Què és?

L’univers és tot el que existeix: els estels, els planetes, les galàxies, la llum, l’energia i també l’espai buit entre tot això. La Terra, el Sol i nosaltres mateixos formem part d’aquest gran conjunt.

L’univers és immens. És tan gran, que la llum, tot i ser el més ràpid que coneixem, triga molt de temps a viatjar per l’espai. Per exemple, la llum del Sol triga uns vuit minuts a arribar fins a la Terra. La llum de molts estels que veiem al cel ha viatjat centenars o milers d’anys, i la de les galàxies més llunyanes han trigat milers de milions d’anys.

Això vol dir que quan mirem lluny realment mirem al passat. Quan observem una galàxia molt llunyana, la veiem tal com era quan l’univers era molt jove. Per això diem que els telescopis són com màquines del temps: com més lluny mirem, més enrere viatgem en la història de l’univers.

A principis del segle XX es va descobrir una manera de mesurar les distàncies a estels molt llunyans a partir de la relació entre la seva lluminositat i el seu període de variació [Henrietta Leavitt ]. Aquest avenç va permetre entendre que l’univers és molt més extens del que es pensava fins aleshores i que la Via Làctia és només una galàxia entre moltes altres.

Com es forma?

Segons el coneixement científic actual, l’univers va començar fa uns 13.800 milions d’anys amb un esdeveniment que anomenem Big Bang. No va ser una explosió en un punt concret de l’espai, sinó el moment en què l’espai mateix va començar a existir i a expandir-se.

Al principi, l’univers era extremadament calent i dens, i no podien existir ni estels, ni planetes, ni tan sols àtoms. Tot era una mena de «sopa» d’energia. A mesura que l’univers es va refredar, aquesta energia es va transformar en partícules i, més endavant, en àtoms molt simples, sobretot hidrogen i heli. En aquest instant, les primeres partícules de llum (els fotons) van començar a viatjar per l’univers. Avui dia, encara rebem aquesta llum primordial i podem fer una «foto» dels primers instants de l’univers. S’anomena fons còsmic de microones i ens arriba de totes les bandes del cel per igual.

L’hidrogen i l’heli que es van crear a l’inici de l’univers són els principals ingredients dels estels [Cecilia Payne-Gaposchkin ]. Això ens mostra que tot el que s’ha format després (fins i tot nosaltres!) està fet del material primigeni de l’univers. Amb el pas del temps, la gravetat va fer que aquell gas inicial s’agrupés en grans núvols, d’on van néixer els primers estels i galàxies. Més endavant, aquestes estructures s’han anat complicant fins a crear una espècie de xarxa a gran escala que omple tot l’univers on se situen les galàxies.

Hem observat moltíssimes galàxies i fenòmens que hi tenen lloc, com ara explosions d’estels, o supernoves, que fan de l’univers un laboratori interesantíssim per entendre d’on venim, de què estem fets i cap a on anem. Observant el moviment de les galàxies, es va descobrir que giren d’una manera inesperada: molt més ràpid del que s’esperava segons la matèria visible que contenen [Vera Rubin ]. Això indica que la major part de l’univers està formada per un tipus de matèria invisible que anomenem matèria fosca.

Com evoluciona?

L’univers no està quiet: continua expandint-se encara avui. Les galàxies s’allunyen les unes de les altres perquè l’espai entre elles creix. Ho sabem gràcies a la llum. Quan una galàxia s’allunya, la seva llum canvia lleugerament de color i es torna una mica més vermella. A aquest fenomen li diem desplaçament cap al vermell. Mesurant aquest canvi, les astrònomes i els astrònoms podem saber si una galàxia s’allunya i a quina velocitat ho fa.

Quan mirem els objectes que ens envolten i en mesurem les distàncies, observem que, com més lluny és una galàxia, més vermella es veu i més ràpidament s’allunya. Això passa en totes direccions per igual, per tant, l’univers s’expandeix per tot arreu de la mateixa manera! Podem imaginar aquest procés com quan inflem un globus: al principi tot està molt atapeït, i després tot es va separant, a mesura que l’univers creix.

Encara avui, científiques i científics d’arreu del món, també molt a prop nostre, [Licia Verde, Pilar Ruiz-Lapuente i Adriana Nadal ] continuen observant el cel amb grans telescopis i satèl·lits per entendre com és l’univers i com evoluciona. Per exemple, mirant les galàxies més llunyanes (per tant, les més antigues) i comparant-les amb les més properes, podem veure com ha crescut i evolucionat l’univers des dels seus inicis. Experiments actuals estudien un tipus d’energia molt diferent de la que coneixem i fem servir diàriament, l’energia fosca, que és l’encarregada de fer que l’univers creixi i s’expandeixi com ho fa. Les seves propietats es coneixen poc i encara és misteriosa, però cada vegada l’entenem més! El que sí que sabem és que n’hi ha moltíssima, gairebé tres quartes parts del contingut sencer de l’univers és energia fosca.