Los físicos logran producir un condensado de Bose-Einstein en un laboratorio en órbita, en la Estación Espacial Internacional, lo que les permitirá explorar diversos misterios de la física fundamental.
Desde hace 25 años, los físicos utilizan un estado de la materia que surge en átomos ultrafríos para investigar el comportamiento cuántico a escala macroscópica. Y ahora pueden hacerlo en el espacio.
La hazaña (la creación de un condensado de Bose-Einstein) la han protagonizado físicos del Laboratorio de Átomos Fríos de la NASA (CAL, por sus siglas en inglés), que entró en funcionamiento a bordo de la Estación Espacial Internacional en junio de 2018. Los resultados constituyen una prueba de concepto que muestra que el laboratorio puede explotar satisfactoriamente la microgravedad del espacio para generar fenómenos que serían imposibles en la Tierra.
Los hallazgos se publicaron el 11 de junio en la revista Nature.
«Observation of Bose–Einstein condensates in an Earth-orbiting research lab», David C. Aveline et al. en Nature, vol. 582, págs. 193-197, 11 de junio de 2020.
Creados por primera vez en 1995, los condensados de Bose-Einstein se originan al enfriar nubes de átomos hasta rozar el cero absoluto. A esta temperatura, prevalece la naturaleza cuántica ondulatoria de las partículas, que se funden en un único objeto cuántico macroscópico que los físicos pueden emplear para investigar comportamientos exóticos.
En la Tierra, la gravedad limita el estudio de estas nubes, puesto que se dispersan rápidamente a menos que los efectos gravitatorios se contrarresten con fuertes campos magnéticos. Sin embargo, en microgravedad, los condensados persisten durante más tiempo, lo que permite realizar investigaciones más precisas. Y dado que en el espacio pueden usarse trampas magnéticas débiles para atrapar los átomos, es posible reducir su temperatura aún más, en parte gracias a una técnica que enfría los condensados dejando que se expandan. «La mayoría de los físicos cuánticos dirían que los experimentos con átomos fríos son geniales, pero para mejorarlos hay que trasladarlos al espacio», asegura Kamal Oudrhiri, director de la misión del CAL en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de Pasadena, California.
Los investigadores emplearon los precisos láseres del CAL en condiciones de alto vacío para producir condensados que sobrevivieron más de un segundo a 200 billonésimas de grado sobre el cero absoluto, al nivel de algunos de los experimentos más exitosos llevados a cabo en la Tierra. En futuras pruebas, el equipo planea bajar hasta una temperatura récord de 20 billonésimas de grado y crear condensados que perduren 5 segundos, afirma Oudrhiri. Eso lo convertiría en el lugar más frío del universo conocido.
FUENTE: Investigación y Ciencia.
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