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por Avi Loeb
12 Junio 2025
del Sitio Web
ElConfidencial
Una visualización de
una nave
interestelar.
The Exoplanets Channel
Si
encontramos vida en el sistema solar
tendrá
enormes consecuencias para la ciencia,
pero
descubrir una sonda interestelar cerca de la Tierra
lo
cambiará todo para toda la humanidad...
Si optáramos por desplazar materia en línea recta a través del
universo observable,
¿cuál sería la masa media de materia por
unidad de superficie que recogería nuestra pala?
Para responder a esta pregunta, hice un cálculo
sencillo antes de mi carrera matinal al amanecer.
La respuesta depende de la distancia que recorra la pala...
Proyectando toda la materia hasta la galaxia más
lejana,
MoM-z14, descubierta el mes pasado
por el
telescopio Webb,
a un corrimiento al rojo cósmico de 14.44,
o lo que es equivalente a 280 millones de años después del Big Bang, la
respuesta es de aproximadamente 0.5 gramos por centímetro
cuadrado, del orden de la masa por unidad de superficie de un
pulgar.
Esto establece la regla empírica cósmica:
el universo observable produce en promedio
tanta masa por unidad de superficie como un pulgar.
Este presupuesto de masa incluye principalmente
materia oscura, cuya naturaleza es desconocida.
La materia ordinaria representa solo el 16% del
presupuesto total, o 0.08 gramos por centímetro cuadrado hasta MoM-z14,
del orden de la densidad de masa superficial de una uña.
El cosmos actual está muy enrarecido.
La masa media de materia por
unidad de volumen cósmico es de solo 2.8×10-30 gramos por centímetro
cúbico, aproximadamente 30 órdenes de magnitud inferior a la
densidad de masa de los sólidos conocidos.
La densidad es tan baja que, incluso al
integrarla sobre distancias cósmicas de miles de millones de años
luz, la densidad de masa superficial resultante es minúscula.
Aunque la materia se distribuye de manera casi uniforme cuando se
promedia en grandes escalas dentro del volumen cósmico observable,
gran parte de ella se agrupa en objetos de pequeñas escalas
espaciales, como galaxias, estrellas y planetas.
Curiosamente,
la masa media por unidad de
superficie a través del núcleo de la galaxia Vía Láctea también es
del orden de un gramo por centímetro cuadrado, con la distinción de
que el núcleo galáctico está dominado por gas y estrellas en lugar
de materia oscura.
El tamaño del núcleo es del orden de diez mil
años luz, un millón de veces más pequeño que la escala del horizonte
cósmico, pero la masa del núcleo por unidad de volumen es un millón
de veces mayor que el valor promedio cósmico, lo que hace que las
densidades superficiales galáctica y cósmica sean similares.
Este resultado es importante para la lente gravitacional de la luz
por los núcleos galácticos, que depende de su masa proyectada por
unidad de superficie.
Colocar el núcleo de una galaxia como la Vía
Láctea a mitad de camino del horizonte cósmico da como resultado
múltiples imágenes de una fuente de luz más lejana, como un cuásar.
Aparecen múltiples imágenes cuando la
densidad superficial de la galaxia excede un valor crítico para
la lente gravitacional.
La densidad superficial crítica sobre distancias
cosmológicas resulta ser de aproximadamente un gramo por centímetro
cuadrado, el mismo valor que caracteriza la regla empírica cósmica.
Otra coincidencia interesante es que,
el gas cósmico primordial de
electrones y protones libres se vuelve opaco a la luz por encima de
una densidad superficial umbral de 2.5 gramos por centímetro
cuadrado, aproximadamente un orden de magnitud por encima del valor
de la regla empírica cósmica.
Esta densidad superficial umbral de materia
ordinaria está dictada por la relación entre la masa del protón y la
sección eficaz de Thomson para la dispersión de la luz por
electrones libres.
Esta coincidencia hace que los núcleos
gaseosos de algunas galaxias sean opacos.
Como se explica en el libro de texto "Las Primeras Galaxias en el
Universo -
The First Galaxies in the Universe",
que escribí con mi antiguo alumno Steve Furlanetto,
el hidrógeno cósmico fue disociado (reionizado)
por la luz estelar de las galaxias tempranas a un corrimiento al
rojo de aproximadamente 6, donde la densidad superficial cósmica
estaba muy por debajo de 2.5 gramos por centímetro cuadrado.
Dado que la materia ordinaria representa solo el
16% del presupuesto de masa de la materia cósmica, el universo
permaneció mayormente transparente hasta la era de las primeras
galaxias, lo que permitió al
telescopio Webb detectar MoM-z14.
La pequeña opacidad electrónica después de la
reionización fue medida en aproximadamente un 6% por el
satélite Planck, basándose en el
suavizado relacionado de las fluctuaciones de brillo del fondo
cósmico de microondas en escalas más pequeñas que el horizonte en la
reionización.
Esta radiación de fondo de microondas reliquia
emanó 400.000 años después
del Big Bang.
Antes de ese momento, la sopa primordial de
protones y electrones libres era lo suficientemente caliente y
densa como para ser opaca a la radiación primordial.
Como resultado, nuestros telescopios no pueden
observar a través de la densa niebla de electrones en épocas
cósmicas anteriores.
El shock de descubrir vida
extraterrestre
Aunque la densidad superficial cósmica promedio es tan baja como la
de un pulgar, las entidades más densas podrían ser de mayor interés
para nosotros.
Mientras estaba en mis divagaciones matutinas
sobre las densidades superficiales cósmicas, un reportero del
periódico croata
Večernji list me pidió que
comentara sobre las entidades de alta densidad más emocionantes que
podríamos encontrar:
"¿Qué pasaría si apareciera evidencia de vida
extraterrestre en la Tierra?
¿O en el espacio?
¿Cómo reaccionarían los líderes mundiales y
qué significaría para las religiones del mundo?".
Mi respuesta fue la siguiente:
"El descubrimiento de
vida extraterrestre tendría
implicaciones dramáticas para la humanidad.
El impacto dependerá de la forma de vida que
se encuentre.
Si se trata de microbios en la superficie de
Marte, en las nubes de Venus, bajo el hielo superficial de
Europa o Encélado, o en los océanos de metano y etano de Titán,
tendrá un gran valor científico.
La pregunta de seguimiento más emocionante
sería si esa forma de vida está hecha de los mismos componentes
genéticos que la vida en la Tierra, que comenzó a partir de un
único Último Ancestro Común Universal (LUCA),
hace aproximadamente 4.2 miles de millones de años.
Pero si el hallazgo implica vida inteligente más allá de la
Tierra, el impacto sería mucho más dramático, porque
implicaría que podríamos no ser los seres más 'inteligentes'
del barrio cósmico.
Podríamos aprender de la inteligencia
alienígena más de lo que podemos aprender de nuestros futuros
sistemas de inteligencia artificial.
El descubrimiento cambiará nuestra
perspectiva sobre nuestro lugar en el universo e inspirará
la exploración espacial.
El descubrimiento de dispositivos
tecnológicos sofisticados cerca de la Tierra significaría
que nuestros gobiernos podrían no ser capaces de protegernos
de una "amenaza" extraterrestre. (sic...)
Esto reestructuraría la gobernanza mundial y
cambiaría nuestro estado mental, ya que podríamos darnos cuenta
de que no estamos en la cima de la cadena alimenticia
cósmica.
Los líderes religiosos tendrán que admitir que Dios, si
es que existe, puede no estar criando a 'un solo hijo' y que nuestra
civilización tiene hermanos".
Después de enviar mi mensaje de respuesta, tuve
un pensamiento final.
Como todos sabemos por experiencia en una
citas a ciegas, los objetos cercanos con una gran densidad
superficial podrían ser mucho más interesantes que
el
resto del universo...
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