Presentació

Cada any, a finals d'estiu, la Secció de Física i Tècnica de l'Institut Menorquí d'Estudis i la Societat Catalana de Física organitzen les Trobades Científiques de la Mediterrània amb el suport de diverses institucions acadèmiques.

L'objectiu principal és proveir un marc per al bescanvi d'experiència i coneixements sobre un tema actual de recerca dins de l'àmbit de la Física. A més de constituir un fòrum científic, les Trobades també pretenen contribuir a facilitar la relació i la comunicació entre els científics i tècnics de l'entorn més proper i d'aquests amb científics d'un context més ampli.

L'edició de 2007

Les explosions estel·lars són el veritable motor evolutiu de les galàxies. Cada vegada que una estrella explota, injecta en el medi interestel·lar una energia cinètica de 10⁵¹ erg i entre una i varies desenes de masses solars d'elements sintetitzats de nou com a conseqüència de les reacciones termonuclears que s'han produït al seu interior.

Hi ha dos mecanismes capaços de proporcionar aquestes enormes quantitats d'energia: el termonuclear i el gravitatori.

Les supernoves termonuclears són el resultat de la incineració d'una nana blanca de carboni i oxigen que forma part d'un sistema estel·lar doble compacte. Si les dues estrelles són prou properes entre si, la nana blanca arrenca matèria a la companya, es comprimeix, s'apropa a la massa de Chandrasekhar i explota. Els processos previs a l'explosió, la mateixa explosió i també la naturalesa exacta del sistema estel·lar doble que explota són encara matèria de debat. Aquest punt és encara més important si es té en compte que aquestes explosions, conegudes com Supernoves de Tipus Ia, són molt homogènies i poden ésser utilitzades per mesurar distàncies cosmològiques. El resultat més espectacular que s'ha obtingut amb elles és el descobriment de l'expansió accelerada de l'Univers, però és incòmode que un resultat tan fonamental descansi sobre una "vara d'amidar" sobre la que no es coneix l'origen o el comportament al llarg del temps. En particular, els problemes que ens proposem discutir són:

• Quins sistemes dobles exploten com supernoves?
• Com s'apropa la nana blanca a la inestabilitat?
• Com es produeix la ignició?
• Com es propaga el front de combustió termonuclear?

Les estrelles massives generen al final de les seves vides un nucli de ferro que es desestabilitza al arribar a la massa de Chandrasekhar. El seu col·lapse provoca la formació d'una estrella de neutrons o un forat negre i la manifestació externa de l'energia que es desprèn, uns 10⁵³ ergs, consisteix en una supernova de tipus II o Ib/c o en una erupció gamma (Gamma Ray Burst o GRB) o les dues coses a la vegada. Des de principis dels anys noranta, quan CGRO va descobrir el caràcter cosmològic d'aquests fenòmens, els GRB han constituït un dels problemes més candents de l'Astrofísica moderna. En particular, els problemes que ens proposem abordar són:

• Quina és l'estructura de les estrelles massives abans de la inestabilitat?
• Quina és la dinàmica del col·lapse?
• Poden les inestabilitats acústiques transferir prou energia i convertir el col·lapse en una explosió?
• Quina és la influència de la rotació?
• En quines circumstàncies es forma un GRB y quines són les seves propietats?

Els residus que deixen las supernoves són tant o més interessants que elles mateixes. Per una banda, tal com s'ha dit, determinen por complert l'evolució química de la Galàxia, la qual cosa és determinant per a la formació dels planetes o , fins i tot, per a l'aparició de vida. Per l'altra, deixen com a residu estrelles de neutrons i forats negres, els quals ocasionen un ampli ventall de fenòmens violents: erupcions de raigs X, microquàsars, acceleració de partícules d'alta energia, etc. En aquest terreny, els problemes que ens proposem abordar són:

• Quina és la producció neta d'elements químics durant les explosions de supernova?
• Com es poden utilitzar el restes de supernova per diagnosticar els mecanismes que han ocasionat l'explosió?
• Quines són les propietats de les erupcions de raigs X?
• Quines són les propietats dels microquasars?
• Quins són els mecanismes d'acceleració de les partícules?