Bizitza luzeko argazki-sortak

Itziar Aretxaga

Imajinatu pertsona baten bizitzaren nondik norakoak antzeman beharko zenituzkeela argazki-bilduma baten bitartez, une nagusiak eta motibazioak besteak beste. Era guztietako argazkiak egon litezke bilduma horretan, hala nola jaioberritan ateratakoak, lehenengo eskola egunekoak, lagunen arteko jolasetakoak, ezkontzakoak, seme-alaben eta biloben urtebetetzeetakoak… Demagun pertsona horrek gaur egun 100 urte dituela. Benetan zaila izango litzateke den-dena asmatzea argazki-sorta baten bidez…

Horrelakoxea da astronomook dugun lana. Izan ere, unibertsoari ateratzen dizkiogun irudi eta espektroak dira argazkiak; haien bidez, unibertsoaren bilakaeraren arrazoiak bilatu behar ditugu. 13.700 miloi urte dauzka gaur egun unibertsoak; gure adibidera hurbiltzeko, pentsa dezagun 100 urteko emakume zaharkitua dela eta jarrai diezaiegun bere bizitzako argazkiei giza eskala horretan. Noiz izango ote ziren une garrantzitsu horiek?

Argiaren abiadura finitua da: 300.000 kilometro segundokoa baino ez. Ikaragarri azkarra gure garraiobide bizkorrenekin konparatuta, baina nahiko motela beha daitekeen unibertsoaren erradioarekin alderatzen badugu: gaur egun 40.000 milioi argi-urtekoa da, gutxi gorabehera. Argiaren abiaduragatik, urrutiago ikusita unibertso gazteagoa behatzen dugu. Bestela esanda; argiak denbora behar izaten du guregana iristeko, eta, horregatik, lehenago izandako itxura ikusten dugu, ez gaur egun duena.

Gure giza eskalako unibertsoari, hau da, adibideko 100 urteko emakume zaharrari, 50 eta 100 urte bitarteko argazkiak maiz eta erraz ateratzen dizkiogu astronomo profesionalek ditugun baliabideez – La Palma uhartean dauden 2 metroko diametrodun teleskopio ikusgaiez, adibidez. Zailtasun handiagoz, baita 6 urtetik zituenetik honakoak ere bai: Hubble izeneko Teleskopio Espazialak ateratakoak ditugu horrelakoak, besteak beste. Hubble Eremu Berealdiko Sakona deritzon irudia lortzeko, esaterako, teleskopioak 23 egun eman behar izan zituen zonalde horri begira. Irudian, 6 urteko zein ia 100 urteko galaxiak topatzen ditugu. Egia esan, denak nahasita ageri direnez gero, gure lehen eginkizuna da igartzea zein galaxiak igorri zuen argia lehenago ala geroxeago eta horren arabera erabaki: galaxia hau 6 urtekoa, beste hau 10ekoa, hau 70ekoa… Horrelako irudi batean, beraz, garai bakaneko argazkia baino, argazki-sorta sortzen dugu: 6 eta 100 urte bitartekoak.

Hubblek ateratako irudi horretan, ustez 3 urteko galaxiaren bat ere topatu izan da; alabaina, galaxia bakan baten bidez ezin ongi antzeman unibertsoaren propietateak. Berriz ere gure adibidera itzulita, emakumeari txikitan hartutako argazki batean belarria ikusita oso gauza gutxi esan genezake orduko altueraz edota pairatzen ari zen barizelaz edo Olentzerok ekarri eta bizitza osorako gordetako jostailuak eragindako gozamenaz. Gero eta argazki zabalagoak behar ditugu, beraz, horrelako 3 urteko galaxia-multzoak topatzeko eta garaiko unibertsoaren egitura antzemateko.

Aitzineko galaxiak nolakoak ziren ikusten dugu horrelako argazkietan: gaur egun ikusten ditugunak baino txikiagoak, gas gehiagorekin, elementu kimiko astun gutxirekin eta abar. Orain, asmatzeke geratzen zaigu nola “gizentzen” diren denboran zehar, eta zein elkarrekintza izan zezaketen garai haietan gure garaikoak eratu ahal izateko.

Unibertsoa urte bat baino gazteagoa zeneko argazkirik ezin da atera. Teleskopio ikusgai eta infragorriez ezin dugu orduko ezer ikusi; horregatik, iluna izendatu dugu garai hura. Oraindik ez ziren lehengo izar eta galaxiak jaio. Irrati-astronomoek behatu ahal izango lukete hidrogenoz konposatutako hodeiak nola uzkurtu ziren izarrak eta galaxiak osatzeraino, materia neutroak (hidrogenoak) igortzen duen 21 zentimetroko uhin luzerako deskitzikapenaren bidez. Oraindik prozesu hau ez da behatu, eta hori egiteko proposatuta dago Australia eta Hegoafrikako kilometro karratu batean sakabanatuko den SKA teleskopio-bateria, argazki-makina berria beraz. Eraikitzen denean, behatu ahal izango dugu prozesu hau, eta unibertsoari hilabete batzuk eta hiru urteren arteko argazkiak atera.

Hala ere, badugu oraindik zaharragoa den argazki esanguratsu bat. Iaz Planck sateliteak atera zuen “egun bateko” unibertsoaren argazkiaren azken bertsioa. Argazki hau, mikrouhinetan (mikrometro inguruan duen argi luzerako argian) heltzen zaigu gaur egun. Garai horretan unibertsoan zeuden nukleoek (hidrogeno eta heliozkoek bereziki) aske zeuden elektroiak bereganatu ahal izan zituzten atomo neutroak osatzeko. Lehendik atomoen osagaiak zopa moduko gas bero batean zeuden nahasita fotoi energiadunekin, eta hauek etengabe kitzikatzen zuten materia, elektroiak erabat aske utzita. Zer erakusten digu, orduan, argazkiak? Oso unibertso homogeneoa, ia-ia egiturarik gabekoa. Aldi berean, ezberdintasun txiki-txikiak antzematen dira. Argi dezagun beste adibide baten bidez azken hau. Imajinatu metro bateko altuera duen hesi bat; goiko aldea erabat laua litzateke, 100 mikrometroko batez besteko alde txikiak izan ezik (ile baten lodierakoak) Horrelakoa da ikusten dugun mapa: alde batetik bestera oso tenperatura homogeneoa du, -270.424C gradukoa, baina 0.002C bata besteko ezberdintasunekin. Ezberdintasun horien espazioarekiko maiztasunak unibertsoaren osagaien dentsitatea neurtzeko ahalmena ematen digu: horrela dakigu atomoen osagaiak ez ezik, materia eta energia iluna ere badaudela, eta hauek nagusi direla materia-energiaren gaur egungo balantzean.

Hondoko mikrouhin-erradiazioaren argazki horren bidez ere jakin dugu Unibertsoaren lehen urratsetan neutrinoak ugariak zirela; horien aztarnak zuzenki ez, baina antzeman daitezke mikrouhin erradiazioaren tenperaturaren ezberdintasun txiki horietan. Neutrinoak neutroak diren partikulak dira; hala, indar elektromagnetikoak ez du haiengan inolako eraginik, eta eskala azpi-nuklearretan indar ahularen bidez bakarrik elkarrekintzan sar daitezke beste partikulekin. Beraz, materia zeharka dezakete desbideratu gabe. Ez dira atomoen osagai iraunkorrak, baina naturalki sortzen dira desintegrazio erradioaktibo mota batzuetan, erreakzio nuklearretan eta izpi kosmikoen talketan. Lurra zeharkatzen duten neutrino gehienak Eguzkiaren erreakzio nuklearretan sortutakoak dira: 65 mila miloi neutrino segundoko eta zentimetro kubikoko. Horrez gain, neutrino kosmikoak ere badaude. Neutrinoak aitzin-aitzinean indar nuklear ahularen bidez elkarrekintza etengabean zeuden protoi eta neutroiekin, baina atomoen nukleoak eratu zirenetik, aske geratu ziren eta unibertsoaren argazki bat osa lezakete, orain arte inoiz ikusi ez duguna. Unibertsoaren benetako lehengo segundoan gertatu zen prozesu hori, gure adibideko emakumearen kasuan 10^-20 segundokoa litzatekeena. Ez dugu gaur egun horren neutrino hotzik (~ -271 C tenperatura dute gaur egun) detektatzeko teknologiarik, eta, ziur aski, ez dugu gure bizitza osoan unibertsoaren lehenbiziko neutrinozko argazki hau ikusiko. Baina jakin ezazu, argazki horrek etengabe zeharkatzen zaituela: metro kubikoko, batez beste, mila miloi neutrino kosmiko daude, eta ia-ia argiaren abiaduraz zeharkatzen zaituzte, unibertsoaren edozein txokotan zaudela, baita zure aulkian eserita bazaude ere.

Egileaz: Itziar Aretxaga (@ItziMex), Mexikoko Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónicako Astrofisika saileko burua eta katedraduna da.

Oharra: Egileak eskerrak eman nahi dizkio Iñaki Muruari (@imurua) sarreraren hasierako orrazketa eta aholkuengatik.

Sarrera honek #Kultura Zientifikoa I. Jaialdian parte hartzen du