El pozo superprofundo de Kola

Fuente: IslaRobleMapa5

Se trata de un proyecto de excavación iniciado por la URSS en 1965, en el óblast de Múrmansk (Península de Kola) cerca de Zapoliarni (coordenadas 69° 23′ 0″ N, 30° 36′ 0″), que consistía en perforar la corteza terrestre para estudiar la litosfera y conocer más acerca de la Discontinuidad de Mohorovičić, en Siberia, que unos años antes también EEUU pretendió estudiar. La perforación de la corteza continental báltica abarcó un tercio de la misma y alcanzó su máxima profundidad a los 12.262 m en 1979, logrando el récord mundial de profundidad.

El camaleón

Fuente: INTEF

¿Qué es la partícula cameleón y por qué la llaman así?

Se trata de una partícula elemental que cambia su masa en reposo en función del entorno que la rodea y que resolvería el problema de la energía oscura que se concentra en ciertas zonas del universo mientras éste se expande, lo que la hace realmente difícil de detectar. Al cambiar esta partícula sus propiedades en función de la cantidad de materia que la rodea sus ideólogos Khoury y Weltman decidieron llamarla camaleón, así de fácil.

Los sonidos del universo

En Astrofísica y Cuántica hemos tratado el tema de la música que nos recuerda al espacio, pero mucho se ha hablado de los sonidos que nos llegan en forma de ondas electromagnéticas desde más allá de nuestra atmósfera, de esa música por llamarla de alguna forma que procede desde los confines del universo y de la que contamos a día de hoy con diversas grabaciones.

Sabemos que el sonido no puede propagarse en el vacío, pero sí las ondas electromagnéticas. Para detectar y grabar estas ondas sonoras se emplea el espectrómetro o espectrógrafo, que sirve para analizar una porción del espectro de un movimiento ondulatorio.

Supernova

Una supernova es, básicamente, la explosión de una estrella, cuya estructura está determinada por su gravedad y la radiación de su energía. Existen dos tipos de supernovas, las de tipo I y las de tipo II, aunque dentro de estos tipos existen varios subtipos.

En las supernovas de tipo II el hidrógeno del interior se convierte en helio y, cuando el hidrógeno en su centro se acaba se consume sólo el hidrógeno alrededor del núcleo de helio. La gravedad contrae el núcleo y la temperatura aumenta convirtiendo el helio en carbono y oxígeno en una fase que puede durar unos diez millones de años.

El milagro de la Voyager 2

Voyager II

La sonda espacial Voyager 2 salió de Cabo Cañaveral (Florida) un 20 de agosto de 1977 bajo el programa Mariner y con trayectoria cercana a Urano (1986) y Neptuno (1989). Lo que parece increíble es que aún continúa activa y circulando a 14,8 kilómetros por segundo, a pesar de que parte de sus instrumentos se encuentran inoperativos. A una velocidad de 14,8 kilómetros por segundo, actualmente se sitúa a 100 unidades astronómicas, unos 14.959.787.070.000 m. ó 14 horas-luz.

Agujeros de gusano

Un agujero de gusano es un atajo en el espacio-tiempo que conecta dos puntos del universo. En lugar de realizar el recorrido entre los dos puntos a través del espacio de la manera habitual, atravesando toda su extensión o longitud, se podría utilizar esta hipotética garganta en el espacio plegado para ir de un extremo a otro por el camino más corto, es decir, a través de una cuarta dimensión.

Este agujero de gusano también conocido como Puente de Einstein-Rosen tiene una gravedad tan potente que ni siquiera la radiación electromagnética puede escapar de su fuerza. Se encuentra rodeado por lo que se conoce como horizonte de sucesos, una frontera espacio-temporal imaginaria en la que sería necesario alcanzar la velocidad de la luz para poder escapar de su campo de acción. Una vez que entramos en el horizonte de sucesos no existiría otra posibilidad que la de caer hacia el agujero negro.

Fuente: Tecné

El ejemplo más sencillo para explicar esta estructura de cuya existencia aún no tenemos evidencia es la de marcar dos puntos alejados en una hoja de papel. La forma más rápida de ir de un punto a otro no sería marcar una línea recta entre ellos, sino plegar la hoja juntando físicamente ambos puntos. Es precisamente lo que ocurre en el plegamiento del espacio-tiempo, algo parecido a lo que hacen los cuerpos con gran masa y que consiguen que incluso la luz de desvíe de su trayectoria hacia esos objetos.

Es importante también hablar de la teoría de cuerdas que considera que existen más de las tres dimensiones espaciales, y esas otras dimensiones estarían compactadas a escalas subatómicas.

Un agujero de gusano permitiría, en teoría, viajar a través del tiempo burlando las inmensas distancias espaciales del universo. Pero... ¿Puede un objeto estar en dos lugares al mismo tiempo? Al parecer los electrones sí pueden, y es lo que les ocurre dentro de nuestros televisores, ordenadores y demás aparatos eléctricos. Quizá la variable espacio no permita que los resultados cuadren y esa particula no exista hasta que la observamos. Los electrones son encuentros entre dos campos de energía y que cuando colisionan pueden orbitar, si los dos campos coinciden en los lados al mismo tiempo aparecen a la vez, pero si no se encuentran en esa colisión tenemos la sensación de que el electrón desaparece o viaja a otra dimensión.

Todos hemos pensado alguna vez si podríamos encontrarnos a nosotros mismos viajando en el tiempo. La respuesta más sensata es no, puesto que se formarían universos distintos y cada uno de ellos existirían a la vez, cada uno con su recorrido particular.

Imagen de Wikipedia

La aurora boreal

Impresionante documento gráfico que nos deja sin palabras.

 

Las auroras polares

Expansión del universo

Uno de los temas más interesantes que podemos tratar en Astrofísica y Cuántica es el de la expansión del universo, que se produce de la misma manera en que se hincha un globo, provocando que la distancia entre las galaxias sea mayor con el tiempo. Sin embargo, hay que tener en cuenta que esta expansión no se produce en todos los objetos del universo, por ejemplo, entre aquellos cuerpos que se encuentran bajo una fuerte influencia gravitatoria local, como en el caso de la Tierra y el Sol y, de hecho, lo que está sucediendo con algunos grupos de estrellas es que se están aproximando incluso a velocidades de 100 metros por segundo.



Materia oscura
fuente: Wikipedia

Eclipse anular de sol

Las instantáneas que podréis ver en el siguiente video fueron tomadas por el Planetario de Madrid el 3 de octubre de 2005. Se trata de un eclipse anular de sol, que sucede cuando la Luna se encuentra cerca de su apogeo. El diámetro angular debe ser inferior que el diámetro solar, para que en su fase total sea visible el perímetro del disco solar.

Las estrellas más grandes del universo

En esta entrada vamos a relajarnos con la visión de este brevísimo documental que nos habla de las estrellas más grandes del universo.

Comparación entre planetas del Sistema Solar  y varias estrellas
Fuente: Wikipedia

La música y el universo

Cuando pensamos en el universo, nos imaginamos frecuentemente un vacío sonoro de paz y quietud; sin embargo otras veces asociamos las imágenes de auroras, estrellas, planetas y fenómenos espaciales con una música misteriosa. Las primeras notas que vienen a mi cabeza cuando visualizo imágenes del universo es la obra del compositor inglés Gustav Holst, titulada The Planets, compuesta por siete movimientos con los nombres de siete de los planetas del Sistema Solar: Marte, Venus, Mercurio, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

Gustav Holst, The Planets: Saturn

Gustav Holst, The Planets: Neptune

También puedo asociar estas visiones del cosmos con los Nocturnos de Debussy: Nubes, Fiestas o El Mar.

Debussy: Claro de luna

Recurrente en la ambientación del oscuro vacío son las melodías creadas por el músico Mike Oldfield en su disco Songs of Distant Earth,  sinfonía electrónica inspirada tras la lectura del libro de Arthur C. Clarke con el mismo nombre, y autor también de 2001: Una odisea en el espacio. El libro trata del fin del Sistema Solar y de la posterior búsqueda de un nuevo lugar en el universo donde los seres vivos puedan establecer una nueva civilización.

Mike Oldfield: Songs of Distant Earth

Pero quizá la música del espacio por excelencia sea la del conocido compositor francés de música electrónica Jean Michel Jarre, cuya obra más conocida es Oxygène o su posterior Equinoxe, sin olvidar Les Chants Magnétiques publicada en 1981 y donde utilizó por primera vez un sintetizador digital: el Fairlight CMI.

Jean Michel Jarre: Oxygène 4

Los planetarios

El planetario es un edificio con forma exterior generalmente de cúpula, y en cuyo interior se proyectan imágenes completas, así como espectáculos visuales dedicados a la observación y presentación del cielo nocturno, para aprender a posicionar los astros desde algunos puntos de nuestro planeta o aprender mediante proyecciones acerca del espacio y sus misterios.

Una de las cosas que, al menos a mí, más me llama la atención del interior de estas monstruosas salas de cine abovedadas es el impresionante proyector situado en el centro, con múltiples lentes para rellenar cada punto de esa cúpula hacia la que todos miramos absortos.

Descubren un agujero negro supermasivo fuera de lugar

Encuentran un agujero negro supermasivo en la galaxia espiral NGC 4178, situada a 55 millones de años luz de nuestro planeta. Lo llamativo del descubrimiento es que no es el lugar idóneo para contener agujeros negros según las teorías establecidas, ya que en su centro no alberga ningún cúmulo de estrellas. El método que han empleado los expertos consiste en medir los rayos X y las ondas de radio que el agujero negro genera para calcular su masa, en este caso sería de (6 ± 2) × 10³ M _☉.

fuente: NASA

Si este descubrimiento rompe con las teorías vigentes que afirman que es improbable que las galaxias sin abultamientos alberguen agujeros negros supermasivos, quizá se suponga que deban reelaborarse dichas teorías teniendo en cuenta este curioso caso.

Fuentes: Europapress; The Astrophysical Journal, volume 753, N. 1. N. J. Secrest et al. (2012 ApJ 753 38)

Aprende más en: Astrocuantic

Júpiter, el gigante gaseoso

La característica principal de este gigante exterior, quinto planeta del Sistema Solar, es precisamente su gigantesca masa gaseosa, de casi dos veces y media la de los demás planetas juntos y 318 veces mayor que la Tierra. Está formado principalmente por hidrógeno y helio, no posee una superficie interior definida y en su atmósfera circulan vientos con alternantes velocidades de hasta 504 km/h. 

Júpiter (fuente: Banco de recursos multimedia del ITE)

El telescopio Hubble

El Telescopio espacial Hubble (HST) recibe su nombre del astrónomo Edwin Hubble. Orbita de manera circular en el exterior de la atmósfera de la Tierra a 593 km sobre el nivel del mar, con un período orbital entre 96 y 97 min, desde el 24 de abril de 1990, y ha recorrido unos 3.000 millones de kilómetros. Puede obtener imágenes con una resolución óptica mayor de 0,1 segundos de arco, alejado de los efectos de turbulencias atmosféricas, los defectos que éstas ejercen en la longitud de onda del espectro infrarrojo.

Imagen obtenida por la Cámara Planetaria y de Gran Angular 2 (WFPC2)
(fuente: Wikipedia)

Curiosidades del espacio-tiempo

Espacio-tiempo se consideraban entidades inseparables, tal como describe la teoría de la relatividad clásica. Las diferencias entre ambos varían según el estado de movimiento del observador.

Como bien sabemos, en el espacio existen tres dimensiones y, el tiempo, sería la cuarta dimensión. El dónde supondría una coordenada espacial y el cuándo una coordenada temporal. Según la mecánica clásica, en nuestro entorno necesitamos tres coordenadas espaciales, pero el tiempo variaría en función de si el observador está inmóvil o en movimiento. Así, Einstein propuso la constancia de la velocidad de la luz y optó por prescindir de la noción del tiempo como una coordenada independiente del observador, de manera que espacio y tiempo ya no son consideradas entidades independientes o absolutas. Desde ese momento, las leyes físicas se considerarán siempre las mismas en todos los sistemas de referencia, ya sea para cuerpos en movimiento o no.

Fig. 1: distorsión del espacio-tiempo debido a una gran masa
(fuente: Wikipedia)

Breve historia de la mecánica cuántica

La mecánica cuántica, una de las ramas de la Física más reciente, iniciada a principios del siglo XX, se basa en el estudio de la materia y de la energía, de su comportamiento en el universo y de su multiplicidad de estados, conocida como estados cuánticos. Mediante ecuaciones matemáticas podemos explicar la existencia de las partes más minúsculas de la materia, tales como los átomos y su estructura.



 función de onda y=f(x-vt) de un electrón de un átomo de hidrógeno
(fuente: Wikipedia)