13/06/2018 | IALP, CONICET-UNLP
Sistemas caóticos: un astrónomo del CONICET dio nuevas pistas para entender su dinámica
Halló fuerte evidencia de la existencia de un tipo de órbitas que se encontraba en duda para gran parte de la comunidad científica mundial
muzzio
Juan Carlos Muzzio. Foto: CONICET.

El astrónomo Juan Carlos Muzzio, investigador superior jubilado del CONICET en el Instituto de Astrofísica de La Plata (IALP, CONICET-UNLP), publicó recientemente dos trabajos científicos en el Monthly Notices de la Royal Astronomical Society (MNRAS) de Londres, Inglaterra, en los que presenta fuerte evidencia de la existencia de un tipo de órbitas que se encontraba en duda y que plantea una excepción a la teoría vigente de la difusión caótica. La teoría del caos explica el movimiento de las órbitas en los sistemas estelares, pero en la actualidad tiene muchas aplicaciones, por lo que el hallazgo excede al campo de la astronomía y es de interés para múltiples disciplinas.

Dedicado al estudio matemático del caos y sus efectos en los sistemas estelares, particularmente en galaxias, Muzzio se abocó durante los últimos años de su carrera activa y, más aún desde su jubilación en 2014, a un tema “arriesgado”, ya que era negado por la mayor parte de la comunidad científica mundial: la existencia de órbitas parcialmente caóticas en el movimiento interno de sistemas que, como los estelares, conservan la energía.

“Una órbita es estable o caótica según conserve determinadas variables integrales -la energía, por ejemplo-. Yo trabajo con órbitas dentro de galaxias, que se diferencian de las órbitas planetarias porque no están reguladas como éstas por una masa enorme como es el Sol. Según modelos que hicimos desde el IALP, dentro de las galaxias impera el caos ya que más del 85 por ciento de las órbitas son caóticas”, detalló el experto. Según explicó, “el caos es un cambio grande. En una situación regular una pequeña alteración produce una mínima consecuencia. En el caso caótico, una leve alteración provoca un gran impacto. Una buena forma de graficarlo es lo que se conoce como efecto mariposa: si una mariposa agita sus alas en China puede provocar una tormenta en California. En los estudios de dinámica estelar, la comprensión del caos aporta información valiosa sobre cómo es el sistema”.

“Si bien se sabe que es teóricamente posible la existencia de dos tipos de órbitas caóticas, las total y las parcialmente caóticas, la presencia de las segundas era objetada desde hace tiempo. Yo pude corroborarlas, al menos durante intervalos de tiempo sumamente largos. Para hacerlo utilicé dos herramientas matemáticas: un modelo, que ya había sido usado con anterioridad por otros investigadores del instituto, y un mapa, o simulación, que me permitieron seguir el movimiento de las órbitas por tiempos increíblemente extensos: en el primer trabajo, por un período equivalente en el caso galáctico a un millón de veces la edad del Universo y, en el segundo, extendí eso a 50 veces más. Otra cosa que pude comprobar es que esas órbitas parcialmente caóticas están encerradas dentro de órbitas regulares y no participan en la difusión de Arnold, uno de los tipos de difusión caótica”, destacó.

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