Un científico creó 'cristales de gravedad' para simular estrellas muertas en la Tierra

Artículo publicado originalmente por VICE Estados Unidos.

Los "cristales de gravedad" ya no son solo artículos de consumo en Fortnite. Un científico ha descubierto cómo usar materiales domésticos baratos para crear cristales de gravedad y así estudiar aquí en la Tierra los exóticos interiores de las lejanas estrellas muertas.

Este nuevo concepto fue desarrollado por Alexander Bataller, físico de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, quien presentará su investigación esta semana en la cumbre anual de la División de Física de Plasmas de la Sociedad Americana de Física en Fort Lauderdale, Florida.

Lo que inspiró a Bataller fue la idea de desarrollar una técnica accesible que pudiera demostrar la cristalización de Wigner, que es un patrón que se forma cuando los electrones experimentan un conjunto muy específico de condiciones.

Para crear un cristal de Wigner, los electrones deben estar limitados a un espacio que los obligue a permanecer juntos, aunque se repelen naturalmente entre sí. Estas condiciones se cumplen en las estrellas enanas blancas, que son los restos de estrellas que explotaron manifestándose en la forma de una supernova para después colapsar en esferas súper densas de un tamaño similar al de la Tierra.

"Nuestra propia estrella se convertirá en una enana blanca", nos dijo Bataller en una llamada telefónica. "Es una parte natural de su evolución, por lo que si tienes algún interés en nuestra estrella, probablemente querrás saber qué sucede más adelante en su vida".

Si bien los científicos han teorizado sobre los cristales de Wigner durante décadas, estos patrones siguen siendo "uno de los estados de la materia más elusivos" en relación a su estudio experimental, según un estudio reciente en Science.

"Eso es justo lo que me emociona de esto", dijo Bataller sobre su concepto de cristal de gravedad. "Este es un fenómeno que se ha estudiado en contextos astrofísicos en relación con las estrellas enanas blancas, y para su estudio también se han llevado a cabo experimentos de millones de dólares como trampas de iones y polvorientas trampas de plasma".

Estos experimentos involucran el estudio de los cristales de Wigner a escalas muy pequeñas, pero Bataller se preguntó si los mismos principios podrían recrearse con objetos más grandes como son las esferas de metal. Descubrió que los cristales de Wigner se pueden simular al aplicar una carga eléctrica a las esferas de aluminio y cobre. Estas esferas, que representan los electrones, se colocan en un recipiente regular que las mantenga confinadas por la gravedad.

El material de las esferas "no tiene que ser metal en sí, siempre y cuando estén cargadas y rodando dentro de un tazón o pozo de gravedad, como podríamos llamarlo", explicó Bataller. "Es por eso que les di el nombre de 'cristales de gravedad', pues lo que mantiene todo unido es el uso de la gravedad como fuerza de confinamiento".

Bataller descubrió que varios materiales distintos podían simular la cristalización de Wigner a estas escalas macro, incluyendo los materiales aislantes como las esferas de teflón cargadas con electricidad estática dentro de vasos para shot.

La intención principal detrás de esta técnica es la educativa, ya que puede demostrar un sistema clásico de una manera fácilmente costeable.

"Lo que espero hacer es llegar a estudiantes de preparatoria y universitarios, y que utilicen esta plataforma para hacer ciencia", dijo Bataller. "Es una herramienta educativa magnífica para que los estudiantes obtengan experiencia experimental en un sistema realmente accesible".