UC desarrolla experimento con plasmas que permite estudiar fenómenos cosmológicos en el laboratorio
Investigación publicada en revista del grupo Nature muestra cómo sistemas de física clásica pueden reproducir, de manera análoga, observaciones cosmológicas asociadas a la expansión del Universo y la energía oscura.
Un equipo de investigadores del Instituto de Física de la Pontificia Universidad Católica de Chile, en colaboración con la Universidad Adolfo Ibáñez, desarrolló un experimento que permite recrear en laboratorio fenómenos clave de la cosmología moderna, como la expansión del Universo y el comportamiento asociado a la energía oscura.
El estudio, publicado en la revista Communications Physics, demuestra que ondas de choque inducidas por plasmas anulares mediante láser pueden evolucionar de forma análoga a distintos modelos cosmológicos. A través de esta aproximación, los investigadores muestran que un sistema clásico con una evolución no lineal en el tiempo puede reproducir observaciones que, en cosmología, pueden observarse a escalas astronómicas.
“Lo que hemos desarrollado es una analogía experimental: un sistema físico clásico que reproduce ciertas observaciones del Universo. Esto no constituye una demostración de que los modelos cosmológicos sean correctos, pero sí permite explorarlos de manera controlada con un modelo análogo disponible en nuestro laboratorio”, explica el profesor Felipe Veloso, académico del Instituto de Física UC y coautor del estudio.
El trabajo muestra que la expansión de estas ondas de choque anulares iniciadas por plasmas pueden imitar regímenes dominados por radiación, materia e incluso efectos equivalentes a la energía oscura. Asimismo, ciertas perturbaciones en el plasma presentan comportamientos análogos a ondas gravitacionales en un contexto cosmológico.
El aporte del equipo UC, compuesto por los profesores Felipe Veloso y Julio Valenzuela, fue clave en el desarrollo de los experimentos y sus mediciones asociadas, las cuales resultaron complementarias a las ideas teóricas aportadas por el profesor Felipe Asenjo de la Universidad Adolfo Ibañez.
“Este tipo de investigación destaca la importancia de la colaboración entre distintas áreas de la física. Aquí convergen la física de plasmas, la hidrodinámica y la cosmología, mostrando que problemas muy complejos pueden abordarse desde enfoques experimentales complementarios”, agrega Veloso.
Este enfoque abre nuevas posibilidades para estudiar preguntas fundamentales sobre la evolución del Universo, complementando las observaciones con experimentos análogos reproducibles en el laboratorio de óptica y plasmas de la UC.
Link al articulo = https://www.nature.com/articles/s42005-026-02570-2