¿Nuevas catástrofes cósmicas?

Entre las maneras que se han barajado para aniquilar a la tierra hemos tenido ejemplos de todo, asteroides explosivos, radiaciones cósmicas y hasta ser atrapados por el sol. Aunque el final para todos nosotros llegaría con la misma velocidad y el resultado sería el mismo, quizás el más desalentador es el de caer en un agujero negro. Estos peculiares astros no son estáticos, de hecho se mueven a grandes velocidades a través del espacio, y llevan existiendo desde los primeros momentos de vida del universo. Obviando su infinita capacidad destructiva, otro problema que se le suma es que son sumamente difíciles de detectar, ya que no reflejan la luz y por ende no se pueden ver. Teniendo esto en cuenta, en cualquier momento uno de estos agujeros podría pasar cerca de la Tierra y hacerla desaparecer en un instante y nosotros ni siquiera nos daríamos cuenta.

Aunque no todo son malas noticias, ya que de la gran mayoría de agujeros negros que existían al comienzo del cosmos, los más pequeños y difíciles de detectar se han evaporado, y sólo quedan los más grandes que descansan en los corazones de las galaxias. Los agujeros negros por increíble que parezca también mueren, y esto es posible gracias al proceso conocido como la radiación de Hawking, mediante el cual, estos van perdiendo masa y finalmente desaparecen.

Exoplanetas

Buscar planetas habitables es un tema que esta siendo discutido con asiduidad por la comunidad científica. Se han barajado posibles nuevos hogares para la humanidad dentro del propio sistema solar, teniendo en cuenta las lunas de Júpiter o Saturno por poner un ejemplo. Sin embargo, los astrónomos tienen su mirada dirigida en todos lados, y han detectado varios miles de millones de planetas que orbitan en sistemas estelares como el nuestro. La mayoría de ellos tienen grandes similitudes con la Tierra, todos son rocosos, tienen una atmósfera estable y algunos tienen agua, con la posible vida que esta pueda albergar. El problema es que todos ellos se encuentran a distancias insalvables por la tecnología que tenemos ahora. El caso más sonado es el del planeta Kepler 22-b. Esta potencial neo Tierra esta a varios cientos de años luz de nuestro sistema solar. Este contexto no desanima a los investigadores en astrobiología, ya que aún estando fuera de nuestro alcance, la vida tiene unas probabilidades muy altas de estar presente en otras regiones de la Vía Láctea. La cantidad de entornos apropiados para la vida se cuentan por millones, el único problema es que las distancias que separan todos estos sistemas entre sí son excesivas para nosotros. Encontrar nuevas fuentes de energía y métodos de transporte más veloces son la clave para expandir nuestro dominio por el cosmos.

La vida, cedida por el cielo

Hasta ahora se pensaba que la vida en nuestro planeta se creó gracias al especial equilibrio en el entorno en el que se encuentra. Es cierto que la distancia con respecto al sol, y la presencia del agua, así como la de cierta sustancias químicas ayudaron a que los primeros organismos unicelulares se hiciesen paso en 1 mundo yermo. Sin embargo, se cree que parte de esos elementos químicos pudieron venir del espacio exterior, durante las primeras etapas del planeta, cuando la tierra estuvo sometida a un bombardeo astral constante. La hipótesis de la vida proveniente de fuera de la tierra baraja que estos meteoritos traían consigo agua congelada, así como rocas y minerales que dieron lugar a las sustancias que posteriormente crearían los primeros seres vivos.

Un corazón palpitante

Esta vez volamos a Io, un caótico mundo dentro de nuestro sistema solar. Io es uno de los satélites de Júpiter, pero lo que lo hace especial no es su superficie sacada de los infiernos de la divina comedia,existen otros lugares con superficies similares en el dominio de nuestra estrella, como Venus. La razón de la potente actividad geológica de Io no está en sí misma, de hecho el satélite debería estar muerto en cuanto a actividad volcánica y sísmica se refiere. Io orbita alrededor de Júpiter junto a dos de sus hermanas, Ganímedes y Europa. Estos tres astros mantienen a Io bajo unas mareas gravitatorias muy potentes que deforman la luna calentando todo su material rocoso interior. El continuo proceso de dilatación y contracción al que está sometido este cuerpo celeste es la explicación de la potente actividad volcánica y sísmica del mismo.

El eco del tiempo

Algo tan sencillo como intentar sintonizar canales nuevos a través de nuestra televisión nos puede llevar a escuchar el sonido más antiguo del universo, el eco de la gran explosión. Mientras buscamos los canales habrá momentos en los que la pantalla se volverá un borrón de puntos grises y blancos que hará un ruido algo molesto, pues bien, un 1% de ese caos televisivo es cómo sonó el Big Bang hace 13.700 millones de años. A lo largo y ancho del cosmos existe una energía residual llamada fondo de radiación de microondas, una suerte de música de fondo resultante de los primeros instantes de vida del espacio. Esta radiación no tiene efecto alguno en nosotros, y tampoco se puede utilizar con fines prácticos, su existencia es casi anecdótica, pero confirma la teoría de la Big Bang. Sólo un evento que hubiese liberado tanta energía de golpe pudo ser capaz de dejar señales que a día de hoy todavía perduren en todos los lugares del universo.

¿Un nuevo hogar?

La necesidad del hombre por buscar un nuevo lugar donde vivir lo ha llevado a explorar lugares fuera de la Tierra y ha considerar algunos incluso habitables. Este es el caso de Europa, uno de los satélites de Júpiter. Esta luna es un potencial contenedor de vida, ya que bajo su superficie helada yace un océano de agua de varios kilómetros de grosor. En este caso se trata de agua igual que la de la Tierra, sin mezclas de otros elementos que la conviertan en algo dañino para nosotros. Se cree firmemente en la existencia de organismos que hayan podido desarrollarse bajo la corteza de la luna y sin luz solar alguna. Si el hombre es capaz de expandir su influencia hasta tan lejos, tendría que encontrar la manera de salvar la corteza de Europa para aprovechar el agua que se esconde debajo. Contando con tanta agua es fácil crear oxígeno, por lo que probablemente también se pueda respirar sin ayuda de máquinas.

La gran idea

Uno de los grandes quebraderos de cabeza de los astrofísicos, y de todos los que seguimos un poco este peculiar mundillo es el de conseguir una teoría que consiga explicar la naturaleza de manera clara y sin ambigüedades. Hasta el día de hoy se han desarrollado teorías que nos ayudan a explicar varios fenomenos de la naturaleza, pero que no funcionan para el resto de los fenómenos naturales. Por poner un ejemplo tenemos la teoría de la gravedad de Newton, que explicaba cómo esta funcionaba en los objetos grandes, que las personas podemos ver, tales como planetas y estrellas. Sin embargo esa teoría tuvo que ser actualizada cuando Einstein formuló la gravedad que actúa a niveles subatómicos, niveles que Newton jamás había planteado y para los que su teoría quedaba convertida en piedra.
A raíz de este problema hay un debate que en los últimos años lleva dando de que hablar a la comunidad científica. Se trata de la teoría M. Esta teoría es una recopilación de conceptos y enunciados físicos que juntos intentan explicar todos los fenómenos de la naturaleza de la manera más eficaz posible. Allá donde las teoría solitarias fracasan, la amalgama que supone la teoría M cubre esas carencias solapando teorías cuando es preciso. Sin emabrgo parte de la comunidad científica cuestiona esta teoría ya que no se trata de un concepto puro en sí, más bien es un remiendo , un arreglo de última hora al problema que se plantea entre los astrofísicos.

Atracción y tiempo

Hemos hablado anteriormente de la gravedad, esa eterna compañera imprescindible en todo tema relacionado con la astronomía. Pero todavía no la hemos tratado en profundidad. La gravedad es descrita como una de las 4 fuerzas elementales que dominan el universo junto con el electromagnetismo, la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte. De las 4, la gravedad es la más débil, pero es la que más rango de acción tiene. Podríamos describir la gravedad como una consecuencia de la existencia de materia en la realidad. El espacio-tiempo, el medio en el que se desarrollan los eventos de la naturaleza es concebido como una entidad plana y homogénea. Sin embargo, la presencia de un cuerpo, independientemente de la masa que tenga, hunde este tejido deformándolo, como cuando ponemos una bola de billar sobre una suave sábana. Por tanto, cuanto mayor sea la masa del objeto, más gravedad generará este, es decir, más deformara el espacio tiempo. Esta deformación no la podemos ver como podríamos en nuestra sábana hundida, pero la percibimos al ver como los objetos son atraidos con mayor o menos fuerza al objeto que origina tal distorsión.
Otro efecto notable es la distorsión del tiempo. El tiempo no fluye de la misma manera en todos sitios, a diferencia de lo que la mayoría pueda pensar, el tiempo no es una entidad aparte de la realdiad, es parte de ella y es afectado por las fuerzas que la dominan. Un lugar en el que la fuerza d ela gravedad sea muy intensa, hará que el tiempo fluya más despacio que que un lugar donde la gravedad sea muy débil. Este fenómeno es casi imperceptible para nosotros, y sería necesaria una intensidad gravitatoria que traspasase nuestra imaginación para ver los efectos de este fenómeno de manera notable. Así pués, si sincronizamos un par de relojes en la tierra y posteriormente ponemos en órbita uno, notaremos como el reloj que tenemos nosotros aquí abajo irá más despacio que el que está dando vueltas alrededor d ela tierra.
Este efecto está muy bien explicado en el experimento de los gemenos y el agujero negro. Hemos hablado de los agujeros negros y la potente fuerza gravitatoria que ejercen. Si de alguna manera pudiesemos lanzar uno de los gemelos al agujero negro sin que este muriese al isntante, el gemelo que estuviese fuera, vería como su hermano caería en el agujero engro, y que este iría ralentizandose hasta el punto en que el pobre hombre no llegaría jamás a cruzar el horizonte de los sucesos del devorador cósmico. Mientras, si nos pusiesemos en la perspectiva del gemelo que caía en el agujero, veríamos desde dentro del diminuto reino del astro, que el hermano de fuera envejecería a una velocidad de vértigo y se convertiría en polvo en cuestión de microsegundos. Sin embargo el tiempo que cada gemelo viviría sería el mismo, simplemente, que quedarían separados en tiempos diferentes.

Un nuevo mapa

Gracias al satélite WISE que la NASA lanzó la década pasada al espacio, ahora podemos contar con un mapa celeste más preciso que el que teníamos antes. Esta sonda es capaz de lanzar rayos infrarrojos en todas direcciones, con los que es posible captar la presencia de objetos que no se podrían detectar a simple vista con los telescopios y satélites normales. Este problema viene dado por el pequeño tamaño de algunos de los astros que vagan por el vacio y que sólo pueden ser detectados cuando pasan por delante de una estrella que nos permita ver su silueta. este nuevo mapa plasma en 2 dimesiones de manera simple el cosmos 3D en el que vivimos. El universo es una esfera que nos rodea por todos lados equitativamente. A pesar de tratarse de un mapa hasta el momento bien detallado, no puede abarcar la totalidad de nuestro universo, de momento sólo tiene en cuenta los años luz hasta los cuales nuestros medios nos han permitido mirar.

Una nueva fuente de energía

Desde hace tiempo la humanidad lleva barajando diferentes ideas para conseguir una fuente de energía que sustituya al petróleo. En la naturaleza existe esta fuente de energía, sin embargo manejarla sería algo realmente difícil, por no mencionar la dificultad de acceder a ella. Me refiero a la antimateria. En la tierra sólo se puede conseguir de forma artificial, y hasta ahora sólo se han creado unos pocos átomos. La mayor parte de anttimateria se encuentra dispersa en nebulosas muy alejadas de nuestro planeta. Según la teoría clásica de la física, a cada partícula de materia le corresponde una de antimateria. Esta sustancia se diferencia de la materia ordinaria en que tiene la carga eléctrica invertida. Cuando materia y antimateria entran en contacto ambas se aniquilan liberando una gran cantidad de energía.

Esto convierte el tema de la energía en un problema porque no tendríamos manera alguna de contener la antimateria, ya que todo a nuestro alrededor esta hecho de materia común. Sin embargo existen métodos utilizados por los físicos para mantener esta sustancia fuera del alcance de cualquier objeto potencialmente peligroso, como mantenerla suspendida en el vacío mediante un campo magnético potente. Teniendo esto en cuenta y pudiendo controlar la interacción entre la materia ordinaria y su opuesto, conseguiríamos una fuente de energía casi ilimitada y mucho más potente que cualquiera de la que podemos disponer ahora.

Nacidas de un cataclismo

Si pudiesemos viajar 4.500 millones de años atrás en el tiempo nos costaría reconocer nuestro hogar. Tendríamos ante nosotros una visión del infierno.

El sistema solar se creó con el nacimiento del sol hace mas de 4.500 millones de años. La nueva estrella ayudó mediante su gravedad a aglutinar los materiales necesarios para crear los planetas que más tarde formarían el sistema solar. Así pues durante mucho tiempo varias rocas de gran tamaño que orbitaban alrededor del sol fueron agrupándose a medida que estas chocaban entre ellas, dando lugar a un planeta incandescente. Durante más años la tierra siguió su proceso de gestación atrapando más material del espacio en su incandescente superficie. En algún punto del tiempo un astro del tamaño similar a marte, llamado tea, colisionó contra el embrión planetario. Este evento destruyó ambos planetas por completo y dejó en el espacio una masa irregular de roca fundida. Más tarde y gracias a la gravedad generada por todo este material toda la roca liquida volvió a juntarse en una versión poco amable de lo que hoy es nuestro planeta, dejando a su alrededor un anillo de asteroides similar al de júpiter. Este anillo más tarde fue aglutinando todo ese material rocoso para fundirse y dar lugar a nuestro satélite natural, la luna.

Pulsar

Un pulsar o también llamado estrella de neutrones, es otro tipo más de remanente estelar. Es la etapa intermedia entre una enana blanca y un agujero negro. Después del portentoso estallido de una estrella masiva conocido como supernova, el núcleo de la estrella queda desnudo. El corazón estelar vencerá la resistencia ejercida por sus átomos si la gravedad que el mismo genera es suficiente fuerte debido a su gran masa. Esto hará que la enana blanca se comprima todavía más, trascendiendo el límite de la fuerza de unión de sus propios átomos, reduciendo su tamaño y aumentando su temperatura a varios millones de grados. En este nuevo estado, los átomos no pueden mantenerse estables debido a la potente compresión a la que están sometidos, y se rompen mediante una proceso llamado degeneración, en neutrones. Por eso el pulsar está hecho de neutrones. Este nuevo astro se mantiene en un equilibrio precario entre el estado de estrella de neutrones y agujero negro. Si la estrella hubiese tenido más masa la gravedad generada por su núcleo habría podido incluso vencer la fuerza de los neutrones y comprimirla todavía más pasando a ser un agujero negro.

Las estrellas de neutrones son grandes fuentes de energía que irradian oleadas que rayos gamma. Debido a su potente campo gravitatorio y a la alta velocidad con la que giran entorno a sí mismas también poseen un campo magnético extraordinariamente fuerte. La gravedad generada por este astro es realmente fuerte, tanto que es capaz de distorsionar la dirección de la luz haciendo que cambie su trayectoria al atraerla hacia sí. Sin embargo no puede rivalizar con el poder de atracción de un agujero negro.

Enanas blancas

Las enanas blancas son remanentes estelares, es decir, el resultado final de la muerte de una estrella. Cuando la presión termonuclear de una estrella desaparece cuando el astro no puede producir más reacciones nucleares, la gravedad gana el pulso de fuerzas, y hace que la estrella se contraiga sobre si misma, se hunde. Las capas exteriores de la estrella salen despedidas hacia el espacio en una terrible explosión y queda un núcleo pequeño y brillante. Esta esfera no suele ser mucho más grande que la tierra, y es relativamente fría en lo que a estrellas se refiere. El resultado es una bola de fuego blanco, realmente densa que tardará millones de años en apagarse y convertirse en una compacta bola de hierro. A diferencia de lo que la gente pueda llegar a pensar, las enanas blancas no tienen nada que ver con las estrellas, no son capaces de irradiar ni de lejos todo el calor que sus antiguas formas podían, y su campo gravitacional es mucho más pequeño. Son simplemente una luminosa sombra de lo que una vez fueron.

La partícula de dios

Con este nombre tan bíblico se apoda al bosón de higgs, una partícula de vital importancia para el entendimiento del universo y sus pilares.

El modelo teórico estándar de la física explica la naturaleza de la materia y cómo esta interactua con las fuerzas del universo. Según esta teoría la materia obtiene su masa al interactuar con el campo de higgs, presente en todo el universo. Este campo está formado por los bosones de higgs, que son los causantes de conferir a la materia sus propiedades. Este efecto se lleva a cabo cuando la materia en cuestión cruza el universo, y por ende el campo de higgs, convirtiéndose en algo real gracias a la interacción con este campo. De modo que si se consigue demostrar la existencia de esta partícula se conformaría finalmente la validez del marco teórico que explica cómo se crea la materia, y en última instancia nosotros mismos.

Multiverso

Se habla del multiverso cuando hacemos referencia al cúmulo de hipotéticos universos infinitos que forman una gran sistema. En otras palabras podríamos llamarlos realidades alternativas. Esto puede sonar a película de ciencia ficción, sin embargo está demostrado que a nivel atómico este hecho si se da. Es posible demostrar que a nivel cuántico un átomo puede estar en dos sitios a la vez. Esto supone que todo puede estar en dos sitios a la vez. Partiendo de este hecho cada realidad posible estaría formada por situaciones muy similares a las del universo en el que vivimos, pero con diferencias sutiles, como cambios de vestimenta, o posición. Mientras, en otros universos alternativos las leyes físicas que los rigen no tendrían por que ser las mismas que funcionan con nosotros, podría tratarse de lugares en los que sólo hay dos dimensiones o en los que la tierra ni siquiera existiese.