Estrella enana blanca arroja luz sobre una constante de la naturaleza
Estudio de una estrella distante para probar una controversial teoría. (crédito: University of New South Wales)
Físicos de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW por sus siglas en inglés) estudian una estrella distante que tiene una gravedad 30,000 veces mayor que la experimentada por nosotros en la Tierra para probar su muy controversial teoría que α (alpha) –también conocida como constante de estructura fina o constante alfa– no es una constante.
En 1999, un equipo de físicos de la UNSW encabezado por John K. Webb anunció la primera detección de una variación en alfa. En la actualidad, el Dr. Julian Berengut, de la escuela de física de la misma universidad, y su equipo, hacen uso del Telescopio Espacial Hubble para medir la fuerza de alfa de manera más exacta en una estrella enana blanca.
“Si alfa fuera mayor de lo que realmente es, no podríamos distinguir la materia del éter (vacío, nada), y nuestra tarea de desenmarañar las leyes de la naturaleza sería extremadamente difícil. El hecho, sin embargo, que alfa tenga sólo el valor 1/137 no es una casualidad sino una ley natural por sí misma. Es claro que la explicación de este número debe ser el problema central de al filosofía de la naturaleza”. Max Born, citado por A.I. Miller en Deciphering the Cosmic Number: The Strange Friendship of Wolfgang Pauli and Carl Jung, W.W. Norton & Co, 2009
“Una enana blanca fue elegida para nuestro estudio debido a que se ha predicho que los campos exóticos de energía escalar podrían alterar significativamente el valor de alfa en lugares donde la gravedad sea muy fuerte”, dijo Berengut.
“Los campos escalares son formas de energía que aparecen frecuentemente en teorías físicas que buscan combinar el Modelo Estándar de partículas con la teoría de la relatividad de Einstein. Al medir el valor de alfa en la cercanía de una enana blanca y compararlo con el valor que tenemos aquí en este momento (en el laboratorio), podemos probar indirectamente si estos campos escalares que afectan a alfa en realidad existen”.
Las enanas blancas son estrellas muy densas cercanas al final de su vida. Los investigadores estudiaron la luz que absorben los iones de níquel y hierro en la atmósfera de una enana blanca conocida como G191-B2B. “El espectro de absorción nos permite determinar el valor de alfa con gran exactitud. Descubrimos que cualquier diferencia entre el valor de alfa en el campo gravitacional muy fuerte de una enana blanca y su valor en la Tierra debe ser menor que una parte en diez mil”, dijo Berengut.
“Estos significa que cualquier campo escalar presente en la atmósfera de la estrella debe afectar sólo débilmente la fuerza electromagnética”.
Berengut señala que se requieren mediciones más precisas de iones de níquel y hierro en la Tierra para complementar los datos astronómicos de alta precisión. “Entonces podremos medir cualquier cambio en alfa hasta una parte en un millón. Eso ayudará a determinar si alfa es una constante natural o no”.
A través del principio antrópico, un argumento controvertido del por qué la constante de estructura fina tiene el valor que tiene, la materia estable, y por consiguiente los seres inteligentes, no podrían existir si su valor fuera muy diferente. Por ejemplo, si α alfa cambiara un 4%, la fusión estelar nunca produciría carbono, por lo que la vida basada en carbono sería imposible. Si alfa α fuera > 0.1, la fusión estelar sería imposible y ningún lugar en el universo sería lo suficientemente caliente para generar vida tal y como la conocemos.
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