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Casi nada

 
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Malala
Magnitud 1
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Registrado: 04 Nov 2005
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Ubicaciůn: Buenos Aires, Argentina

MensajePublicado: 27 Sep 2007 23:41    Asunto: Casi nada Responder citando

Casi nada

LOS GRANDES VACIOS DEL UNIVERSO

Desde el muy aristotélico horror vacui, la idea de espacio libre de materia siempre resultó incómoda incluso para los más seguros. Tal vez sea porque coquetea con la nada, con el abismo de lo no existente. Sin embargo, es algo a lo que nos deberíamos ir acostumbrando: el vacío es el gran rey del universo. Y está en todas partes: en los átomos, entre las moléculas, los planetas, estrellas y galaxias, dejando en claro una y otra vez que la materia no es más que una excepción.




Por Mariano Ribas

El vac√≠o reina en el universo. A toda escala y en todas direcciones. Aqu√≠ y all√°. Ayer, hoy y ma√Īana. Esencialmente, todo est√° vac√≠o: en todos los niveles del cosmos. Los √°tomos, las mol√©culas, los seres vivos, los planetas, las estrellas y las galaxias son apenas salpicaduras en un vac√≠o abrumadoramente mayoritario. Distracciones de la nada. S√≠, resulta francamente extra√Īo, porque vivimos rodeados de materia vivita y coleando por todos lados. Incluso, y aunque no lo veamos, sabemos que el espacio cotidiano est√° repleto de incontables y apretad√≠simas mol√©culas ‚Äďde nitr√≥geno y ox√≠geno, principalmente‚Äď que forman el aire que ahora estamos respirando. La verdadera noci√≥n del vac√≠o no est√° del todo encarnada en nuestra experiencia. Y, sin embargo, no hay m√°s que levantar la vista durante la noche para empezar a entender, al menos tentativamente, esa impiadosa idea: las estrellas se pierden irremediablemente en un mar de espacio y oscuridad. Durante las √ļltimas d√©cadas, la f√≠sica y la astronom√≠a han intentado cuantificar el vac√≠o del cosmos con la ayuda de s√ļper telescopios, radiotelescopios, modelos te√≥ricos, y hasta complejas simulaciones por computadora. Y los resultados erizan la piel. Sin ir m√°s lejos, hace muy poco, un grupo de cient√≠ficos anunci√≥ el descubrimiento del m√°s grande de todos los vac√≠os conocidos hasta hoy: una lejan√≠sima regi√≥n del universo que mide unos 1000 millones de a√Īos luz, y donde pr√°cticamente no hay nada. Tentativamente, se la conoce como el ‚ÄúS√ļper Vac√≠o de Er√≠dano‚ÄĚ. Y justamente hacia all√≠ vamos, en un viaje pausado y gradual, de menor a mayor, como para asimilar, de a poco, la idea de que en el cosmos, la materia es una absoluta y preciosa excepci√≥n.

ESPACIO CERCANO

Desde el muy aristot√©lico horror vacui (‚Äúhorror al vac√≠o‚ÄĚ), la idea de espacio libre de materia siempre nos ha resultado muy inc√≥moda. Y se entiende, porque es una noci√≥n que alevosamente coquetea con la nada, ni m√°s ni menos. Por empezar, vale la pena recordar que los protones, neutrones y electrones representan una fracci√≥n absolutamente insignificante del volumen total de un √°tomo. El resto (99,999...) es vac√≠o. Y de all√≠ para arriba, la cosa no cambia demasiado. De todos modos, la naturaleza nos enfrenta con vac√≠os de distinta escala. Y, a decir verdad, los grandes vac√≠os hay que buscarlos lejos de la Tierra: todo lo que nos rodea ‚Äďincluso nosotros mismos‚Äď est√° hecho de mol√©culas formadas por distintas clases de √°tomos. Mol√©culas que est√°n muy cerca unas de otras, apenas separadas por una millon√©sima de mil√≠metro (unas pocas veces su propio tama√Īo). Es cierto, en experiencias de laboratorio, los f√≠sicos han ‚Äúfabricado‚ÄĚ vac√≠os m√°s notables, donde las mol√©culas est√°n cien mil veces m√°s lejos entre s√≠ (a una d√©cima de mil√≠metro de distancia, la m√≠nima distancia apreciable a simple vista). Pero para enfrentarnos con vac√≠os realmente importantes, tenemos que salir de nuestro planeta.

El primer escal√≥n parece ser el espacio cercano, a unos cientos de kil√≥metros por encima de nuestras cabezas, all√≠ donde se pasean sat√©lites, transbordadores y la Estaci√≥n Espacial Internacional. Es el reino de la tenue atm√≥sfera exterior de la Tierra. Y la verdad es que no est√° tan vac√≠o como puede parecer, porque hay cerca de mil billones de mol√©culas de aire por metro c√ļbico. Muy poco, es cierto, comparado con la atm√≥sfera baja del planeta, pero suficiente como para ofrecer cierta resistencia al avance de naves y otros aparatos en √≥rbita. Para mejorar la calidad del vac√≠o hay que irse m√°s lejos.

ENTRE PLANETAS Y ESTRELLAS

A dos mil kil√≥metros de la superficie terrestre ya no queda el m√°s m√≠nimo rastro de atm√≥sfera. Y a√ļn as√≠, el vac√≠o absoluto brilla por su ausencia: las decenas, cientos y miles de millones de kil√≥metros que separan a los planetas del Sistema Solar, est√°n ba√Īados por el viento solar, una sutil corriente de part√≠culas (protones y electrones) que nuestra estrella lanza segundo a segundo, y en todas direcciones. El viento solar es tan tenue, que sus part√≠culas est√°n separadas ‚Äďen promedio‚Äď a un cent√≠metro una de otra. Por lo tanto, en el espacio que separa a la Tierra y Marte, por ejemplo, habr√≠a un mill√≥n de part√≠culas por metro c√ļbico. Ya es un vac√≠o m√°s interesante, pero todav√≠a muy imperfecto. El viento solar se va diluyendo de a poco, y apenas se siente m√°s all√° del Cintur√≥n de Kuiper, donde est√° el planeta enano Plut√≥n y sus incontables compa√Īeros. El vac√≠o aumenta a medida que nos adentramos en el reino de las estrellas, donde la distancia ya no se cuenta en miles de millones de kil√≥metros, sino en a√Īos luz. Por t√©rmino medio, la distancia entre dos estrellas de la V√≠a L√°ctea es de unos 10 a√Īos luz (unos 100 billones de kil√≥metros). Y m√°s all√° de ese impresionante aislamiento, lo que hay entre ellas no es mucho. Salvo en las nebulosas (aquellas colosales nubes de gas y polvo que flotan en el espacio, y que funcionan ‚Äďgravedad mediante‚Äď como f√°bricas de estrellas), se calcula que en el medio interestelar hay, muy aproximadamente, un √°tomo por cent√≠metro c√ļbico. O dicho de otro modo, un vac√≠o cien veces mejor que el que los cient√≠ficos pueden crear en los mejores laboratorios terrestres. No est√° mal, sin dudas. De todos modos, a veces, las supernovas (estrellas gigantes que explotan) pueden ‚Äúlimpiar‚ÄĚ a√ļn m√°s el espacio circundante, dejando apenas unas mil part√≠culas por metro c√ļbico. O una por litro. Ese es el m√°ximo vac√≠o que podemos encontrar en la galaxia. Pero hay mejores.

LAGUNAS INTERGALACTICAS

Las galaxias son enormes: la V√≠a L√°ctea, por ejemplo, con sus 200 mil millones de estrellas, mide unos 100 mil a√Īos luz de di√°metro. Pero el espacio que hay entre ellas es much√≠simo m√°s grande. Por t√©rmino medio, se estima que entre una galaxia y otra hay una distancia de diez veces su di√°metro. O sea, un mill√≥n de a√Īos luz. Mucho espacio, evidentemente. Espacio donde cabr√≠a esperar baj√≠simas densidades de materia. Y as√≠ es, de todos modos, el mar intergal√°ctico no est√° enteramente vac√≠o de materia: telescopios de rayos X han detectado que entre ellas tambi√©n hay enormes zonas de gas, ligadas gravitacionalmente a las galaxias. Es un gas incre√≠blemente tenue, pero tan caliente (a 100 millones de grados) que emite radiaci√≥n que puede ser captada por los instrumentos de los astr√≥nomos. Y por eso, aunque no se vea √≥pticamente, se sabe que existe. Parece que en estos colosales desiertos c√≥smicos, la densidad de la materia es parecida a la de las zonas m√°s vac√≠as de una galaxia (aquellas regiones barridas por supernovas): m√°s o menos, 1000 √°tomos por metro c√ļbico.

Todav√≠a se puede ir m√°s all√°. Las galaxias suelen agruparse en c√ļmulos, manadas que vagan por el universo. Y que a su vez, se unen formando estructuras mayores: los superc√ļmulos, que pueden contener miles de galaxias. La V√≠a L√°ctea y otras 40 galaxias vecinas forman el ‚ÄúGrupo Local‚ÄĚ, que su vez, es una partecita del ‚ÄúS√ļper C√ļmulo de Virgo‚ÄĚ. Entre estas estructuras existen extraordinarios vol√ļmenes de espacio, donde se calcula que podr√≠a haber tan solo un √°tomo por metro c√ļbico. O incluso menos: a fines de los a√Īos ‚Äô90, un grupo internacional de astr√≥nomos, trabajando con el Telescopio Espacial Hubble y otros s√ļper ojos instalados en el Norte de Chile, detectaron una de las regiones menos densas ‚Äďaunque no las m√°s grande, ojo‚Äď jam√°s observadas en el universo. Una laguna de espacio de unos 20 millones de a√Īos luz de di√°metro, donde, a partir de evidencias indirectas (basadas en la absorci√≥n de la luz de una galaxia mucho m√°s lejana), s√≥lo parece haber un gas h√≠per tenue, con una densidad de apenas un √°tomo cada diez metros. Nada, pr√°cticamente. Y en los √ļltimos a√Īos, se han encontrados cosas similares. Estas profundas e inmensas regiones parecen ser las zonas m√°s vac√≠as de materia ‚Äďo de menor densidad‚Äď que existen en el cosmos.

FILAMENTOS Y BURBUJAS

M√°s all√° de la cantidad de √°tomos por unidad de distancia o de volumen, volvamos a lo macroestructural: los c√ļmulos y superc√ļmulos de galaxias se entroncan formando unas especies de ‚Äúhilos‚ÄĚ, que miden cientos de millones de a√Īos luz de largo: los ‚Äúfilamentos gal√°cticos‚ÄĚ. Son las m√°ximas estructuras materiales del universo. A su vez, estas cuerdas de millones de galaxias ‚Äďunidas por la gravedad‚Äď se entraman un complejos tejidos, cual telara√Īas tridimensionales. Y envuelven a ‚Äúburbujas‚ÄĚ de espacio mucho m√°s grandes, llamadas, con toda l√≥gica, ‚Äúvac√≠os‚ÄĚ. All√≠ no hay galaxias, s√≥lo espacio, o a lo sumo, alguna que otra galaxia perdida. A modo aproximado de queso suizo, los filamentos gal√°cticos y los vac√≠os conforman la arquitectura del universo en la m√°xima escala posible. No hay cosas m√°s grandes. De todos modos, no es lo √ļnico que hay: surc√°ndolo todo, tambi√©n hay radiaci√≥n, gravedad y hasta una posible ‚Äúenerg√≠a oscura‚ÄĚ, una especie de ‚Äúanti-gravedad‚ÄĚ descubierta en 1998, que ser√≠a inherente al tejido c√≥smico, y que estar√≠a acelerando al universo. Pero √©sa es toda otra historia. Dicho todo esto, ya es hora de hablar de lo que, aparentemente, es el m√°s grande espacio ‚Äúvac√≠o‚ÄĚ jam√°s observado.

LA GRAN NADA

Gracias a grandes muestreos del universo, realizados con telescopios y radiotelescopios, los astr√≥nomos han catalogado hasta el d√≠a de hoy unos 40 ‚Äúvac√≠os‚ÄĚ en un radio de 2 a 3 mil millones de a√Īos luz de nuestra galaxia. Entre ellos, est√°n el famoso ‚ÄúVac√≠o del Boyero‚ÄĚ (en direcci√≥n visual a la constelaci√≥n de ese nombre), y los ‚ÄúS√ļper Vac√≠os del Sur y del Norte‚ÄĚ. En general, estas enormes burbujas de espacio ‚Äďcarentes de galaxias, o casi‚Äď miden 100 o 200 millones de a√Īos luz de di√°metro. Lo que volum√©tricamente hablando equivale, aproximadamente, a un bill√≥n de a√Īos luz c√ļbicos de casi nada. Un disparate inconcebible de espacio.

Y, sin embargo, parece que hay ‚Äúvac√≠os‚ÄĚ de dimensiones a√ļn m√°s disparatadas: hace poco, un grupo de astr√≥nomos de la Universidad de Minnesota (Estados Unidos) se despach√≥ con algo verdaderamente monstruoso. En un paper que acaba de ser publicado en el prestigioso Astrophysical Journal, el doctor Lawrence Rudnick y sus colegas dan detallada cuenta de c√≥mo tropezaron con algo que muchos ya llaman informalmente ‚Äúla Gran Nada‚ÄĚ, aunque su nombre oficial sea ‚ÄúS√ļper Vac√≠o de Er√≠dano‚ÄĚ. Rudnick y los suyos combinaron datos provenientes del Very Large Array (una espectacular red de radiotelescopios instalados en Nuevo M√©xico), con las mediciones del sat√©lite WMAP (que estudia la famosa ‚Äúradiaci√≥n de fondo c√≥smico de microondas‚ÄĚ, una suerte de radiaci√≥n f√≥sil de los primeros tiempos del cosmos, y que ba√Īa todo el universo). Y as√≠ dieron con un parche de espacio donde pr√°cticamente no hay ‚Äúradio galaxias‚ÄĚ (una clase muy peculiar de islas de estrellas que suelen repartirse en forma homog√©nea por todo el universo). ¬ŅN√ļmeros? El ‚ÄúS√ļper Vac√≠o de Er√≠dano‚ÄĚ est√° a unos 6 a 10 mil millones de a√Īos luz de nosotros. Y lo m√°s impresionante, claro: parece ser una burbuja de puro espacio que mide 1000 millones de a√Īos luz de di√°metro. ‚ÄúHasta ahora, nadie hab√≠a encontrado un vac√≠o tan grande, en realidad, nunca esper√°bamos encontrar uno de este tama√Īo‚ÄĚ, dice Rudnick. Y por las dudas, enseguida aclara que su criatura ‚Äúest√° mayormente vac√≠a de materia convencional y tambi√©n de materia oscura, pero est√° llena de radiaci√≥n y energ√≠a‚ÄĚ, como todo el espacio (la materia oscura es una misteriosa entidad f√≠sica que supera a su contrapartida por 5 o 10 a uno, y que m√°s all√° de no poder verse, puede detectarse por su influencia gravitatoria).

DESAFIO A LA TEORIA

Pero m√°s all√° de su espectacularidad, este hallazgo es todo un problema: ‚Äúlo que hemos encontrado no es normal, no encaja con la teor√≠a, ni con estudios observaciones, ni con simulaciones por computadoras‚ÄĚ, indica Liliya R. Williams, integrante del equipo de Rudnick. Simplemente, el ‚ÄúS√ļper Vac√≠o de Er√≠dano‚ÄĚ es demasiado grande. Pone en serios aprietos a los modelos cosmol√≥gicos actuales: los 14 mil millones de a√Īos de edad del universo, no parecen suficientes como para que la gravedad haya ‚Äúlimpiado‚ÄĚ de materia a semejante burbuja de espacio. Una de las reglas de oro de la ciencia es que ‚Äúante anuncios espectaculares, hacen falta pruebas espectaculares‚ÄĚ. Por eso, Rudnick y sus colegas siguen revisando todos sus datos, y esperan muy confiados las confirmaciones de otros investigadores para confirmar (o no) la existencia de esta verdadera insolencia cosmol√≥gica.

Por definici√≥n, el ‚ÄúS√ļper Vac√≠o de Er√≠dano‚ÄĚ es invisible. Y, sin embargo, su car√°cter absolutamente extraordinario nos invita a imaginarlo de alg√ļn modo. Y podemos: la constelaci√≥n de Er√≠dano es vecina a la de Ori√≥n, donde brillan las Tres Mar√≠as. Pues bien, en estas madrugadas, ubiquemos al famoso tr√≠o en el cielo. Y luego, llevemos la vista bien arriba y a su izquierda. Ocupando una impresionante porci√≥n de cielo equivalente a 40 Lunas Llenas en fila, y a una profundidad de miles de millones de a√Īos luz, all√≠ est√° ‚ÄúLa Gran Nada‚ÄĚ.


Fuente: http://www.pagina12.com.ar/diario/suplementos/futuro/13-1783-2007-09-22.html
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Algol
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MensajePublicado: 28 Sep 2007 16:55    Asunto: Responder citando

Muy interesante Malala. A ver si se confirma la hipótesis de estos investigadores .
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alshain
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Registrado: 26 Nov 2005
Mensajes: 278

MensajePublicado: 28 Sep 2007 19:51    Asunto: Responder citando

Hay que tener en cuenta que el tama√Īo del vac√≠o ha sido calculado haciendo uso del modelo est√°ndar con constante cosmol√≥gica y materia oscura fr√≠a. Concr√©tamente, investigando correlaciones entre las anisotrop√≠as del fondo c√≥smico de microondas y los censos gal√°cticos. El resultado pone en duda el propio modelo, ya que aunque no es algo imposible, s√≠ resulta ser bastante improbable. Por tanto, una revisi√≥n del modelo en lo referente a formaci√≥n de estructuras podr√≠a tambi√©n modificar las bases sobre las cuales el c√°lculo del tama√Īo del vac√≠o ha sido realizado. Una situaci√≥n algo curiosa, en definitiva. Conviene notar, sin embargo, que la cosmolog√≠a no es una ciencia que deba basarse en pruebas puntuales, sino m√°s bien en evidencia estad√≠stica. El modelo deber√≠a considerarse obsoleto si se encontrarse un conjunto de vac√≠os cuya distribuci√≥n no encajase con la predicha. La observaci√≥n de un fen√≥meno puntual puede tener demasiadas causas ajenas a una regla general o la f√≠sica que supuestamente la genera.

Un saludo.
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antowito
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Registrado: 06 Dic 2006
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MensajePublicado: 28 Sep 2007 23:32    Asunto: Responder citando

Puede ser una pregunta tonta, pero ¬Ņcomo se comportaria un objeto que atravesara uno de estos espacios vacios? es posible? . Ya aviso que no tengo ni idea del tema .
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alshain
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Registrado: 26 Nov 2005
Mensajes: 278

MensajePublicado: 29 Sep 2007 05:33    Asunto: Responder citando

antowito escribiů:
Puede ser una pregunta tonta, pero ¬Ņcomo se comportaria un objeto que atravesara uno de estos espacios vacios? es posible? . Ya aviso que no tengo ni idea del tema .

No es una pregunta tonta. Un objeto dentro de un vac√≠o es atra√≠do por las masas circundantes, y depender√° de por qu√© parte del vac√≠o transite para que sea atra√≠do por una pared o por otra. Los objetos en los vac√≠os tienden a salir de ellos. De hecho, estos vac√≠os, como "burbujas", al igual que los filamentos de material y las paredes, son fen√≥menos transitorios en la formaci√≥n de estructuras de gran escala. Durante la formaci√≥n de estructuras, la materia va saliendo de ellos y agrup√°ndose en las paredes y los filamentos. Por ejemplo, en un universo dominado por la materia, m√°s tarde, la materia de paredes y filamentos tender√≠a a ligarse gravitacionalmente y agruparse en c√ļmulos mucho mayores que los actuales, de forma que los vac√≠os acabar√≠an conect√°ndose. En un universo dominado por la constante cosmol√≥gica, como se cree que es el nuestro, la situaci√≥n es algo diferente, pero b√°sicamente los vac√≠os acabar√°n conformando un "gran vac√≠o" en el cu√°l queda dispersa la materia.

Un saludo.
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antowito
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Registrado: 06 Dic 2006
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MensajePublicado: 29 Sep 2007 18:12    Asunto: Responder citando

Entonces imagina que viajas con un vehiculo por el espacio y entras en contacto con una burbuja de vacio (por decirlo de alguna manera) que sucederia? el vehiculo automaticamente iria al extremo opuesto? se sentiria atraido a la pared mas proxima? tiene forma esferica? irregular? o nada de esto?. Como le afectaria a la materia que se adentrase en ese vacio? Resulta interesante.
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