Todo lo que los cosmólogos saben acerca de la materia oscura es pura especulación. Y es que en realidad estamos ante uno de los mayores misterios de la astrofísica. Los investigadores sospechan que la supersimetría, si se demuestra su validez, podría resultar útil para entender cuál es la naturaleza de la materia oscura, cuya existencia se desprende de la observación de su huella gravitacional en el universo. Sin embargo, esta hipotética forma de materia no emite ningún tipo de radiación, lo que provoca que por el momento los físicos no hayan logrado dar con ella.

Un apunte interesante ya que la he mencionado: la supersimetría es un modelo teórico de la física de partículas que propone la existencia de una partícula hipotética que está emparejada con cada una de las partículas fundamentales que conocemos. Persigue explicar la relación existente entre los bosones, que tienen un espín con valor entero, y los fermiones, que tienen un espín semientero. No obstante, es importante que no pasemos por alto que es un marco teórico hipotético que, por tanto, todavía no ha sido observado en la naturaleza. Ni siquiera experimentalmente.

La materia oscura ultraligera y su impacto en las ondas gravitacionales

Antes de seguir adelante nos interesa repasar brevemente qué son las ondas gravitacionales. Se trata, sencillamente, de perturbaciones generadas por los objetos masivos que están sometidos a una cierta aceleración. Se propagan a través del continuo espacio-tiempo a la velocidad de la luz bajo la forma de unas ondas, que, en determinadas condiciones, los científicos son capaces de detectar. Su propiedad más importante consiste en que transportan información acerca del evento cósmico que las originó.

La sensibilidad de los interferómetros que utilizamos actualmente para identificarlas requiere que estas perturbaciones hayan sido originadas por eventos de una gran magnitud, como, por ejemplo, la colisión de dos agujeros negros. O de dos estrellas de neutrones. Este es el tipo de cataclismos cósmicos que actualmente podemos identificar a través de las perturbaciones que introducen en el tejido del espacio-tiempo. Ya sabemos con cierta precisión qué es la materia oscura y qué son las ondas gravitacionales, pero todavía no hemos indagado en la auténtica protagonista de este artículo.

La materia oscura ultraligera es, como podemos intuir, un tipo de materia oscura, por lo que no emite ninguna clase de radiación. No obstante, su principal característica consiste en que está constituida por partículas con una masa muy pequeña. De hecho, pueden ser hasta 10^28 veces más ligeras que un electrón. Además, la materia oscura ultraligera puede presentarse, según lo que creen los físicos, bajo la forma de materia oscura difusa o como nubes de bosones. La primera se distribuye en el espacio de una forma diferente a la materia oscura convencional, y las nubes de bosones se localizan habitualmente alrededor de los agujeros negros en rotación.

He omitido deliberadamente algunas propiedades de la materia oscura ultraligera por su complejidad, pero no las necesitamos para seguir adelante. Lo que sí necesitamos saber es que un grupo de investigadores del Instituto Max Planck de Física Gravitacional ha publicado en Physical Review Letters un interesantísimo artículo en el que explora la posible interacción de la materia oscura ultraligera y las EMRI (Extreme Mass Ratio Inspiral). Una ‘proporción de masa extrema inspiral’ es un sistema en el que un cuerpo relativamente pequeño, como, por ejemplo, una estrella o un agujero negro pequeño, orbita en espiral hacia un agujero negro supermasivo a causa de su atracción gravitatoria.

Los astrofísicos esperan que la próxima generación de detectores de ondas gravitacionales, que presumiblemente residirán en el espacio, sea capaz de identificar las EMRI. Y, de ser así, también podrían encontrar la materia oscura ultraligera. Precisamente el estudio que han llevado a cabo los investigadores del Instituto Max Planck intenta explicar cómo la materia oscura ultraligera interacciona con las EMRI.

Su armazón teórico se erige sobre la posibilidad de que las ondas gravitacionales emitidas por estos sistemas delaten el comportamiento de la materia oscura ultraligera alojada dentro y alrededor de las EMRI. Ojalá estén en lo cierto. De una cosa podemos estar seguros: los próximos detectores de ondas gravitacionales con toda probabilidad nos van a entregar un conocimiento muy valioso. Crucemos los dedos.

Imagen | NASA

Más información | Physical Review Letters

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Si te sobran más de 150.000 dólares y eres amante de los ordenadores potentes, puede que este producto que Titan Computers acaba de presentar te interese. Estamos hablando del A900, un equipo de sobremesa que destaca por ser un auténtico derroche de potencia ¿Su objetivo? Poder ejecutar exigentes tareas relacionadas a la inteligencia artificial (IA).

La configuración básica de este ordenador tiene un precio de 7.975 dólares y llega con dos procesadores AMD EPYC Genoa 9124 con 32 núcleos, 64 GB de memoria DDR5, una tarjeta gráfica NVIDIA Quadro T400 de 4 GB DDR6 y una unidad de almacenamiento M.2 NVMe SSD de 1 TB y una fuente certificada de 1.000 vatios, entre otros elementos.

Aumenta la potencia, y aumenta el precio

Titan nos brinda la posibilidad de personalizar cada apartado del equipo, comenzando por la torre. Un chasis apto para dos fuentes de alimentación cuesta 495 dólares adicionales. Unos ventiladores de alto rendimiento para mantener la temperatura bajo control, pero de funcionamiento silencioso, añaden al presupuesto casi 80 dólares más.

A nivel de procesador, tendremos que pagar 14.832 dólares para dar el salto a dos AMD EPYC Genoa 9684X con 192 núcleos (2,55 GHz, 3,7 GHz Turbo). Un kit de refrigeración líquida con todos sus componentes, 690 dólares. Si queremos elevar la memoria RAM a 6144 GB, tendremos que pagar por unos módulos de servidor que nos costarán 104.336 dólares.

Si hablamos de gráficos, aquí tendremos varias opciones igualmente ambiciosas. Para usos estrictamente profesionales podremos optar por invertir poco más de 17.000 dólares en dos NVIDIA Quadro RTX 6000 con 48 GB GDDR6 y refrigeración líquida. También tendremos opciones GeForce, como dos RTX 4090 de 24 GB por 6.232 dólares.

Nuestra cuenta bancaria se encontrará con 2.355 dólares menos si buscamos llevar el apartado almacenamiento al siguiente nivel. Pues este es el precio que tendremos que pagar si queremos dos unidades Corsair MP600 PRO XT P41 de 8 TB. Dentro de la torre hay espacio para incorporar dos unidades adicionales, solo hay que duplicar el precio.

Según la configuración que hayamos elegido, tendremos que proporcionar la alimentación correspondiente. En este punto, cada fuente certificada de 1.650 vatios tendrá un precio de 208 dólares. También podremos actualizar otros apartados, como la comunicación de red e incluso añadir unidades de disco óptico o lectores de memoria SSD.

El sistema operativo es un apartado muy importante. Una buena noticia es que no tendremos que pagar por Windows 11 Pro, que está incluido. Si quisiéramos la versión Workstation, en ese caso sí que tendríamos que desembolsar 309 dólares. El equipo también es compatible con versiones de Linux como Ubuntu, Fedora y CentOS.

Desde luego que este tipo de producto tiene un público muy determinado. La configuración más ambiciosa del Titan A900 puede rondar los 157.00 dólares. Estamos hablando de una cantidad de dinero suficiente como para comprarnos, por ejemplo, un BMW M8 Competition o un Tesla Model S Plaid, y nos sobraría dinero para algo más.

Imágenes | Titan (1, 2, 3)

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Cuando se trata de superar límites, China ocupa un lugar destacado. El gigante asiático siempre muestra una notable inclinación por llevar a cabo proyectos sorprendentes, que van desde la realización de la presa de las Tres Gargantas hasta la construcción de carreteras sin intervención humana. Sus avances también se extienden al ámbito más estrictamente científico. Un ejemplo reciente de ello es la presentación del imán resistivo más potente del mundo.

Después de casi cuatro años de desarrollo, el Instituto de Ciencias Físicas Hefei de la Academia China de Ciencia consiguió generar un campo magnético estable de 42,02 teslas. Se trata de un hito que ha superado por poco al récord de 41,4 teslas establecido en 2017 por un imán de similares características del Laboratorio Nacional de Alto Campo Magnético (NHMFL) de Estados Unidos. En cualquier caso, estamos ante un interesante avance científico.

Un avance científico importantísimo

Cuando hablamos de imanes resistivos estamos haciendo referencia a uno de los diferentes tipos de imagen que existen en la actualidad. Estos forman parte del grupo de los electroimanes y están hechos de bobinas de metales comunes. Funcionan con corriente eléctrica, por lo que se pueden “prender” o “apagar”. Sin embargo, producen una enorme calidad de calor, por lo que necesitan robustos sistemas de refrigeración para poder operar continuadamente.

También encontramos a los imanes superconductores (aunque hay otros). En este caso, la generación de calor es mínima porque los materiales superconductores pueden conducir electricidad sin resistencia. Pero para que se presente esta característica deben mantenerse a temperatura criogénica (unos 268 grados centígrados bajo cero), por lo que una solución suele ser sumergirlos en helio líquido, pero el precio del helio no es precisamente barato.

Los investigadores chinos dicen que para alcanzar el mencionado hito debieron innovar en la estructura del imán resistivo y optimizar el proceso de fabricación. En la prueba que superaron los 42 teslas, debieron suministrar 32,3 megavatios de potencia. Los expertos utilizaron un sistema de refrigeración líquida para controlar la temperatura del imán durante las pruebas que allanan el camino para llevar a cabo un amplio abanico de descubrimientos.

Cuando estos imanes tan potentes están a disposición de la ciencia pueden ser utilizados por laboratorios y universidades para realizar mediciones extremadamente precisas y observar fenómenos muy débiles. Los campos magnéticos ayudan a encontrar nuevos materiales para tecnologías cuánticas, pero sus alcances van más allá de la física. También son muy útiles en ámbitos como el de la química, la biología y la ingeniería. 

Imágenes | Instituto de Ciencias Físicas de Hefei

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