Un cohete de materia oscura

El otro día veíamos un artículo -medio en broma, medio en serio- acerca de la utilización de un agujero negro como sistema de propulsión interestelar. Por si esa idea no era suficientemente extraña, ahora podemos ver otro sistema que propone nada más y nada menos que emplear materia oscura para alcanzar las estrellas. Y, se preguntarán ustedes, ¿cómo hacemos para usar en un cohete esta sustancia de la cual desconocemos prácticamente todo?

La respuesta la encontrarán en el curioso artículo Dark Matter as a Possible New Energy Source for Future Rocket Technology, de Jia Liu (lo que por otro lado me hace pensar que ya es oficial: el ArXiv se ha vuelto definitivamente loco). La propuesta del autor es crear una nave interestelar cruce de un estatocolector Bussard y un vehículo propulsado por antimateria. Al igual que el estatocolector, no es necesario que la nave lleve consigo todo el combustible desde el lanzamiento, ya que emplearía la materia oscura distribuida en el espacio interestelar, aunque en este caso sería materia oscura en vez de átomos de hidrógeno. Esto nos permite ahorrar una considerable masa (es decir, tiempo y dinero) en la construcción de la nave.

El funcionamiento es muy "simple": aceleramos la nave hasta velocidades elevadas (una millonésima de la velocidad de la luz) y vemos aumentar el flujo de partículas de materia oscura (¿neutralinos, axiones, ...?) que pasan por nuestro vehículo. Se supone que la densidad de la materia oscura en algunas zonas del halo galáctico es superior a cinco veces la de la materia bariónica convencional, así que por este lado el funcionamiento es más sencillo que en el caso de un estatocolector. Las partículas de materia oscura se introducirían en un "motor" especial que se cerraría después de haber dejado entrar a las partículas. Este motor de alta densidad se contraería, arrastrando a las partículas de materia oscura en el proceso y favoreciendo que colisionen unas con otras. Según la mayor parte de modelos, las partículas de materia oscura son sus propias antipartículas, así que cuando colisionan se desintegran produciendo partículas secundarias de materia bariónica que pueden ser dirigidas hacia la parte trasera del vehículo, produciendo una fuerza propulsiva como reacción. Según los cálculos más optimistas, en un par de días la nave alcanzaría la velocidad de la luz. El problema es que, según otras estimaciones, la densidad de materia oscura en las regiones externas de la galaxia es mucho menor, por lo que la nave de materia oscura no podría alcanzar velocidades relativistas en un plazo de tiempo asequible.

Por supuesto, esta hipotética nave tiene un punto débil muy importante, y es que para funcionar debidamente el motor tiene que estar fabricado con una sustancia "mágica" que interaccione más fuertemente de lo normal con la materia oscura para facilitar así su desintegración, ya que la materia normal es prácticamente "invisible" para la materia oscura. Por supuesto, otro problema que puede surgir está relacionado con la naturaleza misteriosa de esta sustancia que forma una cuarta parte del Universo, ya que es muy posible que los modelos teóricos estén equivocados y las partículas de materia oscura sean distintas a lo que imaginamos.

¿Volaremos algún día a las estrellas usando materia oscura?

(Esta es la pequeña contribución de este blog al Carnaval de la Física en Gravedad Cero).


Estatocolector Bussard (Joe Bergeron).