Una idea contraintuitiva: la ciencia muestra que el sitio natural más helado observado, la Nebulosa Boomerang, alcanza cerca de 1 K (-272 grados celsius). Este objeto, confirmado por ALMA en 2013, supera en frío a la radiación de fondo.
En la Tierra tenemos récords extremos: Vostok en la Antártida llegó a -89,2 °C y Oymyakon registra -67,8 °C en zonas habitadas. Sin embargo, los experimentos en laboratorio han logrado temperaturas aún menores que esas regiones.
La estrella central de la nebulosa perdió ~1,5 masas solares en ~1.500 años y expulsa gas a ~164 km/s, creando una región ultrafría que interesa a cualquier estudio sobre temperatura y calor en el cosmos.
En esta introducción presentaremos por qué, en la práctica y en la realidad experimental, el récord que define el lugar frío medido se obtiene en un laboratorio terrestre y qué implicancias tiene para la física moderna.
Conclusiones clave
- La Nebulosa Boomerang alcanza ~1 K, más fría que la radiación de fondo.
- Registros terrestres como Vostok y Oymyakon dan contexto a escalas de temperatura.
- Laboratorios pueden acercarse al cero absoluto y batir registros naturales.
- ALMA afinó la forma y estructura de la nebulosa para entender su origen.
- El estudio del calor y el movimiento microscópico guía estos experimentos.
Una noticia científica que enfría el universo: récord de temperatura en laboratorio, hoy
Un equipo en Alemania logró enfriar un gas de rubidio hasta 38 picokelvins, es decir, 38 billonésimas de grado por encima del cero.
El experimento creó un condensado de Bose-Einstein y duró un par de segundos en condiciones de caída libre. La campaña se realizó en la torre de 120 m de la ESA y la Universidad de Bremen.
En microgravedad, los investigadores pudieron extender los tiempos de observación; se calcula que en órbita esos registros podrían mantenerse hasta ~17 s. Para lograrlo, el equipo moduló campos magnéticos y suprimió el movimiento térmico atómico.
«Los datos fueron validados y publicados en Physical Review Letters.»
Este resultado no anula la importancia de la nebulosa natural que alcanza ~1 K; antes bien, complementa la cuenta de extremos de temperatura entre objetos y laboratorios. La radiación de fondo sigue siendo referencia cosmológica, frente a la cual este hito está muy por debajo.
| Aspecto | Dato clave | Impacto |
|---|---|---|
| Temperatura | 38 picokelvins | Récord experimental en Tierra |
| Material | Gas de rubidio (condensado BEC) | Nueva ventana para física cuántica |
| Instalación | Torre de caída libre 120 m (ESA/Bremen) | Microgravedad y secuencias críticas |
| Publicación | Physical Review Letters | Validación en revista de referencia |
El punto más frío del universo: cómo se logró acercarse al cero absoluto en la Tierra
Un laboratorio convirtió un gas tenue en una de las muestras más frías registradas por la ciencia.
Qué es la temperatura: es la medida del movimiento promedio de las moléculas. El cero absoluto (-273,15 °C) implica ausencia total de movimiento, un límite teórico que no se alcanza en la práctica.
Del gas al récord
El equipo usó ~100.000 átomos de rubidio en una cámara de vacío. Se enfriaron primero a nanokelvins y luego a picokelvins en caída libre, con conmutación rápida de campos magnéticos para controlar la velocidad y eliminar fuentes de calor.
38 picokelvins: cifras y validación
El récord fue 38 picokelvins por encima del cero. La ventana experimental ocurrió en lanzamientos repetidos desde una torre de 120 m, con observaciones durante días de campaña. Los resultados se publicaron en Physical Review Letters.
«Los detalles metodológicos permiten reproducibilidad y abren puertas para sensores y simuladores cuánticos.»
Fenómenos emergentes
- Condensado de Bose-Einstein: átomos que actúan como una sola entidad.
- Luz con comportamiento colectivo y helio superfluido sin fricción.
- Aplicaciones: sensores ultraestables y pruebas de teorías fundamentales.
| Elemento | Dato | Impacto |
|---|---|---|
| Átomos | ~100.000 rubidio | Condensado BEC |
| Temperatura | 38 picokelvins | Récord experimental |
| Instalación | Torre 120 m | Microgravedad controlada |
La nebulosa Boomerang: el lugar natural más frío del universo y el rol de ALMA en Chile
A unos 5.000 años-luz en la constelación de Centauro se ubica la nebulosa boomerang, una región que alcanza ~1 K, por debajo de la radiación de microondas. Ese dato la convirtió en una verdadera nevera cósmica natural.
Una “nevera cósmica” a 1 K
La temperatura se obtuvo midiendo la absorción frente a la radiación de fondo de microondas (~2,8 K). Así, la nebulosa muestra un enfriamiento que supera cuerpos típicos en el espacio.
ALMA y la forma real
Imágenes ópticas tipo reloj de arena, tomadas por Hubble, contrastan con mapas milimétricos de ALMA en Chile. En longitudes milimétricas se ve una nube más amplia y casi esférica, con lóbulos dobles solo en la parte interna.
Por qué baja tanto la temperatura
El gas expulsado a ≈164 km/s se enfría por expansión, un proceso familiar en refrigeración. Evidencias señalan una estrella gigante roja en sistema binario que arroja capas exteriores a ritmo extremo.
El polvo milimétrico actúa como máscara y canaliza la luz, creando la apariencia óptica. Aun así, las capas exteriores presentan un leve calentamiento por efecto fotoeléctrico.
«Los datos de ALMA ayudan a entender cómo mueren estrellas similares al Sol y cómo se forman nebulosas.»
Conclusión
Este cierre reúne los hitos que conectan laboratorios y cielos helados.
El récord de 38 picokelvins, logrado en Alemania con rubidio y validado en Physical Review Letters, muestra hasta dónde puede bajar la temperatura controlada en un gas. Ese logro queda a un «grado encima» del cero absoluto en escala de picokelvins.
En contraste, la nebulosa Boomerang, confirmada por ALMA en Chile y estudiada por Raghvendra Sahai y colegas, mantiene su nube alrededor de 1 K, por debajo de la radiación de fondo. Ambos enfoques —laboratorio y observación— forman parte del mismo estudio sobre cómo mueren las estrellas.
Los investigadores seguirán extendiendo tiempos y mapas en los próximos años. El resultado es claro: cada avance en temperaturas límite abre puertas a sensores cuánticos y a un mejor entendimiento de objetos y luz en el cielo.
