Discos Astrofísicos Gobernados por la Ecuación de la Materia Subatómica

Por: Dra. Amira Val Baker

Los discos astrofísicos se encuentran entre los principales problemas sin resolver de la astrofísica y ahora un científico del Instituto Tecnológico de California (Caltech) ha demostrado cómo se pueden utilizar las ecuaciones de la materia subatómica para describirlos.

Los sistemas rotatorios ligados gravitacionalmente suelen ir acompañados de un disco de materia en rotación perpendicular al eje de rotación. Esto puede verse en los anillos de Saturno, los planetas alrededor del Sol, los discos de acreción alrededor de los agujeros negros y los enjambres de estrellas alrededor de los agujeros negros supermasivos galácticos. Sin embargo, estos discos no siempre conservan una forma estable y simétrica y a menudo presentan enormes distorsiones y deformaciones debido a la interdinámica del sistema en rotación, el material del disco y el material circundante. Además, la composición del disco varía dentro de los discos y entre ellos. Por ejemplo, los discos protoplanetarios están compuestos predominantemente por hidrógeno y helio, que pueden modelarse de forma similar a un fluido, mientras que los discos de las estrellas que orbitan alrededor de agujeros negros supermasivos se modelan mejor mediante efectos puramente gravitatorios. Por tanto, comprender la compleja dinámica y evolución de estos discos ha resultado difícil. Sin embargo, en un intento de definir la rigidez gravitatoria y la evolución de estos discos, Konstantin Batygin decidió recurrir al método de aproximación de la teoría de perturbaciones. Batygin es un astrofísico planetario, por lo que, naturalmente, comenzó con la teoría original de las perturbaciones desarrollada por Lagrange y Laplace en el contexto de la mecánica celeste para explicar la "perturbación" de un cuerpo planetario mientras está en órbita alrededor del Sol. Los resultados de su estudio demostraron que la ecuación de Schrödinger, normalmente utilizada para describir la materia subatómica, también puede utilizarse para describir la evolución a largo plazo de los discos astrofísicos. Este es otro ejemplo de la conexión macro-micro que es fundamental y obvia para la física unificada, y que por tanto tiene enormes y apasionantes implicaciones.

La investigación acaba de publicarse en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical society y, sin duda, otras investigaciones aportarán nuevos conocimientos sobre la dinámica de los cuerpos astrofísicos, así como sobre la materia subatómica.

Artículo:http://www.caltech.edu/news/massive-astrophysical-objects-governed-subatomic-equation-81517