Imagen conceptual del funcionamiento del Laboratorio de Átomos Fríos. Imagen: NASA / JPL

El lugar más frío del Universo conocido es la Nebulosa Boomerang, a 5.000 años luz de distancia de la Tierra, en la constelación de Centauro. Muy pronto, sin embargo, ese récord estará en la Estación Espacial Internacional gracias al nuevo proyecto en órbita de la NASA.

El proyecto se llama Laboratorio de Átomos Fríos (CAL, por sus siglas en inglés). Se trata de un módulo experimental que subirá hasta la ISS en el un cohete de carga en agosto. En la actualidad, el equipo se está probando en el Centro Espacial Johnson, desde donde se trasladará a Cabo Cañaveral en los próximos meses.

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La idea es aprovechar las condiciones de microgravedad de la Estación Espacial Internacional para enfriar átomos dentro de un contenedor a solo una milmillonésima de grado por encima del cero absoluto. Es una temperatura casi cien millones de veces más baja que la del vacío del espacio. El contenedor donde se llevarán a cabo las pruebas es poco más grande que una caja de zapatos, y consta de una cámara de vacío, láseres y un “bisturí” electromagnético con el que ralentizar el movimiento de las partículas hasta que casi se detengan por completo, lo que produciría esas bajísimas temperaturas.

Esquema del módulo CAL sin y con su escudo magnético. Imagen: NASA

Los científicos planean estudiar cómo se aplican las leyes de la física cuántica a estas temperaturas extremas. Robert Thompson, encargado del proyecto en el laboratorio de propulsión a chorro de la NASA explica:

Estudiar estos átomos super fríos permitirá reformular nuestra comprensión de la materia y la naturaleza fundamental de la gravedad. Los experimentos que llevaremos a cabo en el laboratorio de átomos fríos nos ofrecerán una ventana a la gravedad y la materia oscura, que son dos de las fuerzas más esquivas del universo.

Uno de los primeros estados de la materia que estudiarán en este laboratorio es el denominado condensado de Bose-Einstein, un nuevo estado de agregación de la materia en el que los átomos tienen una viscosidad equivalente a cero, lo que les hace interactuar de manera nunca vista en la naturaleza y moverse al unísono y sin fricción, como si fueran uno solo. En los experimentos actuales, solo se ha podido mantener un condensado de Bose-Einstein durante una fracción de segundo. Gracias al laboratorio en órbita, los científicos esperan estabilizar este superfluido durante 5 o incluso 10 segundos. Su observación podría permitir avanzar en una teoría de la física unificada que por fin concilie la física general con la cuántica.

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En la práctica, el Laboratorio de Átomos Fríos podría ayudar a construir nuevos sensores, telescopios y relojes atómicos con los que dotar a nuestras sondas en futuras misiones de exploración espacial. [NASA / JPL vía Science Alert]