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domingo, 9 de octubre de 2011

¿Por qué las enanas blancas no colapsan?


La ciencia es una actividad noble y egregia porque nos permite comprender el universo y amar más la existencia, pero los científicos mismos no siempre son nobles ni egregios. Aunque eso es una mala noticia para el público en general, para Siglos Curiosos no podría ser mejor porque proporciona más anécdotas que explotar. Una de ellas se refiere al choque de trenes entre Arthur Eddington y Subrahmanyan Chandrasekhar. Subrahmanyan Chandrasekhar (rayos, tener que escribir este nombre más de una vez...) era un astrofísico de la India, nacido en 1910, o sea, cuando todavía ésta era parte del Imperio Británico. En su familia existía un nombre ilustre en la generación anterior: la de su tío C. V. Raman (sí, C. es por "Chandrasekhar"...), quien obtuvo el Premio Nobel de Física en 1930. Subrahmanyan Chandrasekhar trabajó en la Universidad de Cambridge para Ralph H. Fowler, un investigador británico que había hecho algunos interesantes descubrimientos sobre la estructura y mecánica interna de las enanas blancas. Hacia mediados del siglo XIX se había predicho, vía cálculos gravitacionales, que ciertas estrellas de movimiento o brillo irregular podrían tener compañeros que por alguna razón no podrían ser vistos. Pero no fue sino hasta la década de 1910 que algunos de esos compañeros empezaron a aparecer, y entonces las enanas blancas recibieron carta de ciudadanía en el mundo astronómico.

Lo que no cuadraba en los cálculos de nadie, es que las enanas blancas debían ser pequeñas y superpesadas, y por lo tanto, deberían colapsar sobre sí mismas por el peso de su propia gravedad. En fecha muy reciente, en 1929, George Gamow había propuesto la teoría de que las estrellas se encendían gracias a la fusión del hidrógeno en su interior: esta teoría permitía explicar cómo era posible que no se hundieran sobre sí mismas bajo el peso de su propia gravedad. Pero las enanas blancas no mostraban signos de actividad nuclear. El mencionado Ralph H. Fowler pensaba que dentro de las enanas blancas era posible que hubiera una nueva clase o tipo de materia, y eso explicara cómo se las arreglan para no colapsar por el peso de la gravedad. Pero esto generaba un conjunto de incógnitas, ya que se necesitaban nuevas ecuaciones que permitieran explicar cómo funcionaba esto a nivel atómico. Si no se resolvía ese cabo suelto, entonces quizás la teoría entera de la fusión nuclear como combustible de las estrellas fuera errónea. Fue Chandrasekhar quien desarrolló las matemáticas necesarias y por lo tanto iluminó el problema, haciendo un valiosísimo aporte a la teoría de cómo funciona la mecánica estelar.

Mientras Chandrasekhar (van seis) desarrollaba sus ecuaciones, por supuesto que hizo vida social en Cambridge. Incluyendo relacionarse con Arthur Eddington, una de las luminarias de la época debido a haber hecho la primera comprobación experimental de que la Teoría de la Relatividad es válida (el famoso experimento por el cual comprobó si la gravedad del Sol desviaba la luz de las estrellas detrás del astro rey, durante el eclipse solar de 1919, lo que efectivamente sucede). Eso, además de una tonelada de aportes a la mecánica estelar. Eddington hizo muy buenas migas con Chandrasekhar, y le preguntó en varias ocasiones acerca de cómo iba a presentar los resultados de su teoría. Chandrasekhar no sospechó absolutamente nada. Incluso, para la conferencia que iba a pronunciar en 1935, se suponía que Eddington iba a hablar después y no antes, así es que... ¿qué idea se iba a robar? Y llegó la conferencia. Chandrasekhar expuso sus ideas largo y parejo. Y después habló Eddington. Para decir que todo lo anterior estaba errado, y llegó a utilizar el calificativo de "bufonada estelar". El británico de pura cepa hizo pasar al científico de la India una humillación tan grande, que éste decidió abandonar Inglaterra y radicarse en Estados Unidos, donde desarrolló el resto de su carrera.

Parte importante de que Eddington detestara la teoría de Chandrasekhar radicaba en el hecho de que éste predecía un límite para la masa estelar (hoy en día llamado "límite de Chandrasekhar" precisamente) por encima del cual el colapso gravitacional de la estrella apagada al final de su ciclo de vida estelar, arrastraría a toda la masa a hundirse sobre sí misma, y el resultado no sería una enana blanca sino... la nada, un punto de ruptura absoluta de las leyes naturales conocidas, algo que Eddington aparentemente no soportaba. En los hechos, las ecuaciones que develaban el límite de Chandrasekhar predecían nada menos que la formación de agujeros negros a partir de los cadáveres de estrellas. A la larga, Chandrasekhar tendría razón, y seguiría la senda de su tío obteniendo su propio Premio Nobel en 1983, casi medio siglo después de la humillación que le hiciera sufrir Eddington. Por una curiosa coincidencia histórica, lo compartió con un científico llamado William Alfred Fowler, del mismo apellido que su antiguo mentor, aunque esto en realidad no es más que un alcance de nombre... Y hablando de apellidos, tuve que escribir el del protagonista de este posteo nada menos que doce veces. Ténganme piedad...

3 comentarios:

Galo Nomez dijo...

En todo caso, a falta de Gandhi, bueno son estos Nobel para la India, aunque tengan apellidos, al menos para un occidental, complicados.

Hablando en serio: entiendo que existe otro cuerpo celeste al que se le llama enana marrón -no sé si son estrellas en fase terminal- y que también fue explorado por un astrónomo de la India, de nombre Shiv Kumar (dato de Wikipedia). Por último, siempre he tenido la duda sobre si las enanas blancas mantienen planetas girando alrededor, aunque parece que sí.

desdelaterraza-viajaralahistoria dijo...

Puñaladas en la Universidad. No son muy distintas las rivalidades en el campo de la investigación a las que se producen en otros ámbitos. Al final con el Premio Nobel para Chandrasekhar (me solidarizo con usted en el sufrimiento de escribir este nombre) supongo que Eddington se convertiría en un agujero negro, transformándose en nada. Un saludo.

General Gato dijo...

A GALO GÓMEZ: En cualquier caso, la India no puede quejarse con los Premios Nobel. En fecha tan temprana como 1913 lo obtuvo Rabindranath Tagore en Literatura (a Rudyard Kipling no lo cuento porque en el fondo era un británico que estuvo en la India). La Wikipedia lista nueve Nobel procedentes de la India, aunque algunos de ellos lo sean sólo por nacimiento y hayan salido al extranjero después a realizar su obra magna.

Las enanas marrones son lo contrario de las enanas blancas: mientras que las enanas blancas se encendieron, quemaron todo su combustible nuclear y se contrajeron después al apagarse el horno, las enanas marrones nunca tuvieron la masa para llegar a encenderse (como un planeta Júpiter, pero en versión de tamaño bestia). Por lo tanto, la física de ambos cuerpos celestes es distinta.

Ignoraba en todo caso que un ciudadano de la India anduviera metido en el berenjenal. Aunque en realidad no me extraña. Habrá que investigar más.

Hasta donde tengo entendido, teóricamente una enana blanca puede tener planetas orbitando, si es que alguno sobrevive después de su fase de gigante gaseosa sin ser engullido por la estrella madre. Ignoro si eso se ha confirmado con alguna observación o no.

A DESDE LA TERRAZA-VIAJARALAHISTORIA, otro que compite con Chandrasekhar con nombres complicados... :-D

En realidad, Eddington como científico fue una de las grandes luminarias en la Astronomía del siglo XX, y es de caballeros reconocérselo, más allá de que como ser humano haya sido un miserable con el pobre Chandrasekhar. Eso sí, aunque incluso fue hecho caballero de Inglaterra y todo, el Nobel no se lo llevó jamás...

Saludos igualmente.

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