Es una de las grandes incógnitas de la humanidad, si no la que más. ¿Cuál fue el origen del Universo? ¿Cómo surgió el Big Bang? Si bien la mayoría de científicos coinciden en que el Big Bang creó el Universo que actualmente conocemos, nadie tiene del todo claro qué generó el Big Bang. Sin embargo, en la Universidad de Florida, unos científicos dicen tenerlo un poco más claro.
Un equipo dirigido por Kareem Ahmed, profesor asistente del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la universidad, cree que han recreado las condiciones iniciales del Big Bang en su laboratorio. A pequeña escala, claro, pequeños bangs. Lo más curioso es que todo fue accidental, mientras estaban probando diferentes métodos para producir propulsión a chorro hipersónico. Fue entonces cuando una llama pasiva se aceleró creando una onda de reacción supersónica, una detonación.
Turbulencias que sirven como detonante
En un comunicado oficial de la universidad el profesor explica cómo descubrieron esto. Su equipo estaba probando diferentes reacciones hipersónicas cuando de repente una turbulencia provocó que una llama pasiva se autoacelarara y generase una onda de reacción supersónica. Estas ondas viajan más rápido que la velocidad del sonido y son capaces de quemar todo el material que encuentran. Se dieron cuenta de que esto se podría extrapolar al origen del Big Bang y a desencadenantes de explosiones de supernovas.
Generalmente para formar una detonación de este tipo el entorno en el que se encuentran los materiales como el carbono y el oxigeno está a altas densidades de presión. Las ondas de choque que se generan crecen en fuerza hasta el punto de comprimir la mezcla de reacción encendiéndola y produciendo un frente supersónico autosuficiente.
Con esto en mente, el equipo replicó de nuevo el experimento en un tubo de choque donde "agitaron" la mezcla reactiva para generar la turbulencia suficiente para que la llama subsónica se active. De este modo han estado consiguiendo pequeñas detonaciones dentro del laboratorio que, en principio, replicarían el origen del Big Bang o la formación de detonaciones en las supernovas.
La clave aquí es el haber podido recrear las condiciones para que se genere una detonación a partir de una onda supersónica. De ahí que los investigadores piensen que es una situación similar a la del Big Bang o a la que se da cuando explota una supernova, que generalmente acumulan enormes presiones en su núcleo estelar hasta el momento de la explosión, cuando lo expulsan al universo gracias a esta onda supersónica.
Los investigadores han podido recrear este fenómeno ya que las ondas de combustión termonuclear en las explosiones de supernovas son similares a las ondas de combustión química en la Tierra en cuanto a los mecanismos físicos que las controlan.
Comprensión del Universo y nuevas energías
¿Por qué es relevante recrear estas detonaciones? Este experimento, de ser cierto y poder comprobarse que recrea el Big Bang o explosiones de supernova a pequeña escala, nos ayuda a comprender mejor el origen del Universo y en consecuencia de nuestra existencia como humanos. Sin embargo, aún faltan muchas pruebas por hacer. Los investigadores dicen que la clave está en aplicar la cantidad de turbulencia correcta a una llama no confinada hasta que se autoperpetúa. Seguirán con los experimentos.
Independientemente de si este experimento recrea el Big Bang o no, tiene otras aplicaciones extra. Este tipo de detonación se puede aplicar a sistemas de combustión terrestre para crear sistemas de propulsión con motores basados en detonaciones que transformen la energía. Por último, puede ayudar a comprender accidentes industriales que se den por diferentes tipos de explosiones gaseosas.
Vía | UCF
Más información | Science
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