Fluidos misteriosos

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¡Buenas tardes, queridos habitantes de este Universo Paralelo!

Esta semana el telescopio espacial James Webb encontró tres objetos que podrían ser las primeras “estrellas oscuras”. Se trata de estrellas alimentadas no por fusión nuclear, sino por la aniquilación de materia oscura, uno de los fluidos más misteriosos del universo, porque no interactúa con nada, por lo que no emite ni absorbe ningún tipo de radiación: es invisible.

• Solo sabemos que está allí porque tiene masa y, por lo tanto, está sujeto a la atracción gravitacional. Se cree que es responsable de mantener unidas las galaxias. La paradoja resultaría espectacular: algo que no emite luz sería capaz de fabricar faros mil veces más brillantes que el Sol.

En esta edición, nos sumergimos en los “fluidos” más raros del universo: aquellos que no puedes tocar, pero que gobiernan desde la expansión cósmica hasta la materia que forma nuestros cuerpos. Algunos no se comportan como líquidos ni gases. Algunos ni siquiera se comportan. Y, sin embargo, fluyen.

En esta edición nos acompañan la doctora en Física Fabiola Arévalo y la periodista Francisca Munita, que inaugura la sección “Noticias: la semana en ciencia”.

Te invitamos a deslizarte por la física cuando se pone resbalosa, en esta misteriosa edición llena de raras formas de materia que te harán explotar el cerebro.

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LA SUSTANCIA IMAGINARIA QUE PUSO EL MUNDO EN MARCHA

Crédito: National Library of Ireland.

“Rocket”, locomotora a vapor del siglo XIX, pionera del transporte ferroviario e ícono de la era industrial que inspiró el nacimiento de la termodinámica.

Hace exactamente doscientos años se publicó en París un breve libro, de poco más de cien páginas, con un título que sugiere más poesía que ingeniería: Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego, de Sadi Carnot, un militar e ingeniero de 28 años. Su autor pagó la impresión de las seiscientas copias, que pasaron inadvertidas y fueron rápidamente olvidadas.

• Carnot murió de cólera ocho años más tarde. Jamás pudo enterarse de que años después su trabajo sería redescubierto, transformándose en la fundación de la nueva ciencia del calor: la termodinámica.

Sadi Carnot era el hijo de Lazare Carnot, “el Organizador de la Victoria”, uno de los personajes más influyentes de la Francia revolucionaria. Militar, matemático, físico, ministro de guerra de Napoleón, fue uno de los fundadores de la Escuela Politécnica en París, una de las instituciones universitarias más prestigiosas del mundo.

La Revolución francesa fue uno de los motores más significativos en la comprensión de la física del calor. Entonces, se pensaba que el calor era un fluido, el “calórico”, que se movía desde las zonas calientes hacia las frías, de manera similar a como los ríos fluyen desde lugares altos a los bajos.

En el siglo XVIII no existían ecuaciones que describieran este movimiento con precisión, equivalentes a las que había formulado el inglés Isaac Newton para objetos materiales que, como el agua, son empujados río abajo por la fuerza de gravedad.

• Joseph Fourier, otro científico que trabajó para la revolución, se propuso vencer a la monarquía británica en el terreno intelectual, develando los misterios del calor para poder sentarse junto a Newton en la cúspide de la física.

Fourier publicó su Teoría analítica del calor en 1822 y, si bien nunca alcanzó las alturas newtonianas, fue capaz de proponer ecuaciones para el movimiento del calor. El libro de Carnot aparece el año siguiente. Su motivación era mejorar la eficiencia de los motores de vapor franceses. Estos se hallaban en las bases de la Revolución industrial que estaba empujando a Inglaterra al liderazgo económico del mundo.

• De la mano de James Watts, los ingleses habían desarrollado motores considerablemente más eficientes que los franceses.

El motor transforma calor en movimiento. De allí el título del libro, que podríamos parafrasear, menos poéticamente, como “reflexiones sobre la capacidad de movimiento del calor”. Carnot pensaba al calórico como el agua que, al bajar por el río, empuja las aspas de un molino, generando movimiento.

• Hoy sabemos que el calórico no existe como sustancia fundamental. Se trata solo de la propagación de la energía de movimiento de partículas microscópicas, las moléculas que componen la materia.

A pesar de esto, Carnot pudo entender dónde estaban los obstáculos para diseñar mejores motores. En términos actuales, pudo calcular el límite de eficiencia para transformar la energía microscópica, el calor, en energía de movimiento coordinado de objetos grandes. Sus ecuaciones gobiernan motores, turbinas y centrales solares hasta nuestros días.

La ciencia del calor estaba recién naciendo, pero Sadi Carnot fue fundamental en la comprensión que de este fenómeno fuimos adquiriendo durante los siguientes cien años. Y como sucede con la ciencia, no ganó con esto solo Francia. El poder del fuego se propagó rápidamente, haciendo más fácil la vida de todos los habitantes del planeta.

ALGO FALTA EN LAS GALAXIAS Y EN LOS LIBROS DE HISTORIA

Crédito: Imagen generada por IA.

Representación artística inspirada en el legado de Vera Rubin y el rol de las mujeres en ciencia.

Por Fabiola Arévalo

Doctora en Física

Para fines de octubre del año pasado, se tituló el newsletter “Sincronía y otros misterios del universo” y abordó el origen del Día de la Materia Oscura. En las breves paralelas también se mencionó el legado de la astrónoma Vera Rubin. En esta ocasión, nos adentraremos aún más en cómo comenzó la investigación sobre la materia oscura y cómo esta se relaciona con otro tipo de misterio, el de las mujeres: trabajando en ciencia.

• Hace 45 años, en junio de 1980, Rubin publicó un trabajo sobre propiedades de rotación de galaxias. Terminó su resumen con la frase: “Esta observación impone restricciones a los modelos de formación y evolución de galaxias”. Las restricciones a que ella se refiere en este trabajo, casi como un suspiro al final de una frase, es que en realidad había que cambiar MUCHO de lo que se entendía de galaxias.

La expresión materia oscura no está presente explícitamente en este trabajo, pero en sus discusiones finales señala: “La conclusión es ineludible: existe materia no luminosa más allá de la galaxia óptica” y se pregunta: “¿Es la materia luminosa solo un componente menor de la masa total de la galaxia?”. Es decir, hay materia que no vemos y, para más remate, lo que no vemos es lo que más importa.

• Actualmente, se estima que aproximadamente el 85% del contenido de materia del universo es oscuro y existen distintos experimentos en diferentes lugares del mundo para intentar detectar esta materia en el laboratorio. El trabajo de Rubin fue verdaderamente revolucionario.

En su autobiografía, publicada en septiembre de 2011, ella describe su carrera como un viaje interesante. Uno de sus profesores le recomendó que pintara galaxias en vez de estudiarlas, como una profesión más “femenina”. Como contexto, fue una de las primeras mujeres en usar el telescopio Carnegie en Palomar, donde, incluso en la década de los 60, no se permitían mujeres, debido a la inexistencia de baños apropiados.

• En 1950, presentó una ponencia en una conferencia de la Sociedad Astronómica Americana frente a un público frío y hostil. Pero los tiempos han cambiado: casi 70 años después, en esa misma conferencia, se acordó nombrar un observatorio en su honor.

El Observatorio Vera C. Rubin, en cerro Pachón en la Región de Coquimbo, en el norte de Chile, capturará la película más completa del cielo nocturno jamás realizada, gracias a la cámara digital más grande del mundo. El próximo 23 de junio se liberarán sus primeras imágenes. Se espera que este observatorio revolucione el campo de la astronomía y lo que sabemos del universo, tal como lo hizo Vera.

NOTICIAS: LA SEMANA EN CIENCIA

Crédito: Pat Rawlings / NASA.

Representación artística de un disco protoplanetario como el observado en torno a HD 169142, estrella donde se habría detectado un nuevo planeta en formación.

Por Francisca Munita

Periodista

Te presento las noticias científicas más destacadas de los últimos días. Por si te perdiste lo que el mundo descubrió esta semana:

• ¿Y si el universo ya no quiere seguir expandiéndose?

Qué pasó: el instrumento DESI, que observa cómo se distribuyen millones de galaxias, acaba de detectar algo extraño: la fuerza de la energía oscura (esa “cosa” misteriosa que hace que el universo se expanda cada vez más rápido) parece estar debilitándose. En vez de expandirse cada vez más rápido, el universo podría estar aflojando.
Fecha del descubrimiento: 3 de junio de 2025.
Cómo lo descubrieron: los científicos de DESI mapeaban la expansión del universo observando la luz de galaxias lejanas. Pero notaron un patrón inesperado: el efecto de la energía oscura no ha sido igual en todo momento. Fue un hallazgo que surgió del cruce entre observación y sorpresa.
Por qué es importante: se desafía el modelo estándar del universo (Λ‑CDM), que lleva más de 20 años asumiendo que la energía oscura era constante. Si no lo es, todo lo que creíamos sobre el futuro del cosmos queda en entredicho. Y el universo, lejos de expandirse sin fin, tal vez estaría preparándose para hacer lo contrario.

• Detectan el nacimiento de un planeta

Qué pasó: astrónomos del Observatorio Europeo Austral captaron una imagen de un disco protoplanetario con estructuras claras: anillos, huecos y espirales. Todo indica que un planeta gigante está formándose alrededor de una estrella joven.
Fecha del descubrimiento: 9 de junio de 2025.
Cómo lo descubrieron: usaron el Very Large Telescope en Chile para observar una estrella lejana en longitudes de onda infrarrojas. La nitidez sin precedentes permitió distinguir detalles del polvo y gas girando en torno a la estrella, como una huella dactilar cósmica del nacimiento planetario.
Por qué es importante: es una evidencia directa del proceso de formación de planetas, algo que hasta ahora solo habíamos podido modelar. Es como mirar una ecografía del sistema solar, pero en otra estrella.
Dato freak: el hueco observado en el disco protoplanetario tiene un radio de casi el doble de distancia entre la Tierra y Neptuno. No significa que el planeta en formación vaya a tener ese tamaño, sino que su gravedad está barriendo material a su alrededor, dejando un gran vacío a su paso.

• La ciencia entrena al cuerpo para combatir el cáncer

Qué pasó: científicos avanzan en terapias celulares que usan tus propias células modificadas para atacar enfermedades como el cáncer o las autoinmunes. Las más prometedoras: las CAR‑T, una especie de “células asesinas con GPS”.
Fecha de publicación: 9 de junio de 2025 en Technology Networks.
Cómo lo descubrieron: no es un hallazgo único, sino una oleada de investigaciones que ahora está logrando diseñar CAR‑T más precisas, seguras y baratas de producir. También están explorando terapias listas para usar (off-the-shelf), sin tener que personalizarlas paciente por paciente.
Por qué es importante: estas terapias están cambiando el tratamiento de cánceres resistentes y enfermedades como el lupus. Son la frontera entre la inmunoterapia y la ingeniería biológica.
Dato freak: en un ensayo reciente de CAR‑T para glioblastoma (un tipo de tumor cerebral muy agresivo), el tratamiento logró reducir su tamaño en el 62 % de los pacientes. Para tumores tan difíciles, esto es casi un milagro clínico. No es una cura definitiva, pero muestra que incluso los cánceres más impredecibles pueden llegar a doblegarse.

Ver más descubrimientos de la semana

El cielo en HD está por llegar
El 7 de junio, el Observatorio Rubin anunció que, desde Chile, iniciará el escaneo más detallado del cielo jamás realizado. El proyecto comienza el 23 de este mes y cada tres días entregará un nuevo mapa del universo.

Una supernova escondía un monstruo verde
Los telescopios espaciales Webb y Chandra revelaron, el 5 de junio, extrañas estructuras en los restos de Cassiopeia A, incluida una llamada “Green Monster”. Nadie sabe aún qué es.

Un soplido puede diagnosticar enfermedades
Una publicación del 4 de junio en Technology Networks reveló una nueva tecnología que analiza el aliento para detectar riesgos médicos, sin agujas ni sangre. Respirar será suficiente para un chequeo.

LA IMAGEN DE LA SEMANA

Crédito: NASA / Project Apollo Archive.

En esta imagen vemos el, así conocido, Bullet Cluster (el Cúmulo de la bala). Se llama así por la forma de bala que observamos en su sección izquierda en tonos rojizos.

• La captura muestra una colosal colisión cósmica ocurrida hace 3 mil 800 millones de años, cuando dos cúmulos, enjambres de miles de galaxias, se encontraron de frente en un choque a más de 4 mil km/s.

Se trata de varias imágenes superpuestas. Una, de las galaxias brillando en luz visible, en donde cada una se ve como una manchita de luz. Otra, del gas incandescente a cuarenta millones de grados, que emite rayos X que el telescopio espacial Chandra puede captar. Se han coloreado de rojo esas emisiones, invisibles al ojo humano, que mapean la densidad de gas.

Finalmente, como un halo fantasmagórico, el azul revela la materia oscura. A pesar de que no podemos detectarla directamente, es posible deducir su posición y densidad teniendo en cuenta sus efectos gravitacionales; dado que la luz es desviada por la gravedad, las imágenes de las galaxias que pasan por detrás de las concentraciones de materia oscura aparecen distorsionadas.

Lo que se observa en la foto es consistente con las misteriosas propiedades que creemos conocer de la materia oscura. Antes de la colisión, cada uno de los dos cúmulos estaba compuesto por los tres ingredientes de la imagen: materia oscura, gas y galaxias, pero estos componentes se hallaban homogéneamente mezclados en cada uno, debido a su atracción gravitacional.

• En la colisión las galaxias no se vieron demasiado afectadas, ya que la probabilidad de que se encuentren dos de ellas en las inmensidades de este proceso es baja. Pasaron de largo como si nada.
• A diferencia de esto, el gas disuelto entre las galaxias interactuó fuertemente, dificultando su avance y quedando atrás respecto de las galaxias.
• La materia oscura, como era de esperar, no interactuó con nadie, y siguió su camino, como un fantasma imperturbable junto a las galaxias.

Es así como este evento cósmico separó el gas de la materia oscura, dejándonos esta imagen en donde los sectores de alta densidad de color azul están separados de los de altas densidades rojas.

Contemplar esta instantánea es recordar que las mejores fotografías no revelan lo evidente: muestran con sutileza eso que se empeña por permanecer oculto.

BREVES PARALELAS

Crédito: Imagen generada por IA.

Por Francisca Munita

Periodista

Desde los rincones del cosmos hasta el fondo de los átomos, la física ha descubierto fluidos invisibles, extraños, imposibles. Algunos nos dan masa. Otros podrían destruir el universo. Pero si estás aquí, eres parte de uno que seguimos sin comprender del todo: el que fluye en nuestras preguntas, en la curiosidad. El que nos hace mirar lo que no vemos, para intentar entenderlo.

El fluido que vibra donde no hay nada
La física moderna dice que incluso el vacío está lleno “de algo”. Es el campo cuántico, uno invisible y que tiembla aunque no haya partículas. No lo vemos, pero todo lo que existe surge de esas vibraciones. El vacío no está vacío. Somos apenas su ruido.

El fluido que se curva sin romperse
Einstein descubrió que el espacio no es rígido, sino flexible. Un tejido que se curva con la masa, como si el universo entero flotara sobre una superficie elástica. Ese fluido invisible que dobla la luz y hace caer los planetas se llama espaciotiempo. Y no se rompe. Solo se deforma. A veces para siempre.

El fluido que espera el pánico
En física cuántica, hay una idea inquietante: se sospecha que el universo no está en su estado más estable, sino en uno “falso”, como un líquido quieto que no ha hervido todavía. A eso se le llama vacío metaestable. Si colapsa, no habrá advertencia. No será solo una catástrofe. Sería el fin de las leyes de la física tal como las conocemos.

El fluido que da peso sin que lo notes
Hay un campo invisible que llena todo el universo. Está en todas partes, incluso ahora, atravesándote. Se llama campo de Higgs. Las partículas que se mueven por él ganan masa, como si atravesaran una niebla espesa. Sin ese fluido, todo sería luz. Incluyéndote a ti.

El fluido donde todo actúa al unísono
A temperaturas cercanas al cero absoluto, ciertas partículas dejan de actuar por separado. Entran en un estado llamado condensado de Bose‑Einstein. Ya no son muchas, sino una sola. Una “superpartícula” que fluye como una unidad perfecta. Es la materia volviéndose coro. Un fluido donde miles de voces cantan al mismo tiempo y la misma nota.

El fluido infernal, pero el más perfecto
En los primeros microsegundos del universo, surgió un plasma denso de quarks y gluones, las partículas más fundamentales y que hoy podemos recrear en colisionadores. Aparece en condiciones extremas, con temperaturas de billones de grados. Pero, en medio de ese infierno, se mueve como un fluido perfecto, con una viscosidad mínima. El caos original con una física impecable.

RECOMENDACIÓN: SINFONÍA PARA UN UNIVERSO ENIGMÁTICO

Crédito: Imagen generada por IA.

El científico es adicto al misterio, y los secretos que esconden todos estos protagonistas enigmáticos del universo producen la embriaguez que impulsa su actividad. La resolución del misterio provoca una euforia que, según Albert Einstein, solo algunos científicos pueden experimentar:

Pero la búsqueda intuitiva, que dura años en la oscuridad, con su anhelo intenso, sus alternancias de confianza y agotamiento, y su eventual irrupción hacia la verdad, eso solo lo conoce quien lo ha experimentado por sí mismo.

La música puede, quizás, describir sensaciones similares y en ese sentido nada como la Novena Sinfonía de Ludwig van Beethoven. Al principio todo es un murmullo apenas audible, una bruma de cuerdas que no deja claro adónde vamos. Un desorden musical que nos pierde, nos confunde. De pronto, una masa sonora plena, como si el caos inicial se organizara en un golpe de poderosa energía.

• La sinfonía se estrenó en Viena en mayo de 1824, solo un mes antes de que Sadi Carnot publicara sus Reflexiones. Beethoven también era un hijo de la revolución. Su admiración por la Revolución francesa incluso lo hizo evaluar la emigración a París. Su tercera sinfonía había sido dedicada a Napoleón, justo en la época en que se coronó emperador. Beethoven, indignado, rasgó la carátula de la partitura para eliminar la dedicatoria. El padre de Sadi, Lazare Carnot, sufrió de la misma decepción y tuvo que retirarse de la política por una década.

El último movimiento de “la Novena” es un himno universal. Después de citar las melodías de los tres primeros movimientos, Beethoven hace que el barítono interrumpa la tensión con un mandato claro: “¡Oh, amigos, no más estos sonidos!”. Es un rechazo frontal a las voces del pasado, a los lamentos y a las dudas que han dominado los compases previos.

• Pero la negación es breve y, rápidamente, pasa al optimismo de exigir algo mejor: “Entonemos, en cambio, unos más agradables, más colmados de alegría”. Esa transición marca de nuevo un punto de inflexión einsteniano: el tiempo de la confusión queda atrás y se alza una música nueva que celebra la alegría y, en este caso, también la hermandad.

En pocos compases, la orquesta y el coro encarnan la decisión de abandonar la incertidumbre y abrazar un futuro común. Escuchamos a la Ilustración, a la ciencia, a la democracia, a la persecución de un ideal compartido en un universo lleno de misterio.

Presentado por:

Y esto es todo en esta edición de Universo Paralelo. Ya sabes, si tienes comentarios, recomendaciones, fotos, temas que aportar, puedes escribirme a universoparalelo@elmostrador.cl. Gracias por ser parte de este Universo Paralelo.

• Mis agradecimientos al equipo editorial que me apoya en este proyecto: Fabiola Arévalo, Francisco Crespo, Francisca Munita, Ignacio Retamal, Camilo Sánchez y Sofía Vargas, y a todo el equipo de El Mostrador.