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Las velas ligeras y las supernovas pueden ayudarnos a alcanzar la velocidad de la luz

Las velas ligeras y las supernovas pueden ayudarnos a alcanzar la velocidad de la luz



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Por un momento, imagínese de pie en una nave espacial, en el espacio profundo. En la parte trasera de la nave, a través de una ventana oscura y con sombra, hay una vista impresionante de una bola de luz azul en expansión y con un brillo suicida. Si no fuera por el vidrio grueso que bloquea los rayos UV de la ventana, todos los ojos abiertos se quedarían ciegos por lo que hay en la tienda. Una luz fina como una navaja del tamaño de rascacielos se despliega lentamente desde el casco, uno a cada lado, como alas de una monstruosa polilla mecánica. A medida que se estiran, las estrellas que se encuentran delante ceden y parecen moverse, lentamente al principio, como satélites en el cielo de medianoche, a medida que se apodera de una nueva e indescriptible sensación de movimiento. Las constelaciones desconocidas parecen girar y acelerar cada vez más rápido. Más adelante, más allá del profundo negro del espacio vacío, hay un punto azul pálido. Diez millones de años en la fabricación, Betelgeuse finalmente se ha convertido en supernova, y estamos surfeando la cresta a la velocidad de la luz, de camino a la Tierra.

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Surfeando una supernova con Avi Loeb de Harvard

Esta escena puede parecer ciencia ficción, pero debido al tiempo que tarda la luz en cruzar la galaxia, otra civilización podría estar surfeando la ola de Betelgeuse convirtiéndose en supernova, a más de 600 años luz de distancia.

en unCientífico americanoEl artículo de opinión titulado "Surfeando una supernova", el profesor Avi Loeb, presidente del departamento de astronomía de la Universidad de Harvard, escribió que las velas ligeras que pesan menos de medio gramo por metro cuadrado pueden alcanzar la velocidad de la luz, incluso si el barco está conectado a ellas. se encuentra cien veces más lejos de la explosión de la supernova que la Tierra del Sol.

Nuestro Sol apenas puede empujar velas ligeras, con mucho esfuerzo, a una milésima de la velocidad de la luz. Pero las supernovas tienen una luminosidad equivalente a mil millones de soles que brillan durante todo un mes.

Por supuesto, hay algunas formas de evitar el empuje relativamente débil del Sol. Los láseres potentes pueden aplicar una fuerza mucho más eficientemente que el sol. Breakthrough Starshot, un proyecto que los científicos e inversores esperan que pueda alcanzar unas décimas de la velocidad de la luz disparando un rayo láser a una vela ligera durante unos minutos, podría lograr 10 gigavatios de transferencia de energía por metro cuadrado, 10 millones de veces más brillante que el cielo azul claro de la Tierra.

Pero es difícil asegurar las grandes inversiones necesarias para respaldar la enorme infraestructura necesaria para generar ondas de luz de esta magnitud. Además, tendríamos que asegurarnos de que las ondas de luz estén todas ajustadas en la misma dirección paralela (para maximizar la fuerza).

El tiempo y la posición son clave

Si hay otra civilización en el vecindario de Betelgeuse o Eta Carinae, nada les impide establecerse en una posición óptima, abrir sus velas ligeras y esperar a que la poderosa explosión sudorosamente los lance a la velocidad de la luz, a un bajo, bajo costo.

Es extraño imaginar la preparación detrás de una hazaña como esta. Las supernovas no ocurren todos los días, ni siquiera durante la vida de una civilización entera. Las estrellas gigantes que producen una supernova viven millones de años, y es extremadamente difícil predecir cuándo explotarán exactamente. Eta Carinae, otra estrella gigante cercana a la muerte, tiene una vida útil de varios millones de años. China tiene la historia continua más larga del mundo, pero solo tiene 3500 años. Para las supernovas, la escala durante años es de millones.

La muerte de las estrellas y las civilizaciones son difíciles de predecir con perfecta precisión, pero solo una tiene una conclusión definitiva y definitiva. Hasta que la estrella se apague con una explosión, las velas ligeras se pueden mover a la posición de lanzamiento con cohetes químicos ordinarios. Pero con el propulsor convencional, se necesitarían millones de años para cruzar la nube molecular que dio a luz a la estrella moribunda.

Además, dado que la orientación de una vela ligera en relación con la estrella determinará la trayectoria de la vela, directamente lejos del centro de la explosión, la tripulación del barco debe asegurarse de que está en el lado correcto de la estrella condenada, o lo hará. se encuentran moviéndose muy rápido en la dirección equivocada.

El truco para virar en la ola

Abra las velas demasiado pronto y la tripulación corre el riesgo de ser empujada por la brillante luz de las estrellas antes de la explosión real. Esto los alejaría de la estrella antes de que su nave tuviera la oportunidad de absorber toda la aceleración. Además, las velas también deben ser muy reflectantes, de lo contrario absorberían demasiado calor y pondrían en peligro a la tripulación.

Una vez que las velas atrapan la onda cósmica, es mejor que la tripulación haya trazado un rumbo libre de escombros porque, a la velocidad de la luz, una colisión con una moneda de diez centavos haría que un cañón de riel avanzado pareciera una honda, en comparación.

Estrellas como Eta Carinae y Betelgeuse, ambas barriles de pólvora cósmicos gigantes, también podrían colapsar en agujeros negros, creando poderosos rayos de radiación mortal, que los astrónomos observan desde lejos como estallidos de rayos gamma. Si una vela ligera estuviera en el camino de dicho rayo en el momento de la explosión, recibiría un aumento sustancial de velocidad, lo suficientemente alto como para alcanzar un factor de Lorentz relativista de mil. A esta velocidad, una vela ligera puede cruzar toda la Vía Láctea en menos de una vida humana, medida a partir de su marco de tiempo.

Por supuesto, para aquellos en la nave espacial, el paso relativo del tiempo en la Tierra se aceleraría drásticamente, dejando a todos los que la tripulación pudiera contar sobre su increíble viaje muerto hace mucho tiempo y la historia antigua, cuando regresaran de Betelgeuse.

Dado que las supernovas tienen una increíble utilidad potencial para la propulsión, estrellas masivas como Betelgeuse, y sus asombrosos y nebulosos remanentes, podrían ser excelentes candidatas para la Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre (SETI). Una vela ligera singular cerca de una inminente explosión de supernova sería demasiado débil para rastrearla. Pero según Loeb, los impactos de proa agregados de muchas velas y las señales de comunicación entre quien las pilota, podrían ser detectables con la tecnología actual de telescopios.

Betelgeuse está a más de 600 años luz de distancia, lo que significa que podría explotar en cualquier momento y enviarnos su luz brillante. Pero una pregunta parecía eludir el artículo de opinión de Loeb: si se necesita una supernova para acelerar con éxito una vela ligera a la velocidad de la luz, uno se pregunta qué podría ralentizar con seguridad nuestra nave hipotética a tiempo para un aterrizaje suave, de regreso a la Tierra.


Ver el vídeo: Por qué la velocidad de la luz no se puede superar? (Agosto 2022).