UNAM busca respuestas del universo con el uso de códigos numéricos

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El Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) realiza una investigación sobre la magnetohidrodinámica relativista, la cual ayudaría a entender fenómenos del universo a través de códigos numéricos computacionales.

En una entrevista con la Agencia Informativa del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), el investigador Alejandro Cruz Osorio explicó que la magnetohidrodinámica relativista (RMHD, por sus siglas en inglés) es una composición numérica de ecuaciones de la hidrodinámica en relación con el comportamiento.

El estudio numérico de la RMHD requiere de un código de relatividad numérica que se aplica a la astrofísica en fenómenos como la expulsión de chorros o jets relativistas, acreción en agujeros negros supermasivos, que se cree están en los centros de las galaxias.

Esta composición numérica podría aplicarse a la física solar y en la industria automotriz en cuanto a los fluidos y la aerodinámica, mencionó Cruz Osorio, quien destacó que estos códigos son complicados por el número de ecuaciones en su programación.

Sin embargo, en el Instituto de Astronomía de la UNAM, el investigador y su equipo encontraron que existen muchos códigos numéricos computacionales de MHD no relativistas.

Es decir, que son objetos de masas no tan grandes que deforman de menor manera el espacio-tiempo y no presentan velocidades cercanas a la de la luz, por lo que en estos casos solo se usa la hidrodinámica con las leyes clásicas de Newton, detalló Cruz Osorio.

El especialista comentó que en este trabajo también se añadieron las ecuaciones de parámetros relativistas y de gases no neutros, es decir, que de esta forma se consideran campos magnéticos existentes y de altas velocidades.

Para obtener éxito en su investigación, se tuvo que combinar las ecuaciones de Euler para fluidos, las de Einstein para campos gravitacionales fuertes y velocidades relativistas, y de Maxwell para campos magnéticos.

“A este conjunto de ecuaciones se le llama magnetohidrodinámica relativista. En México somos uno de los primeros en construir un código de este tipo, una herramienta que puede ser de utilidad para muchos astrónomos”, resaltó el investigador.

Dijo que algunas de las aplicaciones para este tipo de códigos son, por ejemplo, las simulaciones y descripciones matemáticas de los gases y material que cae al agujero negro del centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

“Este gas no cae directamente, sino que cae rotando a su alrededor, es decir, en trayectorias circulares. Eso se puede modelar con la hidrodinámica”, apuntó.

El investigador añadió que se estudiaron discos de acreción de este tipo y también jets o chorros de materia que se extienden a velocidades relativistas, además, modelaron su programación y comportamiento.

“Pusimos las ecuaciones en la computadora, las resolvimos y obtuvimos las soluciones numéricas del problema. Posteriormente hicimos la interpretación física de lo que se midió”, explicó el especialista.

Cruz Osorio mencionó que algunos de los problemas con los que quieren trabajar con este código son la muerte de algunas estrellas, como una supernova, así como la formación de los agujeros negros y la evolución e interacción de estrellas de neutrones.

NTX/

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