Un nuevo estudio de la Universidad de Princeton desvela cómo se transfiere la energía en la Vía Láctea

Liderado por la Universidad de Princeton, un equipo internacional de científicos ha logrado medir con una precisión sin precedentes cómo se transfiere la energía turbulenta a lo largo de un amplio abanico de escalas espaciales.

La turbulencia, presente en fenómenos tan variados como el oleaje marino o el vuelo de los aviones, impregna también el universo, desde el plasma estelar hasta los campos magnéticos galácticos. A pesar de su ubicuidad, sigue siendo uno de los desafíos más complejos y esquivos de la física contemporánea.

Gracias a simulaciones detalladas que reproducen las condiciones de la turbulencia en el medio interestelar (la región que separa las estrellas en nuestra galaxia), los investigadores detectaron importantes discrepancias respecto a los modelos teóricos que han servido de base a la astrofísica durante décadas.

Una de las observaciones más relevantes del estudio –publicado en Nature Astronomy– fue cómo los campos magnéticos modifican la manera en que la energía fluye y se disipa en ese entorno. En lugar de propagarse libremente a través de las pequeñas escalas espaciales, como se había supuesto, ciertas oscilaciones conocidas como ondas de Alfvén parecen verse potenciadas, mientras que otros movimientos se ven inhibidos.

Estas conclusiones podrían suponer un punto de inflexión en la forma en que se comprende la estructura turbulenta de la Vía Láctea, así como los procesos de aceleración de partículas energéticas y la formación de estrellas en ambientes altamente dinámicos.

El avance, según los autores, tiene también una dimensión práctica: conocer y predecir la dinámica de la turbulencia en el espacio resulta esencial para la seguridad de futuras misiones espaciales y el funcionamiento de los satélites. Además, puede arrojar luz sobre fenómenos que afectan a los sistemas de navegación y comunicaciones.

«La investigación tiene implicaciones para la predicción y el monitoreo del clima espacial, con el fin de comprender mejor el entorno de plasma alrededor de los satélites y las futuras misiones espaciales, así como la aceleración de partículas altamente energéticas, que lo dañan todo y podrían poner en peligro a los seres humanos en el espacio», señaló Bhattacharjee, profesor de Ciencias Astrofísicas en Princeton y coautor del estudio.

«Muchas de estas cuestiones fundamentales sobre la turbulencia del plasma son objeto de las misiones lanzadas por la NASA y tienen implicaciones para comprender el origen de los campos magnéticos cósmicos. Simulaciones como estas nos brindarían información sobre cómo interpretar las mediciones satelitales y terrestres», añadió.