dimecres, 26 de novembre de 2014

Los campos magnéticos, arquitectos tan importantes como la gravedad.

Los campos magnéticos, arquitectos del universo tan importantes como la gravedad


¿Por qué se forman astros, como por ejemplo las estrellas, a partir de materia en rotación? La cuestión, una de 
las más importantes de la astrofísica, no puede explicarse recurriendo tan solo a la fuerza de la gravedad.

Cuando Johannes Kepler propuso por primera vez sus leyes del movimiento planetario a principios del siglo XVII, no podría haber previsto el papel clave que los campos magnéticos cósmicos desempeñan en la formación de los sistemas planetarios. Hoy en día, se acepta cada vez más que en ausencia de campos magnéticos, la masa no sería capaz de concentrarse en cuerpos compactos como los de las estrellas y los agujeros negros.

En el caso de nuestro sistema solar, éste se formó hace 4.600 millones años a través de la condensación de una nube gigante de gas, cuya atracción gravitatoria concentró a las partículas en el centro, culminando con la formación de un gran disco. Sin embargo, estos discos de acreción son muy estables desde un punto de vista hidrodinámico ya que, según las leyes de Kepler del movimiento planetario, el momento angular se incrementa desde el centro hacia la periferia.

En definitiva, debe existir un mecanismo que actúa para desestabilizar el disco giratorio y que al mismo tiempo permite transportar la masa hacia el centro y el momento angular hacia la periferia, tal como argumenta Frank Stefani del Centro Helmholtz de Dresde-Rossendorf (HZDR, por sus siglas en alemán).
Ya en 1959, Evgenij Velikhov conjeturó que los campos magnéticos son capaces de provocar turbulencias dentro de flujos de rotación estable. Sin embargo, no fue hasta 1991 cuando los astrofísicos Steven Balbus y John Hawley comprendieron plenamente la importancia fundamental de la inestabilidad magnetorrotacional en la formación de estructuras cósmicas.

Para poder demostrar que la inestabilidad magnetorrotacional funciona realmente, hay que demostrar que los discos exhiben un grado determinado de conductividad eléctrica. En áreas de baja conductividad, como las "zonas muertas" de los discos protoplanetarios o las regiones alejadas de los discos de acreción que rodean a los agujeros negros supermasivos, el efecto de la inestabilidad magnetorrotacional resulta numéricamente difícil de evaluar y es, por lo tanto, tema de disputas científicas.

Oleg Kirillov y Frank Stefani, del Centro Helmholtz de Dresde-Rossendorf, han dado ahora con una nueva explicación teórica de este fenómeno, mostrando cómo exactamente los campos magnéticos también pueden causar turbulencias dentro de las "zonas muertas", y atando así los cabos sueltos que habían quedado tras los últimos avances fundamentales en este capítulo de la física.

Se confirma, por tanto, el importante papel de los campos magnéticos en la construcción de muchas de las estructuras del universo.

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Recreación artística de un disco protoplanetario. (Imagen: Pat Rawlings / NASA)




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