Motores Warp alienígenas podrían haber dejado rastros en el espacio, sugieren científicos

Este tipo de motores para desplazarse interestelarmente podrían dejar tecnofirmas detectables desde la Tierra.

Un nuevo artículo examina la ciencia detrás de estos motores que, al menos en nuestro planeta, por ahora solo existen en ficciones como Star Trek. Además, plantea si una falla en el contenedor de un motor Warp emitiría ondas gravitacionales detectables.

El artículo se titula Lo que nadie ha visto antes: formas de onda gravitacionales por colapso de un motor Warp. Los autores son Katy Clough, Tim Dietrich y Sebastian Khan, físicos de instituciones del Reino Unido y Alemania.

En la teoría científica

Hay espacio para los motores Warp —o de desplazamiento por curvatura— en la Relatividad General, y el físico mexicano Miguel Alcubierre describió en 1994 cómo podrían funcionar teóricamente. Es bien conocido en los círculos de la física y el espacio por su «motor Alcubierre».

Todos saben que ningún objeto puede viajar más rápido que la velocidad de la luz. Pero los motores Warp podrían ofrecer una solución alternativa. Al deformar el espacio-tiempo en sí mismo, una nave espacial con un motor Warp no rompería la regla de velocidad superior a la luz (FTL).

«A pesar de originarse en la ciencia ficción, los motores Warp tienen una descripción concreta en la relatividad general, con Alcubierre proponiendo por primera vez una métrica del espacio-tiempo que soportaba el viaje más rápido que la luz», escriben los autores.

Existen claras barreras científicas para construir un motor Warp. Pero es posible simular cómo funcionaría uno y cómo podrían detectarse mediante ondas gravitacionales en caso de una falla. Los motores Warp distorsionan el espacio-tiempo, al igual que las fusiones binarias de objetos compactos como agujeros negros y estrellas de neutrones. Es teóricamente posible que emitan una señal de onda gravitacional similar a las fusiones.

«Para buscar tales señales e identificarlas correctamente en los datos medidos, es importante entender su fenomenología y propiedades», explican los autores.

Todo comienza con entender cómo podrían funcionar estos motores de empuje por curvatura, y para eso, debemos profundizar en la física.

«La idea principal detrás de un motor Warp es que, en lugar de superar la velocidad de la luz directamente en un marco de referencia local, lo que violaría la invariancia de Lorentz, una “burbuja Warp” podría recorrer distancias más rápido que la luz —según lo medido por un observador distante— al contraer el espacio-tiempo delante de ella y expandirlo detrás de ella», afirma el artículo.

La primera barrera es que los motores Warp requieren una Condición de Energía Nula (NEC). La física establece que una región del espacio no puede tener una densidad de energía negativa. Hay soluciones teóricas para eso, pero por el momento, ninguna de ellas es práctica.

«Otros problemas con la métrica del motor Warp incluyen el potencial de curvas cerradas tipo tiempo y, desde una perspectiva más práctica, las dificultades para aquellos en la nave en controlar y desactivar la burbuja», señalan los autores. Esto se debe a que no habría forma de que la tripulación envíe señales al frente de la nave. Es difícil que los eventos dentro de la burbuja influyan en los eventos fuera de la burbuja Warp, como explica este artículo.

«Desde la perspectiva de la simulación dinámica del motor Warp, el desafío clave es la estabilidad», explican los investigadores.

Las ecuaciones muestran que el motor Alcubierre puede iniciar una burbuja Warp usando la Ecuación de Einstein, pero no se conocen ecuaciones que puedan sostenerla.

«No se conoce —hasta donde sabemos— ninguna ecuación de estado que mantenga la métrica del motor Warp en una configuración estable con el tiempo. Por lo tanto, aunque se puede requerir que inicialmente la burbuja Warp sea constante, rápidamente evolucionará fuera de ese estado y, en la mayoría de los casos, el fluido Warp y las deformaciones del espacio-tiempo se dispersarán o colapsarán en un punto central», detallan.

Aunque la inestabilidad es un obstáculo principal para los motores Warp, también es lo que podría hacerlos detectables. Si un motor Alcubierre logra una velocidad constante, no es detectable. No genera ondas gravitacionales y no tiene masa ADM (Arnowitt-Deser-Misner, nombrada así por tres físicos).

Motores Warp como tecnofirmas

Pero el motor Warp solo es indetectable si es constante y estable. Una vez que se descompone, acelera o desacelera, podría ser detectable. En su trabajo, los autores permiten que la burbuja Warp colapse.

«Físicamente, esto podría estar relacionado con una falla en el campo de contención que la civilización post-Warp (presumiblemente) utiliza para mantener la burbuja Warp contra el colapso», escriben.

En sus formulaciones, la naturaleza de la nave en sí no es importante. Solo la burbuja Warp y el fluido Warp dentro son significativos.

Los investigadores simularon la descomposición de la burbuja Warp. Encontraron que el colapso generaba ondas gravitacionales con características diferentes a las generadas por las fusiones.

«La señal llega como una ráfaga, inicialmente sin contenido de ondas gravitacionales, seguida por un período oscilatorio con una frecuencia característica del orden de 1/[R]», precisan. «En general, la señal es muy distinta de las típicas coalescencias binarias compactas observadas por los detectores de ondas gravitacionales y más similar a eventos como el colapso de una estrella de neutrones inestable o la colisión frontal de dos agujeros negros».

Los autores señalan que, aunque el motor Warp crea una señal de ondas gravitacionales, está fuera del rango de frecuencia de nuestros detectores terrestres actuales. «Se han hecho propuestas para detectores de mayor frecuencia, por lo que en el futuro, uno podría establecer límites sobre la existencia de tales señales».

La nave en sí también podría enviar algún tipo de señal multimensajero, pero es difícil saber cómo la materia de la nave interactuaría con la materia regular.

«Dado que no conocemos el tipo de materia utilizada para construir la nave Warp, no sabemos si interactuaría —aparte de gravitacionalmente— con la materia normal mientras se propaga por el universo», explican los investigadores.

Civilizaciones extraterrestres

Es posible que algún tipo de solución para el viaje FTL exista algún día en un futuro distante. Si es así, podría estar relacionado con una mejor comprensión de la materia oscura y la energía oscura. Si existen ETI (inteligencias extraterrestres), podrían estar en una posición para explotar conocimientos fundamentales del universo que aún no poseemos.

Si han descubierto cómo construir y usar un motor Warp, incluso con todas sus aparentes imposibilidades, sus actividades podrían crear ondas gravitacionales que nuestros futuros observatorios podrían detectar, incluso en otras galaxias. Pero por ahora, todo es teórico.

«Advertimos que las formas de onda obtenidas probablemente sean muy específicas del modelo empleado, que tiene varios problemas teóricos conocidos. Se necesitaría más trabajo para entender cuán genéricas son las firmas y caracterizar adecuadamente su detectabilidad», concluyen los autores del estudio publicado en arXiv.

Fuente: UT. Edición: MP.