Agujeros de gusano, luz de estrellas y fuego

¿Qué son los agujeros de gusano? ¿Por qué la noche es oscura si hay muchas estrellas emitiendo luz? ¿Qué es el fuego? Estas son las preguntas del público que los científicos respondieron esta semana. En esta ocasión, el Dr(c) Constantino Dragicevic, Licenciado en Física y Dr.(c) en Ciencias Biomédicas, nos habla del universo y sus propiedades.

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Película Interestelar

Fernanda, de 13 años, nos pregunta: Si dicen que los agujeros de gusano tienen “dos canales”, uno para entrar y otro para salir. ¿Cómo descubrieron eso? ¿Cómo saben que esa entrada pertenece a un canal y no a otro?

Respuesta: ¿Cómo descubrieron eso? No se han descubierto ¿Cómo saben que esa entrada pertenece a un canal y no a otro? No se sabe.
La verdad es que experimentalmente aún no se ha descubierto ningún agujero de gusano. Lo que se ha descubierto, según estudios puramente teóricos, es sólo la posibilidad de que existan y en ese caso, tampoco se sabe si efectivamente la materia podría cruzar de un lado a otro sin perder sus propiedades. Sin embargo, debido a que abren la posibilidad de viajar a lugares del espacio y el tiempo que de otra forma sería imposible, se han realizado tantos estudios serios, especulaciones y ciencia-ficción. Lo que sí se ha observado son los agujeros negros, los cuerpos más densos del universo (la mayor masa concentrada en el menor tamaño). Ellos serían la entrada (o salida, como tú dices) de un extremo a otro, pasando por el canal que corresponde al agujero de gusano. En teoría, si existen los agujeros negros, ellos conectan con otros a través de un agujero de gusano. Y los agujeros negros existen principalmente en el centro de casi todas las galaxias, pero todavía no hemos podido corroborar que se pueda viajar a través de ellos. Incluso si un humano lograra entrar a un agujero negro y atravesarlo enviando señales hacia nosotros durante el proceso (por ejemplo un video), no podríamos recibir la señal ni la luz directa del astronauta una vez que cruza una frontera conocida como el horizonte de sucesos, dentro del cual, la gravedad del agujero negro es tan fuerte que nada escapa. Es como una atmósfera que no está hecha de aire sino que de todo lo que el agujero negro está absorbiendo. El horizonte de sucesos es ese borde que separa el agujero negro del espacio exterior donde los eventos aún pueden informarle al resto del universo de su presencia, por la luz que rebotan o emiten. Como puedes ver, son objetos muy extraños y si cuesta tanto trabajo y una vida de estudio entenderlos es porque son probablemente los más misteriosos del universo. ¡Incluso cabe la posibilidad de que conecten con otros universos!


Crédito: ESO/B. Tafreshi (twanight.org)

Valeria de Viña del Mar nos pregunta: ¿Porqué la noche es oscura si en nuestra galaxia hay millones de estrellas emitiendo luz?

Respuesta: Por un lado, la intensidad de la luz disminuye rápidamente a medida que se propaga por el espacio y, dado que la distancia entre la Tierra y la estrella más cercana es de 4 años luz aproximadamente, su luz nos llega con una intensidad 76 mil millones de veces más tenue que la que nos llegaría si estuviera a la distancia del Sol (unos 8 minutos luz). Por otro lado, el vacío perfecto no existe, y en su larguísima travesía la luz de las estrellas es absorbida y/o reflejada en otras direcciones por partículas dispersas en el medio interestelar. Sin embargo, así como el vacío perfecto no existe, la noche completamente oscura tampoco. Incluso sin luna, en un cielo despejado y alejado de fuentes artificiales de luz, puede apreciarse un leve grado de iluminación que viene principalmente de las estrellas. No obstante, no solemos experimentar esto a menudo ya sea por la presencia de la Luna, o porque en aquellas situaciones en que tenemos un cielo estrellado, estamos más preocupados de mirar el cielo que la tierra, y nuestros ojos se acostumbran lentamente a esa luminosidad.





fuegoRafael de 8 años y su mamá Juanita nos preguntan: ¿Cuáles son los estados del fuego como materia? (así como existen los estados del agua)

Respuesta: El fuego es un tipo de “plasma”, como lo son los rayos eléctricos o distintos tipos de ampolletas. El plasma es distinto a los tres estados clásicos de la materia (sólido, líquido, gaseoso), pero se parece más al gas porque, de hecho, es un gas caliente “ionizado”. Para entender esto, veamos los estado de la materia en orden creciente de temperatura. En el sólido priman temperaturas bajas, como el hielo, donde las moléculas vibran en torno a posiciones fijas. Al calentarse, se transforma en líquido, que es un fluído al igual que el gas y el plasma, pero a diferencia de ellos, tiende a acumularse en el fondo por gravedad. Sin embargo, las moléculas en un fluido ya no vibran en torno a puntos fijos si no que se desplazan más rápidamente y chocan con las otras moléculas de modo que su movimiento es aleatorio. Este tipo de movimiento puede llevar las moléculas a cualquier parte ocupada por el fluido. Si seguimos aumentando la temperatura, las moléculas líquidas comienzan a moverse tan rápido que “le ganan a la gravedad” y se elevan en forma de gas. El gas tiende a dispersarse en todo el volumen posible, y por ende sus moléculas están muy separadas. Finalmente, si la temperatura sigue aumentando, ocurre que las moléculas, al moverse más rápido aún que en un gas, chocan con tal energía que los electrones salen disparados y se desprenden de sus átomos. Éstos, a su vez, chocan con otros electrones liberándolos de su confinamiento, por lo que se forma un gas ionizado: las moléculas ya no son eléctricamente neutras, sino que son positivas, y los electrones se mueven frenéticamente en un volumen negativo. Éste movimiento frenético de los electrones emite radiación visible y calor. Como se dice que los electrones están “libres”, entonces el plasma es conductor eléctrico, ya que dichos electrones sirven como vehículo para transmitir corriente. Por eso las tormentas eléctricas se sirven de plasma para generar sus grandes descargas. Necesitan un medio conductor, y el gas atmosférico, por un momento breve, puede ionizarse (o hacerse plasma, o separar los electrones de los átomos, que es lo mismo) para volverse conductor, convirtiéndose en plasma por ese momento.

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