Se verifica una conjetura centenaria sobre la formación del sistema solar

Redacción

Usando un conjunto limitado de ecuaciones matemáticas, el profesor de ciencias matemáticas del Instituto Politécnico de Worcester, Mayer Humi, dijo que ha confirmado una conjetura matemática de 224 años de antigüedad sobre los orígenes de nuestro sistema solar, proporcionando información sobre el proceso que conduce a la formación de sistemas solares en todo el universo.

“La comunidad científica ya es consciente de que hay miles de sistemas solares en la galaxia. Pero lo que no se sabe es cómo llegaron a existir estos sistemas solares”, dijo Humi. “Y lo que he hecho es mostrar que el primer paso para la creación de un sistema solar es la aparición de anillos alrededor de una protoestrella. Así que desde ese punto de vista, he podido verificar una conjetura que tiene más de dos siglos de antigüedad”.

El artículo de Humi sobre el tema fue recientemente publicado en la revista Journal of Mathematical Physics.

Humi, un físico matemático que trabaja en el desarrollo y la aplicación de métodos matemáticos a la astrofísica, la investigación atmosférica y las órbitas de los satélites, ha estado estudiando esta cuestión durante más de 20 años. Es un misterio que ha fascinado a muchas generaciones de científicos, y una investigación que se hizo más pertinente a medida que las observaciones confirmaron que los sistemas solares y exoplanetas son abundantes en nuestra galaxia. Una conjetura, señaló Humi, es una afirmación matemática que no ha sido probada.

“Queremos saber cómo evolucionará nuestro sistema solar a medida que pase el tiempo”, dijo Humi. “Hay dos teorías: una conjetura es que todos los planetas serán absorbidos por el sol. La otra conjetura es que los planetas están huyendo del sol. La pregunta fundamental es: ¿Qué tan estable es el sistema solar? ¿Vamos a ser absorbidos por el sol o vamos a huir del sol?”.

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Mayer Humi. (Foto: Worcester Polytechnic Institute/Matthew Burgos)

Humi dice que esta investigación también tiene implicaciones en temas como el cambio climático y el medio ambiente. “Imaginemos que nos vayamos a acercar unos pocos millones de kilómetros más al sol. Eso llevaría a grandes cambios en el clima y tendría un impacto sobre la humanidad. Los océanos podrían evaporarse”.

En 1796, el físico matemático francés Pierre-Simon Laplace conjeturó que el primer paso para la formación de un sistema solar a partir de una nube de gas celestial primordial requiere la creación de anillos de materia condensada dentro de dicha nube.

Incluso con su contenido intuitivamente atractivo, dijo Humi, esta conjetura permaneció sin verificar por más de dos siglos a pesar de los muchos esfuerzos realizados. Hasta ahora.

Humi fue capaz de usar un modelo dependiente del tiempo (basado en las ecuaciones de Euler-Poisson) para la evolución de una nube de gas primordial y confirmó -cree Humi que por primera vez- que, en condiciones adecuadas, la conjetura de Laplace es correcta.

Humi dijo que hubo algunos desafíos en su investigación. “El verdadero escollo que tuve que superar para obtener este resultado fue poder reducir la complejidad del modelo original”, dijo. “Ese modelo tiene seis ecuaciones diferenciales parciales no lineales, que reduje a tres. Luego proporcioné soluciones analíticas a estas ecuaciones, que demostraron la creación de anillos de materia como conjeturó Laplace”.

Humi señaló que ha habido un aumento de interés en la conjetura de Laplace en los últimos años debido al descubrimiento real de estructuras de anillos alrededor de la estrella HL Tau en la constelación de Tau.

Humi dijo que su investigación es importante porque nos hace considerar nuestra propia existencia. “Se relaciona con la antigua pregunta sobre la humanidad, nuestro lugar en el universo y nuestro destino”, dijo.

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