Qué son las “burbujas ultrafrías” y por qué se forman en la Estación Espacial Internacional

La primera instalación de física cuántica en orbita ha permitido enfriar muestras de átomos a una millonésima de grado sobre el cero absoluto y darles forma de esferas huecas extremadamente delgadas.

Este experimento de burbujas ultrafrías ha sido realizado de forma remota en el Cold Atom Lab de la NASA, instalado a bordo de la Estación Espacial Internacional. Solo es posible en un entorno de microgravedad y ha sido presentado en Nature.

Las burbujas ultrafrías podrían eventualmente usarse en nuevos tipos de experimentos con un material aún más exótico: un quinto estado de la materia (distinto de los gases, líquidos, sólidos y plasmas) llamado condensado de Bose-Einstein (BEC). En un BEC, los científicos pueden observar las propiedades cuánticas de los átomos a una escala visible a simple vista. Por ejemplo, los átomos y las partículas a veces se comportan como objetos sólidos y otras como ondas, una propiedad cuántica llamada “dualidad onda-partícula”, informa la NASA.

En el experimento realizado en el Cold Atom Lab, el gas frío comienza en una gota pequeña y redonda, como una yema de huevo, y se esculpe en algo más parecido a una fina cáscara de huevo. En la Tierra, intentos similares fracasan: los átomos se agrupan hacia abajo, formando algo más parecido a una lente de contacto que a una burbuja.

Una serie de imágenes difundida por la NASA muestra la formación de una burbuja atómica ultrafría, en diferentes etapas de inflación. Las burbujas se forman a partir de nubes de gas enfriadas hasta casi el cero absoluto (menos 459 grados Fahrenheit, o menos 273 grados Celsius). Los campos magnéticos se utilizan para manipular los átomos desde una masa sólida, como una yema de huevo, hasta una esfera delgada y hueca, como una cáscara de huevo. Las burbujas más grandes tienen aproximadamente 1 milímetro de diámetro y 1 micrón de espesor (una milésima de milímetro o 0,0004 pulgadas).