Los sonidos del Universo

cosmoacusticaEstrellas percusionistas, supernovas gritonas, agujeros negros entonando un si bemol... Hoy los astrofísicos también afinan el oído para escrutar el fragor -y las melodías- del espacio exterior.

 

"En el espacio nadie puede oír tus gritos". Con este inquietante eslogan se publicitó el clásico del cine de ciencia-ficción Alien. Sus creadores dieron en el clavo: el sonido necesita de un medio material para propagarse, y en el vacío espacial no hay nada a lo que pueda agarrarse. Por este motivo, casi todas las películas del género -excepto 2001: una Odisea del espacio- cometen el error de obsequiarnos con explosiones y potentes rugidos de los motores de hiperpropulsión. Sin embargo, el silencio no reina en todo el universo. La sonda Huygens, que se lanzó el 14 de enero de 2005 hacia la superficie de Titán -el satélite de Saturno-, llevaba un par de diminutos micrófonos. Debido a que tiene una atmósfera densa, continentes y un mar de metano, Titán es un lugar bastante ruidoso. Los micrófonos de la sonda grabaron el ruido del viento a lo largo de las dos horas y media que duró el descenso. A pesar de la fortísima deceleración a la que se vio sometida -15 veces la de la gravedad terrestre-, la Huygens sobrevivió al impacto con el suelo y transmitió datos e imágenes de la superficie durante más de una hora. Así, pudo verse un paisaje anaranjado sembrado de rocas, posiblemente hechas de agua sólida y, cubriéndolo todo, una neblina de etano o metano. El micrófono tenía que registrar el sonido de un trueno alienígena. No hubo suerte.

Esta no es la primera vez que enviamos un micrófono a otro planeta. En 1999, la NASA quiso hacer realidad el que sería el último sueño del astrofísico y divulgador Carl Sagan, que no era otro que grabar los sonidos de la superficie marciana. Para ello, instalaron un micrófono en la Mars Polar Lander, pero diez minutos antes del amartizaje se perdió el contacto con la sonda. A pesar de ello, la NASA no ha tirado la toalla y espera grabar en las futuras misiones que tiene programadas al planeta rojo el ulular del viento o los silbidos ametralladores de sus tormentas de arena. Obviamente, nadie pensó en dotar de micrófonos a la misión Apolo 11, salvo los necesarios para que Neil Armstrong pudiera pronunciar su famosa frase tras pisar el firme lunar. No hay que olvidar que nuestro satélite carece de atmósfera.

Venus es otro cantar, pues su denso envoltorio atmosférico lo convierte en un buen candidato sonoro, pero ninguna sonda ha introducido un micrófono en ese infierno, donde la temperatura es tan alta que funde el plomo. Los rusos afirman que en la década de 1980 llevaron uno que registró descargas eléctricas, pero nunca mostraron las grabaciones. Metidos a productores musicales, los astrofísicos no lo tienen complicado, ya que todos los planetas -y muchas lunas- del sistema solar cuentan con envoltura gaseosa, aunque la de Mercurio es muy débil. Pero un mismo ruido se oiría de forma distinta en función del sitio donde estuviéramos. La velocidad del sonido es diferente en cada planeta, y depende tanto de la composición de la atmósfera como de su temperatura. En la Tierra, el sonido se propaga a 340 metros por segundo en condiciones normales. Esto quiere decir que si un rayo golpea el suelo a 10 kilómetros de nosotros, lo escuchamos 29 segundos después. En la superficie marciana tardaríamos 44 segundos en oírlo, pues allí el sonido se propaga un 30% más despacio. En Venus, cuya atmósfera es mucho más densa, escucharíamos el trueno 24 segundos después de ver el rayo. Y para rapidez, la de Júpiter y Saturno, donde llegaría a nuestras orejas en sólo 12 y 13 segundos, respectivamente.

Si quisiéramos hablar en Marte -siempre y cuando pudiésemos respirar su letal atmósfera de dióxido de carbono-, lo tendríamos bastante complicado. Aun el grito más potente quedaría reducido a un leve susurro debido a su baja densidad atmosférica. De hecho, nuestra voz sonaría como si sufriéramos laringitis. Eso sí, los sonidos no nos parecerían tan diferentes como en la Tierra, y podríamos reconocer un gran número de ellos. La situación en Venus sería totalmente distinta. Con una presión atmosférica 90 veces superior a la terrestre -similar a la que encontramos a un kilómetro por debajo de la superficie del mar- el casi imperceptible murmullo de una biblioteca se convertiría en el ruido de fondo de una oficina. La próxima vez que encienda su equipo estéreo, muerda la mesa donde esté apoyado. Si se tapa los oídos, escuchará la música a través de los huesos. Algo parecido es lo que Nicholas C. Makris, profesor de ingeniería oceánica del MIT, ha propuesto para estudiar la superficie de Europa -una luna de Júpiter- que posiblemente tiene entre 10 y 100 kilómetros de hielo y bajo la cual se extiende un inmenso mar de agua salada. Su idea es una variante de las técnicas acústicas que se emplean para estudiar el hielo que cubre parte del océano Ártico. El método consiste en introducir micrófonos sensibles a las vibraciones debidas a los esfuerzos, compresiones y fracturas del hielo, que en teoría producirían un ruido de frecuencias entre 0,1 y 100 Hz.

RADIO COSMOS FM

Titán sound_on
Debido a que la sonda Huygens estaba diseñada para estar sobre la superficie de Titán dos horas y media, todas las transmisiones de datos debían hacerse en tiempo real. Y esto era un problema para la transmisión de los sonidos puros. La anchura de banda utilizada fue de 480 bits por segundo, mientras que la utilizada por nosotros para descargar archivos de internet es más de 260 veces mayor. Así que el micrófono convirtió los sonidos en sonogramas, diagramas donde se representa el tiempo frente a la potencia y la frecuencia de las señales. Después se convierten en sonidos que podemos escuchar en esta web: http://www.planetary.org/explore/topics/saturn/titan_sounds.html

El sistema solar sound_on
La nave Cassini, al acercarse a Júpiter, ha detectado ondas en el tenue gas de partículas cargadas que llena el sistema solar. Estas ondas son de baja radiofrecuencia y se han convertido en ondas sonoras para poder escucharlas. http://www.jpl.nasa.gov/jupiterflyby/science/rpws.html

Júpiter sound_on
La magnetosfera del gigante gaseoso produce ondas radio que son capturadas por los radiotelescopios. Convenientemente tratadas, podemos escuchar cómo suena la música de este planeta.
http://www.thursdaysclassroom.com/16sep99/sounds4.html

Marte sound_on 

¿Cómo sonaría el tosido de una persona en el planeta rojo? Así: http://sprg.ssl.berkeley.edu/marsmic/sound.html

Sol sound_on
Para escuchar el continuo bullir de la superficie del Sol y sus oscilaciones, basta con ir a: http://solar-center.stanford.edu/singing/singing.html

Púlsares sound_on
Imaginen una estrella de cuatro veces la masa de nuestro Sol pero toda ella apelotonada en el interior de una esfera de sólo tres kilómetros de diámetro. ¿Lo tienen? Ahora pónganla a rotar sobre sí misma de forma que en un segundo gire mil veces. La luz de una estrella en condiciones tan extraordinarias como esta no sale de su superficie en todas direcciones, como sucede con el Sol o con una bombilla, sino en dos direcciones privilegiadas, coincidentes con los polos magnéticos de la estrella. Lo que tenemos es una especie faro galáctico en el rango de las ondas de radio. Al observarlo veremos una estrella que se enciende y se apaga unas quinientas veces por segundo. De ahí que se las conozca con el nombre de pulsar, del inglés estrella pulsante. En esta dirección podremos escuchar cómo sonarían los púlsares más brillantes el cielo: http://www.jb.man.ac.uk/~pulsar/Education/Sounds/sounds.html

 

 

Algo parecido sucede en la Tierra. Tras analizar 10 años de datos sísmicos, el grupo de investigación liderado por Kiwamu Nishida, un geofísico de la Universidad de Tokio, ha encontrado unas vibraciones inaudibles que recorren la baja atmósfera y provocan unas débiles ondas sísmicas dentro de la Tierra "que la hacen cantar como un canario", según Nishida. Si pudiéramos escucharlo, este murmullo acallaría el ruido de cien talk-shows televisivos. ¿Pero de dónde vienen esas ondas? No se sabe con seguridad. Quizá tengan su origen en variaciones de la presión atmosférica.

El Universo es un inmenso órgano

Tras siglos de descubrimientos, los científicos le han dado la razón a Platón, al menos en parte. El filósofo griego afirmaba que los planetas se movían sobre unas esferas que emitían una música continua. Ahora los cosmólogos han llegado a la conclusión de que el universo es como un inmenso órgano. Aparentemente, las galaxias se distribuyen como la materia de una esponja, dejando inmensos vacíos entre unas y otras. En 2002 el astrofísico Jaan Einasto, del Observatorio Tartu en Toravere (Estonia), descubrió que galaxias y vacíos se repiten cada 390 millones de años-luz y dan lugar a una estructura celular. Fue un hallazgo impactante. ¿Por qué existe ese orden? Una posible interpretación es que "el universo primitivo estaba lleno de ondas sonoras que comprimían y rarificaban la materia y la luz del mismo modo que sucede con el aire dentro de una flauta o una trompeta", según explica el cosmólogo italiano Paolo de Bernardis. Si esta suposición es cierta, significa que los microscópicos murmullos generados cuando el universo tenía 300.000 años de edad hicieron que la materia se condensara y diera lugar a las semillas a partir de las cuales, muchos millones de años después, se formarían las galaxias.

Si comparamos el universo con un tubo de órgano, podemos decir que las estrellas se parecen a campanas. Por su superficie viajan ondas sonoras con las que los astrónomos intuyen lo que sucede en su interior. Esta peculiar rama de la astrofísica moderna se conoce con el nombre de astrosismología. La primera estrella donde se descubrieron estas débiles oscilaciones fue nuestro Sol. En la década de 1960 los telescopios solares revelaron que su superficie está recorrida por ondas acústicas parecidas a las de los terremotos, y estas vibraciones están relacionadas con las reacciones superenergéticas que tienen lugar en el interior de la estrella. La energía producida en el horno nuclear del Sol se transmite a la superficie por convección, el mismo mecanismo que hace que el agua comience a bullir cuando se hierve en un puchero: la materia caliente sube mientras que la fría baja. En el Sol las burbujas de gas ascienden a la superficie a una velocidad cercana a la del sonido. Por desgracia, no somos capaces de oír su borboteo porque no se propaga por el espacio. Y aunque estas ondas se transmitieran, no podríamos escuchar nada, pues su frecuencia se encuentra por debajo del umbral del oído humano. Lo que los científicos hacen es analizar cómo vibra esta campana cósmica, que proporciona una valiosa información sobre las condiciones físicas del corazón solar.

El Sol no es el único astro cantarín; en el resto de las estrellas también se genera el mismo tipo de oscilaciones. El problema es que son muy débiles y resulta difícil detectarlas. Fue en 2001, gracias a los astrónomos suizos François Bouchy y Fabien Carrier, del Observatorio de Ginebra (Suiza), cuando se observó por primera vez el tañer de otra estrella. Fue Alfa Centauri A, a sólo 4 años-luz de nosotros y visible a simple vista desde el hemisferio Sur. Sus medidas han demostrado que esta estrella, muy parecida a la nuestra, pulsa con un ciclo de 7 minutos. El paso del tiempo no sólo lo marca nuestro reloj.

Descubrimientos como estos han propiciado un curioso hermanamiento entre astrofísicos y músicos. ¿Por qué no convertir estos sonidos en melodías? Ese es el empeño de los integrantes del Stellar Music Project o del propio Brian May, fundador del grupo Queen, que abandonó su doctorado en astrofísica hace 35 años para liderar la mítica formación de rock.

Por si fuera poco, incluso la muerte de una estrella tiene su propia marcha fúnebre. En 2006, un grupo de investigación formado por astrofísicos del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona, la Universidad Hebrea y el Instituto Max Planck de Potsdam (Alemania), descubrió que el sonido es el motor de las explosiones de supernova. Gracias a sus reacciones nucleares internas, en una estrella de este tipo se generan elementos químicos: oxígeno, nitrógeno, carbono, hierro... El final de su vida se acerca cuando en su interior se forma el hierro, ya que en las reacciones de fusión nuclear con átomos de este metal no se libera energía, sino que se consume. En esta situación, sin nada que soporte su propio peso, la estrella se desploma y se convierte en una supernova. La explosión es impresionante. Durante un par de segundos, este cuerpo celeste brilla tanto como mil millones de estrellas.

Pues bien, el equipo de astrofísicos ha desarrollado un modelo de ordenador que simula los últimos segundos de la vida de las supernovas, desde el colapso del núcleo hasta la explosión. Y han descubierto que el sonido rige su último estertor. Los cálculos indican que las estrellas moribundas pulsan a frecuencias sonoras audibles durante una fracción de segundo antes de reventar. "El núcleo más interno empieza a vibrar vigorosamente y, tras 700 milisegundos, la oscilación se hace tan intensa que empieza a generar ondas sonoras de frecuencias entre 200 y 400 Hz, situadas en una octava media de la escala. Estas ondas refuerzan la onda de choque creada por el colapso de la estrella, que acaba por explotar", explica uno de los investigadores, Adam Burrows.

Definitivamente, aunque en el espacio no se puedan escuchar nuestros gritos, el sonido gobierna muchos de los procesos más increíbles del universo.

 

Miguel Ángel Sabadell



Etiquetas: Universoestrellasgalaxiasplanetas

Continúa leyendo

COMENTARIOS

También te puede interesar