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» » » Una visión del 'espacio' más allá de la de Einstein

El observatorio de rayos gamma Integral de la ESA ha proporcionado unos resultados que van a afectar de gran manera a la búsqueda de una física más allá de Einstein. Se ha demostrado que cualquier 'granulosidad' cuántica subyacente del espacio debe constar a escalas mucho menores de lo que se predijo.

La teoría general de la relatividad de Einstein describe las propiedades de la gravedad y supone que el espacio es un tejido liso y continuo. Sin embargo, la teoría cuántica sugiere que el espacio debe ser granulado a escalas más pequeñas, como la arena de una playa.

Una de las grandes preocupaciones de la física moderna es unir estos dos ideas (relatividad y cuántica) en una única teoría de la gravedad cuántica.

Ahora Integral ha constreñido de nuevo los límites al tamaño de estos "granos" cuánticos del espacio, mostrando que deben ser mucho más pequeños de los sugieren otras ideas sobre la gravedad cuántica.

Según los cálculos, los pequeños granos pueden afectar a la manera en que los rayos gamma viajan por el espacio. Los granos podrían 'torcer' los rayos de luz, cambiando la dirección en la que oscilan, una propiedad llamada polarización.

Los rayos gamma de alta energía estarían más trenzados que los de baja energía, y la diferencia en la polarización podría ser utilizada para estimar el tamaño de los granos.

Philippe Laurent de CEA Saclay y sus colaboradores usaron los datos del instrumento IBIS de Integral para buscar la diferencia de polarización entre la alta y la baja energía de rayos gamma, emitidos durante una de las más poderosas explosiones de rayos gamma (GRB) que jamás se haya visto.

Los GRB provienen de algunas de las explosiones más energéticas conocidas del Universo. La mayoría cree que acontecen con el colapso de estrellas muy masivas dentro de estrellas de neutrones o del agujero negro de una supernova, lo que conduce a un enorme pulso de rayos gamma que duran apenas unos segundos o minutos, pero que, brevemente, eclipsan a galaxias enteras.

El GRB 041219A tuvo lugar el 19 de diciembre de 2004 y fue reconocido de inmediato como el primero de los GRB por su brillo. Era tan brillante que Integral fue capaz de medir la polarización de los rayos gamma con precisión. El Dr. Laurent y sus colegas, buscaron las diferencias en la polarización en energías diferentes, pero no hallaron ninguno de los límites de exactitud de los datos.

Algunas teorías sugieren que la naturaleza cuántica del espacio debe manifestarse en la "escala de Planck: el minúsculo 10-35 de un metro, donde un milímetro es 10-3 m.

Sin embargo, las observaciones de Integral son unas 10.000 veces más precisa que cualquier otra y demuestra que cualquier granulado cuántico debe estar a un nivel de 10-48 m. o más pequeño.

"Este resultado es muy importante en la física fundamental, y descarta algunas teorías de cuerdas y otras sobre la gravedad cuántica de bucles", afirma el Dr. Laurent.

Integral hizo una observación similar en 2006, cuando fue detectada las emisiones polarizadas desde la Nebulosa del Cangrejo, el remanente de una explosión de supernova a sólo 6.500 años luz de la Tierra, en nuestra propia galaxia.

Esta nueva observación es mucho más estricta, a pesar de la distancia estimada para GRB 041219A era por lo menos de 300 millones de años luz.

En principio, el pequeño efecto de torsión se debe a la acumulación de granos cuánticos a lo largo de enorme distancia de la señal detectable. y debido a que no se vio nada, los granos deben ser aún menores de lo que antes se sospechaba.

"La física fundamental es una aplicación menos evidente para el observatorio de rayos gamma Integral", señala Christoph Winkler, científico del proyecto Integral de la ESA. "No obstante, nos ha permitido dar un gran paso hacia adelante en la investigación de la naturaleza del mismo espacio."

Ahora le toca a los teóricos, que debe volver a examinar sus teorías a la luz de este nuevo resultado.

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Editor del blog Pedro Donaire

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