Radiogalaxia 3C 75 en longitud de onda visible y radiofrecuencia.

En el Universo existen objetos exóticos, de extraños comportamientos y que generan inmensas energías. Por ejemplo, una radiogalaxia es un emisor inusualmente intenso de ondas de radio. La emisión de una radiogalaxias puede ser de hasta 1038 vatios, un millón de veces mayor que la de una galaxia normal como la nuestra. La radiogalaxia tienen un núcleo de radio compacto coincidente con el núcleo de la galaxia visible, un par de chorros que emergen del núcleo en direcciones opuestas, u un par de lóbulos lejos de los confines visibles de la galaxia. La galaxia resulta ser casi siempre una gigante elíptica, que pudiera ser el resultado de la colisión o la fusión de dos o más galaxias más pequeñas.

                                             Chorros de plasma de la radio-galaxia Hércules A

La fuente de la energía de la radiogalaxia se sospecha que es un agujero negro masivo situado en el núcleo galáctico desde donde emergen los chorros, enviando energía a los lóbulos. Algunas radio-galaxias notables son la que arriba podéis contemplar, 3C 75.

Una imagen en falso color captada en 20 cm por el VLA de la misma fuente de radio 3C 75. En rojo se muestran las regiones de emisión intensa de radio y en azul las regiones de emisión más débiles.

Ahí podeís contemplar la misma imagen pero más nítida de la potente fuente de radio 3C 75 en la que parece que dos agujeros negros gigantes están girando el uno alrededor del otro para potenciar la gigantesca fuente de radio. Rodeados por el gas que emite rayos X a varios millones de grados y expulsando chorros de partículas relativistas, esos agujeros negros super-masivos que parecen estar juntos, en realidad, están separados por 25.000 años-luz. La imagen captada por los ingenios de la NASA, está situada en el cúmulo de galaxias Abell 400, se encuentran a unos 300 millones de años-luz de distancia.

Los astrónomos dicen que estos dos agujeros negros super-masivos están irremediablemente ligados por la gravedad y forman un sistema binario. Estas fusiones cósmicas espectaculares son objetos, según se cree, de intensas fuentes de ondas gravitacionales. El gas caliente sale disparado en chorros que corren a 1200 kilómetros por segundo.

¿Hasta que punto son comunes los agujeros negros gigantes? Los datos acumulados gradualmente y tomados cada vez con tecnologías más avanzadas y fiables, sugieren que tales agujeros habitan no sólo en los núcleos de la mayoría de los cuásares y radio-galaxias, sino también en los núcleos de la mayoría de las galaxias normales (no radio-galaxias) y galaxias grandes tales como la Vía Láctea y Andrómeda, e incluso en los núcleos de algunas pequeñas galaxias tales como la compañera enana de Andrómeda, M32. En las galaxias normales como las nombradas, el agujero negro (en contra de lo que creen muchos) no está rodeado por ningún disco de acreción, o solamente lo está por un tenue disco que derrama sólo cantidades modestas de energía.

Nuestro Centro Galáctico es un lugar de mucha agitación y, en presencia de un agujero negro gigante, la seguridad está ausente. Mejor nos quedamos por aquí, en Orión, la Nebulosa más bonita de la Galaxia, aposentados en el Brazo del mismo nombre para situar nuestro hábitat en paz. Hay muchas evidencias de que, en el centro de nuestra Galaxia, procedentes de los movimientos orbitales de nubes de gas próximas al núcleo galáctico y las observaciones infrarrojas de de dichas nubes, realizadas por Charles Townes y su equipo en la Universidad de California en Berkeley, muestran sin lugar a ninguna duda que están orbitando en torno a un objeto con una masa alrededor de 3 millones de veces mayor que la del Sol, y las observaciones de radio revelan una fuente de radio muy peculiar en la posición de ese objeto central.

               Imagen compuesta del centro galáctico (por los satélites Hubble, Spitzer y Chandra).

El centro de la Vía Láctea es una región turbulenta y dinámica, con cúmulos estelares brillantes, nubes de gas caliente y campos magnéticos monstruosos. Todos ellos parecen centrados en torno a un objeto pequeño y denso conocido como Sagitario A* (Sgr A*). Las observaciones de estrellas en órbita alrededor de ese punto sugieren que es un agujero negro super-masivo. Hay poco gas entrando en espiral en Sagitario A*, quizás porque las explosiones de estrellas han expulsado la mayor parte del gas y el polvo del núcleo de la Vía Láctea. Aunque Sgr A*es, con mucho, el agujero negro super-masivo más cercano, sigue siendo relativamente difícil de estudiar, porque se halla detrás de muchas nubes espesas de polvo interestelar, que absorben la luz visible. Los astrónomos utilizan los rayos-X, ondas de radio y otras longitudes de onda para estudiar el núcleo de la Vía Láctea.

Inmensos chorros de radiación Gamma han sido descubiertos recientemente provenientes del Centro galáctico, que, como decimos más arriba, es un lugar de enorme turbulencias. Y, si todo eso es así (que lo es), nos podríamos plantear algunas preguntas: ¿Qué futuro nos espera? ¿Debemos preocuparnos de que el Agujero Negro Gigante que habita en el Centro de nuestra Galaxia engulla algún día la Tierra?

Bueno, no es difícil realizar algunos cálculos para saberlo. El agujero negro central de nuestra Galaxia (si es que finalmente existe y las observaciones realizadas por los astrónomos expertos coinciden con sus estimaciones) tiene una masa de alrededor 3 millones de veces la masa del Sol, y por lo tanto tiene una circunferencia de alrededor de 50 millones de kilómetros, o 200 segundos-luz, aproximadamente una décima parte de la circunferencia de la órbita de la Tierra en torno al Sol. Esto es algo minúsculo comparado con el tamaño de la propia Galaxia.

La Luna se cuela en la imagen al creer que forma parte del todo

Nuestra Tierra, junto con el Sol y el conjunto de los demás planetas del Sistema planetario en el que estamos ubicados, está orbitándo en torno al Centro de la Galaxia en una órbita con una circunferencia de 200.000 años-luz, alrededor de 30.000 millones de veces mayor que la circunferencia del agujero. Si el agujero llegara a engullir finalmente la mayor parte de la masa de la Galaxia, su circunferencia se expandiría sólo en aproximadamente 1 año-luz, todavía 200.000 veces más pequeño que la circunferencia de nuestra órbita.

                             Nuestro Centro Galáctico, ese lugar misterioso, y, peligroso

Por supuesto, en los aproximadamente 10¹⁸ años (100 millones de veces la edad actual del Universo) que serían necesarios para que nuestro agujero negro central se tragase una gran fracción de la masa de nuestra Galaxia, la órbita de la Tierra y el Sol habría cambiado de forma substancial. No es posible predecir los detalles de dichos cambios, puesto que no conocemos suficientemente bien las posiciones y movimientos de todas las demás estrellas que pueden encontrar el Sol y la Tierra durante 10¹⁸ años.

   De lo que no tenemos duda alguna es de la irremisible fusión de Andrómeda y la Vía Láctea en el futuro

Por lo tanto, no podemos predecir si la Tierra y el Sol se desviarían finalmente hacia el interior del Agujero Negro central de la Galaxia o si serán expulsados de la Galaxia. Sin embargo, podemos estar seguros de que, si la Tierra fuese finalmente engullida, su muerte está aproximadamente 10¹⁸ años en el futuro, tan lejanas que otras muchas catástrofes acabarán probablemente con la Tierra y la Humanidad mucho antes.

Sí, uno de esos probables sucesos ha sido estudiado y un grupo de investigadores de la NASA acaba de calcular cómo se producirá exactamente la titánica colisión entre la Vía Láctea, nuestra galaxia, y su vecina más cercana, Andrómeda. El acontecimiento, que tendrá lugar dentro de 4.000 millones de años, cambiará para siempre el aspecto del cielo y, de paso, la historia de nuestro Sol y su sistema de planetas. Estas conclusiones se publicaron en tres estudios diferentes en Astrophysical Journal.

Un repentino destello de luz emitido por la gigante roja a principios de 2002 ilumina progresivamente las capas de polvo que rodea a la estrella que se prepara para convertirse en una enana blanca, mientras a su alrededor, se va formando una Nebulosa planetaria.

El Sol, agotado su combustible nuclear de fusión, se convertirá en una gigante roja y a medida que crece, traspasará las órbitas de Mercurio y Venus que serán engullidos, y, quedará muy cerca de la Tierra que, por el efecto del aumento de la temperatura, verá evaporado sus mares y océanos… ¡La Vida desaparecerá de nuestro planeta! Si aún andamos por aquí para entonces, esperemos que, los avances conquistados, nos hayan permitido emigrar a otros mundos.

Ese es el otro acontecimiento que está situado también, antes en el calendario del futuro. Cuando el Sol alcance el penúltimo momento de su vida, crecerá hasta la órbita actual de la Tierra. Incinerará Mercurio y Venus. La Tierra escapará a este infortunio porque, al haber expelido el Sol parte de su masa, su fuerza de gravedad se habrá debilitado y nuestro planeta se habrá trasladado a una nueva órbita, mayor que la actual. El Sol, de color ocre-rojizo, llenará el cielo del mediodía. Mientras uno de los bordes se pone por el oeste, el otro empezará a salir por el este. Aunque bastante más frío que hoy (unos 2000 kelvin frente a 5800 kelvin), el Sol cocerá la superficie del planeta. La Tierra será entonces testigo desde dentro de la formación de una nebulosa planetaria. El Sol expulsará sus capas más exteriores-una versión extrema del viento solar actual-. Con el tiempo, la gigante roja irá perdiendo capas, hasta que no quede de ellas más que el núcleo: se habrá convertido en una enana blanca. Alumbrados por esa incandescente mota azul en el cielo, los objetos de la Tierra proyectarán sombras muy perfiladas, negras como el azabache; la salida y la puesta del Sol no llevarán más de un abrir y cerrar de ojos. La piedra expuesta a la iluminación se convertirá en un plasma porque la radiación ultravioleta de la enana blanca destrozará cualquier enlace molecular. La superficie se cubrirá con una niebla iridiscente que no dejará de ascender y arremolinarse. A medida que la enana vaya radiando su energía, se irá enfriando y debilitando hasta convertirse en ceniza fría y oscura. Nuestro mundo terminará primero como fuego y después como hielo. “

 Una Nebulosa planetaria con una estrella enana blanca en el centro, ese será el destino final del Sol. La estrella original se contraerá más y más debido a la gravedad que genera su propia masa, y, finalmente, se quedará convertida en una estrella enana blanca que radiará de manera violenta ionizando el material circundante. De ahí los colores que podemos contemplar y que denotan los elementos de los que están formados la Nebulosa.

Si ésta fuera la Nebulosa planetaria formada por el Sol en su final, ese puntido blanco central es todo lo que quedaría de él, una enana blanca, rodeada del gas que forma la Nebulosa Planetaria que, con el paso de los años se irá diluyendo hasta desaparecer totalmente dejando desnudo y frío el cadáver estelar que un día fue nuestro luminoso Sol.

Nuestro planeta, primero calcinado por el suceso, vería como los lagos, los ríos, los mares y océanos de la Tierra se evaporarían y la vida tal como la conocemos, desaparecía, Más tarde, llegqaría la congelación y el frío que la falta del calor del Sol, produciría en el planeta Tierra. Y, nosotros, si para esos momentos futuros estamos aún aquí, ya habremos aprendido a conocer mejor la naturaleza y podemos haber encontrado la manera de escapar a tan terribles finales: Primero la colisión y fusión con andrómeda y, por su fuera poco, el Sol se nos convierte en una Gigante Roja primero y en una enana blanca desopués.

Si queremos escapar de todos estos (y otros que vendrán y que ahora no conocemos) sucesos, como nos dejó dicho Hilbert, “¡Debemos saber, sabremos!”.

emilio silvera

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En ese tiempo por venir, tendremos naves espaciales que despegaran de la Tierra y podrán abrir “puertas” que las dejen entrar en el Hiperespacio  realizar viajes a estrellas muy lejanas, situadas lejos de nuestro Sistema solar. Para cuando eso ocurra, los habitantes de nuestro planeta en el presente serán recordados como aquellos pioneros que intentaron los primeros viajes espaciales fuera del planeta, los habitantes de la Tierra de ese tiempo futuro sabrán de nosotros por la historia, y, en las escuelas estudiaran cómo construimos una Estación Espacial Internacional, un Telescopio llamado Hubble y un Acelerador de partículas denominado LHC para intentar comprender, qué era la materia.

En ese escenario del futuro las ciudades espaciales estarán repartidas por todo el Sistema solar y los habitantes de la Tierra viajaran a ellas como cosa cotidiana, de la misma manera que nos trasladamos a otras ciudades y continentes en nuestro planeta, así serán las Sociedades de aquel tiempo que comerciaran las riquezas situadas en las lunas de Júpiter y Saturno como cosa natural y realizaran viajes a otros mundos fuera de nuestro entorno, a muchos años-luz de distancia para celebrar reuniones planetarias con otros gobiernos que, como el nuestro, dominan sistemas planetarios enteros y tienen esparcidos por el espacio lejano flotas de naves con equipos científicos investigando estrellas lejanas, captando in situ como se forman los mundos, o, incluso rodando a prudente distancia explosiones supernovas y el giro vertiginoso de los horizontes de sucesos de agujeros negros gigantes.

 entonces, medir la tasa de rotación de los agujeros negros gigantes será cosa cotidiana y, se habrá conseguido al fín saber, el destino final de la materia allí concentrada dentro de lo que  llamamos singularidad. Sabremos también que nunca podremos contar (por haberlo presenciado), lo que ocurre más allá del horizonte de sucesos, ese lugar de “ir y no volverás” que tritura la materia que traspasa la linea fatal y desaparece para siempre. Sabremos que los agujeros negros nunca dejan de crecer y que, finalmente, alrededor de ellos se forman nuevas galaxias.

Modernas Instalaciones en lunas olvidadas que contienen riquezas inimaginables. Existen algunos “pequeños mundos” en nuestro propio sistema solar que esconden riquezas incalculables. Sin ir muy lejos, se sabe que la propia Luna contiene metales del grupo platino en su superficie que podrían superar todas las reservas de la Tierra. ¿Cuándo llegue ese momento futuro, en el que un Gobierno o una Empresa privada pueda llegar a la Luna de la Tierra o hasta cualquier otra de uno de los planetas del Sistema solar, cómo se determinará su derecho a explotarla,  alguien ser dueño de una de esas lunas?

Bueno, actualmente existe un tratado internacional que no permite que nadie se pueda adueñar de ningún cuerpo celeste pero, sin embargo, sí podrá explotarlo y buscar las riquezas en él encerradas y,  eso, todo reside en poder llegar el primero y registrar la explotación para que todos sepan a quien pertenece. No habrá derecho de propiedad pero sí de explotación. En la actualidad son más de una las Empresas privadas que hacen cábalas al respecto.

La realidad se muestra desnuda ante nuestros ojos y demuestra que es mucho más grande que nuestra propia imaginación. Lo que no deja de ser sorprendente si tenemos en  que imaginar no cuesta nada y podemos llegar hasta donde queramos. Sin embargo, una cosa pone límites a esa imaginación: ¡Los conocimientos! Nos faltan conocimientos para poder imaginar cosas que existen y que no conocemos.

Fijaos en la imagen de arriba. ¿Quién hubiera podido imaginar que una estrella como VY Canis Majoris pudiera existir? Si miramos la comparación gráfica que se hace de su tamaño en comparación a nuestro propio Sol y las órbitas de algunas planetas, lo único que podemos  es asombrarnos de que tal cosa sea posible, y, desde luego, sentirnos un poco más humilde de lo que somos.

 estrella hiper-gigante roja es una de las estrellas conocidas más grandes y luminosas, con un radio de 19 unidades astronómicas, lo que equivale a 3000 radios solares en su momento fue la mayor pero, como todo reinado termina, llegó el descubrimiento de NML Cygni para arrebatarle el título de la estrella más grande. Su luminosidad es unas 300 000 veces la del Sol.

          

Imagen de NML Cygni

“NML Cygni o Cyg NML es una estrella hipergigante roja, y una de las estrellas más grandes conocida en la actualidad, alrededor de 1640 a 2770 radios solares. Su distancia a la Tierra se estima en alrededor de 1,61 kpc, o unos 5300 años luz.”

“Una de las imágenes más recordadas de Star Wars es el  en el que Luke Skywalker mira la puesta de sol del desierto de Tatooine y vemos cómo se ven 2 soles. Aunque imagen forme  de la historia del cine parece ser que podría ser una realidad; no es que la NASA haya descubierto la ubicación de Tatooine ni nada parecido sino que el telescopio Kepler ha localizado el planeta que orbita alrededor de dos estrellas.”

El equipo del telescopio espacial Kepler de la NASA nos anunció el descubrimiento del primer exoplaneta que orbita simultáneamente dos estrellas de un sistema binario. La criatura se llama Kepler-16b -o mejor, Kepler-16 (AB)-b– y gira alrededor de dos estrellas más pequeñas que el Sol. Kepler A y Kepler B son dos astros con el 69% y el 20% de la masa del Sol respectivamente, mientras que Kepler-16b es un exo-Saturno que tiene 0,33 veces la masa de Júpiter. Posee un periodo de 229 días y se halla situado a 105 millones de kilómetros del par binario, la misma distancia que separa a Venus del Sol en nuestro Sistema Solar. Pero debido a que Kepler-16 AB son dos estrellas relativamente frías, la temperatura “superficial” de  gigante gaseoso ronda gélidos 170-200 K dependiendo de la posición orbital. Es decir, nada que ver con el infierno de Venus.

Son muchos los planetas descubiertos fuera de nuestro sistema solar, todos ellos muy grandes, incluso varias veces el volumen y la masa de Júpiter (no aptos la vida inteligente tal  la conocemos). Hay que esperar a que estén en funcionamiento las nuevas generaciones de Telescopios con técnicas superiores al Hubble que, nos podrán buscar nuevos planetas fuera del Sistema Solar y que a muchos años-luz de nosotros, podrían albergar vida inteligente. El descubrimiento de planetas enormes situados en sistemas solares muy lejanos, son una esperanza, ya que, dónde existen esa clase de planetas, es lógico pensar que existan otros más pequeños que, como la Tierra, puedan tener distintas y que permitan alguna clase de vida.

Al mismo tiempo que avanzan la técnica que mejoran considerablemente las prestaciones de los telescopios, de la misma manera, avanzan también los conocimientos  poder construir aceleradores de partículas mejores y que trabajen con más energías que nos permitan llegar hasta las entrañas de la materia para conocer, de una vez por toda, qué se esconde más allá de los Quarks y si, finalmente, la materia está hecha de esas “cuerdas vibrantes” de las que tanto hablamos.

         Sabemos que “otras Tierras” están ahí fuera esperando que nosotros las podamos visitar

Nuestros conocimientos actuales nos han traído a una nueva manera de mirar el universo que nos permite generar nuevas ideas, no todo el espacio son agujeros negros, estrellas de neutrones, galaxias y desconocidos planetas; la verdad es que casi todo el universo está vacío y sólo en algunas regiones tiene agrupaciones de materia en  de estrellas y otros objetos estelares y cosmológicos; muchas de sus propiedades y características más sorprendentes (su inmenso tamaño y su enorme edad, la soledad y oscuridad del espacio) son

Si pudiéramos situarnos ahí, no veríamos esta imagen que es posible ver por la inmensa distancia a la que se tomó

La baja densidad media de materia en el universo significa que si agregáramos material en estrellas o galaxias, deberíamos esperar que las distancias medias El Universo está conformado de la manera siguiente:

El cuadro expresa la densidad de materia del universo de varias maneras diferentes que muestran el alejamiento que cabría esperar “¿Por qué vivimos y desarrollamos nuestra historia en este punto concreto del espacio infinito, en un minúsculo grano de polvo en el universo, un rincón marginal? ¿Por qué precisamente es así?

                   Lo cierto es que, es el “grano” de arena más hermoso jamás visto

“El hecho fundamental de nuestra existencia es que parecemos estar aislados en el cosmos. Somos los únicos seres racionales capaces de expresarse en el silencio del universo. En la historia del Sistema Solar se ha dado en la Tierra, un periodo de tiempo infinitesimalmente corto, una situación en la que los seres humanos evolucionan y adquieren conocimientos que incluye el ser conscientes de sí mismos y de existir… Dentro del Cosmos ilimitado, en un minúsculo planeta, durante un minúsculo periodo de tiempo de unos pocos milenios, algo ha tenido lugar  si este planeta fura lo que abarca todo, lo auténtico. Este es el lugar, una mota de polvo en la inmensidad del cosmos, en el que el ser ha despertado con el hombre”.

No creo que estemos solos, podremos tener diferencias con las criaturas de otros mundos pero, como la Naturaleza trabaja igual en todas partes, en lo esencial, esos seres estarán basados en el Carbono como nosotros y todos los seres vivos de la Tierra.

 

Hay aquí algunas grandes hipótesis sobre el carácter único de la vida humana en el universo (creo que equivocada). En cualquier caso se plantea la pregunta, aunque no se responde, de por qué estamos aquí en el tiempo y lugar en que lo hacemos. Hemos visto que la cosmología moderna ofrecer algunas respuestas esclarecedoras a estas preguntas.

En anteriores trabajos creo que quedaron reflejadas “casi” todas las respuestas a estas preguntas. Nada sucede porque si, todo es consecuencia directa de la causalidad. suceso tiene su razón de ser en función de  hechos anteriores, de unas circunstancias, de unos fenómenos concretos que de no haberse producido, tampoco el tal suceso se habría significado, simplemente no existiría.

Con la vida en nuestro planeta, ocurrió igual. Una atmósfera primitiva evolucionada, la composición primigenia de los mares y océanos con sus compuestos, expuestos al bombardeo continuo de radiación del espacio exterior que llegaba en ausencia de la capa de ozono, la temperatura ideal en relación a la distancia del Sol a la Tierra y otra serie de circunstancias muy concretas,  la edad del Sistema Solar y los componentes con elementos complejos del planeta Tierra, hecho del material estelar evolucionado a partir de supernovas, todos estos elementos y circunstancias especiales en el espacio y en el tiempo, hicieron posible el nacimiento de esa primera célula que fue capaz de reproducirse a sí misma y que, miles de años después, hizo posible que evolucionara hasta lo que hoy es el hombre que, a partir de materia inerte, se convirtió en un ser pensante que es capaz de exponer aquí mismo estas cuestiones. ¡Es verdaderamente maravilloso!

Unos miles de millones de años antes, ocurrieron otros sucesos que también facilitaron el que haora estemos aquí mpara contarlo. En el proceso, nació el tiempo y el espacio, surgieron las primeros quarks que pudieron  formar protones y electrones que formaron los primeros núcleos y,  estos núcleos fueron rodeados por los electrones, nacieron los átomos que evolucionando y juntándose hicieron posible la materia; todo ello, interaccionado por cuatro fuerzas fundamentales que, entonces, por la rotura de la simetría original divididas en cuatro parcelas distintas, rigen el universo. La fuerza nuclear fuerte responsable de mantener unidos los nucleones, la fuerza nuclear débil, responsable de la radiactividad natural desintegrando elementos el uranio, el electromagnetismo que es el responsable de todos los fenómenos eléctricos y magnéticos, y la fuerza de gravedad que mantiene unidos los planetas y las galaxias.

Todo esto parece un viaje en el Tiempo pero del revés, es decir, hemos comenzado hablando de ese posible futuro y nos hemos venido hasta los primeros momentos del Universo, cuando se supone que nació a partir de aquella explosión que llamamos Big Bang y que hizo posible la existencia de todo lo que conocemos y de muchas otras cosas que nos quedan por .

Cada vez está más cerca el día en el que dejemos de enviar ingenios al espacio exterior para que vigilen y descubran para nosotros. En unos cuantos siglos, seremos nosotros, los que con nuestras potentes naves podremos viajar a lugares lejanos para poder pisar el suelo de otros mundos que , sólo podemos contemplar por las imágenes que nos ofrecen nuestros avanzados telescopios.

El Tiempo es inexorable y transcurre sin pausa, es el único continuo del que podemos estar seguro en nuestro Universo, “el transcurrir del tiempo”. Llegará un día en el que la Tierra estará sobrepasada de Humanidad, los recursos no darán  todos y las reservas estarán agotadas, las aguas contaminadas y la polución de las ciudades insoportables. Para cuando eso llegue, tendremos que haber ideado la manera de escapar hacia otros mundos nuevos que, como en el pasado la Tierra, nos de cobijo y nos ofrezca todo lo necesario para la vida.

Claro que, si en realidad fuésemos una especie inteligente, todo eso se podría evitar y, nuestro planeta, estaría limpio y podría ser la cuna de la Humanidad para siempre, sin que ello, impidiera el viaje a otros mundos que serían colonizados para nuevos comienzos al calor de otras estrellas.

emilio silvera

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                            ¿Será así la espuma cuántica?

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En la tumba de David Hilbert (1862-1943), en el cementerio de Gotinga (Alemania), dice:

                                                                    “Debemos saber. Sabremos”

El incierto dicho popular: “El saber no ocupa lugar” Cuando en realidad, ocupa un lugar en nuestras mentes, y, adquirir nuevos conocimientos exige tiempo y sacrificio que nos lleva a comprender, lo que antes no sabíamos.

Estoy totalmente de acuerdo con ello. El ser humano está dotado de un resorte interior, algo en su Mente que llamamos curiosidad y que nos empuja (sin que en muchas ocasiones pensemos en el enorme esfuerzo y en el alto precio que pagamos) a buscar respuestas, a querer saber el por qué de las cosas, a saber por qué la Naturaleza se comporta de una u otra manera y, sobre todo, siempre nos llamó la atención aquellos problemas que nos llevan a buscar nuestro Origen en el origen mismo del Universo y, como nuestra ambición de saber no tiene límites, antes de saber de dónde venimos, ya nos estamos preguntando hacia dónde vamos.

Como especie nunca hemos sabido hacia donde vamos, pero eso sí, nunca dejamos de caminar

Nuestra osadía no tiene barreras y, desde luego, nuestro pensamiento tampoco las tiene, gracias a lo cual, estamos en un estadio de conocimiento que a principios del siglo XXI, se podría calificar de bastante aceptable para dar el salto hacia objetivos más valiosos.

Es mucho lo que hemos avanzado en los últimos ciento cincuenta años.  El adelanto en todos los campos del saber es enorme. Las matemáticas, la física, la astronomía, la química, la biología genética, y otras muchas disciplinas científicas que, en el último siglo, han dado un cambio radical a nuestras vidas.

El crecimiento es exponencial; cuanto más sabemos más rápidamente avanzamos. Compramos ordenadores, teléfonos móviles, telescopios y microscopios electrónicos y cualesquiera otros ingenios e instrumentos que, a los pocos meses, se han quedado anticuados, otros nuevos ingenios mucho más avanzados y más pequeños y con muchas más prestaciones vienen a destituirlos.

¿Hasta dónde podremos llegar? ¿Hacia dónde vamos? Ante esas preguntas nos sentimos desnudos. Nuestro Futuro es incierto. Por mucho que lo pretendamos el Tiempo por venir es como el Horizonte para el navegante… ¡Nunca se alcanza!

Con el tiempo suficiente por delante… no tenemos límite. Todo lo que la mente humana pueda idear… podrá hacerlo realidad. A excepción, claro está, de las imposibilidades físicas que, en este momento, no tenemos la capacidad intelectual para enumerar. La verdad es que nuestra especie es inmortal. Sí, lo sé, a nivel individual morimos pero…, debemos tener un horizonte más amplio y evaluar una realidad más global y, sobre todo, a más largo plazo. Todos dejamos aquí nuestro granito de arena, lo que conseguimos no se pierde y nuestras antorchas son tomadas por aquellos que nos siguen para continuar el trabajo emprendido, ampliar los conocimientos, perfeccionar nuestros logros y pasar a la fase siguiente.

 

Este es un punto de vista que nos hace “inmortales” e “invencibles”, nada podrá parar el avance de nuestra especie, a excepción de nuestra especie misma.

Ninguna duda podemos albergar sobre el hecho irrefutable de que venimos de las estrellas* y de que nuestro destino, también en las estrellas estará**.

La humanidad necesita más energía para continuar avanzando. Los recursos naturales fósiles, como el petróleo, el gas o el carbón, son cada vez más escasos y difíciles de conseguir. Se ha llegado a un punto en el que se deben conseguir otras energías, en caso contrario se producirá el famoso “Apagón”.

Dentro de unos treinta años estaremos en el camino correcto. La energía de fusión sería una realidad que estará en plena expansión de un comenzar floreciente. Sin residuos nocivos peligrosos como las radiaciones de la fisión nuclear, la fusión nos dará energía limpia y barata en base a una materia prima muy abundante en el planeta Tierra.

Nuestro Sol fusiona hidrogeno en helio a razón de 4.654.600 toneladas por segundo. De esta enorme cantidad de hidrógeno, 4.650.000 toneladas se convierten en helio. Las 4.600 toneladas restantes son lanzadas al espacio en forma de luz y calor, energía termonuclear de la que, una pequeña parte, llega al planeta Tierra y hace posible la vida, la fotosíntesis, la cadena trófica…

Resulta pues que el combustible nuclear de las estrellas es el hidrógeno que mediante su fusión hace posible que genere tal enormidad de energía.  Así lleva el Sol unos 4.500 millones de años y se espera que al menos durante un período similar nos esté regalando su luz y su calor.

Pero ¿tenemos hidrógeno en el planeta Tierra para tal empresa de fusión nuclear? La verdad es que sí. La fuente de suministro de hidrógeno con la que podemos contar es prácticamente inagotable…

                  ¡El agua de los mares y de los océanos!

 

Todos sabemos que el hidrógeno es el elemento más ligero y abundante del universo. Está presente en el agua y en todos los compuestos orgánicos.  Químicamente, el hidrógeno reacciona con la mayoría de los elementos.  Fue descubierto por Henry Cavendisch en 1.776. El hidrógeno se utiliza en muchos procesos industriales, como la reducción de óxidos minerales, el refinado del petróleo, la producción de hidrocarburos a partir de carbón y la hidrogenación de los aceites vegetales y, actualmente, es un candidato muy firme para su uso potencial en la economía de los combustibles de hidrógeno en la que se usan fuentes primarias distintas a las energías derivadas de combustibles fósiles (por ejemplo, energía nuclear, solar o geotérmica) para producir electricidad, que se emplea en la electrólisis del agua. El hidrógeno formado se almacena como hidrógeno líquido o como hidruros de metal.

                                El Hidrógeno está presente por todo el Universo

Bueno, tantas explicaciones sólo tienen como objeto hacer notar la enorme importancia del hidrógeno. Es la materia prima del universo, sin él no habría estrellas, no existiría el agua y, lógicamente, tampoco nosotros podríamos estar aquí sin ese preciado elemento.

Cuando dos moléculas de hidrógeno se junta con una de oxígeno (H₂O), tenemos el preciado líquido que llamamos agua y sin el cual la vida no sería posible.

Así las cosas, parece lógico pensar que conforme a todo lo antes dicho, los seres humanos deberán fijarse en los procesos naturales (en este caso el Sol y su producción de energía) y, teniendo como tiene a su disposición la materia prima (el hidrógeno de los océanos), procurar investigar y construir las máquinas que sean necesarias para conseguir la fusión, la energía del Sol.

 

“El acrónimo ITER responde a las siglas International Thermonuclear Experimental Reactor (Reactor Experimental Termonuclear Internacional), aunque la palabra “Iter” también significa “el camino” en latín. Se trata de uno de los proyectos energéticos más ambiciosos del mundo.

 

 

La instalación de este proyecto se encuentra en Cadarache, al sur de Francia, y cuenta con la colaboración de 35 países para construir el Tokamak más grande del mundo, un dispositivo de fusión magnética diseñado para demostrar la viabilidad de la fusión como fuente de energía a gran escala y libre de emisiones de carbono, basándose en el mismo principio por el cual el sol y las estrellas generan su energía.”

Esa empresa está ya en marcha y, como he dicho al principio de este comentario, posiblemente en unos treinta años sería una realidad que nos dará nuevas perspectivas para continuar el imparable avance en el que estamos inmersos.

Pero no me gustaría cerrar este comentario sobre la fusión sin contestar a una importante pregunta…

¿Y por qué la fusión?

Porque tiene una serie de ventajas muy significativas en seguridad, funcionamiento, medio ambiente, facilidad en conseguir su materia prima, ausencia de residuos peligrosos, posibilidad de reciclar los escasos residuos que genere, etc.

                                 Esquema de un reactor nuclear de fusión tipo Tokamak, como ITER

• Los recursos combustibles básicos (deuterio y litio) para la fusión son abundantes y fáciles de obtener.
• Los residuos son de helio, no radiactivos.
• El combustible intermedio, tritio, se produce del litio.
• Las centrales eléctricas de fusión no estarán expuestas a peligrosos accidentes como las centrales nucleares de fisión.
• Con una elección adecuada de los materiales para el propio dispositivo de fusión, sus residuos no serán ninguna carga para las generaciones futuras.
• La fuente de energía de fusión es sostenible, inagotable e independiente de las condiciones climáticas.

 En el núcleo del Sol se producen maravillas que crean elementos pesados a partir del sencillo Hidrógeno y del Helio.

Para producir la energía de fusión sólo tenemos que copiar lo que hace el Sol. Tenemos que hacer chocar átomos ligeros de hidrógeno para que se fusionen entre sí a una temperatura de 15 millones de grados Celsius, lo que, en condiciones de altas presiones (como ocurre en el núcleo del Sol) produce enormes energías según la formula E = mc² que nos legó Einstein demostrando la igualdad de la masa y la energía.

Ese estado de la materia que se consigue a tan altas temperaturas, es el plasma, y sólo en ese estado se puede conseguir la fusión.

Aunque en Europa la aventura ya ha comenzado, y para ello se han unido los esfuerzos económicos de varias naciones, la empresa de dominar la fusión no es nada fácil, pero…, démosle…

Siempre será la Naturaleza la que nos indique el camino a seguir. En las estrellas se “fabrican” los elementos mediante la fusión nuclear, los elementos sencillos se han cada vez más complejos a medida que avanza el proceso y, finalmente, son las explosiones supernovas las que nos traen los elementos más complejos como el Uranio, el nº 92 de la Tabla Periódica.

                                                    ¡TIEMPO!

Sí, es el tiempo el factor que juega a nuestro favor para conseguir nuestros logros más difíciles, para poder responder preguntas de las que hoy no tenemos respuesta, y es precisamente la sabiduría que adquirimos con el paso del tiempo la que nos posibilita para hacer nuevas preguntas, más profundas que las anteriores y que antes, por ignorancia, no podríamos hacer.  Cada nuevo conocimiento nos abre una puerta que nos invita a entrar en una nueva región donde encontramos otras puertas cerradas que tendremos que abrir para continuar nuestro camino. Sin embargo, hasta ahora, con el “tiempo” suficiente para ello, hemos podido franquearlas hasta llegar al momento presente en el que estamos ante puertas cerradas con letreros en los que se puede leer: fusión, teoría M, viajes espaciales tripulados, nuevas formas de materia, el gravitón, la partícula de Higgs, las ondas de energía de los agujeros negros, hiperespacio, otros universos, materia oscura, y otras dimensiones.

  Siempre estaremos delante de puertas cerradas

Todas esas puertas y muchas más nos quedan por abrir. Además, tenemos ante nuestras narices puertas cerradas que llevan puesto el nombre de: genética, nanotecnología, nuevos fármacos, alargamiento de la vida media, y  muchas más en otras ramas de la ciencia y del saber humano. ¡Tenemos que encontrar esas llaves que nos permita poder abrirlas!

Aunque es mucho lo que se ha especulado sobre el tema, en realidad, el tiempo sólo transcurre (que sepamos) en una dirección, hacia delante. Nunca ha ocurrido que unos hechos, que unos sucesos, se pudieran borrar, ya que para ello habría que volver en el tiempo anterior al suceso para evitar que sucedieran. Está claro que en nuestro universo, el tiempo sólo transcurre hacia lo que llamamos futuro.

Siempre encontramos las huellas del paso del tiempo, aparecen sutiles efectos que delata el sentido del paso del tiempo, aunque es algo que no se puede ver ni tocar, su paso se deja sentir, lo nuevo lo va convirtiendo en viejo, con su transcurrir, las cosas cambian. La misma Tierra, debido a las fuerzas de marea, con el paso del tiempo va disminuyendo muy lentamente su rotación alrededor de su eje (el día se alarga) y la distancia media entre la Tierra y la Luna crece.

El movimiento de un péndulo, con el tiempo disminuye lentamente en su amplitud por las fuerzas de rozamiento. Siempre está presente ese fino efecto delator del sentido del paso del tiempo que va creando entropía destructora de los sistemas que ven desaparecer su energía y cómo el caos lo invade todo.

Nos podríamos hacer tantas preguntas sobre las múltiples vertientes en que se ramifica el tiempo que, seguramente, este libro sería insuficiente para poder contestarlas todas (de muchas no sabríamos la respuesta).

                                        El Tiempo pasa, o… ¿En realidad pasamos nosotros?

• ¿Por qué consideramos que el Tiempo rige nuestras vidas?
• ¿Cómo explicarías “qué es el Tiempo”?
• ¿Por qué unas veces te parece que el Tiempo “pasa rápido” y otras veces “muy lento”?
• ¿Crees que el tiempo “nació” con el Big Bang? ¿Por qué?
• ¿En algún momento se acabará el Tiempo?
• ¿Cómo el ser humano “fue consciente” de la existencia del Tiempo?
• ¿Qué cosa es el Tiempo?
• ¿Por qué no lo vemos ni tocamos pero notamos sus efectos?
• ¿Por qué la velocidad relativista puede frenar el transcurrir del Tiempo?

En realidad, si nos detenemos a pensar detenidamente y en profundidad en el entorno en que nos encontramos, una colonia de seres insignificantes, pobladores de un insignificante planeta, de un sistema solar dependiente de una estrella mediana, amarilla, del tipo G-2, nada especial y situada en un extremo de un brazo espiral, en la periferia (los suburbios de la Galaxia) una de entre decenas de miles de millones de galaxias… si pensamos en esa inmensidad, entonces caeremos en la cuenta de que no somos tan importantes, y el tiempo que se nos permite estar aquí es un auténtico regalo.

 

El Sol contiene más del 99% de toda la masa del Sistema solar. Así nos podemos hacer una idea de lo poquito que significa la Tierra en dicho contexto. Y, si miramos la importancia del mismo Sol en relación a otras estrellas…. ¿Qué importante somos nosotros? Viviendo en un mundo liliputiense que en el contexto del Universo es menos que un grano de arena en la inmensa playa. Sin embargo, es nuestro mundo, todo lo que tenemos para poder desarrollar nuestras vidas. Y, en ese contexto, la importancia de lo grande y lo pequeño… ¡Es relativa!

 

Ese tiempo, corto espacio de tiempo en relación al tiempo cosmológico, es por cierto un espacio suficiente para nacer, crecer, aprender, dejar huella de nuestro paso por este mundo a través de nuestros hijos y a veces (si somos elegidos) por nuestro trabajo, tendremos la oportunidad (casi siempre breve) de ser felices y muchas oportunidades para el sacrificio y el sufrimiento, y así irán pasando nuestras vidas para dejar paso a otras que, al igual que nosotros, continuaran el camino iniciado en aquellas cuevas remotas del pasado, cuando huyendo del frío y de los animales salvajes, nos refugiábamos en las montañas buscando cobijo y calor.

* El material de que estamos hechos se formó hace miles de millones de años en estrellas lejanas que explotaron en supernovas y dejaron el espacio regado de la materia que somos.

** El final del Sol, dentro de 4.000 millones de años, nos obligará a que antes tengamos que emigrar a otros mundos lejanos.

emilio silvera

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