Generan el quinto estado de la materia en el espacio

condensado bose einstein en el espacio

En la Mecánica Cuántica las cosas no siempre son como se esperaran, y es tanto así, que desde hace casi un siglo se descubrió un quinto estado de la materia -llamado condensado Bose-Einstein-, que ahora han podido generar en el espacio.

El condensado Bose-Einstein

Albert Einstein y el matemático indio Satyendra Nath Bose predijeron la existencia de los condensados que llevan sus nombres a principios de 1920. Estos consisten en el agrupamiento de ciertos átomos cerca del cero absoluto, es decir a -273,27 °C o a 0 Kelvin.

A esta temperatura, cada partícula adquiere las propiedades de onda y forman las ondas de materia de De Broglie. Por lo que estos condensados se sitúan entre el límite del mundo macroscópico y el mundo cuántico.

Siendo estas entidades parte del mundo cuántico, los científicos creen que los condensados contienen información clave sobre los misteriosos fenómenos del universo, como la energía oscura.

Sin embargo, los condensados Bose-Einstein son muy frágiles. La más mínima interacción con fuerzas externas puede calentarlos y situarlos a temperaturas más altas. Es por ello que los científicos buscan estudiarlos en regiones alejadas de cualquier posible interacción, como en el espacio exterior.

Según el portal Phys.org, los condensados Bose-Einstein en la Tierra duran apenas unos cuantos milisegundos. El campo gravitatorio terrestre interfiere tanto, que es muy difícil compensar el campo magnético que los mantiene en su lugar de observación.

En cambio, en regiones de microgravedad, a bordo de la Estacion Espacial Internacional, los condensados son confinados y pueden durar hasta más de un segundo, dándole a los científicos más oportunidades para investigar sus propiedades.

La microgravedad hace que los átomos sean manipulados por campos magnéticos más débiles, lo que acelera su enfriamiento y permite la obtención de imágenes más claras.

Enfriamiento y obtención

Como se ha mencionado anteriormente, los átomos se enfrían hasta llegar casi al cero absoluto. Para ello, se utilizan láseres que los fijan en su lugar.

La idea es hacer que los átomos se muevan lo menos posible, ya que cuanto más lentamente se mueven, más se enfrían.

A medida que van perdiendo calor, se introduce un campo magnético para evitar el movimiento atómico y expandir la onda de partícula.

Cuando se confinan muchas de estas partículas, los átomos caen en una "trampa" microscópica que hace que sus ondas se superpongan en una sola, una propiedad cuántica conocida como degeneración.

Sin embargo, al mismo tiempo que se libera la "trampa" y los átomos son apretados, éstos tienden a repelerse entre sí, por lo que el condensado se va separando y se diluye hasta dejar de ser detectado.

El equipo de investigación creó los condensados a partir del rubidio, y gracias a la microgravedad, los átomos se situaban en una trampa mucho menos intensa que las trampas terrestres, aumentando así el tiempo de estudio antes de su difusión.

En este estado, los científicos pueden observar los átomos mientras flotan completamente sin confinarse, ni ser perturbados por fuerzas externas.

Según el portal AFP, el estudio de los condensados Bose-Einsten en migrogravedad abre gran una cantidad de nuevas investigaciones. Desde pruebas de relatividad general, energía oscura y ondas gravitacionales, hasta la investigación de suelos en la luna y otros cuerpos planetarios.

La investigación se encuentra publicada en la revista Nature.

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