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5 curiosidades ociosas sobre Física que probablemente no conoces

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1. En mecánica cuántica, la distancia más pequeña posible se conoce como longitud de Planck. Y el tiempo que tardaría un fotón en cubrir esa distancia se conoce como tiempo de Planck. Si contáramos una longitud de Planck por segundo, tardaríamos 10.000.000 veces la edad actual del universo en alcanzar el diámetro de un átomo.

2. Un acelerador de partículas con potencia suficiente como para investigar la escala de Planck debería tener un peso equivalente al de la Luna, y su circunferencia sería igual a la órbita de Marte.

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El telescopio Hubble observa de forma directa un agujero negro

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Un equipo internacional de astrónomos ha utilizado una nueva técnica para estudiar el disco brillante de materia que rodea a un agujero negro. Empleando el NASA/ESA Hubble Space Telescope, combinado con el efecto de la lente gravitatoria de las estrellas de una galaxia distante, el equipo midió el tamaño del disco y estudia los colores (y por tanto la temperatura) de las diferentes partes del disco. Estas observaciones muestran un nivel de precisión equivalente a la detección de los granos de arena en la superficie de la Luna.

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Por qué el LHC no ha devorado todavía la Tierra

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LHC
El otro día vi por primera vez una serie española en la que toda la masa tectónica de la tierra había sido destruida por culpa del LHC (Large Hadron Collider). Debido a un accidente, el acelerador de partículas había provocado un agujero negro y la mayor parte de la tierra había desaparecido.

Sorprendentemente, todavía persisten muchos rumores por internet que aseguran que el Gran Colisionador de Hadrones va a destruir la Tierra, a pesar de que lleva funcionando desde septiembre de 2008. Estas historias cuentan que las colisiones de alta energía creadas por el LHC podrían producir choques de partículas con tanta fuerza que, su masa podría comprimirse a un volumen inferior al radio de Schwarzschild, originando un agujero negro microscópico que engullese poco a poco a la Tierra. He aquí algunas razones de por qué esto no puede suceder

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Si el universo se expande ¿por qué hay colisiones entre galaxias?

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andromeda

Durante los próximos cinco mil millones años, una mancha borrosa apenas detectable en el cielo se hará cada vez más grande y más grande hasta que al final se llene todo el cielo.

Esta mancha borrosa es Andrómeda, una galaxia que contiene aproximadamente un billón de estrellas y está destinada a chocar con nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.

Cuando nos fijamos en las galaxias cercanas, algunos se acercan más a causa de la gravedad, pero los demás se están alejando

Dice el Profesor Charley Lineweaver de la Australian National University’s Mount Stromlo Observatory..

La Vía Láctea y Andrómeda son parte de un grupo de galaxias dentro del conocido Grupo Local que están unidas por la gravedad, por lo que las fuerzas de gravedad a nivel local son capaces de superar la expansión del universo.

El Grupo Local, a su vez está siendo atraído por la gravedad a un grupo más grande de galaxias llamado Cúmulo de Virgo a una velocidad de unos 500 kilómetros por segundo.

Lineweaver cree que es una velocidad comparable con la tasa de la expansión del universo a escala local.

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Se localiza el cuásar más lejano del universo

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Quasar

Un grupo de astrónomos europeos han empleado el ESO’s Very Large Telescope (European Southern Observatory) para descubrir y estudiar el cuásar más lejano encontrado hasta la fecha. Un quasar (acrónimo en inglés de quasi-stellar radio source) es una fuente astronómica de energía electromagnética, que incluye radiofrecuencias y luz visible. Actualmente pensamos que los cuásares son galaxias muy distantes y brillantes que están alimentadas por un gran agujero negro en su centro. Los resultados de este descubrimiento se publicaran en la edición de junio de la revista Nature.

Tal y como comenta Stephen Warren, líder del grupo de científicos:

Este cuásar es una prueba vital del joven Universo. Es un objeto muy raro que nos ayudará a entender como los agujeros negros se desarrollaron a los pocos cientos de millones de años tras el Big Bang.

El cuásar, que se denominará ULAS J1120+0641, recién descubierto se observa tal y como estaba 770 millones de años tras el Big Bang (redshift 7.1). Su luz tardó en llegar a nosotros unos 12.9 × 109 años.

Aunque anteriormente ya se habían confirmado objetos más lejanos (por ejemplo una galaxia en redshift 8.6), el cuásar recién descubierto es ciento de veces más brillante que estos. “Nos tomó 5 años encontrar este objeto”, explica Bram Venemans, uno de los autores del estudio. “Estábamos buscando un cuásar con un redshit redshift superior a 6.5. El encontrar éste tan lejos (redshift 7.1) fue una grata sorpresa”.

Vía | European Southern Observatory
Imagen: ESO/M. Kornmesser

Singularidades

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Visión artística de un agujero negro

La palabra singularidad es ya bastante familiar para todos los consumidores de divulgación científica. E incluso, para los aficionados a la ciencia-ficción. Por otro lado, la palabrita también aparece en clase de matemáticas durante la enseñanza secundaria, aunque no queda muy claro cómo se relacionan sendos usos del término.

Etimológicamente viene de la raíz singular, es decir, que no hay dos, que destaca por encima del resto. Por lo tanto, una singularidad no es menos que algo sobresaliente por su condición de inhabitual.

En el ámbito de las matemáticas de la enseñanza secundaria, el uso más común del término aparece en el tema de funciones. Sí estamos acostumbrados a poder graficar una función con un trazo continuo del bolígrafo, decimos que aquellos puntos en que las características de la función concreta nos obligan a levantar el boli del papel son singulares.

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Recreación de un agujero negro destruyendo a una estrella

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Probablemente nunca podamos asistir a un acontecimiento tan monstruoso. Por ello, los magos de los efectos especiales han recreado en el siguiente video cómo un agujero negro podría devorar a una estrella de tamaño medio.

En el video contemplaréis cómo una estrella muy similar al Sol se va deformando ante la presencia de un agujero negro que la engulle poco a poco, formando un disco a su alrededor de cientos de millones de kilómetros en un proceso que lleva millones de años.

Abrid bien los ojos y dadle al play.

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Lo que pasaría si cayeras en un agujero negro

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Un agujero negro es una región finita del espacio-tiempo provocada por una gran concentración de masa en su interior, con enorme aumento de la densidad, lo que provoca un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera los fotones de luz, puede escapar de dicha región.

Así pues, de acuerdo con la Teoría general de la relatividad, si te cayeras en un agujero negro pasarían dos cosas: depende de quién lo observara.

Desde tu punto de vista, al ser engullido por el agujero, al principio sólo percibirías la ausencia de gravedad. Pero ésta iría creciendo rápidamente a medida que te aproximarais al agujero.

Entonces atravesaríamos el horizonte de sucesos, que es una frontera del espacio-tiempo, una superficie imaginaria de forma esférica que rodea a un agujero negro, en la cual la velocidad de escape necesaria para alejarse del mismo coincide con la velocidad de la luz.

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El Universo es una memoria holográfica gigante

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El Universo es una memoria gigante compuesta por una ingente cantidad de bits que tiene tendencia natural a aumentar. Esta es la revolucionaria dirección de investigación del físico holandés Erik Verlinde, en un informe que cuestiona los fundamentos básicos de la teoría gravitacional de Newton.

La clave del artículo de Verlinde es la siguiente: “si parece entropía, y se comporta como entropía, probablemente sea entropía”. Partiendo del trabajo de Stepehn Hawking, quien propuso que la temperatura del agujero negro es proporcional a la aceleración gravitatoria en su horizonte, Verlinde argumenta que una aceleración proporcional a una temperatura no puede ser más que un efecto de entropía.

Esa aceleración entrópica se manifiesta en un sistema que evoluciona de forma que cada vez necesita un mayor número de bits de información para describir todas sus características. ¿Es posible que la atracción gravitatoria no sea más que una consecuencia del aumento del número de bits necesarios para describir el sistema? ése es el argumento de Verlinde.

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Brazos más estrechos serían consecuencia de agujeros negros más masivos en galaxias

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Galaxia en forma de EspiralEl telescopio espacial Hubble continúa arrojando datos de gran valor para los astrónomos. Esta vez se trató de un estudio entre la relación de los ángulos que forman los brazos de las galaxias con forma de espiral de acuerdo a la masa del agujero negro que se encuentra en su núcleo. Los astrónomos ya habían establecido que la mayoría de las galaxias posee un agujero negro en su centro (y quizás varios otros orbitando a su alrededor,) cuyas masas varían entre miles de veces hasta miles de millones de veces la del sol. En algunos casos, los agujeros negros son los responsables por el nacimiento de nuevas estrellas, por lo que su estudio es muy relevante.

Originalmente los astrónomos debían estudiar qué tan rápido se movían las estrellas para determinar la masa (mayor velocidad, mayor el tamaño del agujero negro); sin embargo este método posee el inconveniente de que se deben poder observar estrellas individuales, por lo que la galaxia tiene que estar próxima. El nuevo estudio fue llevado a cabo con 27 galaxias cercanas, de las que ya se conocía la masa de su agujero negro. Luego se compararon esos resultados con el ángulo que forman los brazos con sus centros; estableciendo esa relación, permitieron realizar la operación inversa: al conocer el ángulo de los brazos se calcula la masa.

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