El cazador de antimateria sale hoy al espacio
El transbordador 'Endeavour', en su último viaje, pone hoy en órbita un experimento con participación española para atrapar un misterioso componente del Universo surgido hace 13.700 millones de años
El Endeavour', en la plataforma de lanzamiento del Centro Espacial Kennedy.NASA
Hoy comienza la mayor cacería de antimateria jamás acometida por el ser humano. La realizan 16 países, incluido España, y su sabueso es el detector AMS, un ingenio de siete toneladas capaz de filtrar miles de partículas que atraviesan la oscuridad del espacio. Podrá atrapar los restos de un fabuloso proceso de aniquilación mutua que comenzó con el Big Bang hace 13.700 millones de años y del que la materia de la que estamos hechos salió triunfante sobre la antimateria, de la que apenas queda rastro.
El AMS-02 (Espectrómetro Magnético Alfa) está ya en las tripas del transbordador Endeavour de la NASA. La nave emprende hoy su último viaje al espacio poco antes de las 10 de la noche, hora peninsular española. Está previsto que el presidente de EEUU, Barack Obama, sea el invitado de honor del lanzamiento, que se realiza desde el Centro Espacial Kennedy de Florida. Junto a él estará la representante demócrata Gabrielle Giffords, recuperada de las heridas que sufrió en enero tras ser disparada durante un mítin político en Tucson en el que murieron seis personas. Su marido, Mark Kelly, es el comandante del Endeavour, en el que viajan otros cinco astronautas.
Dieciséis países participan en el proyecto, que estará diez años operativo
El lanzamiento será presenciado también por una nutrida delegación española encabezada por la ministra de Ciencia e Innovación, Cristina Garmendia. La acompañan los investigadores del Ciemat y el Instituto de Astrofísica de Canarias, que llevan más de diez años diseñando el AMS.
"Como dijo aquel, no tengo miedo, sólo vértigo", confesaba ayer Manuel Aguilar, coordinador de la participación española en el AMS, al teléfono desde el Centro Kennedy. "El vuelo es un momento peligroso para una carga tan delicada como la que hemos diseñado", concedía.
La principal aportación española al proyecto es el RICH, uno de los ocho detectores de los que está compuesto el AMS. Medirá la velocidad y la carga de las 10.000 partículas que atravesarán el detector cada minuto una vez sea instalado en uno de los extremos de la Estación Espacial Internacional (ISS). Sus potentes imanes permitirán cribar partículas y antipartículas que viajan a casi la velocidad de la luz y curvar su trayectoria para estudiar las más interesantes.
Los primeros resultados científicos llegarán en seis meses
Si todo sale bien, el Endeavour se acoplará a la ISS cuatro días después del lanzamiento. Ese mismo día, los brazos robóticos del transbordador y la ISS colocarán el AMS en su sitio, se realizará la primera conexión eléctrica y el envío de datos, primero a los centros espaciales Goddard y JPL de la NASA y después al laboratorio europeo de física de partículas CERN, en Ginebra, señala Aguilar. En este lugar funciona ya el LHC, el acelerador de partículas más potente del mundo, capaz de generar energías similares a las que sucedieron durante el Big Bang. Mientras en tierra esta máquina crea pequeños big bangs artificiales para intentar recrear las partículas originarias del universo, el AMS pescará en el espacio los restos naturales del verdadero Big Bang durante los próximos diez años.
"Apenas ha habido experimentos en el espacio exterior como el AMS, que será el número uno en su clase", reconoce Bernardo Adeva, físico de la Universidad de Santiago de Compostela que trabaja en un detector del LHC diseñado para estudiar la desproporción entre materia y antimateria.
El AMS fue propuesto en 1995 y ha costado unos 1.200 millones de euros. Es en gran parte empeño del físico chinoestadounidense Sam Ting, premio Nobel de Física en 1974 y máximo responsable de esta cacería de antimateria, que a su vez podría demostrar que en algún lugar del cosmos hay antiestrellas y antigalaxias hechas de un material igual al de las estrellas y galaxias convencionales, pero de carga inversa.
El ingenio puede adelantarse al LHC encontrando materia oscura
El contacto entre materia y antimateria produce una aniquilación instantánea que origina una de las fuentes de energía más potentes que se conocen. La mezcla de un miligramo de cada sustancia genera tanto empuje como dos toneladas de un combustible similar al que empujará hoy al Endeavour.
Aniquilación total
Según la teoría del Big Bang, en el comienzo del universo había tanta materia como antimateria. Tras la aniquilación masiva no habría quedado más que luz y ni un resquicio para la materia convencional que compone las estrellas, los planetas, las nubes, las casas e incluso las máquinas humanas que sirven para generar ínfimas cantidades de antimateria, como el experimento ALPHA, también en el CERN. El año pasado, sus responsables dieron un paso clave tras generar 38 átomos de antihidrógeno, el elemento más simple formado por un protón y un electrón. Su versión de antimateria (un antiprotón y un positrón) sobrevivieron durante una décima de segundo. Esta semana, otro laboratorio de EEUU, el RHIC, generaba 18 núcleos de antihelio, la pieza de antimateria más pesada jamás creada. El núcleo de antihelio está hecho de dos antiprotones y dos antineutrones. Encontrarlo en el espacio en su versión natural sería uno de los mayores triunfos científicos de la década.
Unos expertos piensan que la aniquilación tras el Big Bang no fue total y otros, lo contrario. Un pequeño desequilibrio a favor de la materia hizo que esta fuese algo más abundante y que, 13.700 millones de años después, sea ubicua frente a la antimateria, que aún no ha sido detectada en el espacio. El helio es clave para hacerlo, pues la mayor parte de todo el que existe se creó durante los tres primeros minutos tras el Big Bang. "Sólo el 1% del antihelio que existe lo producen las estrellas actuales", señala Piergiorgio Picozza,director de PAMELA, un detector de antimateria lanzado en 2006 y financiado por Rusia, Italia, Alemania y Suecia. Encontrar un núcleo de antihelio significaría atrapar un escombro del origen del universo que confirmaría aquel desequilibrio inicial e incluso apuntaría a que, en algún lugar del cosmos, hay estrellas y galaxias alternativas hechas de antimateria. Esta última posibilidad, propuesta en 1930 por el físico británico Paul Dirac, primer teórico en predecir la existencia de antimateria, es aún controvertida. "Hallar antihelio probaría que la aniquilación no fue completa, pero no que haya antiestrellas o un antiuniverso", opina Picozza.
El equipo del AMS, cuya sensibilidad es varias veces mayor que la de PAMELA, pide cautela sobre la posible existencia de las antiestrellas de Dirac. "Es difícil decir cuándo podremos tener las primeras muestras de antimateria, los primeros resultados científicos llegarán en unos seis meses", apunta Aguilar.
El detector también puede aclarar otros misterios, como el de la materia oscura. Este componente del universo es invisible para los telescopios convencionales pero, según la teoría más aceptada, compone hasta el 24% de todo el cosmos. El AMS podría hallar el neutralino, uno de los candidatos favoritos a componer la materia oscura.
Más aún, el artefacto podría hallar materia extraña, una nueva forma de materia cuya posible existencia fue apuntada después de que la atisbase un prototipo previo del AMS desde la estación espacial rusa Mir. "Lo único que sabemos seguro es que cuando se explora una región nueva como ahora se generan datos que superan la intuición humana", concluye Aguilar.
17 Comentarios
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¿Una aguja en un pajar?
Capturar aleatoriamente una partícula de antimateria en la inmensidad del Espacio, me da esa impresión. Eso si es que queda antimateria o es que ha existido alguna vez. Me sorprendería que se capturara una sola partícula de AM, aunque 10 años son mucho; podría sonar la flauta.
La verdad es que sólo intentamos comprender. ¿Existe? ¿Conviven las dos? ¿Cómo son? ¿Atraen o repelen a la materia? ¿Cargas inversas como los polos electromagnéticos? ¿Dará luz sobre la materia oscura o la energía oscura?
Preguntas y más preguntas. ¿Quién necesita respuestas?
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El Big Bang se refiere tanto a la teoría como al momento en que se inició la expansión del Universo. Por lo tanto, no tiene duración y no tiene una energía asociada, en contra de lo que dice el artículo. En realidad, el LHC generará una energía equivalente a la que había una fracción muy pequeña (del orden de tres milbillonésimas) de segundo después del Big Bang. Por otra parte, la aniquilación de materia y antimateria no origina "una de las fuentes de energía más potentes que se conocen", como dice el artículo, sino "la fuente de energía más potente posible", ya que toda su masa se convierte en energía. Finalmente, Juan Lorenzo, se conocen muchos procesos en el Universo que producen actualmente antimateria, cualquier proceso un poco energético lo hace. Si 10000 partículas atravesarán el detector cada minuto, como dice el artículo, no veo que encontrarla sea como buscar una aguja en un pajar. Además, la pregunta de si existe sobra, ya que se lleva más de medio siglo produciendo antimateria, aunque sea en pequeñas cantidades.
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Para Antisobrenatural-2, estoy de acuerdo con la mayor parte de lo que dices, pero matizando. Efectívemente el Bing Bang se refiere a la Teoría en sí, así como al ORIGEN Y AL COMIENZO del Evento de Desarrollo Universal de ese instante de Creación. Pero las primeras fases del Desarrollo de éste evento Cósmico de Creación fueron tan rápidas a escala humana, y tan extendidas, Universales y Transcendentales, de manera que en Diezmil-millónésimas de segundo, y en nanosegundos acontecieron ó pasaron Eras enteras del Desarrollo del Universo, como la Era Hiperhinflaccionaria, la Era Cuántica, y todas las demás, etc. etc. Que no es para nada de extrañar que a escala humana y hablando en sentido coloquial aunque Técnico, también se identifique a estas primeras Eras de sucesos, de tiempos de duración infinitesimales, con el propio Bing Bang ó Comienzo. Y además de por su enorme próximidad Temporal, con Instante 0,00000001, por su gran transcendencia y singularidad irrepetible. Y es normal que visto desde el punto de viata humano, nuesdtra formas general de estructurar y asociar el Pensamiento, y nuestra escala temporal, todo se vea parte integrante del Bing Bang, como desde otros puntos de vista se podría decir que es. Y así sí que se pueda asociar una Energía al Bing Bang, ó una Temperatura, si bien ésta era Función del Tiempo transcurrido y de las Interacciones entre partículas que se iban posibilitando, y disminuía rápidamente con el tiempo. Pero se puede hablar de los 1000 Billones de Grados de Temperatura, de la Radiación y Partículas nanosegundos después del Bing Bang por ejemplo.
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A antisobrenatural-2: En cuanto a lo que dices, y te cito, de que: " la aniquilación de materia y antimateria no origina "una de las fuentes de energía más potentes que se conocen", como dice el artículo, sino "la fuente de energía más potente posible", ya que toda su masa se convierte en energía. - Pienso que es obvio que es una la Aniquilación de Materia-Antimateria es una Fuente de Energía muy muy Intensa y Energética, mucho más que cualquier proceso Termonuclear conocido, ócualquier Bomba H por ekjemplo, (y no olvidemos que en una Bomba H de 20 Megatones se llega a los 400 millones de Grados Centígradosen el centro de la explosión, más de 20 veces más que la Temperatura del Núcleo del Sol). Y es por tanto ésta Aniquilación de Materia-Antimateria, una de las Fuentes más Intensas y Energéticas posibles en el Universo, tanto por la enorme cantidad de Energía desprendida y desprendible con la aniquilación de una sola partícula subatómica, como por la escalabilidad, porque en teoría siempre es posible añadir más y más masa y antimasa, para hacer una explosión mayor. Pero si identificamos la palabra ENERGÉTICA, con la Energía de los Fotones Gamma generados durante la Aniquilación, no estoy yo tan seguro de que sea el evento más Energético posible en todos los casos. Primero porque no conocemos todos los eventos ni interacciones posibles, ni siquiera gran parte de la materia, energía y estructura del Universo, (desconocemos un enorme porcentaje de lo que hay por haí, como que es la Materia Oscura,la Energía Oscura, la Antgravedad, la Materia Exótica, las Estrellas de Quarks y su Interacción Electro-Fuerte, que hay dentro de un Agujero Negro, el Neutrlino, la Energía ó Interacción que está Acelerando la Expansión Universal, la Energía Cuántica del Vacío ó del Punto Cero, etc, etc, etc, todos estos en caso de existir). Así que aún No sabemos todo lo que No sabemos! Y por otro lado hay sucesos yá más conocidos de una Enorme Intensidad Energética, por su gigantesco tamaño y Energía Liberada de forma Natural, como por la gran Temperatura y Energía Individual alcanzada por los Fotones que Irradian, como por ejemplo:_ Los Potentes Chorros de EnergÍa expulsados de los Polos de un Agujero Negro en Rotación, la enorme Liberación de Energía durante el Colapso de una Estrella para convertirse en otra de otro tipo, por procesos como el Colapso de la Degeneración de Electrones para convertirse en una Estrella de Neutrones, ó el Colapso de la Degeneración de Neutrones para convertirse en una Teorizada estrella de Quarks. También eventos como la Degeneración ó destrucción Ultrarápida y masiva, del Hierro formado por fusión, del Núcleo de una Supernova, justo antes de acabar de estallar ésta, produciéndose una Enorme Onda Expansiva de Neutrinos, que atraviesan la materia Superdensa de las capas internas de la Estrella, sin ser estas trnsparentes para ellos, de forma que impulsan estas Capas Superdensas Acelerando la Enorme Detonación, en uno de los procesos más energéticos que se conocen.
Y finalmente NO sabemos nada de la Estructura del Espacio-Tiempo mismo, y su Energía asociada si la hay, ó por que se Acelera su Expansión desde el Bing Bang, ó si podría haber una Explosión Espacio-Temporal, lo cual seguramente equivaldría a un Bing- Bang, ó la Energía asociada a los Agujeros de Gusano si es que existen, ó cuanta se Energía se require para unviaje en el Tiempo, ó para curvar un poco un trozo de tejido Espacio-Temporal, al estilo del Teorizado motor Hiper-Lumínico WARP. Preguntas y más preguntas¿?, así que hay muchas fuentes muy Energéticas en el Universo, y No sabemos aún cual es la más Energética de todas, pero la Aniquilación Antimateria hoy no ocurre apenas de forma natural, por escasez de Antimateria, así que de las que hemos observado directamente, la más Energética en Magnitud Total por su enorme tamaño, es la Explosión de uan Estrella, como Supernova. Muchas Graciasss!!
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Y lo poco que dice de alguien cuando se ponen mayúsculas aleatoria e indiscriminadamente en un texto...
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Muy interesante
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Me uno al agradecimiento de IuriGagarin a Antisobrenatural y Trinity Matrix.
Así si da gusto ver los comentarios asociados a un artículo. Por lo menos se aprende algo.
Lo dicho, muchas gracias
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A Patricia G-5, si, en verdad dice poco, poquísimo de una persona el echo de que intercale mayúsculas en el medio de un texto. De echo no dice nada de nada. Jaja, pero,ironías aparte, si empleo las mayúsculas de ese modo en estos comentarios, es totalmente a propósito, ya que lo hago para resaltar una palabra, concepto ó idea que considero clave recordar y centrar para entender el sentido del texto, y de lo que estoy contando, ya que es un texto largo y un poco denso, el que publiqué, y a los no iniciados en estas cosas podría a veces resultarles confuso si no están familiarizados con ciertos términos y su significado. Así que lo de las mayúsculas lo hago totalmente a propósito, en ese sentido Pedagógico y Publicitario, para atraer la atención sobre el término. Otra cosa son las erratas, producto principalmente de mi falta de precisión en el manejo del teclado, y el que aunque escribo rápido necesito mirar las teclas a menudo, con lo cual muchas veces no estoy mirando lo suficiente la pantalla. Por otro lado, como No soy Nada purista con todo esto de los detalles gramaticales, de acentos, mayúsculas y demás, ni pretendo serlo, y tampoco esto es una carta oficial, ni la edición de un libro (que pasan todos por correptores), tengo que reconocer que me da un poco igual. Por otro lado no digo que no fuera más correcto escribir todo bien y puntilloso, pero no tengo tiempo , ó no quiero malgastarlo en releer 3 veces cada texto antes de publicarlo ó escribir con sumo cuidado con el teclado. Pues el puritanismo ortográfico-gramatical no es mi objetivo. Prefiero moverme más en los campos semánticos, si no me dedicaría a escribir poesía en asonante. Jaja. Aunque mucha poesía tb es muy semántica.
De todas formas siempre es curioso constatar como de un texto largo y denso donde alguien se esfuerza para intentar transmitir ideas y conocimientos muy complejos, de una forma simple, certera y comprensible para los demás. Y de unos conocimientos que costó mucho tiempo y dedicación adquirir,... como lo único que algunos tienen que objetar, ó quieren preguntar y matizar, no tiene nada que ver con los argumentos expuestos, sino simplemente con lo quisquilloso de sacar los 3 pies al gato, con la esquisitez gramatical. Vamos que salvo criticar para hacerse los listillos, no tenían nada que aportar a debate. Y que conste que todo esto lo digo sin la más mínima acritud, sólo lo estoy poniéndo porque esun fenómeno que ya he observado varias veces en otros foros, entre otra gente, sin ir referido a mí en particular.
Además también es muy curioso constatar, como existe una gran correlación porcentual entre la gente que, sin aportar nada a los debates, sale siempre con el puritanismo ortográfico-gramatical, en forma de crítica mordaz, y velada desautorización implícita sin haberse siquiera referido en nada a lo expuesto,... y la gente que después son los primeros que pecando de anumerismo rozando el absurdo, se excusan ante cualquier mínimo cálculo simple, ó interpretación de un dígito, como 300*10^7, ( ^ =elevado), con el socorrido, "es que yo soy de letras". Frase culmen de la autocomplacencia, y la búsqueda de aprobación de la autojustificación de la ignorania propia puesta en relieve con descaro. Síntoma cultural inequívoco del atraso científico y la escoración a las humanidades que históricamente padeció este País en particular y los Países Latinos y Católicos en general, en contraposición a los Países Anglosajones, Germanos, Eslavos, y Soviéticos. Graciasss!!
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Graciass a 7-IURIGAGARIN, 8-FOCHIS y a los demás que les pareciera interesante mi comentario anterior, y el debate con 2-ANTISOBRENATURAL, sobre ciencia y Antimateria y Fenómenos Energéticos del Universo. Vuestros comentarios nos animan a seguir escribiendo cuando se puede!!
Si alguien quiere preguntar algo sobre estas cosas de la Física básica, Física de Partículas, Mecánica cuántica, Relatividad, Cosmologia, Big Bang, Universo, Exo-planetas, Astrobiología, etc. ó cualquier cosa relacionada!! - Lo que queráis! Estaré encantada de intentar responder, en unas horas, si esta en mi mano, ó conozco las respuesta!
Aunque advierto de que aunque soy bastante aficcionada a todos estos temas, y he leído mucho sobre ellos, NO soy física ni Astrofísica, y el nivel preciso y el desarrollo matemático real de estos temas se me escapa bastante, pero no tanto su comprensión, explicación general ni consecuencias. En cualquier caso no soy física, sólo Ingeniera en Energía.
Muchas Gracias a todos!!
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#9 Trinity: Aparte errores gramaticales que no vienen al caso, resumir en exceso temas tan complejos puede ocasionar que lo que se quería decir quede bastante desvirtuado (precisamente en el campo de la Semántica). Resumir tanto sin incurrir en vaguedades o inexactitudes es realmente complicado, y no están las dificultades en la claridad del mensaje, ni en la intención clarificadora del mensajero sino en la propia naturaleza del tema a resumir, a exprimir, a desatornillar, como es éste.
Por ejemplo, puedo discernir "entre velos" lo que quiere Vd. decir en el 3. Sin embargo, no sé a qué se refiere concretamente con algunos puntos del 4: si la explosión de una estrella supermasiva es enteramente "un proceso termonuclear", o que de una sola partícula se "desprende una cantidad inmensa de energía" (¿desprendible?... Me perdí aquí). Por otra parte, el final de éste 4 me recuerda inevitablemente al profesor Franz, de Copenhague.
Igualmente resulta anecdótico ver cómo alega en contra del anumerismo exponiendo el caso de la interpretación de la expresión de un dígito. Aparte las dificultades de este script para imprimir exponentes (intente poner el número de Avogadro, por ejemplo: 6,022·10²³) más allá del ³, el dígito que Vd. quería escribir yo lo pondría como 3·10^9. Esta canonización de las expresiones escritas, como bien dice, se expone para ser aprendida justo después del bachillerato "de ciencias", y ya en el primer año de cualquier escuela de ingenieros o facultad de ciencias se considera una norma de estilo "sine qua non" en la presentación, por ejemplo, de los resultados de las prácticas de cada asignatura.
Por supuesto, estoy de acuerdo en que el número de alumos en las carreras de Derecho o Económicas centuplica al de los matriculados en Fisicas, Químicas o Matemáticas. Especialmente en los primeros cursos.
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Respuesta para 11-EL SENECA: Estoy de acuerdo acuerdo con usted en general en casi todo lo que dice, como que estos temas científicos tan diversos entre sí, como los que apenas enumeré arriba, son tan intrínsecamente complejos, que son realmente difíciles de resumir sin desvirtuar en parte, la plena descripción realista y total del fenómeno ó su completo sentido. Pero es la única forma de poder hablar de ellos, ó divulgarlos a gente quizá profana en la materia, sin aburrirlos demasiado ni extenderse mucho más de lo recomendable. Ya que cada uno de estos temas darian para muchos libros estudios y tratados, y para debates a todas las bandas entre científicos, muchos de los cuales a menudo no estarán de acuerdo entre sí, en algún punto ó puntos de lo tratado. Y todo ello acompañado de las más arduas y casi incomprensibles matemáticas. Aunque al final mediante ensayo y error, teoría y comprobación, e hipótesis- Experimento y comprobación ó refutación, ... las pruebas y evidencias hacen ir convergiendo las teorías, y se van limando disparidades, hasta acercarse el modelo lo más realistas posible al fenómenos natural observado.
Sobre Su reflexión sobre la notación exponencial, y la norma de estilo en acrreras de ciencias y demás, me pareció acertada e interesante. Y sobre el dígit que dí, decir que aunque se puede poner de las dos formas, como 300*10^7, ó también como 3*10^9, como usted bien dijo, ya que ambas son equivalentes, sí que es cierto que la forma que usted indicó sería más correcta, ó al menos más compacta y estilosa. No pensé demasiado el ejemplo espontáneo que puse! Jaja. Gracias!
En cuanto a sus preguntas sobre el comentario-3, si las entendí bien, y sin enrollarme mucho, le diré que:
El proceso exacto de explosión de una supernova II-B, ó Supernova de Colapso Gravitatorio (porque hay más tipos), que intenté explicar con más ó menos éxito aquí, es muy complejo, y aún hay varias cosas que no se entienden bien del todo, y que la teoría no acaba de predecir, pero que se observan. En cualquier caso, si bien los Procesos Termonucleares de Fusión, tienen mucho que ver en toda la vida estable y en las fases finales inestables de la Estrella, con todo, en la explosión final como Supernova hay implicados muchos otros mecanismos estelares y mecano-cuánticos más dominates, y aún más energéticos, como la contracción y el colapso del Núcleo Estelar, el fin del Estado de equilibrio de la degeneración de electrones al comenzar la Captura de electrones por protones para dar neutrones, y finalmente la Fotodesintegración del Hierro, por los Superenergéticos Rayos Gamma de Altísima Energía producidos, que destruyen los átomos de hierro, para dar más neutrones y un potentísimo chorro esférico de neutrinos.
Acabo de ver que esta todo esto bastante bien explicado en detalle en la Wikipedia, cosa que hace años no. Aquí dejo el enlace: http://es.wikipedia.org/wiki/Supernova .
Y este otro sobre materia degenerada: http://es.wikipedia.org/wiki/Materia_degenerada . Citando wikipedia: Hacen falta grandes densidades para llegar a los estados de degeneración de la materia. Para la degeneración de electrones se requerirá de una densidad en torno a los 106 g/cm³, (1000 kg/cm³) para la de los neutrones hará falta mucha más aún, aproximadamente 1014 g/cm³ (100.000 Toneladas/cm³).
Por cierto lo del Prodesor Franz de Copenhague me ha hecho mucha gracia, un referente cultural, de lo más divertido, jaja! Aunque de los fenómenos Físicos que yo describía al final de mi comentario: De que se lleguen a conocer, entender bien u observar, en caso de existir, a que se lleguen a desarrollar Tecnologías aplicadas basadas en esos principios, seguramente aún falte mucho.
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La Energía de las Estrellas que están en fase estable de su ciclo de vida, ó que forman parte de la Secuencia principal (clasificación de las Estrellas según su tipo y evolución), se genera por diversas reaciones Termonucleares de Fusión, en su núcleo, a temperaturas y presiones extremas. Entre ellas la rección más habitual es la Hidrógeno-Hidrógeno para dar Helio, pero hay más con el Hidrógeno-Deuterio, Hidrógeno-Tritio, helio-3, etc. Y en las Estrellas gigantes, ó en las que están acabando sus combustibles ligeros en el núcleo, debido a la bajada en la generación de energía, la presión de la radiación hacia afuera desciende, y la gravedad comienza a ganar la batalla, así que las capas externas comienzan a caer hacia el centro, y con éste pre-colapso de las capas externas y el consiguiente enorme aumento de presión y temperatura, se consiguen las condiciones en el núcleo para poder fusionar elementos más pesados aún, como Helio para dar Oxígeno, luego Lítio, Carbono. Etc. Y sí hasta el Hierro, que es el último de la serie, en estas estrellas que van dar Supernovas. A partir del Hierro no se genera nada apenas por fusión directa, ya que las reacciones a partir del hierro son endotérmicas, consumirían energía para producirse, en lugar de darla. Por eso los elementos a partir del Hierro son bastante más escasos, y se generan casi en exclusivo durante la explosión de las Supernovas y en pequeña cantidad. Pero al final de la vida de una de estas estrellas masívas, más grandes que el Sol, pero no tanto como para sufrir el Colapso gravitatorio total que las llevase a convertirse en Agujeros Negros, éstas estallarán como Supernovas. Pero antes habrán pasado por muchos periodos inestables, cada vez más breves en el tiempo, y con grandes contracciones y expansiones, y aumentos y disminuciones fuertes del brillo, al ir comenzando la fusión de nuevos elementos, hasta llegar a dar Hierro. Justo al final la Estrella parecería una cebolla, llena de capas, donde en las más externas aún queda hidrógeno, las medias serían mayoritariamente de Helio, y el Núcleo estaría formado de capas concéntricas de los elementos más pesados formados, de menor a mayor número atómico, oxígeno, lítio, carbono, etc, etc, hasta llegar a la parte más interna del núcleo de Hierro hiperdenso (por la enorme presión), el cual sería el último en formarse por fusión nuclear liberando energía, y lo haría bastante de prisa, acabando haí las reacciones de Fusión Termonuclear al uso, justo antes del colapso final, y la detonación como Supernova que son por procesos diferentes. Ya que cuando el núcleo más interno queda ya casi por entero formado por Hierro la producción de energía neta radiante se detiene, y al no haber yá Presión de Radiación apenas, que equilibre a la Gravedad (el peso de la Estrella), las capas de cebolla del núcleo antes más calientes y expandidas, comienzan a caer hacia el centro, aceleradamente, poruque entre el núcleo contraído, y las capas externas de la Estrella, queda un vacío, y estas comienzan bruscamente a caer de una forma hiperacelerada sin parar, llegando casi a velocidades relativistas, en una enorme implosión ó colpaso general, hasta que esa gigantesca capa de materia superdensa cayendo a una enorme velocidad, choca muy violentamente con el núcleo, transfiriéndole con ello tal presión, que por efecto rebote mecánico, empieza la explosión hacia afuera de la Estrella. Pero a la vez la enorme presión causada al Núcleo de Hierro más interno, por el impacto de las Capas Externas cayendo sobre él, hace que esté Núcleo de Hierro ya no pueda sostenerse el peso, ni equilibrar esa gran fuerza, así que en microsegundos toda esa masa de Hierro Hiperdenso degenera a nivel atómico, y empieza a destruirse, al fusionarse los protones de sus átomos con sus electrones orbitales, además las enormes presiones y temperaturas generadas, de hasta 3000 millones de grados, hacen que la Energía, los fotones de Luz gamma, sean tan energéticos que acaban de destruir el resto de átimos de hierro y parte de las siguientes capas de cebolla del Núcleo Estelar, por Fotodesintegración, dando sólo neutrones, hasta que todo en núcleo estelar se convierte en un mar fluído de Neutrones Superdenso, con la densidad de un núcleo atómico gigante. Pero este proceso además enfría la estrella y rebaja la enorme temperatura al absorberse los gamma al fotodesintegrar los átomos, pero también genera una descomunal onda de choque de neutrinos que se extiende hacia afuera impulsando las capas estelares al final de la explosión. Es muy resumido y no del todo preciso, pero espero haberlo contado bien para que se entienda más o menos, y espero haber respondido a las preguntas. Graciasss!
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Trinity;
Gracias por contestar. He de ser muy breve porque me esperan para comer en la otra punta de la ciudad...
Respecto al colapso estelar: vea que no hay electrones orbitales a partir de determinada temperatura, ya que la materia estelar es en su mayor parte un plasma (salvo en las superficies de las gigantes más frías, por ejemplo). Igualmente, consulte lo que es el estado de agregación conocido por condensación de Bose, y cuáles son los fenómenos que se producen cuando se ha de mantener el principio de exclusión de Pauli. Una estrella de neutrones se puede entonces asimilar mejor a un enorme super-neutrón.
Mire por ahí también el caso de eta carinæ: no todas las estrellas supermasivas tienen la misma historia, aunque su vida acabe como supernovas de uno u otro tipo. Los límites superiores en la masa de una estrella cada vez se amplían más, según se van descubriendo nuevos ejemplares. Si hace 15 años se dudaba de la existencia de estrellas de más de unas 100 masas solares, hoy ya se han descubierto algunas con masas 20 veces mayores. Esto ha ocasionado que casi todos los modelos de formación estelar se estén revisando o corrigiendo a la luz de estos nuevos datos. No siempre aparecerán en la wiki... Aunque los enlaces a ésta siempre son útiles, hay veces en los que hacer un resumen "para el profano" de lo que hay ellos lleva más tiempo y más esfuerzo que si se hace para el "un poco menos profano", porque en muchas ocasiones hay que explicar también los "porqués pinchar" sobre otros enlaces de entre los que encontraremos en la página enlazadas, y motivar suficientemente para ello.
Compruebe, por ejemplo, el significado concreto de "degeneración de un estado cuántico": "degeneración" no es lo mismo que "descomposición" o "transformación".
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#4 Trinity: Estoy de acuerdo contigo en que puede haber fenómenos que produzcan fotones más energéticos que la aniquilación de materia con antimateria, siendo la energía de este choque proporcional a la masa de las partículas que chocan y, por lo tanto, pudiendo estar limitada. No había pensado en ese punto de vista. Por ejemplo, el choque de dos agujeros negros o dos estrellas de neutrones. Por otra parte, creo que has cometido un fallo, ya que hablas de "masa y antimasa", como si la antimateria tuviera masa negativa, cuando la teoría estándar de la física de partículas supone que la antimateria está formada por masa positiva, la misma de la materia. Lo que sí que tiene inversa la antimateria con respecto a la materia es la carga eléctrica.
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Gracias por responder a los dos, y por las matizaciones, no pensé que la noticia siguiera tantos días después. De todas formas últimamente No dispongo de demasiado tiempo para escribir, pero gracias de nuevo!
En cualquier caso recordar que como ya dije soy Ingeniera en Energía, No Física ni Astrofísica, aunque eso sí, aficcionada a estos temas.
Dicho esto: para 14-El Séneca - Tiene usted razón de que a las enormes temperaturas del plasma interno estelar, la ionización será prácticamente total, y no habrá por tanto electrones orbitales, ya que habrán salido de sus niveles energéticos-cuánticos orbitales, y estarán como electrones libres, formando parte del Plasma Estelar. Salvo, como usted dice, en la superficie de las Estrellas más frías, en las cuales la ionización no tiene por que ser total. Pero, dicho esto, el fenómeno que yo intentaba explicar, de la fusión de los protones de los núcleos atómicos y los electrones, (eso sí, del Plasma Estelar), que están cercanos a esos núcleos, y que llevan la energía suficiente para superar la barrera de potencial de la repulsión electrostática entre cargas opuestas, siendo así "absorbidos", por los núcleos estos electrones, para fusionarse con los Protones nucleares, dando neutrones, en un proceso de Neutronización masiva de la materia. Todo esto llegado al punto de no poderse equilibrar la enorme presión gravitatoria con el efecto del Principio de Exclusión de Pauli, en el estado cuántico de la materia, conocido como de Degeneración de electrones. Y en un estado de enormes temperaturas y por tanto de energía de las partículas.
Por lo demás he leído hace mucho sobre el efecto de condensación Bose-Einstein, aunque reconozco que lo tengo casi olvidado. Eso sí el fenómeno cuántico del Principio de exclusión de Pauli, y el estado cuántico de Degeneración de lectrones, neutrones, etc. si lo conozco mejor, y lo distingo perfectamente de lo que es una descomposición, ó una trnsformación de la materia, aunque esta sea a escala nucleo-atómica.
Lo que sí me ha llamado la atención bastante, y me parece muy interesante es lo que comenta sobre Eta Carinae, sobre la ampliación del límite superior de masa de las Estrellas, y la revisión de los modelos de formación estelar que se está produciendo. Yo a pesar de ser sólo aficcionada a estos temas, y de que se me escapan gran parte de sus matemáticas, ya lo venía sospechando hace tiempo, antes de oirselo a nadie. Y es que no sabía como se podía mantener la consistencia delso modelos anteriores, ante la evidencia de Estrellas gigantes tan grandes, como Eta Carinae que mencionas, Aldebarán, Rigel, Casiopea, Betelgeuse, Canis Majoris, etc. Muchas Gracias!!
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A 15-Antisobrenatural: Puse masa y antimasa,en una de las frases, de forma poco técnica queriendo aludir a Materia y Antimateria, para no repetir tanto estos términos. Mis disculpas! Aunque muchas gracias por tu explicación sobre que ambas, Materia y Antimateria tienen masa positiva según el modelo estándar, y sólo cargas eléctricas opuestas. Ya que esto es algo que no tenía nada claro. También me pregunto si sabrás que dicen las teorías actuales, sobre si para que haya una Aniquilación de Materia -Antimateria, estables y neutras éstas, se requiere superar alguna barrera de potencial, quizá relacionada con la Fuerza Nuclear Fuerte, y por tanto las partículas deberían tener una cierta energía inicial, en forma de altas Temperaturas ó altas velocidades de colisión, ó si se atraerían mutuamente por tener cargas opuestas (aunque si es materia neutra no lo tengo tan claro!!), ó algún otro fenómeno, que hiciera la Aniquilación espontánea! Muchas Graciasss!
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