01
¿Por qué las estrellas exteriores de las galaxias orbitan tan rápido?
Las estrellas del borde de una galaxia orbitan casi tan rápido como las cercanas a su centro.
Según la gravedad de todo lo que podemos ver, las estrellas exteriores deberían moverse mucho más despacio, igual que los planetas exteriores avanzan lentamente alrededor del Sol. No lo hacen. La materia oscura es la explicación principal, pero nadie la ha detectado nunca directamente.
Dinámica galácticaMateria oscuraGravedad
02
¿Qué desencadena una supernova?
El núcleo de una estrella gigante colapsa en menos de un segundo. De algún modo, explota.
Cuando una estrella masiva se queda sin combustible, su núcleo se desploma sobre sí mismo y rebota. En las simulaciones, ese rebote a menudo se detiene. Qué lo reactiva, convirtiendo un colapso en uno de los sucesos más brillantes del universo, sigue en debate.
Física estelarNeutrinosAstrofísica nuclear
03
¿Por qué cantan los agujeros negros?
Los agujeros negros resuenan como campanas golpeadas, y algunos zumban a través del gas que los rodea.
Cuando dos agujeros negros se fusionan, el nuevo vibra en notas fijadas por su masa y su giro, y nuestros detectores las han oído como ondas gravitacionales. En el cúmulo de galaxias de Perseo, un agujero negro envía ondas de presión a través del gas caliente, una nota unas 57 octavas por debajo del do central. Qué pueden decirnos estas canciones sobre la propia gravedad sigue estudiándose.
Agujeros negrosOndas gravitacionalesAcústica
04
¿Qué es la energía oscura?
Algo está separando el universo, cada vez más rápido.
Desde 1998 sabemos que la expansión del universo se está acelerando. Lo que la impulsa constituye aproximadamente el 70 % de todo, nuestra mejor teoría calcula su intensidad de forma espectacularmente errónea, y estudios recientes sugieren que podría estar cambiando con el tiempo.
CosmologíaEnergía del vacío
05
¿Cómo se relacionan los grupos de Lie con el universo?
Las leyes de la física están escritas en el lenguaje de la simetría.
Los grupos de Lie son las matemáticas de la simetría suave y continua, como el giro de una esfera. Cada una de las fuerzas del Modelo Estándar surge de uno, y las leyes de conservación de la física se derivan de simetrías. Por qué la naturaleza eligió estos grupos en particular, y si hay uno mayor debajo de todos ellos, sigue sin respuesta.
MatemáticasSimetríaTeoría gauge
06
¿Se pueden derivar los 26 parámetros libres del Modelo Estándar?
Nuestra mejor teoría de la materia funciona con 26 números que nadie sabe explicar.
Las masas de las partículas, la intensidad de las fuerzas y la forma en que se mezclan las partículas se miden y luego se introducen a mano. La teoría funciona asombrosamente bien, pero no puede decir por qué esos números son los que son. Derivarlos de principios más profundos sería uno de los grandes logros de la física.
Física de partículasModelo Estándar