La microgravedad de la Estación Espacial Internacional permite a los científicos explorar una forma de materia exótica conocida como condensado de Bose-Einstein
La instalación Cold Atom Laboratory que la NASA tiene en la Estación Espacial Internacional ha permitido conseguir este hito: crear el quinto estado de la materia. Ha sido un viaje de casi dos años, tras ese primer hito anunciado en julio de 2018 cuando la NASA creó el lugar más frío en el espacio, en la ISS, en órbita alrededor de la Tierra.
Gracias a la ingravidez
La falta de gravedad ha facilitado el estudio de un extraño estado cuántico de la materia conocido como condensado de Bose-Einstein gracias al Cold Atom Laboratory. Con una temperatura de solo una fracción de un grado por encima del cero absoluto, este laboratorio está perfectamente diseñado para crear el condensado de Bose-Einstein y hacer que estos estados sean de larga duración. Y lo han conseguido. La NASA ha anunciado que se han conseguido fabricar los primeros condensados de Bose-Einstein en el espacio.
La capacidad de estudiar este extraño estado de la materia en órbita ayudará a los científicos a comprender la física fundamental, así como a hacer posibles mediciones cuánticas nuevas y más sensibles, tal y como comenta Lisa Wörner del Instituto de Tecnologías Cuánticas del Centro Aeroespacial Alemán en Bremen. «No puedo exagerar la importancia de este experimento para la comunidad».
¿Qué es un condensado de Bose-Einstein?
El condensado de Bose-Einstein (BEC) se considera el quinto estado de la materia después de los estados de: plasma, sólido, líquido y gas.
Un condensado de Bose-Einstein ocurre cuando ciertos tipos de átomos se enfrían a temperaturas tan bajas que adquieren un estado unificado, una nube súper fría. «Es como si se unieran y se comportaran como un objeto armonioso», aclara el físico David Aveline del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California.
Se trata de un estado peculiar donde los fenómenos de la mecánica cuántica, que generalmente son microscópicos, se vuelven macroscópicos. Se crean en trampas magnéticas donde los átomos permanecen y la radiación de radiofrecuencia se usa para ‘evaporar’ las partículas más energéticas, dejando atrás las frías y lentas para formar el condensado.
Cuando esto ocurre, la trampa se apaga para que los científicos puedan seguir la evolución del condensado de Bose-Einstein. Durante este tiempo, se dice que el condensado se encuentra en expansión libre, que es una de las ventajas de hacer este experimento en microgravedad. En la Tierra, los experimentos duran decenas de milisegundos debido a la gravedad pero dentro de la ISS, la expansión libre va más allá de un segundo, lo que permite una mayor precisión en las mediciones.
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