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La birrefringencia del vacío.

El espacio no está vacío aunque podamos quitar todas las partículas que hay en él.
Recordemos que la luz tiene propiedades ondulatorias. Puede ser tratada como una onda que oscila aleatoriamente en diferentes planos perpendiculares a su dirección de propagación. Cuando oscila en una determinada dirección se dice que está polarizada (Polarización de la luz, https://www.fisic.ch/contenidos/ondas-y-la-luz/polarizaci%C3%B3n-de-la-luz-1/).
Cuando la luz viaja en un medio transparente donde existe un campo magnético, se polariza en lo que conoce conoce como Efecto o Rotación Faraday (Efecto Faraday, https://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Faraday)

Pero sucede que la luz también se polariza cuando viaja por el espacio supuestamente vacío. Aquí es donde surge la idea de que éste no está tan vacío como pensamos.
En el vacío del espacio pueden aparecer pares de partículas/antipartículas.
Se las conoce como partículas virtuales aunque por unos instantes son reales antes de aniquilarse y volver a la “nada” de donde aparecieron.
Esto sugiere la existencia de cierta energía inherente al vacío de donde pueden aparecer estas partículas, ya que su masa (como toda masa) es una forma en que se manifiesta la energía.
Si estas partículas aparecen en una región del espacio donde hay un campo magnético muy intenso, se produce lo que se llama birrefringencia del vacío, efecto por el cual cada partícula de diferente carga se moverá en la dirección opuesta a su compañera.
Si la luz atraviesa una región del espacio donde existe birrefringencia del vacío, obviamente bajo un campo magnético intenso, ésta será polarizada.

Polarización de la luz bajo un gran campo magnético – Crédito: N. J. SHAVIV / SCIENCEBITS.

Los campos necesarios para poder generar este efecto son demasiado altos para detectar birrefringencia de vacío en Casa.
Las estrellas de neutrones tienen el 10% de sus capas exteriores con partículas cargadas que no colapsaron en neutrones. La rápida rotación de estos objetos hace que esas cargas generen enormes corrientes, y éstas, tremendos campos magnéticos. La luz emitida desde la superficie de estas estrellas muestra polarización por haber atravesado un gran campo magnético donde hay birrefringencia del vacío.

Ilustración de polarización de la luz procedente de una estrella de neutrones – Crédito: ESO/L. CALÇADA.

Referencia:

pdp.

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Objetos Gravastars, los casi Agujeros Negros.

En un momento se conjeturó con que los Agujeros Negros podrían no existir, y ser en realidad objetos muy obscuros en lugar de cuerpos de los que ni la luz escapa (pdp, 25/ene./2014, Los Agujeros Negros clásicos podrían no existir, https://paolera.wordpress.com/2014/01/25/los-agujeros-negros-clasicos-podrian-no-existir/).
Según S. Hawking, en el límite del Agujero Negro podrían generarse partículas y antipartículas, unas dentro y otras fuera. La partícula generada en el exterior del Agujero Negro podría escapar si está animada de la velocidad suficiente. Así el Agujero Negro terminó con menos energía ya que de ella se formaron dos partículas de las que una escapó. De esta manera, termina evaporándose.
Si este proceso ocurre durante el colapso del que nacería un Agujero Negro, la evaporación atentaría contra ese colapso y el objeto no llegaría al extremo de ser Agujero Negro. Sería un objeto obscuro, muy rojizo, ocre, ya que la luz perdería mucha energía en escapar de él.

El concepto de espacio vacío es un poco relativo.
En algunos casos, el vacío depende la las dimensiones involucradas. El camino que una partícula puede recorrer antes de chocar con otra, es una medida de la densidad del medio o de cuan vacío está ese medio. Decimos que el espacio exterior está vacío porque si cerramos el puño en ese ambiente, nada atrapamos. Lo mismo diría un microbio en un pelotero, el cual, para nosotros, está lleno de pelotitas (pdp, 19/feb./2016, El camino libre medio, https://paolera.wordpress.com/2016/02/19/caminando-el-espacio-vacio-vacio/).

En el vacío del espacio exterior se dan ciertas propiedades que son descriptas satisfactoriamente por la existencia de partícula virtuales. En otras palabras, el vacío se comporta como si estuviera habitado por ciertas partículas bien descriptas por la mecánica cuántica; así se habla del vacío cuántico.
Las partículas virtuales del vacío espacial podrían colaborar para la existencia de objetos parecidos a los Agujeros Negros; o sea, no tan negros.
Como estas partículas existen en todo el espacio vacío, también existirían dentro de los cuerpos incrustados en ese vacío, de hecho, esos cuerpos se formaron cuando la materia ocupó un lugar (compartió el vacío con esas partículas) y se condensó en un objeto.
Durante el colapso de los cuerpos muy masivos, esas partículas se ven sometidas a condiciones tales que terminan polarizadas. Bajo estas circunstancias, tienden a mantenerse alejadas y se opondrían al colapso. De esta manera, el cuerpo no sería tan compacto y no sería un Agujero Negro ya que la luz podría llegar a escapar. A estos hipotécticos objetos de los llama Gravastars (algo así como graviestrellas).
Los Gravastars, por ser muy masivos, generarían lentes gravitacionales, irradiarían rayos X de la materia recalentada por autofricción que cae en ellos en forma de remolino y hasta generarían ondas gravitacionales; todo con sutiles diferencias respecto a lo producido por los Agujeros Negros.

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Aún se los busca para verificar todas las condiciones necesarias para su existencia.

Referencias:

Fuentes:

pdp.