martes, 14 de marzo de 2023

Propulsión cósmica a chorro


Parto de una suposición en que el Universo anterior a la expansión, y a la radiación de fondo de microondas, tuviera una densidad similar a la de nuestra galaxia, debido a que la materia oscura estuviera formada por fermiones de poquísima masa y mucho volumen que estuvieran en contacto sin espacio entre ellos.


Supongo además que la materia ordinaria estuviera distribuida uniformemente entre la materia oscura por motivos desconocidos, quizá por reacciones entre sus partículas durante miles de eones, que las hubieran hecho dispersarse casi por igual.


Supongo también que toda esa materia, tanto la oscura como la conocida, estuviera formando una bola que flotase en un vacío absoluto, infinito y eterno. Esa bola, nuestro universo, se mantendría unida por la gravedad, que sería una propiedad de un sustrato local. Dicho sustrato daría consistencia a los campos, ondas y partículas que somos y conocemos.


A partir de pequeñas diferencias en el reparto de la materia ordinaria, la gravedad la agregaría en grumos que aumentarían progresivamente de densidad, sobre todo en sus centros de masa. En esos centros, con una pequeña porción de la materia ordinaria de cada grumo, se formarían agujeros negros supermasivos (SMBH), como los que ahora se ubican en el centro de las galaxias.


El resto de la materia ordinaria, atraída por los SMBH pero sin perder su energía cinética, que no los lleva a los SMBH, acabaría girando en torno a los SMBH en discos de acreción.


La velocidad de giro en las proximidades de los SMBH sería tan alta que los choques entre partículas provocarían reacciones nucleares, muchas de fusión, como las que se producen en el núcleo de las estrellas. Estas reacciones liberarían tanta energía que impulsarían la materia más próxima a velocidades superiores a la de escape del SMBH en esa órbita.


De las partículas producto de esas reacciones, impulsadas en todas las direcciones, solo podrían escapar las que no se dirigieran al plano del disco de acreción, ya que la materia del disco las absorbería o las frenaría. La dirección con menos obstáculos sería la perpendicular al plano.


Muchas de estas partículas tendrían carga eléctrica, iones y electrones. Las de menos masa, serían las más rápidas, de manera que habría una corriente eléctrica con una dirección preferente, la perpendicular al disco.


Toda corriente eléctrica produce un campo magnético circular perpendicular a la misma. Los campos magnéticos se oponen a las variaciones de la corriente que los producen. Esto llevaría a que las corrientes de partículas que parten de las reacciones del disco se canalizarán en chorros uniformes, constantes y estrechos, perpendiculares al disco.


Es decir, que las reacciones nucleares en los discos de acreción producirían chorros de materia ordinaria con velocidades superiores a la de escape, cercanas a la de la luz, lo que llaman chorros relativistas, o abreviado jets.


Supongo que los primeros jet pudieron escapar incluso de la masa del universo primitivo.


Un jet tiene mucha masa. Supongo que la atracción gravitatoria de los primeros jet pudo arrastrar parte de la materia oscura de la superficie de la bola que constituía el universo primitivo.


La materia ordinaria de los jets primitivos y la materia oscura arrastrada se unirían por gravedad formando las galaxias.


La extracción de masa de la bola inicial le restaría gravedad, así que su expulsión de masa (su expansión) se haría cada vez más rápida.