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lunes, agosto 25, 2008

SG-1: Creando una supernova

Imagen de los créditos de inicio de la serie, con el nombre de la misma

El de hoy va a ser un envío algo diferente, ya que la escena que voy a comentar, contiene tanto mala ciencia como buena ciencia. Se trata del último episodio de la cuarta temporada de la serie Stargate SG-1. Pongámonos en situación: los protas se han hecho con una nave nodriza Goa'uld y se disponen a ayudar a la Tok'ra a mudarse a otro planeta. Las cosas se complican, y al final nuestros amigos se ven amenazados por la enorme flota de Apofis, y con su nave en no muy buenas condiciones. Como no pueden ganar la batalla que se avecina, a la Mayor Carter se le ocurre una forma de convertir la estrella del sistema en una supernova, que aniquilaría la flota de Apofis (la Tok'ra ya se había mudado, claro).

Empecemos con la buena ciencia. Carter explica que una estrella se mantiene en equilibrio debido a la acción de dos fuerzas opuestas: la producida por las reacciones nucleares de fusión en su interior, que tienen a expandirla, y la de su propia gravedad, que tiende a comprimirla. Bien, esto es una explicación sencilla pero correcta de lo que ocurre en una estrella. En una estrella estable, estas dos fuerzas se compensan mutuamente, encontrándose en el llamado equilibrio hidrostático.

Sigamos. Carter explica que si consiguieran disminuir la masa de la estrella, su gravedad sería menor, de forma que romperían su equilibrio, y al ser mayor la fuerza que tiende a expandirla, la estrella se convertiría en supernova. Para ello, lanzan el stargate de la nave a la estrella, previamente activado, y seleccionado como destino un planeta en las cercanías de un agujero negro (que fue el argumento de un episodio anterior, en la segunda temporada).

Imagen del episodio, en el que se ve al Stargate cayendo hacia la estrella

Bueno, olvidemos el agujero negro y la increible resistencia del Stargate a las elevadas temperaturas de una estrella. Es cierto que si la masa de la estrella disminuye, lo hace su gravedad. No se menciona lo que ocurriría con las reacciones nucleares de su interior, ya que si quitamos hidrógeno, estamos privando a la estrella de su combustible. Pero eso no sería problema ya que en según el estado en el que esté la estrella, puede que sólo el hidrógeno del núcleo se esté fusionando (como ocurre con nuestro Sol), de forma que si eliminamos únicamente el de las capas exteriores, las fuerzas que expanden la estrella permanecerían iguales.

Sin embargo, un desequilibrio así no debería hacer explotar la estrella. Simplemente debería expandirse y aumentar su tamaño. Al hacerlo, la presión a la que está sometido el núcleo de la estrella disminuiría, decrementándose el número de reacciones nucleares, y disminuyendo la fuerza expansiva. Así, la estrella se hincharía hasta encontrar un nuevo punto de equilibrio, en el que la gravedad y la fuerza expansiva sean nuevamente iguales.

Lo cierto es que una supernova se produce justo por el efecto contrario: la compresión de la estrella. Ya comenté en alguna ocasión que cuando una estrella muy masiva agota su combustible, y no es capaz de seguir produciendo energía mediante reacciones nucleares de fusión, su propia gravedad la comprime, hasta que llega un momento en el que la presión y la temperatura la hacen explotar. Existe otro mecanismo mediante el cual se forman supernovas, que aún no había comentado: si una enana blanca ve aumentada su masa, absorbiendo material externo (acrecimiento) como el de una estrella compañera, puede ocurrir que el aumento de presión y temperatura inicie reacciones de fusión (ya no de hidrógeno, que se habrá agotado, sino de carbono), de forma que libere una inmensa cantidad de energía en poco tiempo, provocando la explosión de la enana blanca.

En cualquier caso, veis que las supernovas se producen, no porque la fuerza expansiva supere a la gravedad, sino por todo lo contrario: por la «victoria» de la gravedad, que comprime la estrella e inicia una serie de procesos que culminan en una catastrófica explosión.

15 comentarios:

  1. Cierto. La verdad es que en el episodio podrían haberse inventado que con el efecto del Stargate activado se produce justamente el efecto de compresión de la estrella y por tanto la supernova que necesitan. De esta manera el episodio les quedaría redondo en lugar de cojear.

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  2. En realidad la serie tiene bastantes "momentos Mala Ciencia", pero yo los tomo como licencias, ya que tiene un contenido de "buena ciencia" bastante grande para una serie americana.

    Es como cuando van a un mundo nuevo y hablan inglés: no, no tiene sentido, ¿por qué una raza aislada durante 3000 años iba a hablar inglés? Es simplemente una licencia para hacer los episodios más llevaderos. Sí, podrían haber creado un intercomunicador como en Star Trek, pero los guionistas decidieron no hacerlo así.

    Lo mismo ocurre con los casos en los que dejan un poco de lado la ciencia. Ponen situaciones límite donde no parece haber solución posible y al final hacen lo imposible, como en este caso ;)

    Aún así, ya digo que el contenido de ciencia correcta es bastante grande.

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  3. Muy interesante. Entonces, según lo explicado, ¿cuanto menos masa tiene una estrella activa, ocupa más volumen y brilla menos?

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  4. Muy buena la explicación, como siempre... Pero al introducir el stargate en el nucleo de la estrella aumenta su gravedad porque al otro lado hay un agujero negro y por eso se produce la supernova, ¿o no?

    Salud.

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  5. Saludos a todos.
    Malonez: no exactamente, al perder masa en un principio la estrella se expandiría, con lo que la presión sobre el núcleo se reduciría y se ralentizaría el ritmo de fusión nuclear, haciendo que se volviese a contraer hasta alcanzar un nuevo equilibrio, posiblemente en un tamaño menor que antes. Pero esto sólo se aplica en este caso en el que habría una perdida de masa considerable.
    Por cierto, no he visto nunca esta serie, así que no sé que tamaño tiene la puerta estelar, pero me da que la masa que perdería la estrella debido al viento estelar puede ser mayor que la que perdería al entrar por la puerta.

    Por cierto, muy buen blog, enhorabuena.

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  6. P.D. en el caso de explosiones asociadas a la acreción de materia en enanas blancas creo que se les llama novas.

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  7. víctor: lo del inglés lo explicaron en otro capítulo, pero vamos, quedaba metido con calzador.

    Por cierto, a veces la cagan al doblar la serie. Recuerdo un capítulo en que O'Neill y Teal'c acaban en una nave camino de la Nube de Oort... y en el doblaje al castellano Carter dice que van hacia la "Luna" de Oort. Sin comentarios...

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  8. Vaya, no recuerdo que mencionaran nada sobre el idioma en ningún capítulo, aunque después de diez temporadas por un lado y camino de cinco por otro no es raro. Cómo era más o menos la explicación? Por mala que fuera, me intriga saber cual fue.

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  9. Personalmente no sigo la serie, o sea que no se si por la puerta pasa la gravedad del otro lado, o la presión atmosférica o que, pero asumiendo que no, supongo que el tema depende de si el material que "desaparece" es de las capas exteriores o del centro.
    Si es del exterior, esta pérdida no afectará al campo gravitatorio presente entre la puerta y el centro, por lo que es de suponer que la estrella únicamente se vería libre de la presión de las capas altas. Así debería aumentar ligeramente su tamaño, pero sin llegar al que tenía originalmente.
    Si el material que aparece es del centro, mucho más denso y caliente, gran cantidad de material más frío tendría que venir a llenar el hueco, y comprimirse mucho, por lo que la pérdida de tamaño sería bastante mayor.
    En ningún caso parece que tenga que aumentar el tamaño de las capas exteriores, ya que no se va a conseguir que el núcleo esté más caliente que antes.

    por cierto, pregunta para el que vea la serie. La puerta va en las dos direcciones simultáneamente? Podría ser que lo que pase es que material de la otra estrella venga hacia la que queremos explotar?

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  10. Antonio, por la puerta pasa todo, incluida la gravedad pero sólo las ondas (para la telecomunicación) pasan en las dos direcciones.

    Salud.

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  11. Pedro, en efecto, la acreción de material en una enana blanca puede producir una nova, pero también una supernova (de tipo Ia). Creo que la diferencia está en si el núcleo de la enana blanca se colapsa o no. Si se colapsa, la explosión es muchísimo mayor, y se trata de una supernova. Si no, se queda "sólo" en nova (que no es poco).

    Para los que no hayáis visto la serie, aclaro algunos puntos sobre los Stargate.

    Cada Stargate es un anillo de unos 6,7 metros (tamaño exacto según la Wikipedia). Para activarlo, se marcan unas coordenadas desde uno de ellos, para seleccionar el destino.

    Una vez abierto el portal, la materia sólo puede pasar en una dirección: del origen al destino. Sin embargo, las ondas electromagnéticas y la gravedad, pueden viajar en ambas direcciones (lo de la gravedad lo descubrieron precisamente en el episodio del agujero negro).

    La idea que propone Carter en el episodio, es que al conectar el Stargate que arrojan a la estrella con el del agujero negro, la gravedad del otro lado favorecerá que la materia de la estrella cruce al otro lado (y así, el flujo sea mayor que si conectaran con otro sitio cualquiera; por no hablar de la faena que harían a un planeta habitable si de su Stargate surge de pronto material estelar a miles de grados de temperatura).

    En el episodio, el Stargate lo lanzan ya activado y conectado con el del agujero negro (creo que con un campo de fuerza, para evitar que la gravedad del agujero negro afecte a la nave), por lo que es de suponer que el material absorbido corresponde a las capas exteriores (pues es con las que primero entra en contacto).

    Resumiendo, la idea propuesta en el episodio es disminuir la masa de la estrella, haciendo que parte de su material cruce el Stargate.

    Pero pensándolo un poco, como comenta Céfiro, puesto que al otro lado del Stargate hay un agujero negro, y la gravedad lo atraviesa en ambas direcciones, la estrella debería comportarse como si aumentara su gravedad. Mmmm... creo que hemos dado con un agujero, pero en el guion :-) (pues insisto en que la idea que se plantea es disminuir su gravedad).

    En cualquier caso, me sorprendió gratamente que intentaran buscar una forma más o menos coherente con el funcionamiento de una estrella, en vez de recurrir a un "torpedo de naquadah" que volara la estrella (para los que no hayan visto la serie, el naquadah es el material del que están hechos los Stargate, y es usado muchas veces como artificio argumental para justificar ciertas situaciones, ya que tanto sirve para fabricar estructuras virtualmente indestructibles, como los propios Stargates, o como fuente de energía de armas o explosivos de gran potencia).

    Sobre los idiomas, no recuerdo que en la serie hayan dado nunca ninguna explicación. Es algo que contrasta mucho con la película original, en el que el entendimiento (no entendimiento, mas bien), entre los protagonistas y los habitantes del otro planeta, era un punto importante de la historia.

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  12. Gracias por la aclaración, alf.

    Viendo el tamaño de la puerta me parece imposible disminuir la masa de la estrella apreciablemente en poco tiempo. En cuanto a la otra posibilidad, el aumento del campo gravitatorio de la estrella, parece una idea interesante, pero habría que saber la distancia del planeta al agujero negro, porque a menos que esté muy próximo, puede que no fuese muy superior al que hay dentro de la estrella.

    Un saludo.

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  13. yatoshi: jum... pues creía recordar que sí, pero ahora que busco, parece que en los foros de SG-1 se da por sentado que se hace por simple conveniencia de guión (para no tener que estar aprendiendo nuevos idiomas cada vez).

    De todas maneras, en la peli dejaban claro que en Abydos se hablaba un dialecto del antiguo egipcio y otras razas tienen sus propios idiomas (sólo que cambian a inglés por deferencia).

    Aparte, los Antiguos hablaban lo que fue la raíz del latín (los romanos lo aprendieron de ellos), así que no te extrañe que se pudiera argumentar por algún lado que el inglés nace también construido. Claro que el que en todos lados se hable inglés moderno...

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  14. Hola, excelente blog, siempre me doy una vuelta para ver los errores y horrores del cine (y la tv) y como casi siempre la ciencia es perjudicada. Ahora que se viene el blogday voy a recomendar este blog a mis visitantes, su lectura es fenomenal.

    Saludos.

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  15. excelente el blog y por lo mismo quisiera pedirte un favor muy especial aunque nos alejemos un poco de la tele o el cine sería bueno que derrumbaras o aclaras algunos mitos acerca del LHC el que segun entiendo ya está en etapa de partida.
    De antemano gracias-.
    Saludos desde Chile

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