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En Pocas Palabras - Kurzgesagt, La sustancia más peligrosa del universo: conozcamos las estrellas extrañas

La sustancia más peligrosa del universo: conozcamos las estrellas extrañas

Las estrellas de neutrones son lo más denso que hay por detrás de los agujeros negros.

En ellas podría hallarse la sustancia más peligrosa de la existencia: la materia extraña.

Tan bizarra como para incumplir las leyes del universo,

tendría la capacidad de infectar y destruir todo aquello que la tocara.

O podría enseñarnos cómo empezó el universo. Quizás ambas cosas.

Para comprender lo verdaderamente extrema que es, antes debemos saber

qué es una estrella de neutrones y de qué modo la materia extraña

incumple las reglas del universo. Para incluir todo en este video,

hemos supersimplificado algunas cosas, aunque si consultan nuestras referencias

pueden obtener más detalles. Una estrella de neutrones son

los restos que quedan al explotar una estrella masiva y volverse supernova.

Cuando esto sucede, el núcleo de la estrella colapsa por su propia gravedad con tanta

fuerza hacia el interior que comprime los núcleos y partículas violentamente.

Lanza los electrones contra los protones, que se fusionan y se vuelven neutrones.

De repente, todos los huecos de dentro de los átomos se llenan con partículas

que no quieren estar cerca unas de otras pero que no tienen elección.

Luchan desesperadamente contra la gravedad, contra el colapso.

Si la gravedad gana, se vuelven un agujero negro. Si ganan las partículas,

se vuelven una estrella de neutrones. Así, las estrellas de neutrones son como

un núcleo atómico gigante, del tamaño de una ciudad, pero con una masa equivalente

a la del Sol. Y aquí todo es muy raro. El entorno en el núcleo de las estrellas

de neutrones es tan extremo que las leyes de la física nuclear cambian,

lo cual puede desembocar en una sustancia extraña y megapeligrosa.

Pero no nos adelantemos. Antes de ver cómo se pueden romper las reglas, hay que conocerlas.

Los protones y neutrones, las partículas que forman el núcleo de los átomos, se componen de

partículas más pequeñas llamadas cuarks. A los cuarks no les gusta estar solos.

De ellos decimos que están confinados. Al intentar separarlos, cuanta más fuerza

se emplea, más luchan para quedarse juntos. Si empleamos mucha energía intentándolo,

ellos la utilizarán para crear nuevos cuarks. Los cuarks solo existen juntos, como ladrillos

de otras partículas, y jamás se ha podido aislarlos para observarlos.

Hay de muchos tipos, pero parece que solo dos constituyen la materia estable:

los cuarks arriba y abajo que se encuentran en protones y neutrones.

Los demás cuarks parecen mutar rápidamente. Aunque dentro de una

estrella de neutrones puede que sea distinto. Las fuerzas en sus núcleos son tan extremas, que

se parecen al universo poco después del Big Bang. Los núcleos de las estrellas de neutrones son

como fósiles: dejan echar un vistazo al pasado, al principio de todo.

Por eso, saber cómo se comportan los cuarks en una estrella de neutrones ayuda a entender la

verdadera naturaleza del universo. Una hipótesis es que dentro de las

estrellas de neutrones, los protones y neutrones del núcleo no están confinados.

Las partículas se agolpan, disuelven y funden en una especie de baño de cuarks.

Incontables partículas que se vuelven algo gigante compuesto totalmente de cuarks:

la materia de cuarks. Las estrellas formadas

por ella se llaman estrellas de cuarks. Y puede que por fuera parezcan iguales a

las estrellas de neutrones normales. Ahora, por fin, ya podemos hablar de

la sustancia más peligrosa. Si la presión dentro de una

estrella de cuarks es lo suficientemente grande, puede volverse aún más extraña. Literalmente.

En los núcleos de las estrellas de neutrones, algunos cuarks

pueden convertirse en cuarks extraños. Los cuarks extraños tienen unas propiedades

nucleares bizarras, son más pesados y, a falta de otro adjetivo, más fuertes.

Si aparecen, pueden crear materia extraña. La materia extraña podría ser el estado

ideal de la materia: perfectamente densa,

perfectamente estable, indestructible. Más estable que cualquier otra materia del universo.

Tan estable que puede existir fuera de las estrellas de neutrones. En cuyo caso,

tenemos un problema: podría ser infecciosa. Cada materia que toque podría impresionarse

tanto por su estabilidad, que también se volvería materia extraña inmediatamente.

Los protones y neutrones se disolverían y unirían al baño de cuarks, liberando

energía y creando más materia extraña. La única forma de deshacerse de ella

sería lanzarla a un agujero negro. Pero nuevamente, ¿a quién le importa?

Todo está dentro de las estrellas de neutrones. Salvo cuando colisionan entre sí o con agujeros

negros y escupen enormes cantidades de lo que tienen dentro, en donde podría

haber pequeñas gotitas de materia extraña, que reciben el nombre de "strangelets".

Son tan densos como el núcleo de una estrella de neutrones.

Podrían ser verdaderamente pequeños, incluso subatómicos, aunque los más

grandes no serían mayores que un cohete. Estos strangelets deambularían por la galaxia

durante millones de años, hasta encontrar una estrella o planeta por casualidad.

Si uno alcanzara la Tierra, comenzaría a convertirla inmediatamente en materia

extraña. Cuanto más convirtiera, más crecería. Hasta que todos los átomos cambiaran y la Tierra

se volviera un pegote caliente de materia extraña del tamaño de un asteroide.

Si un strangelet golpeara el Sol, lo convertiría en una estrella extraña,

y lo arrasaría como fuego en un bosque seco. La masa del Sol casi no cambiaría,

pero daría menos luz de modo que la Tierra se congelaría hasta morir.

Al igual que con los virus diminutos, no hay manera de ver si un strangelet se acerca.

Y la cosa es aún peor: algunas teorías sugieren que los strangelets son más

habituales y más numerosos que las estrellas. Se podrían haber formado muy pronto, justo tras el

Big Bang, cuando hacía mucho calor y todo era tan denso como el núcleo de una estrella de neutrones.

Podrían haberse amontonado alrededor de las galaxias,

mientras el universo se expandía y evolucionaba. Los strangelets quizás sean tan numerosos y

masivos, que podrían constituir la materia oscura que se sospecha que mantiene unidas las galaxias.

Aunque, nuevamente, puede que no. Es una especulación, y si la Tierra

y el Sol y los demás planetas no han sido arrasados por incendios de strangelets en

todos los millones de años pasados, parece que la probabilidad de que no suceda pronto es alta.

Comprender hoy estos extraños objetos podría ser la clave para entender el

nacimiento del universo y el motivo por el que evolucionó al aspecto actual.

Cuando los científicos empezaron a jugar con imanes y cables, y a pensar en electrones,

no tenían ni idea de lo que evolucionaría la tecnología en los siglos siguientes.

Los científicos que hoy piensan en las estrellas de neutrones y la materia oscura, podrían estar

estableciendo las bases de un futuro imposible de imaginar ahora. O quizás no. El tiempo lo dirá.

La sustancia más peligrosa del universo: conozcamos las estrellas extrañas The most dangerous substance in the universe: let's meet the strange stars De gevaarlijkste stof in het heelal: ontmoet de vreemde sterren A substância mais perigosa do universo: Conheça as estrelas estranhas

Las estrellas de neutrones son lo más denso  que hay por detrás de los agujeros negros. Neutron stars are the densest thing behind black holes.

En ellas podría hallarse la sustancia más  peligrosa de la existencia: la materia extraña. In them could be found the most dangerous substance in existence: foreign matter.

Tan bizarra como para incumplir  las leyes del universo, So bizarre as to break the laws of the universe,

tendría la capacidad de infectar y  destruir todo aquello que la tocara. it would have the ability to infect and destroy everything that touched it.

O podría enseñarnos cómo empezó  el universo. Quizás ambas cosas. Or it could teach us how the universe began. Maybe both.

Para comprender lo verdaderamente  extrema que es, antes debemos saber To understand how truly extreme it is, we must first know

qué es una estrella de neutrones  y de qué modo la materia extraña what is a neutron star and how strange matter

incumple las reglas del universo. Para incluir todo en este video, breaks the rules of the universe. To include everything in this video,

hemos supersimplificado algunas cosas,  aunque si consultan nuestras referencias we have oversimplified some things, although if you consult our references

pueden obtener más detalles. Una estrella de neutrones son can get more details. A neutron star is

los restos que quedan al explotar una  estrella masiva y volverse supernova. the remains left over from a massive star exploding and going supernova.

Cuando esto sucede, el núcleo de la estrella  colapsa por su propia gravedad con tanta When this happens, the core of the star collapses under its own gravity with as much

fuerza hacia el interior que comprime  los núcleos y partículas violentamente. inward force that violently compresses nuclei and particles.

Lanza los electrones contra los protones,  que se fusionan y se vuelven neutrones. It throws the electrons at the protons, which merge and become neutrons.

De repente, todos los huecos de dentro  de los átomos se llenan con partículas Suddenly, all the holes inside the atoms are filled with particles.

que no quieren estar cerca unas de  otras pero que no tienen elección. They don't want to be around each other but they don't have a choice.

Luchan desesperadamente contra  la gravedad, contra el colapso. They fight desperately against gravity, against collapse.

Si la gravedad gana, se vuelven un agujero negro. Si ganan las partículas,

se vuelven una estrella de neutrones. Así, las estrellas de neutrones son como they become a neutron star. So neutron stars are like

un núcleo atómico gigante, del tamaño de  una ciudad, pero con una masa equivalente a giant atomic nucleus, the size of a city, but with an equivalent mass

a la del Sol. Y aquí todo es muy raro. El entorno en el núcleo de las estrellas to that of the Sun. And here everything is very strange. The environment at the core of stars

de neutrones es tan extremo que las  leyes de la física nuclear cambian, of neutrons is so extreme that the laws of nuclear physics change,

lo cual puede desembocar en una  sustancia extraña y megapeligrosa. which can lead to a strange and mega-dangerous substance.

Pero no nos adelantemos. Antes de ver cómo se  pueden romper las reglas, hay que conocerlas. But let's not get ahead of ourselves. Before seeing how the rules can be broken, you have to know them.

Los protones y neutrones, las partículas que  forman el núcleo de los átomos, se componen de Protons and neutrons, the particles that make up the nucleus of atoms, are made up of

partículas más pequeñas llamadas cuarks. A los cuarks no les gusta estar solos. smaller particles called quarks. Quarks do not like to be alone.

De ellos decimos que están confinados. Al intentar separarlos, cuanta más fuerza Of them we say that they are confined. When trying to separate them, the more force

se emplea, más luchan para quedarse juntos. Si empleamos mucha energía intentándolo, is used, the more they fight to stay together. If we spend a lot of energy trying,

ellos la utilizarán para crear nuevos cuarks. Los cuarks solo existen juntos, como ladrillos they will use it to create new quarks. Quarks only exist together, like bricks

de otras partículas, y jamás se ha  podido aislarlos para observarlos. from other particles, and it has never been possible to isolate them to observe them.

Hay de muchos tipos, pero parece que  solo dos constituyen la materia estable: There are many types, but it seems that only two constitute stable matter:

los cuarks arriba y abajo que se  encuentran en protones y neutrones. the up and down quarks found in protons and neutrons.

Los demás cuarks parecen mutar  rápidamente. Aunque dentro de una The other quarks seem to mutate rapidly. Although within a

estrella de neutrones puede que sea distinto. Las fuerzas en sus núcleos son tan extremas, que neutron star may be different. The forces at their cores are so extreme, that

se parecen al universo poco después del Big Bang. Los núcleos de las estrellas de neutrones son they resemble the universe shortly after the Big Bang. The cores of neutron stars are

como fósiles: dejan echar un vistazo  al pasado, al principio de todo. like fossils: they allow us to take a look at the past, at the beginning of everything.

Por eso, saber cómo se comportan los cuarks en  una estrella de neutrones ayuda a entender la Therefore, knowing how quarks behave in a neutron star helps to understand the

verdadera naturaleza del universo. Una hipótesis es que dentro de las true nature of the universe. One hypothesis is that within the

estrellas de neutrones, los protones y  neutrones del núcleo no están confinados. neutron stars, the protons and neutrons in the nucleus are not confined.

Las partículas se agolpan, disuelven y  funden en una especie de baño de cuarks. The particles clump together, dissolve and melt in a kind of quark bath.

Incontables partículas que se vuelven algo  gigante compuesto totalmente de cuarks: Countless particles becoming something giant made entirely of quarks:

la materia de cuarks. Las estrellas formadas the matter of quarks. The stars formed

por ella se llaman estrellas de cuarks.  Y puede que por fuera parezcan iguales a because of it they are called quark stars. And they may look the same on the outside

las estrellas de neutrones normales. Ahora, por fin, ya podemos hablar de normal neutron stars. Now we can finally talk about

la sustancia más peligrosa. Si la presión dentro de una the most dangerous substance. If the pressure inside a

estrella de cuarks es lo suficientemente grande,  puede volverse aún más extraña. Literalmente. quark star is big enough, it can get even weirder. Literally.

En los núcleos de las estrellas  de neutrones, algunos cuarks In the cores of neutron stars, some quarks

pueden convertirse en cuarks extraños. Los cuarks extraños tienen unas propiedades they can become strange quarks. Strange quarks have properties

nucleares bizarras, son más pesados y,  a falta de otro adjetivo, más fuertes. bizarre nuclear, they are heavier and, for lack of another adjective, stronger.

Si aparecen, pueden crear materia extraña. La materia extraña podría ser el estado If they appear, they can create foreign matter. Strange matter could be the state

ideal de la materia: perfectamente densa,

perfectamente estable, indestructible. Más  estable que cualquier otra materia del universo. perfectly stable, indestructible. More stable than any other matter in the universe.

Tan estable que puede existir fuera de  las estrellas de neutrones. En cuyo caso, So stable that it can exist outside of neutron stars. In which case,

tenemos un problema: podría ser infecciosa. Cada materia que toque podría impresionarse we have a problem: it could be infectious. Every subject he touches could be impressed

tanto por su estabilidad, que también se  volvería materia extraña inmediatamente. so much for its stability, that it would also immediately become foreign matter.

Los protones y neutrones se disolverían  y unirían al baño de cuarks, liberando The protons and neutrons would dissolve and bind to the quark bath, releasing

energía y creando más materia extraña. La única forma de deshacerse de ella energy and creating more foreign matter. The only way to get rid of it

sería lanzarla a un agujero negro.  Pero nuevamente, ¿a quién le importa? it would be throwing it into a black hole. But again, who cares?

Todo está dentro de las estrellas de neutrones. Salvo cuando colisionan entre sí o con agujeros It's all inside neutron stars. Except when they collide with each other or with holes

negros y escupen enormes cantidades de  lo que tienen dentro, en donde podría black and spit out huge amounts of what they have inside, where it could

haber pequeñas gotitas de materia extraña,  que reciben el nombre de "strangelets". there may be small droplets of foreign matter, which are called "strangelets".

Son tan densos como el núcleo  de una estrella de neutrones. They are as dense as the core of a neutron star.

Podrían ser verdaderamente pequeños,  incluso subatómicos, aunque los más They could be really small, even subatomic, although the smallest

grandes no serían mayores que un cohete. Estos strangelets deambularían por la galaxia large would not be larger than a rocket. These strangelets would roam the galaxy

durante millones de años, hasta encontrar  una estrella o planeta por casualidad. for millions of years, until finding a star or planet by chance.

Si uno alcanzara la Tierra, comenzaría  a convertirla inmediatamente en materia If one were to reach Earth, it would immediately start turning it into matter

extraña. Cuanto más convirtiera, más crecería. Hasta que todos los átomos cambiaran y la Tierra strange. The more it converted, the more it would grow. Until all the atoms changed and the Earth

se volviera un pegote caliente de materia  extraña del tamaño de un asteroide. turned into a hot glob of strange matter the size of an asteroid.

Si un strangelet golpeara el Sol, lo  convertiría en una estrella extraña,

y lo arrasaría como fuego en un bosque seco. La masa del Sol casi no cambiaría, and it would destroy it like fire in a dry forest. The mass of the Sun would hardly change,

pero daría menos luz de modo que la  Tierra se congelaría hasta morir. but it would give off less light so that the Earth would freeze to death.

Al igual que con los virus diminutos, no hay  manera de ver si un strangelet se acerca. As with tiny viruses, there is no way to see if a strangelet is coming.

Y la cosa es aún peor: algunas teorías  sugieren que los strangelets son más And the thing is even worse: some theories suggest that the strangelets are more

habituales y más numerosos que las estrellas. Se podrían haber formado muy pronto, justo tras el common and more numerous than stars. They could have formed very soon, right after the

Big Bang, cuando hacía mucho calor y todo era tan  denso como el núcleo de una estrella de neutrones. Big Bang, when it was very hot and everything was as dense as the core of a neutron star.

Podrían haberse amontonado  alrededor de las galaxias, They could have crowded around galaxies,

mientras el universo se expandía y evolucionaba. Los strangelets quizás sean tan numerosos y while the universe expanded and evolved. The strangelets are perhaps as numerous and

masivos, que podrían constituir la materia oscura  que se sospecha que mantiene unidas las galaxias. massive, which could constitute the dark matter that is suspected to hold galaxies together.

Aunque, nuevamente, puede que no. Es una especulación, y si la Tierra Although, again, it may not. It is a speculation, and if the Earth

y el Sol y los demás planetas no han sido  arrasados por incendios de strangelets en and the Sun and the other planets have not been devastated by strangelet fires in

todos los millones de años pasados, parece que  la probabilidad de que no suceda pronto es alta. all the millions of years that have passed, it seems that the probability that it will not happen soon is high.

Comprender hoy estos extraños objetos  podría ser la clave para entender el Understanding these strange objects today could be the key to understanding the

nacimiento del universo y el motivo por  el que evolucionó al aspecto actual. birth of the universe and why it evolved to what it looks like today.

Cuando los científicos empezaron a jugar con  imanes y cables, y a pensar en electrones, When scientists started playing with magnets and wires and thinking about electrons,

no tenían ni idea de lo que evolucionaría  la tecnología en los siglos siguientes. they had no idea what technology would evolve in the following centuries.

Los científicos que hoy piensan en las estrellas  de neutrones y la materia oscura, podrían estar

estableciendo las bases de un futuro imposible de  imaginar ahora. O quizás no. El tiempo lo dirá. laying the foundations of a future impossible to imagine now. Or maybe not. Time will tell.