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jueves

UN MUNDO NUEVO

 

HD 63433d es un planeta del tamaño de nuestra Tierra a 73 años luz de aquí que podría revelar aspectos importantes sobre la evolución de planetas como el nuestro.

“Planeta del tamaño de la Tierra descubierto en nuestro patio trasero”. Así es el titular de la nota de prensa que ha mandado la Universidad de Wisconsin-Madison y es correcto, faltaría más, pero tal vez transmita una  imagen  algo alterada de la realidad. Si solo tenemos en cuenta esas palabras pensaremos que acaban de dar con un mundo parecido al nuestro y, encima, a una distancia bastante corta. Es tan lícito pensar eso como escribir el titular en sí mismo. Pero, por desgracia, la realidad no se ajusta mucho a esta interpretación de las palabras.

Seamos literales con la primera mitad: el planeta es del tamaño de la Tierra , y punto, no hay muchas más similitudes reseñables. Sin embargo, la segunda mitad del titular es algo más figurada, porque, evidentemente, no iba a estar en nuestro patio trasero  espacial . Está cerca, sí, pero cerca en términos relativos, unos 73 años luz, que es la distancia que viaja la luz en 73 años, más o menos unos 700.000.000.000.000 kilómetros. Así que, tal vez por esa mezcla de literalidad y poesía en un mismo titular, la impresión que genera no es la más rigurosa, pero eso no significa que el hallazgo carezca de interés, ni mucho menos.

El planeta en cuestión se llama HD 63433d y es el tercer planeta que encontramos orbitando a la estrella HD 63433. Como decíamos, tiene un tamaño similar al de la Tierra, pero a diferencia de nosotros, él orbita a su estrella cada 4,2 días terrestres . El motivo no es solo su velocidad angular, tiene que ver, mayormente, con la corta distancia que le separa de su sol. Y esta es la clave, porque de ella se deriva la mayor diferencia de todas. Al estar tan cerca el planeta y la estrella, entran en lo que conocemos como “acoplamiento de mareas”. Significa que, sus masas ejercen tal gravedad la una sobre la otra, que su giro queda bloqueado.

Esto no significa que el planeta no rote en torno a sí mismo, Lo que ocurre realmente, es que lo hace a la velocidad exacta para que para que siempre esté mostrando la misma cara hacia la estrella. Puede sonar extraño, pero es exactamente lo mismo que le ocurre a la Luna con nosotros. Esto es: si tarda 4,2 días terrestres en orbitar su sol, tarda lo mismo en dar una vuelta alrededor de sí mismo. O, dicho de otro modo, el día de este planeta dura lo mismo que su año. Este dato podría parecer una simple casualidad, pero no. Porque ocurre algo bastante evidente cuando un planeta muestra siempre la misma cara a su estrella: se calienta, tanto que alcanza temperaturas infernales.

Cuando decimos que el lado iluminado de HD 63433d se calienta, es porque lo hace muchísimo. Los modelos estiman que alcanza temperaturas de 1260 grados Celsius mientras que, su otra mitad, permanece en la sombra, fría y casi tan hostil como la mitad iluminada. Esto ya es una gran diferencia respecto a lo que podemos ver en nuestro planeta, pero hay algo más. Pensemos por un momento qué ocurriría si ponemos una olla al fuego de tal modo que el fogón solo entre en contacto con la mitad de la base. La zona que esté sobre el fuego se calentará más, el agua se dilatará y ascenderá, desplazando las masas de agua fría que hay en a la superficie de la mitad del cazo que no entra en contacto con el fuego. De este modo, el agua fría bajará, desplazada por la caliente, y empezará de nuevo el ciclo formando una fuerte corriente convectiva, como una cinta transportadora.

Algo así ocurre en HD 63433d, el aire calentado sube, atraviesa la frontera entre la luz y la oscuridad y arrastra las masas frías hacia la superficie terrestre, extendiéndolas hacia la zona iluminada. Esto significa que el flujo de aire caliente y frío entre ambas mitades será enorme, creando vientos descomunales que arrasen todo a su paso entre la luz y las sombras del planeta. No obstante, a pesar de sus muchas diferencias, tenemos tan pocos ejemplos de mundos del tamaño de la Tierra y una superficie rocosa, que HD 63433d supone, sin lugar a duda, una gran oportunidad para entender nuestro pasado. El tiempo de una Tierra primigenia y fundida. Y, por otro lado, nos enseña otras formas en que pueden evolucionar los planetas según su contexto, perdiendo la atmósfera, por ejemplo, al calentarse sobremanera por la cercanía de una estrella.

Las diferencias entre HD 63433d y la Tierra no terminan aquí. Por ejemplo, la estrella que nos ilumina es diferente, mayormente por su antigüedad. HD 63433 es 10 veces más joven que nuestro Sol. Tiene 400 años y esto ya implica unas diferencias relevantes, aunque es cierto que tiene un tamaño similar a nuestro sol y pertenece al mismo tipo de estrella

sábado

SOMOS POLVO DE ESTRELLAS


El lienzo más antiguo del Universo estuvo conformado principalmente por helio e hidrógeno, mientras que el resto de los componentes se crearon, y diseminaron, vía explosiones de supernovas –y así llegaría este polvo de estrellas a la Tierra. Todos los átomos pesados, incluidos oxígeno, nitrógeno y carbono, es decir buena parte de nuestra materia prima, fueron creados por una generación anterior de estrellas, latentes hace unos 4,500 millones de años.

La posibilidad de intimar en el más profundo de los planos, la constitución misma, con seres que generalmente percibimos tan distantes e impersonales como los astros, tiene importantes implicaciones en la forma en la que nos auto-concebimos, así como en la manera en la que entendemos nuestra relación con el cosmos. El precepto cultural de que todo lo que “está allá afuera”, empezando por la naturaleza, existe aparte de mi, pareciera desplomarse, incluso racionalmente, si consideramos que estamos literalmente constituidos de materia astral.

Llevando el juego reflexivo unos pasos más allá, podemos insinuar que al palpar a alguien estamos acariciando al cosmos, y que al contemplarnos al espejo hay en ese reflejo mucho más de lo que creemos. Además, y de la mano de una premisa de Carl Sagan que sentencia: “Somos polvo de estrellas que piensa acerca de las estrellas”, llegamos a la posibilidad de que somos estrellas auto-disfrutándose, o incluso podemos cortejar la idea de que contemplar las estrellas sea un ejercicio de introspección –lo cual por cierto hace aún más sugestiva nuestra existencia.

GUIA DEL CIELO-2: OTOÑO EN EL NORTE, PRIMAVERA EN EL SUR


 ¿Qué podemos contemplar en nuestro cielo de novedoso? Para empezar, estrellas: durante los meses de verano, en los cielos del hemisferio norte destaca cerca del zénit un conocido asterismo llamado triángulo de verano, formado por Deneb en el Cisne, Vega en Lira y Altair en el Águila. Estas tres estrellas brillantes y fácilmente reconocibles seguirán siendo visibles durante la primera parte de las noches otoñales, aunque gradualmente a menor altura sobre el horizonte oeste. 

Por el contrario, veremos surgir por el horizonte este la constelación de Tauro y más tarde el cazador Orión, que alcanzará su máximo esplendor durante las noches de invierno. En Tauro no debemos perdernos el cúmulo abierto de las Pléyades o las Cabrillas, visible a simple vista por encima de la rojiza y brillante Aldebarán (el ojo del toro). A menudo se utiliza este grupo de estrellas jóvenes situadas a 444 años luz de la Tierra, para poner a prueba la agudeza visual del observador. Somos capaces de contar a las 7 hermanas, o incluso superar este número’, señala el experto de la UAH. La constelación de Andrómeda y sus vecinas Pegaso y Casiopea alcanzan excelentes condiciones de visibilidad en otoño, ofreciendo la mejor ocasión del año para observar la galaxia de Andrómeda cerca del zénit. Esta galaxia espiral dista tan solo 2,5 millones de años luz de la Vía Láctea, siendo visible a simple vista desde cielos rurales con suficiente oscuridad y fácilmente observable con prismáticos y pequeños telescopios. 

Con el mismo tipo de instrumental podemos observar el cúmulo doble en la vecina constelación de Perseo, y la galaxia del triángulo (M33), en la constelación del mismo nombre. En Pegaso destaca M15, uno de los cúmulos globulares más antiguos de nuestra galaxia. Hacia el noreste despunta Capella, la estrella más brillante de la constelación de Auriga (el cochero y la sexta más brillante del cielo, que permanecerá visible durante toda la noche. Mirando hacia el sur, el cielo está poblado por varias constelaciones que guardan una relación mitológica con el agua: el Delfín, Capricornio (la cabra-pez), Acuario, Piscis, la Ballena y Erídano. En general todas ellas son estrellas bastante débiles, destacando por su brillo, la solitaria Fomalhaut (en árabe, la boca del pez). Esta región también contiene varios objetos interesantes para observación con telescopio o la astrofotografía, como el cúmulo globular M2 o la nebulosa planetaria de la hélice. 

¿Qué planetas se verán? Dada su proximidad al Sol, Mercurio no es un planeta fácil de observar, pero podemos tratar de localizarlo alrededor del 15 de diciembre en el horizonte matutino (cuando alcanza su máxima elongación occidental), justo antes del amanecer. Venus será observable al amanecer en el horizonte este a partir de noviembre. Marte permanecerá visible desde el ocaso hasta más allá de la madrugada, si bien continuara perdiendo brillo a medida que se aleja de la Tierra tras su excelente oposición (máximo acercamiento a la Tierra), el pasado mes de julio. La observación de Júpiter y Saturno será menos favorable a medida que avance el otoño, ya que cada día tardarán menos tiempo en ocultarse tras el horizonte oeste. Júpiter dejará de ser visible al atardecer en noviembre y se hará visible al amanecer durante diciembre. En la noche del 23 al 24 de octubre, el planeta Urano alcanzará su oposición. Incluso en tales condiciones favorables, la gran distancia que nos separa hará que solo aparezca como un pequeño punto azul-verdoso a través de un telescopio de aficionado. 

Lluvias de estrellas fugaces • Dracónidas, con máximo esperado en la noche del 8 de octubre, podría intensificarse debido al reciente paso del cometa 21P/Giacobini-Zinner, al que se encuentra asociada. Dada la proximidad de la luna nueva, los cielos oscuros ofrecerán unas buenas condiciones de observación si el tiempo acompaña. Debemos dirigir nuestra mirada hacia el Norte, alrededor de la constelación del Dragón, por encima de la Osa Mayor. • Oriónidas: del 16 al 27 de octubre (máximo esperado el día 21). Típicamente de 10 a 20 meteoros por hora. Aunque suelen ofrecer meteoros brillantes, este año no habrá condiciones óptimas debido a la proximidad de la luna llena. • Taúridas del norte y del sur. Buenas condiciones de observación a principios de noviembre al aproximarnos a la fase de luna nueva. Si bien no alcanzan tasas muy altas, suelen ofrecer algunos meteoros muy brillantes. • Leónidas: máximo el 17-18 de noviembre. Alrededor de 15 meteoros por hora. • Gemínidas: esta lluvia, con máximo esperado del 13 al 14 de diciembre está asociada al asteroide (3200) Phaethon, de posible origen cometario. Es una de las lluvias más activas del año, pudiendo superar los 100 meteoros por hora.

lunes

LAS ESTRELLAS NO SE CAEN


LAS ESTRELLAS NO SE CAEN por la gravedad, las grandes masas deforman el Espacio-Tiempo. Pero no es suficiente para conseguir esa atadura de estrellas. Es imprescindible la existencia de una materia desconocida, la llamada Materia Oscura, para explicar el comportamiento de las galaxias en el Universo.

En los últimos años se ha vivido una revolución silenciosa en el conocimiento humano. El descubrimiento de que la inmensa cantidad de objetos estelares tan solo contribuyen al 4% del total de la materia en el Cosmos, mientras que el 96% restante es de naturaleza aún desconocida, ha cambiado completamente nuestro paradigma sobre lo que pensamos es el Universo, su evolución y desarrollo.

Este 96% de materia exótica se compone de un 73% de materia gravitacionalmente repulsiva denominada energía oscura, además de un 23% de materia con carácter gravitacionalmente atractivo, comúnmente llamada materia oscura.

En los últimos años, una gran cantidad de científicos se han concentrado en analizar decenas de hipótesis sobre la posible naturaleza y origen de estas componentes tan extrañas, sin embargo, con resultados no del todo satisfactorios. El misterio hasta ahora permanece.

jueves

MIS ESTRELLAS FAVORITAS


Con este vídeo pretendo que el aficionado a la Astronomía descubra, catalogue y caracterice algunas de las estrellas más brillantes del firmamento.

Los nombres de las estrellas proceden tanto de los griegos tales como Sirio, Procyon, Polux, Castor, Régulo, Polaris, Arturo, Canopo, las Pléyades, como de los árabes como los nombres de Alcor (la débil), Mizar (velo), Vega (caída), Aldebarán (el seguidor), Deneb (la cola), Rigel (la pierna), Algol (estrella demonio), Betelgeuse (hombro del gigante), y unos centenares de nombres más.

Ante la imposibilidad de dar nombre a la enorme cantidad de estrellas se planteó la idea de dar otro sistema de nomenclatura que resultase más útil para los astrónomos. En 1603 el alemán Johannes Bayer publicó una obra denominada Uranometría, un atlas de mapas estelares en el que se indicaban las estrellas de cada constelación utilizando letras del alfabeto griego al que seguía el genitivo del nombre latino de la constelación a la que pertenece. Bayer estableció un orden de brillo dentro de cada constelación, de modo que llamó a a la estrella más brillante, b a la que le seguía en brillo, g a la siguiente, y así sucesivamente.

El inconveniente de esta nomenclatura es que el alfabeto griego sólo consta de 24 letras, mientras que, por término medio, hay unas 70 estrellas visibles por constelación. Cuando las letras del alfabeto griego resultaban insuficientes para una constelación, Bayer recurrió al empleo de las letras minúsculas del alfabeto latino, complicando el método empleado.

martes

COORDENADAS CELESTES


Los sistemas de coordenadas ecuatoriales se basan en la posición de la Tierra respecto de las estrellas. Por eso estas coordenadas no dependen de la posición del observador sobre la Tierra. Es decir, son las mismas coordenadas para alguien que está en Moscú que para alguien que está en Madrid. Las referencias en este sistema son el Plano Ecuatorial y el Punto Vernal.

Declinación de una estrella: es el ángulo medido sobre el círculo horario de la estrella, que va desde el Ecuador Celeste hasta la estrella y se denota con la letra griega δ. La declinación toma valores negativos (de -90◦ a 0◦) para estrellas que están al Sur del Ecuador Celeste y valores positivos (de 0◦ a 90◦) para estrellas que están al Norte del Ecuador Celeste. Por lo anterior, está claro que la declinación de un punto que está sobre el Ecuador Celeste es cero, la del punto que está sobre el Polo Norte es 90◦ y la del que está sobre el Polo Sur es −90◦. En la esfera Celeste se puede trazar una circunferencia imaginaria equivalente a un paralelo terrestre: para esto es suficiente trazar sobre dicha esfera una circunferencia en la cual todos los puntos tienen la misma declinación.

Ascensión recta de una Estrella: Es el ángulo que se forma entre el Punto Vernal y la intersección del círculo horario de dicha estrella con el Ecuador Celeste. La ascensión recta se mide hacia el Este sobre el Ecuador Celeste y puede tomar valores entre 0 y 24 horas (se escribe con la letra griega α).Debido a que el Punto Vernal también se mueve por el movimiento diurno, al igual que las estrellas que vemos de noche, entonces la ascensión recta de dichas estrellas no cambia con la rotación de la esfera Celeste.

El Angulo horario de una estrella : es el ángulo medido sobre el Ecuador Celeste, que va del punto de intersección del meridiano celeste del observador y el ecuador hasta el cíırculo horario que pasa por dicha estrella. El ángulo horario se mide de Este a Oeste y puede tomar valores entre 0 y 24 horas. Si sobre la esfera Celeste trazamos una semicırcunferencia en la cual todos los puntos tienen el mismo ángulo horario tenemos un trazo similar al de un meridiano terrestre. El sistema ecuatorial de declinación y ángulo horario se usa principalmente para la edición del tiempo.

CHEOPS


La nave Cheops, fabricada en España y operada desde nuestro país después de su lanzamiento, estimará con gran precisión el tamaño de 300 a 500 exoplanetas ya conocidos y cuya masa ya se ha calculado. De esta manera, esta nave ayudará a entender la evolución y la composición de los exoplanetas y se convertirá en la primera misión enfocada no a descubrir nuevos mundos, sino a analizarlos.

«Nos estamos desplazando del descubrimiento –de exoplanetas– a la caracterización», ha dicho en « Nature.com» Kate Isaak, científica de la misión. «Con Cheops podremos responder a la pregunta de cómo se forman los planetas, en especial los pequeños».

Cheops cuenta con un telescopio de 30 centímetros de diámetro capaz de captar la luz procedente de lejanas estrellas durante los tránsitos, el momento en que los exoplanetas pasan delante de estos soles, por medio de una técnica conocida como fotometría. De esta manera, el telescopio permitirá estimar el radio de los exoplanetas y, a veces, estudiar algunos rasgos de sus atmósferas. Si todo va bien, comenzará a trabajar en abril de 2020 y funcionará durante tres años y medio.

viernes

KAKU RESPONDE PREGUNTAS


Michio Kaku: "Dos pasiones me han motivado durante toda mi vida: el deseo de comprender las leyes físicas del universo dentro de una única teoría coherente, y el deseo de ver el futuro.

Finalmente me di cuenta de que ambas pasiones eran en realidad complementarias. La clave para entender el futuro es comprender las leyes fundamentales de la naturaleza y aplicarlas luego a los inventos, máquinas y terapias que redefinirán nuestra civilización en un futuro lejano.

Ya sé que se han realizado numerosos intentos de predecir el futuro, muchos de ellos útiles e ingeniosos. Sin embargo, quienes han escrito sobre este tema son en su mayoría historiadores, sociólogos, autores de ciencia ficción y «futurólogos», en definitiva, intrusos que predicen el mundo científico sin tener un conocimiento directo de la ciencia en sí misma.

Los que no son profanos en la materia, es decir, los científicos que realmente están creando el futuro en sus laboratorios, se encuentran demasiado ocupados haciendo progresos y, por lo tanto, no tienen tiempo para escribir libros de divulgación sobre el futuro"

miércoles

GALAXY BAND


Lo que necesitamos es una estrella de al menos 5 veces la masa del Sol, o más, porque ellas sí quemarán el carbono en elementos más pesados hasta que se llegue al límite de los elementos que liberan energía al ser fusionados (hierro).

Una vez que esta estrella, que vivió durante muchísimo tiempo, llega a tener un núcleo de hierro, este hierro se desintegra debido a la intensa gravedad, la estrella al no tener sustento implosiona y luego explota fuertemente en una explosión que brillará como cientos de milles de millones de estrellas todas juntas durante algunas semanas. Esta explosión es la supernova, y para ser exactos, supernova tipo II.

Debido a esta fuerte explosión se generan los elementos más pesados que el hierro, como el oro, cobre, mercurio, plata y elementos menos conocidos como el wolframio, berkelio o estroncio. Todos los elementos creados en el interior de la estrella, más los sintetizados durante la supernova, son repartidos al espacio, formando una nueva nebulosa, con polvo de estrellas.

De esta nube, después de millones de años, se formará una nueva estrella, que contendrá los elementos creados en la estrella muerta, y alrededor de esta nueva estrella se formarán planetas, como el nuestro. Es así como se creó el sistema solar hace 4.500 millones de años, a partir del remanente de una supernova, y es por eso que podemos afirmar que somos polvo de estrellas, porque nuestros átomos estuvieron en el interior de una estrella. Los elementos que nos crean fueron concebidos en una estrella, y tal vez, en miles de millones de años más, pasemos a formar parte de una nebulosa, y así el ciclo estelar continúa.

¿Cómo serán los seres que se creen a partir de nuestros átomos? INQUIETANTE PREGUNTA

lunes

COLISION GALACTICA


Una fusión de dos galaxias espirales masivas, como lo son la Vía Láctea y Andrómeda, tendrá como consecuencia más probable la formación de una galaxia elíptica en escalas de tiempo de algunos Giga-años.

Como consecuencia de la interacción, y debido a un efecto conocido como fricción dinámica, la órbita de M31 pierde progresivamente cada vez más momento angular relativo. Este hecho, común en cualquier proceso de fusión entre dos galaxias, se traduce en que los pericentros sucesivos serán cada vez más pequeños, es decir, los núcleos de ambas galaxias cada vez se acercarán más. Por la misma razón, las velocidades relativas de las dos galaxias se harán también cada vez más pequeñas.

El proceso de interacción progresa hasta cristalizar en una fusión completa de M 31 con la Vía Láctea trás un tiempo estimado de 4.500 millones de años. El resultado final más probable es la formación de una galaxia elíptica gigante que incluiría tanto a estrellas de nuestra Galaxia como de Andrómeda.

Es común en la literatura referirse al sistema fusionado como Lactómeda (o Milkdromeda en su acepción inglesa). Contrariamente a M 31, lo más probable es que M 33 siga orbitando como una galaxia independiente alrededor de Lactómeda durante mucho tiempo después de que la fusión se haya completado. No obstante, se espera que M 33 acabe siendo engullida por Lactómeda a muy largo plazo, dado que su órbita ligada está destinada a decaer con el tiempo. Lactómeda tendrá aproximadamente el doble de masa de la la Vía Láctea y será mucho más extensa que ésta.

miércoles

POLVO DE ESTRELLAS


La posibilidad de estar literalmente conformados por "polvo de estrellas" es una de las ideas más científicamente poéticas que se hayan cultivado. A través de los siglos más de una voz advirtió esta constitución sideral en el ser humano: “Sé humilde pues estás hecho de tierra. Sé noble pues estás hecho de estrellas”, reza un antiguo proverbio serbio.

A principios del siglo XX, Aleister Crowley promovía la idea de que “cada hombre y cada mujer es una estrella”, mientras que ya en tiempos más próximos, Carl Sagan, advirtió: “El cosmos está también dentro de nosotros. Estamos hechos de la misma sustancia que las estrellas”. Si bien desde hace décadas la ciencia ya había insinuado la veracidad de esta idea, en 2010 un profesor de astronomía de la Universidad de Arizona, Chris Impey, fue categórico al confirmar que toda la materia orgánica que contiene carbono se produjo originalmente en las estrellas.

El lienzo más antiguo del universo estuvo conformado principalmente por helio e hidrógeno, mientras que el resto de los componentes se crearon, y diseminaron, vía explosiones de supernovas, y así llegaría este polvo de estrellas a la Tierra. Todos los átomos pesados, incluidos oxígeno, nitrógeno y carbono, es decir buena parte de nuestra materia prima, fueron creados por una generación anterior de estrellas, latentes hace unos 4 mil 500 millones de años.

viernes

ESTAMOS SOLOS


La ecuación de Drake es la herramienta más extendida para estimar el número de civilizaciones extraterrestres posibles. Se basa en varias divisiones de un total de ocho factores, partiendo de una generalidad (el ritmo anual de formación de estrellas "adecuadas") y descartando todas las fracciones que van en contra de la vida (una de ellas, por ejemplo, son los años en que una civilización inteligente puede perpetuarse en el tiempo).La fórmula se ha mantenido intacta desde los años sesenta.

Su ecuación carecerá de precisión siempre que no podamos dar soluciones numéricas concretas a esos valores. Dado que contamos con muy pocos parámetros precisos, los analistas han ofrecido resultados tan dispares como la posibilidad de una sola civilización ajena a la nuestra, veinticuatro o diez millones. Cálculos de probabilidades con márgenes de error (dada la incertidumbre) tan grandes que son inaceptables.

La idea del Gran Filtro fue propuesta por el profesor Robin Hanson en 1996, en un intento por responder a la paradoja de Fermi, y es una de las opciones más populares para explicar la paradoja (siendo otras que la inteligencia necesaria para alcanzar a crear tecnología avanzada puede ser muy rara, o que la Tierra es un planeta extremadamente raro en el que han coincidido muchas cosas)

jueves

ERAS DEL UNIVERSO


Se puede dividir la vida de nuestro Universo, geometría plana, topología Moebius, en varias etapas o eras, desde la que vivimos actualmente, una era de nacimiento de estrellas y galaxias, hasta la final, cuando la oscuridad sea la dueña absoluta de Todo, en un Universo que sigue expandiéndose indefinidamente.

Los agujeros negros terminarán engullendo la materia, y ellos mismos acabarán por disiparse debido a la radiación de Hawking.

Al final, la oscuridad de un espacio vacío, sin materia, sin energía, será lo más parecido a la nada absoluta...



martes

EL VALS DE LAS GALAXIAS


Partiendo de nuestra Galaxia, la Vía Láctea, comienza un insólito viaje hacia los confines del Universo. Atravesamos el Grupo Local, con nuestras galaxias satélites, y pasamos cerca de Andrómeda, que en un futuro lejano se fusionará con la Vía Láctea para formar una supergalaxia.

Dejamos el Grupo Local y nos internamos por los laberintos del Universo hasta llegar al Cúmulo de Virgo y de allí al Supercúmulo de Virgo y a Laniakea, la Estructura que lo contiene. Y el viaje prosigue hasta el umbral del Universo visible...y más allá.Nos adentramos brevemente en lo desconocido, el Universo real, cuya luz no nos llegará nunca, por lo que es más que probable que jamás lleguemos a conocerlo.

La geometría del Universo es plana, aunque últimamente hay científicos que lo cuestionan. La topología, respetando la geometría plana, podría adoptar la forma de una cinta de Moebius, con una sola cara, pero esto entra de lleno en el terreno de la especulación

EL UNIVERSO OBSERVABLE Y EL REAL


En el modelo del Big Bang, el universo observable es finito por el simple hecho de que la luz procedente de galaxias lo suficientemente alejadas no ha tenido tiempo de alcanzarnos en el tiempo finito de expansión. El radio del universo observable es entonces algo mayor que c t0, siendo c la velocidad de la luz y t0 la edad actual del universo. Esto podría implicar una distancia entre unos 15 y unos 45 mil millones de años luz (el cálculo exacto dependerá del modelo de universo considerado).

Respecto al Universo con mayúsculas podemos decir que no sabemos sus auténticas domensiones. Se suele decir que si la densidad de materia es mayor que la densidad crítica, el universo es finito, e infinito en otro caso. Esa apreciación es correcta si asumimos dos cosas:

1. El modelo del Big Bang es una buena descripción del Universo con mayúsculas.

2. Aceptando lo anterior, suponemos que el universo tiene una estructura geométrica global (es decir, una topología) sencilla, tal y como una hiperesfera finita, un espacio tridimensional euclídeo infinito o un espacio tridimensional infinito análogo a una silla de montar. Pero no se puede descartar que el universo no sea algo más complejo, algo así como un hipertoro, por ejemplo, es decir, una especie de rosquilla o donut tridimensional.

EL VIAJE IMPOSIBLE


Suele ser una constante en los miembros de nuestra especie, profundamente curiosa, el que les atraiga todo aquello que suene a misterioso. Los Agujeros Negros, término acuñado por el físico estadounidense John Wheeler en 1967, objetos cuya existencia predice la teoría General de la Relatividad, pertenecen a esa familia, y así se han convertido en sujeto de atracción e interés público.

En el siglo XVIII, cuando se aceptaba la Teoría de Newton según la cual la luz estaba formada por partículas, John Michell (1724-1793) y Pierre Simon Laplace (1749-1827), ya especularon con la posible existencia de “estrellas oscuras”, estrellas de pequeño radio y gran masa que ejercerían la suficiente atracción gravitacional sobre los corpúsculos luminosos para no dejarlos escapar del entorno estelar. Nada en las Leyes de la Física del Siglo de las Luces impedía la existencia de estrellas de este tipo. Si se abandonó la idea fue debido a que la Teoría Ondulatoria de la luz terminó desbancando a la corpuscular, y no estaba nada claro cómo una descripción ondulatoria encajaba con las Leyes de la Gravedad de Newton.

Expresado sucintamente, un Agujero Negro es un objeto estelar creado por la implosión de una estrella, en el que todo aquello con masa y/o energía puede caer, pero del que nada puede salir, ni siquiera la luz, que no tiene masa pero sí energía, que queda también atrapada en su interior, destinada acaso a perderse en la ruptura del espacio y del tiempo (singularidad espacio-temporal) que esconde en su seno el Agujero. Y si la luz no puede salir, tampoco podremos verlo, solamente sentir los efectos gravitacionales producidos por su enorme masa.

No toda estrella está destinada, cuando su combustible nuclear se agota, a convertirse en un Agujero Negro. Es preciso que su masa supere un cierto valor, que depende del tamaño de la estrella. En caso contrario, termina sus días como una fría estrella de neutrones, objetos de aproximadamente la misma masa que el Sol, pero de sólo 50 a 1000 km de circunferencia, formado por neutrones aprisionados por la fuerza de la gravedad, algo así como núcleos atómicos gigantes pero sin protones y con la interacción gravitacional desempeñando el papel de la interacción fuerte, que es la que reina en el reducido ámbito de los núcleos atómicos. Algunas estrellas de neutrones, que giran muy rápidamente emitiendo radiación de gran regularidad, forman lo que se denomina Púlsares.

Teóricamente, sin embargo, pueden existir Agujeros de todos los tamaños y de todas las masas, combinando ambos de manera apropiada. Agujeros Negros microscópicos que tienen el tamaño de una partícula elemental, otros de 10 masas solares y de algunos kilómetros de radio, o Agujeros Negros gigantes de varios miles de millones de masas solares y tan grandes como el Sistema Solar.

Hay indicios de que pueden existir Agujeros Negros gigantes en el núcleo de algunas galaxias, incluyendo la Vía Láctea. En cuanto a Agujeros Negros de tamaño “normal”, parece demostrada su existencia: se acepta generalmente que Cygnus X-1, un objeto situado en nuestra galaxia, y que forma parte de un sistema binario (su compañera, HDE 226868, es una estrella brillante ópticamente oscura en rayos X), es un Agujero Negro. Si ha sido posible detectarlo es porque Cygnus X-1 atrae gases de HDE 226868, que se precipitan hacia él; en su camino, estos gases son acelerados, emitiendo rayos X, que es posible observar mediante radiotelescopios. Los cálculos realizados indican que el Agujero Negro situado en el centro de Cygnus X-1 tiene una masa probablemente alrededor de 16 Soles.

miércoles

LOS DIAS QUE VENDRAN


 ¿Qué pasará mañana? ¿Y el mes que viene? ¿Y el próximo año? No lo sabemos, pero los cosmólogos piensan por nosotros. La Ciencia ha avanzado tanto, sobre todo la Astrofísica, que se puede predecir con escaso margen de error qué le ocurrirá a la Tierra en los próximos años. Y no me estoy refiriendo a este siglo ni a los próximos, sino a cientos, miles, millones de años en el futuro. Nuestro planeta puede ser destruido de diversas formas, por causas naturales, más allá de que sea la propia especie humana quien colabore en su extinción. Grandes cataclismos, impactos de cometas o asteroides, debilitamiento del escudo de la atmósfera contra la radiación...y finalmente la muerte del Sol, que se convertirá en gigante roja, engullendo a la Tierra, antes de extinguirse. Esos son los días que vendrán...y lo sabemos.

Viajemos 100.000 millones de años hacia el futuro y encontraremos un universo que ha dejado de expandirse: un vasto espacio vacío e inmóvil. O, al menos, esa impresión nos dará, según un galardonado ensayo que participó en un concurso organizado por Gravity Research Foundation, organización no lucrativa.

Lawrence Krauss, de la Universidad Case Western Reserve, y Robert J. Scherrer, de la Universidad Vanderbilt, son los autores del ensayo que aparece publicado en la edición de octubre de Journal of Relativity and Gravitation. En un futuro lejano, la Tierra no será más que un tenue recuerdo, pues posiblemente nuestro planeta será destruido cuando el sol se expanda en su fase de gigante roja, dentro de 10.000 millones de años.

No obstante, si nuevas formas de vida llegaran a ocupar la Tierra, todo rastro de otras galaxias (y por consiguiente, el universo en expansión) habrá desaparecido de vista. “Los observadores podrán inferir la edad finita de su universo insular -escriben los autores-. Pero más allá de eso, la cosmología [el estudio del origen y la naturaleza del universo] habrá terminado para siempre”.

DE LA LUNA AL MAS ALLA


El estudio del Universo ha ocupado y sigue ocupando estudios de las mentes más brillantes de nuestro tiempo. La última teoría de Stephen Hawking antes de su muerte establecía que la inflación eterna como teoría del Big Bang es errónea y, en consecuencia, el Universo tiene límites. Hawking trabajó en esta teoría junto al profesor Thomas Hertog y fue publicada en el Journal of High Energy Physics. Basada en la teoría de cuerdas, la revolucionaria teoría de Hawking predice que el universo es mucho más simple que muchas teorías actuales sobre el Big Bang. Una idea que han reabierto el debate sobre los límites del Universo y su expansión. 

Hawking y Hertog defendían que la explicación de la inflación eterna como teoría del Big Bang es errónea. "Asume un universo de fondo existente que evoluciona de acuerdo con la teoría de la relatividad general de Einstein y trata los efectos cuánticos como pequeñas fluctuaciones en torno a esto", dijo Hertog. "Sin embargo, la dinámica de la inflación eterna borra la separación entre la física clásica y cuántica. Como consecuencia, la teoría de Einstein se descompone en la inflación eterna". "Predecimos que nuestro universo, en las escalas más grandes, es razonablemente liso y globalmente finito. Por lo tanto, no es una estructura fractal", defendió Hawking, que basaba su teoría en la teoría de cuerdas: una rama de la física teórica que intenta reconciliar la gravedad y la relatividad general con la física cuántica, en parte describiendo los componentes fundamentales del universo como pequeñas cuerdas vibratorias. Su enfoque utiliza el concepto de holografía de la teoría de cuerdas, que postula que el universo es un holograma grande y complejo: la realidad física en ciertos espacios tridimensionales puede reducirse matemáticamente a proyecciones bidimensionales en una superficie. Ambos describieron la inflación eterna sin tener que depender de la teoría de Einstein. 

En la nueva teoría, la inflación eterna se reduce a un estado atemporal definido en una superficie espacial al principio de los tiempos. La anterior 'teoría de no fronteras' de Hawking predijo que si retrocedes en el tiempo hasta el comienzo del universo, el universo se encoge y se cierra como una esfera, pero esta nueva teoría representa un paso más allá del trabajo anterior."Ahora estamos diciendo que hay un límite en nuestro pasado", matizó Hertog. Estos resultados, de ser confirmados por trabajos posteriores, tendrían implicaciones de largo alcance para el paradigma del multiverso. "No estamos en un solo universo único, pero nuestros hallazgos implican una reducción significativa del multiverso, a un rango mucho menor de universos posibles", dijo Hawking. Esto hace que la teoría sea más predictiva y comprobable. 

¿Qué opinan otros expertos hoy? Sean Carroll, profesor de investigación en física de Caltech especializado en mecánica cuántica, gravitación, cosmología, mecánica estadística fundamentos de la física, opina que el borde del Universo como tal no existe. Lo hay, pero observable y esto se debe a que la luz viaja a una velocidad finita. Esto no significa que haya un borde físico. La alternativa que propone es que el Universo se pliegue sobre sí mismo como una esfera, lo que haría que fuese finito en su tamaño, pero sin borde. No descarta la posibilidad de que el Universo no sea uniforme y las condiciones cambien entre un punto y otro. Tampoco descarta la posibilidad de un multiverso. 

Por su parte, Jo Dunkley, especialista en la materia de la Universidad de Princeton, establece que más que un borde lo que podría suceder es que el Universo podría envolverse en sí mismo, lo que haría que no fuese infinito. Descarta un borde como tal y considera que quizá más allá de lo observable hay supercúmulos de galaxias, con miles de millones de estrellas y planetas. 

Jessie Shelton, de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, aclara también que estamos limitados por la velocidad de la luz y la información que nos llega de esta y revela datos de los orígenes del Universo. En su opinión, para establecer que hay en el borde de este habrá que esperar miles de millones de años en el mejor de los casos... Y quizá ni con esas, debido a la velocidad a la que se expande el Universo. La idea defendida por esta experta es que si llegásemos al borde del Universo lo que veríamos serían más galaxias y planetas. 

Michael Troxel, experto de Duke, asegura que si pudiésemos ver lo suficientemente lejos como para llegar hasta un límite, probablemente llegaríamos hasta el punto de partida, el lugar donde empezaste. Troxel habla de dos bordes, el límite de velocidad de todo lo que hay en el Universo (unos 1080 km/h) y que ese límite de velocidad es el mismo en todas partes. Sin embargo, cree que nunca podríamos llegar a alcanzar la distancia más lejana ahora mismo con los sistemas actuales de medición. 

En la misma dirección que sus colegas anteriores se mueve la teoría de Abigail Vieregg, del Instituto Kavil de Física Cosmológica de la Universidad de Chicago. Vieregg solo habla de borde al referirse al Universo observable y que no se puede hablar de una frontera como tal. Por último, Arthur B. Kosowsky, de la Universidad de Pittsburgh, sentencia que es posible que no exista ese borde y, si existiera, está tan lejos como para que la luz no haya tenido tiempo suficiente para llegar a nosotros por lo que hay que conformarse con el Universo que sí se puede observar.