No vas a pesar 1 kg menos durante el próximo eclipse solar (ni ningún otro)

Estos días me habéis estado preguntando por un rumor que afirma que todos pesaremos 1 kilo menos durante el próximo eclipse del 21 de agosto. Dejando a un lado la confusión entre peso y masa (que mencionaré más adelante), se supone que esto ocurrirá porque, como el sol y la Luna estarán alineados con la Tierra en la misma dirección durante el eclipse, sus tirones gravitatorios se combinarán para quitarnos ese kilo de encima.

Para un aficionado a la astronomía se ve a leguas que esto es un bulo, pero lo que me ha sorprendido más de esta “noticia” es que, aunque es el tipo de chorrada que repiten una y otra vez las páginas a las que no les importa mucho su reputación, si hacéis una búsqueda rápida en Google, encontraréis esta afirmación absurda en muchos medios de comunicación importantes Incluyendo algunos que supuestamente se dedican a hablar de ciencia.

Al ver la gravedad del asunto, me he puesto en modo divulgación de emergencia y vengo a explicar rápidamente por qué la idea de que todos vayamos a pesar 1 kg menos durante el próximo eclipse solar (o cualquier otro) no tiene ningún sentido.

Como sabréis, el eclipse solar del 21 de agosto se producirá porque la Luna se va a alinear con la Tierra y el sol. Y, por supuesto, es verdad que el tirón gravitatorio que experimentaremos en dirección al sol será mayor en ese momento que cuando la Luna no está en medio.

Nada está a escala en esta imagen (excepto Ronnie Coleman y la Tierra).

Pero, incluso antes de desenmascarar el bulo analizando los efectos de la gravedad combinada del sol y la Luna sobre nosotros, la primera pista que nos indica que la afirmación de hoy es falsa es que, desde el punto de vista físico, estas alineaciones no tienen nada de especial.
Seguir leyendo No vas a pesar 1 kg menos durante el próximo eclipse solar (ni ningún otro)

¿Vivimos en un multiverso?

Tanto si os gusta la ciencia-ficción como si no (pero especialmente si os gusta), habréis oído hablar mil veces sobre la idea de que vivimos en un multiverso compuesto por muchos universos más o menos parecidos al nuestro. De hecho, es posible que hayáis escuchado a alguien justificando esta “teoría” con un argumento parecido a este:

Cada vez que tiene lugar un evento que puede producir varios resultados diferentes, el universo se divide en tantas versiones distintas de sí mismo como posibles conclusiones existan. Si por ejemplo lanzas un dado, el universo se ramificará en seis versiones diferentes y, en cada una de ellas, existirá una copia de ti mismo que obtendrá un número distinto. Por tanto, aunque a ti te parezca que el asunto se acaba cuando tiras el dado y sacas un 3, existirían otras cinco realidades alternativas en las que cinco versiones paralelas de ti mismo habrían observado cada posible resultado… Pero nunca podrías ponerte en contacto con ellas, porque esos nuevos universos serían inaccesibles.

Por supuesto, en función del resultado que hubieras obtenido en cada uno, tu vida se desarrollaría de manera diferente en estos nuevos universos.

Aplicado esta lógica al universo entero, este planteamiento implicaría que la realidad se habría estado ramificando constantemente desde que tuvo lugar el Big Bang, creando nuevos universos cada vez que la interacción entre dos partículas tenía más de un resultado posible. Si esto fuera cierto, existiría una cantidad potencialmente infinita de universos paralelos que habrían evolucionado de manera diferente al nuestro durante casi 14.000 millones de años. Algunas de estas realidades alternativas serían parecidas a la nuestra, pero otras serían radicalmente distintas.

¿Eso significa que existirían otras versiones del universo en las que me ha tocado la lotería varias veces? ¿Y otras en la que he ganado un premio Nobel? 

Sí, claro, voz cursiva. Y otras tantas en las que la Tierra nunca se llegó a formar o algunas en las que la especie humana ha sido extinguida por un meteorito. Incluso existiría alguna realidad en la que tú llevas el blog y yo soy la voz cursiva.

Y seguro que Ciencia de Sofá tiene mucho más éxito en ese universo. En cualquier caso, ¿a qué esperamos para desarrollar alguna tecnología que nos permita visitar todas esas realidades paralelas potencialmente fantásticas? 
Seguir leyendo ¿Vivimos en un multiverso?

Respuestas (LXXXIII): ¿Cuál es la montaña más alta que jamás ha existido en la Tierra?

Hace poco estuve hablando sobre cómo la gravedad afecta a la altura de las montañas en otros cuerpos del sistema solar y hoy voy a tratar de responder a una de las preguntas que Antonio dejó en la sección de comentarios de ese artículo: ¿cuál es la montaña más alta que jamás ha existido en la Tierra?

Ante nada, aquí llega un dato que os podría sorprender: el monte Everest no es la montaña más alta del planeta.

Ya estamos… ¿Y entonces por qué es tan famoso, si tampoco es para tanto?

A ver, no le estoy intentando quitar mérito al Everest, voz cursiva. Lo que pasa es que la altura de una montaña individual está definida por la distancia que hay entre su base y su punto más alto así que, en este sentido, el monte Everest “sólo” mide 4.600 metros de altura en su cara norte y 3.600 metros en la cara sur.

Aun así, al encontrarse sobre la meseta del Himalaya, la base de la montaña parte desde unos 4.500 metros sobre el nivel del mar. Por tanto, sumando la altura que le proporcionan la meseta y la propia montaña, la cumbre del Everest es el punto de la superficie terrestre que tiene una mayor elevación por encima del nivel del mar (8.848 m).

Pero, de nuevo, el monte Everest en sí no es la montaña más alta del planeta. Ignorando la elevación desde la que parte la base, la montaña más alta que hay sobre la superficie de la Tierra es el monte McKinley, en EEUU, con 6.193 metros de altura.

Pero en nuestro planeta hay montañas incluso mayores… Aunque no impresionan tanto a primera vista porque parte de ellas está sumergida bajo el agua.
Seguir leyendo Respuestas (LXXXIII): ¿Cuál es la montaña más alta que jamás ha existido en la Tierra?

Respuestas (LXXXII): ¿Qué tienen de especial los condensados de Bose-Einstein?

Igual que otros muchos lectores antes que él, Álex Molero me ha mandado un correo electrónico a jordipereyra@cienciadesofa.com pidiéndome que escriba un artículo sobre un estado de la materia que seguramente os suene de algo, aunque tenga un nombre un tanto extraño: el condensado de Bose-Einstein.

¡Vaya si me suena! De hecho, me empezaré a preocupar el día que salga a la calle y nadie me pare para hablarme de los condensados de Bose-Einstein.

Vale, vale. Captado, voz cursiva. Empecemos poniendo algo de contexto sobre eso de los estados de la materia.

Como comenté en esta otra entrada en la que explicaba por qué los charcos se secan aunque el agua no hierva, las partículas que componen todas las cosas que nos rodean están en constante movimiento. Es más, lo que nuestros cuerpos interpretan como temperatura no es más que la velocidad con la que se mueven las moléculas: un objeto nos parecerá caliente al tacto si sus moléculas se mueven deprisa y frío si se mueven más despacio, como podéis ver en el siguiente vídeo.

Las partículas de la caja izquierda (más lentas) están más frías que las de la derecha (más rápidas).

Respuestas (LXXXI): ¿Cómo influye la gravedad en la altura de las montañas?

Un lector llamado JoséF Antonio Esteve estaba mirando fotos de una luna de Saturno llamada Jápeto cuando se enteró de que existen picos de hasta 20 kilómetros de altura a lo largo de la cordillera montañosa que rodea el ecuador de este satélite.

Jápeto con su cordillera. (Fuente)

Hay varias hipótesis sobre el origen de esta cordillera, como por ejemplo que es material que se amontonó sobre la superficie del satélite mientras pasaba a través de los finos anillos de Saturno o que es un bulto producido por la rápida rotación del objeto durante su formación. Y luego están las páginas de conspiraciones, que os dirán que los satélites están huecos por dentro y que los extraterrestres que construyeron a Jápeto se dejaron la marca de la soldadura al ensamblar sus dos mitades.

Pero a José Antonio no le importa nada de eso: como buen snowboarder que es, él está interesado en la posibilidad de bajar por las laderas de una montaña nevada de 20 kilómetros de altura. Sin embargo, antes de llamar a la NASA para intentar convencer a la agencia espacial de que deberían montar una misión espacial sólo para él, José Antonio ha buscado más datos sobre el satélite y ha encontrado un problema: la gravedad sobre la superficie de Jápeto es 43 veces menor que la de nuestro planeta.

Ante la perspectiva de que un campo gravitatorio tan débil le impida disfrutar del descenso por las laderas kilométricas de Jápeto (y de haber viajado hasta Saturno para nada), a José Antonio le gustaría saber si se podría aumentar la gravedad de este satélite hasta una cifra más parecida a la de la Tierra.

Vamos a comprobarlo con un cálculo rápido.
Seguir leyendo Respuestas (LXXXI): ¿Cómo influye la gravedad en la altura de las montañas?

¿Cómo es el universo: finito o infinito?

Hoy toca responder a unas cuantas preguntas que quedaron en el aire cuando hablé sobre el concepto de universo observable que, en resumidas cuentas, es el volumen de 46.500 millones de años luz de radio que nos rodea. Esa esfera representa la distancia a la que se encuentran hoy en día los objetos más lejanos de los que tenemos información, que son los que emitieron la radiación de fondo de microondas hace 13.800 millones de años.

Pero, ¿qué relación tiene el límite del universo observable, también llamado horizonte de partículas, con el tamaño real del universo? ¿Hay más espacio y galaxias tras ese horizonte o la realidad termina en él como si fuera una carretera cortada? Y, si el universo continúa más allá de este límite, ¿el espacio y las galaxias se extienden hasta el infinito o dejarías de ver materia si te alejaras lo suficiente?

Creo que son demasiadas preguntas incluso para mí.

No te preocupes, voz cursiva. Empecemos por lo básico: ¿cómo sabemos que el universo continúa más allá del universo observable?

Ya habíamos visto que el universo no está en expansión porque las galaxias se estén alejando de un punto “central” del espacio sino que, en realidad, lo hace porque el propio espacio que las separa se está estirando. Como todas las galaxias se alejan unas de otras ellas sin ningún punto de referencia común, siempre te dará la impresión de que tú estás en el centro del universo y que el resto de las galaxias son las que se están alejando de ti, vayas donde vayas.

Por supuesto, eso no es más que una ilusión óptica que se puede apreciar claramente en esta secuencia de imágenes: cada vez que se superpone el mismo punto de las dos imágenes de cada fotograma (los puntos están más separados en una de ellas), el resto quedan descentrados, dando la impresión de que todos los demás se han alejado de él.

En la vida real, este fenómeno provoca que cada punto del espacio tenga su propio universo observable a su alrededor, lo que significa que, si te mudaras a una galaxia lo suficientemente lejana, observarías regiones distantes del universo que quedan fuera de nuestra vista desde la Vía Láctea.

Y a cada observador que está en el centro de cada universo observable le parece que todo lo que le rodea se está alejando de él.

Total que, como parece que el universo no tiene un centro absoluto y a lo que llamamos universo observable es una simple cuestión de perspectiva, entonces parece lógico concluir que el universo continúa más allá de nuestro universo observable.

Captado. Así que, en principio, existirían más espacio y más galaxias tras el horizonte de partículas ¿verdad?

Exactamente, voz cursiva.

Vale, vale. Pero, entonces, ¿qué pasa con todo ese universo que hay más allá de nuestro universo observable? ¿Es una esfera aún mayor, pero con un tamaño limitado? ¿O, por el contrario, las galaxias se extienden para siempre en todas las direcciones?

Esa es una pregunta más difícil de responder.

Para poder estimar hasta qué distancia se extiende universo más allá del horizonte de partículas, primero tendríamos que recibir algún tipo de información de esa región que nos permitiera deducir cómo está estructurada. El problema es que todo lo que se encuentra más allá de nuestro universo observable se aleja de nosotros a velocidades muy superiores a la de la luz, de modo que nunca podremos recibir ninguna señal emitida desde su interior.

De hecho, incluso hay objetos que están dentro de nuestro universo observable que se alejan de nosotros tan deprisa que nunca sabremos nada más de ellos. Esto se debe a que se encuentran tras otro límite cosmológico, el horizonte de sucesos del universo, que representa la distancia a partir de la que un rayo de luz emitido ahora mismo nunca podrá alcanzarnos en el futuro, por mucho que se expanda nuestro volumen de Hubble.

Actualmente, esta frontera se encuentra a unos 16.300 millones de años luz así que, como podéis ver en la siguiente imagen, eso limita mucho la cantidad de información del resto del universo observable que podremos recibir en un futuro.

Pero, un momento, ¿cómo que no tenemos información de la materia que hay más allá del universo observable? ¿Y qué pasa con el famoso flujo oscuro?

Buena observación, voz cursiva, aunque no sé de dónde sacas eso de famoso.

El flujo oscuro es una supuesta anomalía en la distribución de la velocidad de algunas galaxias lejanas que parece indicar que se están moviendo hacia la misma región del espacio (aún más alejada que el famoso (ahora sí) Gran Atractor). En base a estos datos, se ha sugerido que, en el pasado, estas galaxias podrían haber sido atraídas por la gravedad producida por una gran concentración de masa situada más allá de nuestro universo observable… Pero aún se está debatiendo la existencia de esa anomalía así que, de momento, no hay nada claro.

En cualquier caso, aunque no tenemos evidencias directas de que haya algo más allá del horizonte de partículas, el consenso es que el universo observable forma parte de un universo aún mayor. Partiendo de ahí, existen dos opciones: que la extensión del universo sea limitada más allá de nuestro horizonte de partículas o que se extienda infinitamente en todas las direcciones.

Veamos qué consecuencias tendría cada una de ellas.

HIPÓTESIS 1: EL UNIVERSO ES FINITO.

Venga, voy a ayudarte a encaminar esta sección. ¿Cómo se supone que funciona un universo finito? ¿Es como una esfera enorme llena de galaxias que se acaba de repente? ¿O hay algún tipo de barrera al final, como un barranco en el límite del espacio?

Gracias, voz cursiva, pero no hay nada de eso. Un universo finito no tiene por qué estar limitado necesariamente por una frontera.

Hace un tiempo estuve hablando sobre qué significa que el universo sea “plano”. Los astrónomos no están afirmando que el espacio tiene literalmente dos dimensiones cuando dicen que el universo es “plano”, sino que es un término con el que se refieren a si nuestro espacio tridimensional está curvado o no sobre una dimensión adicional.

La curvatura del espacio influye en la pregunta de hoy porque, si se descubriera que el universo tiene una curvatura positiva (como una esfera), entonces no sólo significaría que el espacio está cerrado sobre sí mismo y que, por tanto, el universo tiene un volumen finito sino que, además, implicaría que tampoco está delimitado por una frontera.

¿Pero cómo puede estar el espacio tridimensional cerrado sobre sí mismo? ¿Y cómo no va a tener una frontera? ¿Cómo se supone que tengo que tragarme eso?

Intentaré ponerlo de otra manera que suene menos extraña.

Imaginemos que nos encontráramos sobre una superficie plana y finita que flota en medio del espacio (que no es el caso). Si nos pusiéramos a caminar en línea recta en cualquier dirección encima de ese mundo plano, entonces terminaríamos llegando hasta el borde y nos veríamos obligados a detenernos. Sobre una superficie curvada como la de una esfera, en cambio, ocurre algo muy distinto: si caminamos en línea recta en cualquier dirección, siempre volveremos al mismo punto de origen incluso aunque, desde nuestro punto de vista, no hayamos hecho más que alejarnos de él durante todo el camino.

¿Y qué tiene que ver esto con el universo real? Pues que si el espacio tuviera curvatura positiva y, por tanto, estuviera cerrado sobre otra dimensión adicional, entonces podrías montarte en una nave, partir en cualquier dirección en línea recta y, con el tiempo suficiente, volverías a llegar a la Tierra aunque nunca hubieras dado media vuelta.

Ah, vale, como en esos videojuegos viejos en los que desaparecías por un lado de la pantalla y aparecías por el otro.

Sí, bueno, más o menos. En cualquier caso, la ventaja de vivir en un espacio cerrado es que puedes calcular el tamaño del universo si consigues medir su curvatura. Y eso es precisamente lo que se está intentando.

En primer lugar, me gustaría adelantar que no tiene pinta de que el espacio tenga curvatura alguna: las mediciones más precisas que se han hecho hasta ahora parecen sugerir que vivimos en un universo “plano”. Pero, aunque hablaré sobre eso en un momento, en principio también existiría la posibilidad de que vivamos en un universo cerrado (y, por tanto, finito), pero tan grande que somos incapaces de distinguir su curvatura con la tecnología actual.

Partiendo de esta premisa, hay gente que se ha dedicado a intentar estimar cómo sería esa curva imperceptible e intentar calcular el tamaño del universo. Por ejemplo, en 2011, un grupo de investigadores aplicó análisis estadístico sobre el mapa de la radiación de fondo de microondas y concluyeron que, para observar una curvatura tan pequeña, tendríamos que estar metidos en un universo con un volumen 250 veces mayor que el de nuestro universo observable.

Por otro lado, otro artículo de 2006 sostenía que el volumen del universo podría ser al menos 21 veces mayor que el del universo observable. Pero el artículo añadía que, en el caso de que el universo fuera finito, las perturbaciones que sufre la radiación de fondo de microondas de camino a nuestros telescopios harán que nunca podamos saber si su volumen es más de 10.000 veces mayor que el del universo observable, por mucho que mejore la precisión de nuestros instrumentos.

Pero, pese a que existe la posibilidad de que vivamos en un universo “cerrado” y finito, aunque tan grande que nunca podremos deducir su tamaño, de momento hay otro escenario que parece más probable…

HIPÓTESIS 2: EL UNIVERSO ES INFINITO.

Ya en el siglo XVI, se razonó que el universo tenía que ser finito porque, si fuera infinito y contuviera una cantidad ilimitada de materia, en todos y cada uno de los puntos del cielo habría una estrella. Si esto fuera cierto, entonces el cielo debería estar permanentemente iluminado por la luz combinada de infinitas estrellas… Y, como habréis notado, ese no es el caso.

Pero esta contradicción no demuestra que el universo tenga que ser necesariamente finito: hoy sabemos que la expansión del universo se acelera con la distancia así que, incluso aunque existiera un número infinito de estrellas ahí fuera, sólo podemos ver la cantidad finita que está dentro de nuestro volumen de Hubble. Y eso por no decir que la luz emitida por objetos suficientemente lejanos está tan estirada por la expansión del espacio que queda fuera del rango de la luz visible.

En realidad, el hecho de que no se haya podido medir una curvatura apreciable del espacio apoya la idea de que el universo podría ser infinito.

¿Pero qué quiere decir exactamente que el universo podría ser infinito? ¿Que sería infinitamente grande y contendría infinitas galaxias? ¿Que contiene una cantidad limitada de materia, pero el espacio es infinito? ¡ESPECIFICA!

Me refiero a que podría ser infinito en los dos sentidos: tanto en su extensión como en la cantidad de materia que contiene.

Hemos visto que, en un espacio tridimensional cerrado, siempre volverías al punto de origen si te movieras en línea recta. Pero, si hicieras lo mismo en un espacio plano (e infinito), simplemente te alejarías de tu planeta de origen eternamente y nunca más volverías a ver a tus seres queridos… Aunque es posible que encontraras cosas bastante raras por el camino.

Como explica Fraiser Cain en Phys.org la probabilidad de que cualquier cosa se repita en alguna región del espacio en un universo infinito debería ser del 100%. Por tanto, podrías encontrar cualquier cosa imaginable si te alejaras lo suficiente de tu planeta natal, siempre y cuando las leyes de la física permitieran su existencia. De hecho, en un universo infinito, nada impediría que exista un planeta idéntico a la Tierra habitado por una copia exacta de ti mismo en algún lugar del espacio… O incluso que existieran infinitas versiones de ti mismo perdidas en la distancia eterna.

Pero, antes de que convirtamos la ficción en ciencia, no está de más mencionar que todo esto es especulación: hay quién se opone a esta idea y sostiene que un universo infinito no implica necesariamente que cualquier evento se tenga que repetir más de una vez en su interior.

Bueno, vale, pero estoy empezando a aburrirme de tantas elucubraciones sin fundamento. Ve al grano: ¿El universo es finito o infinito?

Pues siento decepcionarte, voz cursiva, pero nadie lo sabe de momento. En base a los datos de los que disponemos a día de hoy, podemos encontrarnos en dos escenarios:

  • Si el espacio no tiene curvatura (que, de momento, parece ser el caso), el universo podría ser infinito tanto en su extensión como en la cantidad de materia que contiene.
  • Si el espacio tiene una curvatura positiva tan leve que no la podemos detectar, entonces viviríamos en un universo inmenso, pero finito, cerrado sobre sí mismo.

Para variar, las cosas no son tan simples porque, mientras que un espacio con curvatura positiva da lugar necesariamente a un universo finito, parece ser que hay topologías que permiten que un espacio plano también genere un universo finito.

En cualquier caso, si desconocer la verdadera extensión del universo os impide dormir, tened en cuenta este dato: tanto si el universo es finito como si es infinito, permaneceremos siempre atrapados en el interior de nuestro universo observable.

Es más: teniendo en cuenta que el horizonte de sucesos del universo está mucho más cerca que el límite del universo observable, incluso aunque ahora mismo nos montáramos en una nave del futuro y pusiéramos rumbo a los confines del espacio, tan sólo tendríamos acceso al 3% del universo observable. Y ese número no hace más que bajar a medida que la expansión del universo se acelera.

O sea, que nunca podremos comprobar personalmente si alejarte en línea recta de la Tierra te lleva de vuelta a casa o si, por el contrario, te distancia para siempre de tus seres queridos, porque nunca llegaremos a atravesar el límite del universo observable para ver qué hay más allá… A menos que alguna de esas tecnologías teóricas tan recurrentes en la ciencia-ficción se convierta en una realidad (como los agujeros de gusano).

Así que no te preocupes de momento, voz cursiva, porque, independientemente de que el espacio sea finito o infinito, estaremos para siempre atrapados en un pequeño volumen del universo observable.

Bieeeeen…

Dicho todo esto, toca  pasar a la publicidad poco invasiva de Ciencia de Sofá.

Ciencia de Sofá tiene un libro nuevo, “Las 4 fuerzas que rigen el universo“. En él hablo sobre cómo las cuatro fuerzas fundamentales dan forma a nuestro universo, su descubrimiento y su efecto sobre nuestras vidas. Por otro lado, el libro “viejo” (“El universo en una taza de café“) va por la tercera edición y ahora vuelvo a ofrecer suscripciones a la revista de National Geographic así que, si os interesa alguna de estas propuestas, podéis acceder a una entrada donde las explico con más detalle haciendo click sobre la siguiente imagen 🙂

 

Respuestas (LXXX): ¿Qué fue de la supernova que impulsó la formación del sistema solar?

Carlos Morro me envió un correo electrónico (a jordipereyra@cienciadesofa.com) preguntando sobre la supernova que dio lugar al sistema solar. ¿Qué se sabe sobre esa estrella que reventó y posibilitó nuestra existencia? ¿Tenía su propio sistema planetario? ¿A qué distancia ocurrió? ¿Y dónde están ahora los restos de su explosión? (esta última la he añadido yo)

El tema me pareció interesante pero, antes de empezar, habrá que aclarar cómo se formó nuestro sistema solar para asegurarnos de que todos partimos de la misma base que Morro.

El proceso de formación de las estrellas es simple: empieza con una nube de gas (compuesta principalmente por hidrógeno y helio) que flota por el espacio y, por un motivo u otro, aparecen en ella regiones más densas que comienzan a atraer material a su alrededor gracias a su mayor fuerza gravitatoria. A medida que estas bolas de gas se vuelven cada vez más grandes y densas, la presión sobre su núcleo va creciendo hasta que, cuando han acumulado la masa suficiente, aumenta tanto que desata una cadena de reacciones de fusión nuclear. Estas reacciones disparan millones de grados la temperatura del núcleo y el calor termina repartiéndose por todo el amasijo de gas, convirtiéndolo en una bola de plasma incandescente o, lo que es lo mismo, una estrella (hablaba sobre el mecanismo con más detalle en esta entrada).

Este proceso se puede ver en la siguiente simulación en la que varias regiones de una nube molecular se colapsan y empiezan a producir estrellas, todo mientras las diferentes partes del tinglado interaccionan gravitacionalmente:

El proceso de formación de planetas es parecido. El disco de gas que queda dando vueltas alrededor de una estrella tras su formación contiene partículas de elementos más pesados que empiezan a colisionar entre ellas, fusionándose, formando trozos de materia cada vez mayores y con un campo gravitatorio más intenso que atraen aun más material hacia ellos… Y el efecto bola de nieve continúa hasta que se convierten en planetas (hablaba los distintos tipos de planetas en este otro artículo).

Aquí tenéis otra animación del proceso, en la que se puede ver cómo la nucleación de planetas empieza en las regiones más densas del disco de gas y polvo, inducidas por la propia rotación del sistema:

Captado, pero… ¿De dónde salieron esos elementos más pesados que formaron los planetas rocosos, como Mercurio o Venus?

Buena pregunta, voz cursiva.

Después de que tuviera lugar el Big Bang, en el universo tan sólo existían átomos de hidrógeno y de helio (y alguno de litio). Pero, afortunadamente, estos átomos se empezaron a fusionar en los núcleos de las primeras estrellas que se formaron a partir de ellos, convirtiéndose en elementos más pesados como el carbono, el nitrógeno, el oxígeno o el hierro. Las estrellas de esta primera generación eran inmensas y, cuando se quedaron sin combustible, terminaron sus vidas reventando en forma de las mayores explosiones conocidas, las supernovas, lanzado al espacio esos elementos pesados que guardaban en sus entrañas (otra cosa que comenté más concienzudamente en otra entrada).
Seguir leyendo Respuestas (LXXX): ¿Qué fue de la supernova que impulsó la formación del sistema solar?

¿Qué significa realmente el concepto de “universo observable”?

En la última entrada estuve explicando cómo es posible que las galaxias más lejanas se estén alejando de nosotros a velocidades superiores a la de la luz si, en principio, ningún objeto que tenga masa puede igualar o superar esa velocidad. Y, por supuesto, quedaron algunas dudas en el aire que creo que la voz cursiva dejó apuntadas en algún lado.

Sí… Las tengo por aquí… Eh… ¿Cómo podemos detectar una galaxia que se aleja a una velocidad superior a la de la luz? ¿Y qué es eso del universo “observable”? ¿Es que hay partes del universo que no podemos observar? ¿Cómo podemos saber qué tamaño tiene el universo? 

Estupendo. Intentemos resolver el entuerto hablando un poco sobre los conceptos de volumen de Hubble y universo observable.

Como vimos en la entrada anterior, el espacio se expande de tal manera que la velocidad con la que las galaxias se alejan de nosotros aumenta cuanto mayor es la distancia que nos separa de ellas. Y, de hecho, si te alejas lo suficiente en cualquier dirección, terminas encontrando galaxias que se están alejando de nosotros a la velocidades iguales o superiores a la de la luz.

Esto significa que, desde nuestro punto de vista, podemos separar el espacio que nos rodea en dos regiones: una más “cercana” donde las cosas se alejan de nosotros a velocidades inferiores a la de la luz y otra “lejana” en la que lo hacen a velocidades superiores. En la frontera entre las dos se encuentra el llamado límite de Hubble, la franja del espacio en la que las cosas se alejan de nosotros a la misma velocidad que la luz.

Pero, ojo, que aquí llega un dato interesante: no podemos ver la luz emitida actualmente por los objetos que se encuentran más allá de nuestro volumen de Hubble (la esfera delimitada por el límite que tiene el mismo nombre) porque, en esta región, el espacio se expande tan deprisa que ni siquiera la luz es lo suficientemente rápida como para poder avanzar hacia nosotros a través de él. Es como si una persona normal se montara en la cinta de correr de Usain Bolt y le subiera la velocidad al máximo: por muy rápido que corra, la cinta siempre se moverá más deprisa y le arrastrará en la dirección contraria.
Seguir leyendo ¿Qué significa realmente el concepto de “universo observable”?

Respuestas (LXXIX): ¿Por qué (a primera vista) el universo observable es más grande de lo que su edad le debería permitir?

Hace un par de semanas, Roberto López-Herrero preguntaba por Twitter cómo es posible que el universo observable tenga un radio de 46.500 millones de años luz, si el Big Bang ocurrió hace 13.800 millones de años.

Se trata de una duda que a todos los aficionados a la astronomía nos ha atormentado en algún momento de nuestras vidas: el universo se ha estado expandiendo desde que tuvo lugar el Big Bang pero, incluso suponiendo que las galaxias se hubieran estado moviendo a la velocidad de la luz, sólo podrían haber recorrido 13.800 millones de años luz en cualquier dirección durante todo este tiempo. Por tanto, siguiendo este razonamiento, el diámetro del universo actual no podría superar los 27.600 millones de años luz.

Pero, por supuesto, eso no es así: sabemos que el universo observable tiene un diámetro de 93.000 millones de años luz.

¡Y eso sólo puede significar que el universo se ha estado expandiendo a velocidades superiores a la de la luz! ¡Maldita sea! ¿No  decías hace una semana que es imposible que un objeto se mueva a la velocidad de la luz? ¿Cómo puede ser que haya galaxias que han movido incluso más rápido? ¿No será que el Big Bang no es más que una gran patraña? 

Pues no, voz cursiva, no es una patraña. Para entender lo que está pasando, empecemos por hablar de la expansión del universo.
Seguir leyendo Respuestas (LXXIX): ¿Por qué (a primera vista) el universo observable es más grande de lo que su edad le debería permitir?

Algunos desafíos de viajar a velocidades cercanas a la de la luz

Las películas y las series de ciencia-ficción nos han acostumbrado a ver a sus protagonistas moviéndose de un lado al otro del universo como si se estuvieran paseando por su casa. Y, tal vez por eso, me da la impresión de que se tiende a infravalorar la dificultad real que supondría explorar el espacio: no hablo sólo de movernos de un lugar a otro dentro de la Vía Láctea, sino del sueño de llegar a expandir nuestra civilización más allá de nuestra galaxia hacia el resto del universo.

Total, que en la entrada de hoy quería comentar algunos de los desafíos más tochos que tendremos que superar para movernos con relativa libertad por el cosmos.

En primer lugar, abordemos el problema más obvio: las enormes distancias que separan las cosas en el espacio.

Cuando se habla del espacio que separa las estrellas, os sonará la medida del año luz, que equivale a la distancia que recorre un rayo de luz en el vacío durante un año… O casi 10 billones de kilómetros, teniendo en cuenta que la luz se propaga por el vacío a unos 300.000 kilómetros por segundo (km/s).

Para poner esta cifra en perspectiva pensad que, a 120 km/h, un coche tardaría casi 10 millones de años en recorrer un año luz, de modo que si ahora mismo pusieras rumbo a Alfa Centauri (la estrella más cercana a nuestro sistema solar) a esa velocidad, tardarías 38 millones de años en cubrir los 4 años luz que nos separan de ella. Más aún, incluso a la mayor velocidad alcanzada por un vehículo espacial hasta la fecha (los 265.000 km/h experimentados por la sonda Juno mientras se acercaba a Júpiter), una nave tardaría 17.200 años en llegar hasta la estrella más cercana.

Y, encima, para hacer el escenario aún más deprimente, nuestra galaxia mide 100.00 años luz de diámetro… Por no hablar del resto de las galaxias que nos rodean, porque hasta las más cercanas están a millones de años luz de nosotros.

Un gráfico que a lo mejor os ayuda a haceros una idea de lo lejos que está todo en el espacio.

Divulgación científica para mentes distraídas.

A %d blogueros les gusta esto: