Científicos logran emular el sonido de una estrella de neutrones

ESTADOS UNIDOS.- Para algunos, el sonido de un “flujo perfecto” podría ser el suave paso de un arroyo del bosque o quizás el tintineo del agua vertida de una jarra. Para los físicos, un flujo perfecto es más específico, refiriéndose a un fluido que fluye con la menor cantidad de fricción, o viscosidad, permitida por las leyes de la mecánica cuántica.

Este comportamiento perfectamente fluido es raro en la naturaleza, pero se cree que ocurre en los núcleos de las estrellas de neutrones y en el plasma espeso del universo primitivo.

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Ahora, los físicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT por sus siglas en inglés) han creado un fluido perfecto en el laboratorio y han descubierto cómo suena.

Esta grabación es producto de un glissando de ondas sonoras que el equipo envió a través de un gas cuidadosamente controlado de partículas elementales conocidas como fermiones. Los tonos que se pueden escuchar son las frecuencias particulares en las que el gas resuena como una cuerda pulsada.

Los investigadores analizaron miles de ondas sonoras que viajan a través de este gas para medir su “difusión del sonido” o la rapidez con la que el sonido se disipa en el gas, lo que está relacionado directamente con la viscosidad o fricción interna de un material.

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Sorprendentemente, encontraron que la difusión del sonido del fluido era tan baja que podía describirse mediante una cantidad de fricción “cuántica”, dada por una constante de la naturaleza conocida como constante de Planck, y la masa de los fermiones individuales en el fluido.

Este valor fundamental confirmó que el gas fermión que interactúa fuertemente se comporta como un fluido perfecto y es de naturaleza universal.

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Los resultados, publicados en la revista Science, demuestran la primera vez que los científicos han podido medir la difusión del sonido en un fluido perfecto.

Los científicos ahora pueden usar el fluido como modelo de otros flujos perfectos más complicados para estimar la viscosidad del plasma en el universo temprano, así como la fricción cuántica dentro de las estrellas de neutrones, propiedades que de otra manera serían imposibles de calcular.

Los científicos incluso podrían predecir aproximadamente los sonidos que hacen. “Es bastante difícil escuchar una estrella de neutrones”, dice Martin Zwierlein, profesor de física Thomas A. Frank en el MIT en un comunicado. “Pero ahora puedes imitarlo en un laboratorio usando átomos, agitar esa sopa atómica y escucharla, y saber cómo sonaría una estrella de neutrones”.

 

Con información de Good News Network