Ocho extremos: Lo más caliente en el Universo

Parte del túnel del LHC, donde se ha registrado la
temperatura más alta en la Tierra. Crédito: Julian Herzog

Un viaje hacia el más caliente de los climas del cosmos debe comenzar pasando por el Sol, el abrasador centro del Sistema Solar. Con una temperatura superficial de 5.800 Kelvin, nuestra estrella está lejos de ser fría, pero tampoco es un récord cósmico. Las supergigantes azules, cuya mayor masa comprime sus núcleos y aviva el fuego nuclear en su interior, poseen una temperatura de más de 50.000 K.

El Sol es incluso superado por algunas enanas blancas, esferas compactas calientes que son el remanente de una estrella más bien pequeña que ha agotado su combustible. Una de tales cenizas estelares, llamada HD62166, posee una infernal temperatura de 200.000 K e ilumina una gran nebulosa con su atmósfera terriblemente brillante.

Sumergirse en las profundidades de una estrella lo llevará a reinos incluso más infernales. Las estrellas supergigantes más grandes pueden tener temperaturas en su núcleo de más de 1.000 millones Kelvin. Para una estrella estable, el límite superior teórico es alrededor de 6.000 millones Kelvin. A esta temperatura, la materia dentro de las estrellas comienza a emitir fotones que son tan peligrosamente energéticos que pueden crear pares de electrones y positrones cuando colisionan. El resultado es una reacción fuera de control que destruye la estrella en una colosal explosión.

El primer presunto avistamiento de una de estas "supernovas de inestabilidad de pares" llegó en 2007, cuando fue observada una brillante y excepcionalmente larga explosión estelar, sugiriendo la existencia de una estrella mucho más grande de lo que se creía posible previamente.

Durante una explosión de supernova, las temperaturas estelares pueden elevarse brevemente sobre los 6.000 millones Kelvin. En 1987, una estrella fue vista explotando en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia satélite de nuestra propia Vía Láctea a unos 160.000 años-luz de distancia de nosotros. Los neutrinos desde su centro detectados en la Tierra revelaron una temperatura interna de alrededor de 200.000 millones Kelvin.

Eso es nada, sin embargo, en comparación con lo que produce un estallido de rayos gamma. Estos breves destellos de luz de energía ultra-alta son detectados una o dos veces por día por telescopios diseñados para tal propósito. Se cree que los GRBs marcan el nacimiento de agujeros negros, ya sea cuando el núcleo de una estrella gigante colapsa o cuando dos estrellas de neutrones ultra densas colisionan. De alguna manera, la energía gravitatoria se convierte en rayos gamma y otros tipos de radiación. Aunque los detalles de este proceso son actualmente desconocidos, debe implicar una 'bola de fuego' de partículas relativistas calentadas a 10¹² K.

Más cerca de casa hay un lugar incluso más caliente: no un infierno natural, sino un detector a 100 metros de profundidad más o menos, bajo las afueras de la generalmente templada Ginebra en Suiza. Allí, entre el 8 de noviembre y 6 de noviembre de 2010, núcleos de átomos de plomo colisionaron por primera vez en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN en un intento de imitar algunos de los primeros momentos del Universo. El resultado fue la más alta temperatura jamás registrada en la Tierra, una bola de fuego subatómica que registró varios billones Kelvin.

El experimento nos da una pista de dónde se encuentran los lugares más calientes del Universo. No en el aquí y ahora, sino hace mucho tiempo. Mirando en el corazón del Big Bang, la singularidad de temperatura y densidad en la que nuestro universo comenzó, la temperatura máxima es sólo una cuestión de cuántos ceros podemos escribir antes que nuestra comprensión de la física se derrumbe. Probablemente esa cantidad de ceros es cercana a 32.

Fuente

Los ocho extremos:

-Lo más frío
-Lo más rápido
-Lo más brillante
-Lo más caliente
-Lo más redondo
-Lo más oscuro
-Lo más denso
-Los más grandes