Una nueva investigación especulativa describe un método para detectar civilizaciones extraterrestres: captando las ondas gravitacionales producidas por el colapso o fallo de su deformación. unidades. Suena descabellado, pero el concepto se basa en los principios de la relatividad general de Einstein.
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Los impulsos warp, inspirados en la comprensión de la física cosmológica de Albert Einstein, fueron los primeros en modelado matemáticamente por el físico Miguel Alcubierre en 1994. Según Alcubierre, una nave espacial podría lograr un viaje más rápido que la luz (en relación con un observador externo) mediante un mecanismo conocido como una “burbuja warp”, que contrae el espacio delante de ella y expande el espacio detrás. El motor warp no acelera la nave espacial localmente a velocidades más rápidas que la luz; en cambio, manipula el espacio-tiempo alrededor de la nave. Tal nave espacial podría viajar grandes distancias en un corto período “deformando” el espacio-tiempo, superando el límite de la velocidad de la luz de una manera consistente con la relatividad general.
El problema es que este modelo requiere energía negativa, una forma especulativa de energía donde hay menos energía que el espacio vacío, que actualmente no existe. comprendida o alcanzable con la tecnología actual. Esta brecha en nuestra comprensión mantiene la construcción real de un motor warp , como retratado en guerra de las galaxias y Viaje a las estrellas, firmemente dentro de los reinos de la ciencia ficción.
en unestudiar subido al servidor de preimpresión arXiv, la astrofísica y matemática Katy Clough de la Universidad Queen Mary de Londres, junto con sus colegas Tim Dietrich de la El Instituto Max Planck de Física Gravitacional y Sebastian Khan de la Universidad de Cardiff exploran la posibilidad de que el hipotético colapso de los impulsores warp puedan emitir ondas gravitacionales detectables.
Cuando las unidades warp go kablooie
Los científicos no pretenden saber cómo construir un motor warp, sino que utilizan simulaciones matemáticas para explorar su potencial comportamiento teórico. En particular, el equipo se centró en lo que podría suceder si un motor warp experimentara, en sus palabras, un “fallo de contención”. Tal falla podría resultar en un colapso que emita ondas gravitacionales detectables.
“Si bien existen numerosas barreras prácticas para su implementación en la vida real, incluido el requisito de energía negativa, computacionalmente se pueden simular sus evolución en el tiempo dada una ecuación de estado que describe la materia”, escriben los científicos en su artículo, que actualmente se encuentra bajo revisión por pares por el Revista abierta de astrofísica.
Gracias a LIGO (el Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser), que observa las ondulaciones en el espacio-tiempo causadas por eventos cósmicos, sabemos que es posible para detectar ondas gravitacionales; LIGO ya ha capacidad demostrada de observar tales fenómenos desde fuentes como la fusión de agujeros negros y estrellas de neutrones.
Al principio, el equipo intentó estudiar las señales de ondas gravitacionales de una hipotética nave en aceleración, pero se dieron cuenta de que el colapso de la La burbuja warp fue un primer paso más simple y tal evento probablemente produciría una señal más fuerte, como explicó Clough en un correo electrónico. a Gizmodo. No existe ningún mecanismo físico conocido para mantener una burbuja warp estable, agregó, lo cual es esencial para usar un motor warp para viajar a través del espacio, lo que lleva a la perspectiva de una falla de contención.
“Se necesitaría controlar de alguna manera la forma en que la presión responde a los cambios en la densidad del fluido de deformación, o imponer algo adicional mecanismo de contención”, escribió Clough. “Esto podría ser análogo a cómo se necesitan los láseres para confinar plasma en experimentos de fusión nuclear. Este punto supone que todo lo que mantenía el líquido contenido se ha roto de alguna manera y esto lleva a que se disperse”. Por líquido, Clough se refiere al medio o sustancia teórica dentro de la burbuja warp que necesita ser controlada y contenida.
Ondas a través del espacio-tiempo
Un colapso del impulso warp desencadenaría poderosas ondas gravitacionales porque implica la alteración repentina y dramática del espacio-tiempo. La rápida redistribución de la energía y La materia utilizada para distorsionar el espacio-tiempo en un motor warp crearía perturbaciones significativas, similares a cómo los movimientos repentinos crean ondas en el agua. Este evento liberaría suficiente energía para generar ondas gravitacionales, similares a las producidas por fusiones de agujeros negros o colisiones de estrellas de neutrones.
La señal resultante sería “muy fuerte”, dijo Clough. Esto se debe a la enorme deformación del espacio-tiempo necesaria para impulsar una nave. hacia adelante a una fracción significativa de la velocidad de la luz (10% a 30% de la velocidad de la luz, como se indica en el artículo) . El colapso libera una fracción sustancial de la energía contenida en la curvatura del espacio-tiempo, lo que hace que la señal sea potencialmente detectable.
El estudio se basa en la relatividad numérica, una herramienta que permite a los físicos simular espacio-tiempo en condiciones extremas. Este enfoque hace posible estudiar y comprender fenómenos en los que fuerzas gravitacionales excepcionalmente fuertes desempeñan un papel, como los agujeros negros y, en teoría, el colapso de burbujas warp. las señales de ondas gravitacionales que podrían emitirse durante el colapso de un motor warp, Clough y su equipo proponen un método para identificar potencialmente tales eventos —si existieran .
Al analizar cómo la energía y las ondas gravitacionales irradiarían de tal evento, los investigadores especularon sobre las señales que los detectores avanzados podrían captura de día. La intensidad y la frecuencia de la señal dependen del tamaño de la burbuja warp. En el papel, dan una ejemplo de una burbuja de formación de 0,6 millas (1 kilómetro ) que viaja al 10% de la velocidad de la luz. Según sus cálculos, esto debería Generar una señal de 300 kHz que podría detectarse hasta 3,26 millones de años luz de distancia, si la señal es lo suficientemente fuerte. Un detector similar a LIGO pero diseñado para frecuencias más altas, podría detectar esta señal, según los científicos. “Existen propuestas para tales detectores y factible, pero en el momento actual ninguno está financiado”, dijo Clough.
Diversión para especular
La idea de utilizar ondas gravitacionales para detectar tecnologías alienígenas es descabellada, sin duda. Todavía estamos muy lejos de poder utilizar detectores como LIGO para detectar este tipo de tecnofirma alienígena. Además, en realidad no sabemos si los extraterrestres respetan nuestras normas científicas. conceptos inspirados en fi, por lo que esto agrega otra capa de conjetura. Si bien esta área de investigación suena prometedora, todavía está profundamente arraigada en la teoría.
Dicho esto, las implicaciones de esta investigación se extienden más allá de la búsqueda de vida extraterrestre. Comprender las firmas de los colapsos de los impulsos warp también podría mejorar nuestra comprensión de la dinámica del espacio-tiempo en escenarios que violan las condiciones energéticas conocidas. Tales estudios amplían los límites de nuestra comprensión de la física, poniendo a prueba la límites de la relatividad general y potencialmente conducir a nuevos conocimientos teóricos.
“Ir más allá de la astrofísica estándar como lo hicimos en este estudio realmente nos retó a adaptar y llevar los métodos a sus límites, y esto El conocimiento y la experiencia sin duda nos ayudarán a medida que estudiemos regímenes más desafiantes en aplicaciones astrofísicas en el futuro”, dijo Clough.
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