Un técnico comprueba uno o de los grandes espejos situados en los extremos del detector LIGO./MATT HEINTZE/CALTECH/MIT/LIGO LAB

Los fenómenos microscópicos afectan a los aislados espejos del gigantesco detector de ondas gravitacionales LIGO.

 

Y sin embargo se mueven. La famosa frase de Galileo se podría aplicar a los espejos del gigantesco instrumento LIGO, que hizo historia cuando detectó ondas gravitacionales por primera vez. Ahora, sus científicos han comprobado que el ámbito de la física cuántica no se reduce a lo muy pequeño, lo invisible e imperceptible, lo que supuestamente no afecta a cualquier objeto no microscópico. El omnipresente y constante ruido cuántico inherente al Universo se muestra en su especial ambiente de trabajo y consigue mover objetos macroscópicos de 40 kilogramos de peso, como son los espejos que contiene LIGO. Este efecto, que han podido medir, se produce a temperatura ambiente.

"Se trata de algo notable, porque estas fluctuaciones ocurren en unas escalas de tamaño que son comparables a las dimensiones de las partículas elementales", comentan Valeria Sequino y Mateusz Bawaj en la revistaNature, donde se publica el trabajo de los científicos de LIGO. El ruido cuántico, normalmente imperceptible pero siempre presente, incluso en el llamado vacío en el que trabaja LIGO, puede llegar a mover estos grandes espejos una distancia pequeñísima, de 10 a 20 metros. "Un átomo de hidrógeno mide 10 a -10 metros, así que el desplazamiento de los espejos es a un átomo de hidrógeno lo que un átomo de hidrógeno es a nosotros, y lo medimos", explica LeeMcCuller, investigadorkavli in del Instituto Kavli de Astrofísica y miembro del equipo del Instituto Tecnológico de Massachussetts (MIT) en LIGO.

Los científicos pretendían con su trabajo aumentar la sensibilidad de la instalación de LIGO situada en Louisiana (EEUU) y formada por dos túneles de cuatro kilómetros de longitud en angulo recto con espejos en los extremos. "Lo especial de este experimento es que hemos visto efectos cuánticos en algo que es tan grande como un ser humano", señala Nergis Mavalvala. "En cada nanosegundo de nuestra existencia a nosotros también nos mueven estas fluctuaciones cuánticas pero nuestra energía térmica es demasiado grande para que afecten a nuestros movimientos tanto que se pueda medir. Con los espejos de LIGO hemos trabajado mucho para aislarlos de las fuerzas térmicas y de otro tipo, así que están tan quietos que los mueven las fluctuaciones cuánticas, estas extrañas palomitas que explotan continuamente en el Universo".

De hecho, el desplazamiento de los espejos es algo que se ajusta a las predicciones de la mecánica cuántica para objetos de este tamaño pero nunca antes se había podido medir, informa el MIT.

LIGO es un interferómetro excepcionalmente sensible que permite detectar las consecuencias de algunos de los acontecimientos más catastróficos en el Universo, como la fusión de dos agujeros negros, en forma de ondas gravitacionales. Ese fue su primer resultado, en 2015. Desde entonces ha observado varias fusiones más, tanto de agujeros negros como de estrellas de neutrones.

El detector funciona con luz laser y ya se sabe que la luz es tanto onda como partícula y que en las medidas de esta radiación se aplica el principio de incertidumbre de Heisenberg, por el cual no es posible medir la posición y el momento de un objeto de forma simultánea con precisión ilimitada. De ahí el intento de reducir lo más posible la incertidumbre en las medidas de LIGO para poder aumentar la sensibilidad y detectar más fenómenos.

Los científicos lo han conseguido al reducir el ruido cuántico con instrumentos nuevos y de paso han comprobado que la física cuántica no se aplica solo, a efectos prácticos, a lo muy pequeño. No está mal para un solo experimento, aunque luego haya habido que suspender el trabajo con el detector LIGO temporalmente por el coronavirus.

07/07/2020 07:17

 

Imagen del cielo completo visto en rayos X por el telescopio espacial eRosita./MPE/IKI

La primera imagen de un nuevo telescopio espacial ruso alemán duplica el número de fuentes emisoras conocidas hasta ahora

 

La primera imagen completa del cielo en rayos X que ha obtenido un nuevo telescopio espacial de Rusia y Alemania es espectacular, pero los datos a partir de los que se ha generado son mucho más importantes. En ella figuran más de un millón de objetos calientes y energéticos, fenómenos violentos como los lejanos agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias. El objetivo principal de la misión, llamada eRosita, es estudiar la misteriosa energía oscura.

El nuevo mapa del Universo, que cartografía las emisiones que no vemos en las observaciones en luz visible o en radio, muestra casi el doble de fuentes de rayos X que las identificadas durante los 60 años de existencia de este tipo de astronomía, explican los astrónomos del telescopio eRosita, lanzado en julio del año pasado. La imagen, una de varias más limitadas, es una presentación de millones y millones de datos. Por ejemplo, las unidades de luz, los fotones captados, se han coloreado en función de su energía de menos a más (del rojo al azul). Además hay que tener en cuenta, como en toda observación astronómica, que se está mirando hacia atrás en el tiempo, observando también radiación emitida cuando el Universo era más joven. En este aspecto se ha llegado cuatro veces más lejos.

"Esta imagen de todo el firmamento cambia por completo la forma en que vemos el universo energético; observamos una gran cantidad de detalles, la belleza de las imágenes es realmente impresionante", afirma Peter Predehl , investigador principal de eRosita en el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE). Pero por delante, los científicos tienen años y años de estudio de todo lo que han captado en solo seis meses, más lo que captarán en los próximos años, dado que el último análisis parecido lo hizo el telescopio Rosat, hace 30 años, y entonces se remontó cuatro veces menos en tiempo y distancia.

Cómo se hizo el barrido del cielo en 360 grados para obtener finalmente, y tras mucho trabajo, esta imagen, merece una explicación. El telescopio eRosita va a bordo de un satélite que se mantiene en el segundo punto de Lagrange, un punto de equilibrio en el sistema Sol-Tierra situado a 1,5 millones de kilómetros de nuestro planeta. El satélite SRG es ruso y los instrumentos de eRosita alemanes.

El telescopio cuenta con siete cámaras y durante seis meses ha rotado de manera continua captando de forma uniforme todo lo que ve desde ese lugar de privilegio para la observación, dentro del Sistema Solar. Para generar la imagen, el cielo se ha proyectado en una elipse, en la que el corazón de la Vía Lactea está en el centro y la galaxia se extiende en horizontal. La Vía Láctea se ve sobre todo en azul porque al haber mucho polvo y gas entre medias en el plano galáctico solo se captan las fuentes más fuertes de rayos X. Encima se distingue en colores rojizos la llamada burbuja local de gas caliente, que están atravesando el Sol y sus planetas. El gran punto blanco es Escorpio X-1, una estrella binaria que es el la fuente de rayos X más brillante.

En cuanto a lo que aparece fuera de la galaxia, la mayoría de las fuentes detectadas son núcleos activos de galaxias muy distantes, que contienen agujeros negros supermasivos, informa MPE. Estos se mezclan con cúmulos de galaxias, que se ven como manchas brillantes por el gas caliente confinado por halos de materia oscura. También hay estrellas solitarias y binarias, agujeros negros y restos de explosiones de supernova, así como fenómenos considerados menos frecuentes y exóticos, como la fusión de dos estrellas de neutrones. "El telescopio a menudo capta inesperadas explosiones de rayos X y tenemos que alertar a los telescopios terrestres inmediatamente para intentar comprender qué los produce", explica Mara Salvato, astrónoma del equipo.

Con esta información el proyecto quiere abordar problemas básicos de la cosmología actual, para entender la evolución del Universo. Cartografiar millones de galaxias activas para comprender el efecto de la gravedad en la formación de los 100.000 cúmulos existentes estimados es un objetivo, también relacionado con intentar entender la forma de actuar de la energía oscura, que tiene que contrarrestar la gravedad, en la aceleración de la expansión del Universo.

Para los astrofísicos rusos, el camino ha sido muy largo y dificultoso desde que desapareció la Unión Soviética. En el satélite van otros telescopios rusos complementarios de eRosita y SRG es la única misión ambiciosa de astrofísica que Rusia tiene activa en la actualidad. Hasta ahora, por lo menos, está siendo todo un éxito.

23/06/2020 07:32

Por MALEN RUIZ DE ELVIRA

Disco alrededor de la joven estrella donde se detectaron los signos del fenómeno.Foto Afp

Hasta ahora se han identificado miles de exoplanetas, pero poco se sabe acerca de cómo se forman, explican

 

Observaciones realizadas con el Telescopio Muy Grande (VLT, por sus siglas en inglés), del Observatorio Europeo Austral (ESO), captaron reveladoras señales del nacimiento de un sistema estelar. Alrededor de la joven estrella AB Aurigae hay un denso disco de polvo y gas en el que los astrónomos detectaron una estructura espiral prominente con un "giro" que marca el sitio donde se puede estar formando un planeta.

La característica observada podría ser la primera evidencia directa de un planeta recién nacido.

"Hasta ahora se han identificado miles de exoplanetas, pero poco se sabe sobre cómo se forman", afirmó Anthony Boccaletti, quien dirigió este estudio desde el Observatorio de París, Universidad PSL.

Los astrónomos saben que los planetas nacen en discos polvorientos que rodean a las estrellas jóvenes, como AB Aurigae, a medida que el polvo y el gas frío se amontonan. Las nuevas observaciones realizadas con el VLT, publicadas en la revista Astronomy & Astrophysics, proporcionan pistas cruciales para ayudar a los científicos a entender mejor este proceso.

"Necesitamos observar sistemas muy jóvenes para captar el momento en que se forman los planetas", señaló Boccaletti en un comunicado. Pero, hasta ahora, los astrónomos habían sido incapaces de obtener imágenes lo suficientemente nítidas y profundas de estos discos jóvenes para encontrar el punto exacto que marca el lugar donde puede estar naciendo un planeta.

Las nuevas imágenes presentan una impresionante espiral de polvo y gas alrededor de AB Aurigae, situada a 520 años luz de la Tierra, en la constelación de Auriga (el cochero). Este tipo de espirales indican la presencia de planetas recién nacidos, que "patean" el gas, creando "perturbaciones en el disco en forma de onda, algo así como la estela de un barco en un lago", explicó Emmanuel Di Folco, del Laboratorio de Astrofísica de Burdeos (LAB), en Francia, que también participó en el estudio.

Puntos de perturbación

A medida que el planeta gira alrededor de la estrella central, esta onda toma forma de brazo espiral. En la nueva imagen de AB Aurigae, la región amarilla espiral que se ve cerca del centro, intensamente brillante (que, respecto de su estrella, se encuentra a la misma distancia que Neptuno del Sol), es uno de estos puntos de perturbación en el que el equipo cree que se está formando un planeta.

Las observaciones del sistema AB Aurigae realizadas hace unos años con el Atacama ALMA, del que ESO es socio, proporcionaron los primeros indicios de que se estaban formando planetas alrededor de la estrella. En las imágenes de este instrumento, los científicos vieron dos brazos espirales de gas cerca de la estrella, que se encuentran dentro de la región interior del disco.

Luego, en 2019 y principios de 2020, Boccaletti y un equipo de astrónomos de Francia, Taiwán, Estados Unidos y Bélgica, se propusieron captar una imagen más clara dirigiendo hacia la estrella el instrumento Sphere del VLT de ESO, en Chile. Las imágenes son las más profundas del sistema AB Aurigae obtenidas hasta la fecha.

Con el potente sistema de captación de imágenes de Sphere, los astrónomos pudieron ver la luz más débil proveniente de los pequeños granos de polvo y las emisiones del disco interior. Así, confirmaron la presencia de los brazos espirales detectados por primera vez por ALMA y también vieron otra característica destacada: un "giro", que indica la presencia de un planeta formándose en el disco.

Ilustración del sistema triple HR 6819, donde se encuentra el agujero negro más cercano a la Tierra (Observatorio Europeo Austral (ESO).

Un equipo de astrónomos ha descubierto el agujero negro más cercano a nuestro Sistema Solar jamás detectado hasta la fecha, a “solo” 1 000 años luz de la Tierra. La región forma parte de un sistema estelar triple observable a simple vista.

 

El grupo, integrado por científicos del Observatorio Europeo Austral (ESO), la Universidad Estatal de Georgia (EE. UU.) y la Academia de Ciencias de la República Checa (Praga), encontró evidencias de la presencia de este objeto invisible rastreando a sus dos estrellas compañeras. Los investigadores afirman que este sistema podría ser sólo la punta del iceberg, ya que, en el futuro, podrían descubrirse muchos más agujeros negros similares. El estudio se publica en la revista Astronomy & Astrophysics.

“Nos sorprendimos mucho cuando nos dimos cuenta de que se trata del primer sistema estelar con un agujero negro que se puede ver a simple vista”, afirma Petr Hadrava, investigador emérito en la academia checa y coautor de la investigación. Situado en la constelación de Telescopium, el sistema —agrupación de estrellas que orbitan en torno a un punto común— está tan cerca de la Tierra que sus estrellas se pueden ver desde el hemisferio sur sin prismáticos ni telescopio en una noche oscura y despejada.

El equipo estudiaba la agrupación de ambos astros, llamado HR 6819, como parte de una investigación de sistemas de doble estrella. Las observaciones tomadas durante varios meses mostraban que una de las dos estrellas visibles orbitaba alrededor de un objeto invisible cada 40 días y la segunda estrella quedaba a una gran distancia de este par interior. Al analizar los datos quedaron sorprendidos al descubrir un tercer cuerpo previamente desconocido: un agujero negro.

El agujero negro oculto en HR 6819 es uno de los primeros de masa estelar —al menos tres veces la masa del Sol— descubierto que no interactúan violentamente con su entorno y, por lo tanto, parecen verdaderamente negros. Pese a ello, el equipo pudo detectar su presencia y calcular su masa, unas cuatro veces la de nuestra estrella, al estudiar la órbita de la estrella situada en el par interior.

Los astrónomos han detectado tan solo un par de docenas de agujeros negros en nuestra galaxia hasta la fecha. Casi todos ellos interactúan con su entorno y dan a conocer su presencia mediante la liberación de rayos X. El descubrimiento de uno silencioso e invisible proporciona pistas sobre dónde podrían estar los numerosos agujeros negros ocultos en la Vía Láctea.

De hecho, los astrónomos creen que su descubrimiento podría arrojar algo de luz sobre un segundo sistema. “Nos dimos cuenta de que otro sistema, llamado LB-1, también puede ser triple, aunque necesitaríamos más observaciones para afirmarlo con seguridad”, afirma Marianne Heida, investigadora del ESO en Garching (Alemania) y coautora del artículo.

“LB-1 está un poco más lejos de la Tierra, pero todavía lo bastante cerca en términos astronómicos, lo cual significa que probablemente existen muchos más sistemas como este. Al encontrarlos y estudiarlos podemos aprender mucho sobre la formación y evolución de esas estrellas”

6 mayo 2020

(Tomado de La Vanguardia)

La cámara de luz visible de la sonda espacial Juno logró captar con detalle las nubes turbulentas y los poderosos vientos que se arremolinan en el planeta gaseoso.

La cámara de luz visible de la sonda espacial Juno logró captar con detalle las nubes turbulentas y los poderosos vientos que se arremolinan en el planeta gaseoso.

A miles de millones de kilómetros de la Tierra la sonda espacial Juno de la NASA recientemente hizo su sobrevuelo cercano número 26 a Júpiter, logrando capturar sorprendentes imágenes que muestran el caos y la maravilla del planeta más grande de nuestro sistema solar.

La sonda equipada con una potente cámara de luz visible consiguió hacer fotografías que revelan detalles de sus nubes turbulentas y los poderosos vientos que se arremolinan en el planeta gaseoso.

A partir de estas imágenes en bruto, el ingeniero de 'software' del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Kevin Gill, y el entusiasta del espacio Michael Galanin procesaron el material para obtener una alucinante fotografía, recoge el portal Science Alert.

La instantánea muestra la intensa actividad en una zona llamada región filamentaria plegada, al norte del planeta.

Varias de estas caóticas regiones ya habían sido estudiadas por los dispositivos Voyager, Cassini y Hubble, pero la sonda Juno ha conseguido capturar las mejores imágenes hasta la fecha, lo que permite estudiarlas con mayor detalle.

La misión espacial Juno de la NASA, que orbita Júpiter desde 2016, tiene programado hacer su último acercamiento al planeta a mediados del año próximo, antes de sumergirse por completo en las nubes del gigante gaseoso recopilando la mayor cantidad de datos posible.

19 abril 2020

(Con información de RT en Español)

Primera observación de estrella orbitando en elipse el agujero negro central de la Vía Láctea.Foto ESO/L Calçada Europa Press

Estrella y agujero negro en el centro de la Vía Láctea se mueven según su teoría

Observaciones realizadas con el Very Large Telescope (VLT) han revelado, por primera vez, que la estrella que orbita el agujero negro supermasivo que hay en el centro de la Vía Láctea, se mueve tal y como lo predijo la teoría de la relatividad de Einstein.

Su órbita tiene forma de rosetón (y no de elipse, como sugería la teoría de la gravedad de Newton). Este resultado tan buscado fue posible gracias a las mediciones, cada vez más precisas, llevadas a cabo a lo largo de casi 30 años, lo que ha permitido a los científicos desbloquear los misterios del gigante que acecha en el corazón de la Vía Láctea.

La relatividad de Einstein predice que las órbitas enlazadas de un objeto alrededor de otro no están cerradas, como en la gravedad newtoniana, sino que tienen un movimiento de precesión (respecto al eje) hacia adelante. Este famoso efecto –descubierto en la órbita del planeta Mercurio alrededor del Sol– fue la primera evidencia en favor de la relatividad general.

Pero 100 años después, los científicos han detectado el mismo efecto en el movimiento de una estrella que orbita la fuente de radio compacta Sagitario A*, en el centro de la Vía Láctea. "Este avance observacional fortalece la evidencia de que Sagitario A* debe ser un agujero negro supermasivo de cuatro millones de veces la masa del Sol", afirma Reinhard Genzel, director del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) en Garching (Alemania), y artífice del programa de 30 años de duración que ha llevado a este resultado.

Situado a 26 mil años luz del Sol, Sagitario A* y el denso cúmulo de estrellas que hay a su alrededor, proporcionan un laboratorio único para poner a prueba la física en un régimen de gravedad extremo e inexplorado. Una de estas estrellas, S2, se precipita hacia el agujero negro supermasivo desde una distancia de menos de 20 mil millones de kilómetros (120 veces la distancia entre el Sol y la Tierra), lo que la convierte en una de las estrellas más cercanas en órbita alrededor del gigante masivo.

En su aproximación más cercana al agujero negro, S2 atraviesa el espacio a casi 3 por ciento de la velocidad de la luz, completando una órbita una vez cada 16 años. "Tras seguir a la estrella en su órbita durante más de dos décadas y media, las mediciones detectan, de manera robusta, la precesión Schwarzschild de S2 en su camino alrededor de Sagitario A*", declara Stefan Gillessen, líder del análisis publicado ayer en la revista Astronomy & astrophysics.

La mayoría de las estrellas y planetas tienen una órbita no circular y, por lo tanto, se acercan y se alejan del objeto alrededor del cual giran. La órbita de S2 tiene un movimiento de precesión, lo que significa que la ubicación de su punto más cerca-no al agujero negro supermasivo cambia con cada giro, de modo que la siguiente órbita gira con respecto a la anterior, creando una forma de rosetón. La teoría de la relatividad proporciona una predicción precisa de cuánto cambia su órbita y las últimas mediciones de esta investigación coinciden exactamente. Este efecto, conocido como precesión Schwarzschild, no se había medido nunca antes en una estrella alrededor de un agujero negro.

El estudio realizado con el VLT, un telescopio del ESO (European Southern Research) ayuda también a saber más sobre los alrededores del agujero negro supermasivo del centro de la Vía Láctea. "Debido a que las mediciones de S2 se ajustan tan bien a la Relatividad General, podemos establecer límites estrictos sobre la cantidad de material invisible (como materia oscura o posibles agujeros negros más pequeños) que hay alrededor de Sagitario A*", señalan Guy Perrin y Karine Perraut, científicos franceses del proyecto, que añaden que esto permite "entender la formación y evolución del agujero negro".

Este resultado es la culminación de 27 años de observaciones de la estrella S2 utilizando, durante la mayor parte de este tiempo, una flota de instrumentos instalados en el VLT de ESO, ubicado en el desierto de Atacama, en Chile. El número de puntos de datos que marcan la posición y la velocidad de la estrella atestigua la minuciosidad de esta investigación: más de 330 mediciones con instrumentos Gravity, Sifoniy Naco. Dado que S2 tarda años en orbitar el agujero negro supermasivo, fue crucial seguir a la estrella durante casi tres décadas.

Más predicciones acertadas

La investigación fue realizada por un equipo internacional liderado por Frank Eisenhauer, del MPE, con colaboradores de Francia, Portugal, Alemania y ESO. El equipo conforma la colaboración Gravity, que lleva el nombre del instrumento que desarrollaron para el Interferómetro VLT, que combina la luz de los cuatro telescopios VLT de ocho metros formando un súpertelescopio (con una resolución equivalente a la de un telescopio de 130 metros de diámetro).

El mismo equipo dio a conocer, en 2018, otro efecto predicho por la teoría de la relatividad: vieron la luz recibida de S2 estirándose a longitudes de onda más largas a medida que la estrella pasaba cerca de Sagitario A*.

"El resultado anterior demostró que la luz emitida por la estrella experimenta la relatividad general. Ahora hemos establecido que la propia estrella sufre los efectos de la relatividad general", afirma Paulo García, investigador del Centro de Astrofísica y Gravitación de Portugal y uno de los científicos principales del proyecto Gravity.

El científico chileno espera que grandes incógnitas de la astronomía se resuelvan en el siglo XXI.

 

José Maza sostiene, en entrevista, que 5% del universo es materia común, 25 materia oscura y 70 energía oscura, "que no sabemos qué es"

 Un humano de sapiencia académica dice a miles de kilómetros de distancia: "estamos viviendo días extraños".

Desde su natal Chile, en una llamada telefónica, comparte: "tengo siete décadas en el planeta y nunca había vivido algo así". Se refiere a la pandemia, por lo que propone reflexionar sobre lo importante: "el amor, la amistad y la solidaridad", ya que siempre estamos "corriendo, buscando quimeras que no sirven para nada".

Confía en la ciencia para evitar más muertes. Recuerda que la historia ha revelado su importancia en la vida porque, cuando él era niño, en su natal Valparaíso, el promedio de vida no era de más de 50 años. Pero hoy día, la cifra casi se duplica. Él lo confirma con su mamá, española republicana que llegó al Cono Sur como exiliada del franquismo. Tiene 91 años y eso es "gracias a la ciencia".

José María Maza Sancho, uno de los más reconocidos astrónomos de Latinoamérica, dice que la investigación sirve "para que estemos vivos".

Además de su reconocimiento académico, José Maza está investido honoris causa por la universidad más importante: la de la vida. Valga la metáfora para el Premio Nacional de Ciencias Exactas 1999, punta de lanza de una generación de brillantes astrónomos, y quien ha destacado como un gran divulgador, que ha "tenido la paciencia de escribir libros", como Somos polvo de estrellas, que se ha editado unas 22 veces y que la temporada de contingencia detuvo su promoción. Se edita bajo el sello Planeta.

Uno de los grandes asuntos de la ciencia, asegura el astrónomo, es que el ser humano no se reconoce como parte del universo, pero "somos fabricados de átomos, igual que las estrellas".

A través de las evidencias

El doctor explica: "lo lindo es que la ciencia a través de evidencias nos ha hecho ver que los átomos de nuestro cuerpo, de la Tierra, de todo lo que nos rodea, fueron hechos en el interior de una estrella. Venimos de ellas", sostiene el experto, autor de unos 120 artículos y libros como Astronomía contemporánea y Supernovas.

Lo que publica Maza en su libro es lo que han dicho varios: que no sólo estamos unidos con el universo, sino que estamos conectados con las estrellas, que son las primeras que nacen y que no tienen otros elementos que el hidrógeno y el helio, y en su interior es donde se fragua lentamente, primero más helio, luego carbón, nitrógeno, oxígeno... y todos los elementos químicos que constituyen lo que nos rodea”.

Hay que recordar que "siete mil millones de personas en el planeta estamos unidos, pero también somos parte de un todo más grande: el universo".

Carl Sagan decía que somos "material estelar" y María Teresa Ruiz planteaba en un libro que somos "hijos de las estrellas".

Ahora, en su cita editorial, Maza asevera: "la historia cambia de nombre, pero el contenido es el mismo: todos los átomos que componen nuestro cuerpo, salvo el hidrógeno, han sido fabricados al interior de una estrella".

Origen del tiempo y el espacio

El tiempo, el espacio y la materia se originaron con una explosión inicial: el Big Bang, hace 13 mil 800 millones de años.

“Todo lo que podemos ver con los telescopios más grandes del mundo está reducido a un punto que una vez explotó. No hay antes del Big Bang, en el estricto rigor; pero yo debería decir: no lo sabemos. Si hubo algo antes de que todo lo que vemos fuera un punto, no podemos indagarlo. De alguna manera es parecido como la historia de cada uno de nosotros.”

Simplifica: “les digo a los jóvenes en mis conferencias: ¿qué hacían, por ejemplo, en 1970? Muchos me ven con asombro y aseguran que aún no nacían. Pues le respondo que yo no estaba en la Primera Guerra Mundial, porque mi historia comienza después. La historia de cada uno de nosotros empieza en el momento de nuestro alumbramiento. Entonces, no puedo indagar de mi vida hasta el minuto en qué nací, no puedo ir más atrás. Lo mismo pasa con el universo: no puedes ir atrás del Big Bang porque no hay ninguna manera de indagar”.

De acuerdo con José Maza, preguntarse qué había antes no es un tema para la ciencia, que “no es meditación trascendental. Son datos. El antes del Big Bang creo que es una manera entretenida de conversación entre filósofos o teólogos”.

La ciencia, asegura el divulgador, es como "una investigación de detectives tipo Sherlock Holmes, quien iba al lugar, entrevistaba y juntaba evidencias. No meditaba sobre el crimen. La ciencia es una investigación permanente. Primero, se hace una hipótesis, que diga: creo que esto debe ser así y asá, y otros colegas, en otro lado, comienzan a probar si es verosímil o no, y en la medida en que todo mundo va acumulando datos, se va estableciendo una verdad".

José Maza destaca algunas de las grandes incógnitas de la astronomía, como las de la materia y la energía oscuras, que "espero se resuelvan en el siglo XXI".

Argumenta: "la materia común y corriente es alrededor de 5 por ciento de todo lo que hay (lo que han captado todo tipo de instrumentos astronómicos); 25 por ciento es materia oscura, y el 70 por ciento restante es la energía oscura. Los astrónomos lo único que vemos es la materia común y a partir de lo que vemos en ella, tenemos que deducir qué hace la materia oscura (que no la vemos), y también tenemos que inferir qué es y cuál es la cuantía de la energía oscura. Confío en que en los 10 años próximos deberíamos saber en qué consiste la materia oscura".

Recalca: "70 por ciento de la energía total del universo proviene del espacio vacío, a lo que llamamos energía oscura, que, a decir verdad, no tenemos la menor idea de qué es, pero posiblemente esté acelerando la expansión del universo".

Respecto de la materia oscura, se hacen investigaciones, como las del Consejo Europeo para la Investigación Nuclear (CERN, por su siglas en francés) con su Gran Colisionador de Hadrones, la máquina más grande construida por el ser humano, con la que se descubrió en 2012 la partícula llamada bosón de Higgs.

"El bosón de Higgs es sólo una más de entre un zoológico de partículas, las cuales tienen características que las hacen únicas. Entonces, puede que en el CERN encuentren partículas que correspondan a la materia oscura", comenta.

Tema más difícil

Ahora, dice Maza "la energía oscura es un tema más difícil y no sé si en 20 años vamos a tener una respuesta a su enigma".

Otra interrogante "es saber si podemos reconocer algún planeta que esté girando en torno a otra estrella. Todos los telescopios grandes quieren responder si hay vida en los exoplanetas, como los han llamado".

Le han preguntado comúnmente al doctor qué se necesita para ser un científico. A lo que siempre responde: "tienes que ser una persona inquieta, que no se conforma con las respuestas que le dan, pero sobre todo ser alguien que le guste aprender toda la vida. Eso es curiosidad intelectual. Y algo esencial: no se trata de motivar a los ya motivados, sino de motivar a los niños, que son libros en blanco que están por ser escritos".

Sábado, 11 Abril 2020 06:28

Lactómeda: el futuro de la humanidad

Lactómeda: el futuro de la humanidad

¿Hasta dónde podemos llegar en nuestra exploración del espacio?

Estos días festivos muchos teníamos planeado irnos de viaje y escapar así unos días de la ciudad. Hoy les proponemos salir de casa y hacer este viaje. De hecho, no solo salir de la ciudad, sino del país, del planeta e incluso de nuestro sistema solar. Elijan el destino: playas paradisiacas con atardeceres dobles, montañas infinitas o selvas de vegetación frondosa. Es un viaje con la imaginación, así que pueden soñar a su antojo.

La idea de salir de nuestro planeta, sin embargo, no es únicamente un ejercicio de imaginación. La agencia espacial europea (ESA), por ejemplo, ha creado un consorcio de empresas, incluyendo la del británico Norman Foster, para estudiar la viabilidad de construir ciudades en la Luna y en Marte usando impresoras 3D. Sin embargo, estos proyectos son solo el principio. En última instancia, la supervivencia de la especie humana va a depender de la capacidad de viajar mucho más allá de Marte, fuera del sistema solar. No solo por la vida limitada del Sol, sino por otros muchos peligros que nos acechan en nuestra galaxia.

Fuera del sistema solar, el destino más cercano con el que podemos soñar es el planeta Próxima b, descubierto en el 2016 por el equipo del español Guillem Anglada-Escudé. A pesar de ser el más cercano, la distancia a este planeta es de unos 40,000,000,000,000 km, por lo que usando cohetes de propulsión tardaríamos unos 75.000 años en llegar. Sin embargo, la tecnología para crear cohetes que se acerquen a la velocidad de la luz (límite máximo alcanzable según las leyes de la física) está dejando de ser ciencia ficción y de aquí a un siglo es posible que podamos alcanzar estos destinos en un tiempo más razonable (os hablaremos de esto otra semana).

Hoy, sin embargo, vamos a ser todavía mucho más ambiciosos. No vamos a pensar que podremos hacer en cientos, sino en miles o millones años y nos vamos a escapar, no de nuestro sistema solar, sino de nuestra galaxia. La imaginación no nos la confina nadie. Dentro de millones de años estaremos rozando la inmortalidad, podremos aguantar la radiación del espacio exterior y viajar a velocidades próximas a la de la luz. ¿Existe algún límite a nuestra exploración del Universo? La respuesta es que sí.

Las galaxias, como los humanos, son gregarias y muy raramente están solas. Nuestra Vía Láctea, junto con la galaxia de Andrómeda y unas decenas de galaxias más pequeñas, forma parte de un grupo de galaxias que llamamos el Grupo Local. El Grupo Local tiene un tamaño de unos 10 millones de años luz que, aunque pueda parecer muy grande (ciertamente lo es), representa únicamente el 0,00000000001% del universo que podemos observar actualmente. El Grupo Local es uno de los cientos de grupos que forman parte del supercúmulo de Laniakea (“cielo inmenso” en hawaiiano) que, a su vez, es uno de los millones de supercúmulos observables. Pues bien, por mucho que avance la tecnología, si nuestro modelo del Universo no se demuestra erróneo, este es nuestro límite. Nunca podremos salir del Grupo Local. Dentro de miles de millones de años seguiremos confinados. El responsable en este caso, es también invisible, pero al menos tiene un nombre más sugerente, la energía oscura.

El grupo de galaxias más cercano a nosotros se encuentra ya a millones de años luz. Sin embargo, como el resto de grupos del Universo, se está alejando de nosotros y, debido a la energía oscura, lo hace cada vez más rápido. En unos miles de millones de años estos grupos se estarán alejando a velocidades que difícilmente podremos alcanzar con nuestras naves, así que por mucho que nos dirijamos hacia ellos, nunca lograremos acercarnos. El grupo Local, sin embargo, se mantendrá unido gracias a la gravedad. De hecho, estará cada vez más y más unido hasta el punto de que todas las galaxias se fusionarán en una sola, la galaxia de Lactómeda.

Los habitantes de Lactómeda, muchos de los cuales serán seres humanos pero no vivirán ya en la Tierra, estarán libres de epidemias y vivirán mucho más años que nosotros. Sin embargo, tendrán mucho que envidiarnos. En Lactómeda no se formarán ya nuevas estrellas, así que no podrán contemplar las bellas formas y colores de las regiones donde esto ocurre. Tampoco tendrán la oportunidad de conocer los detalles del Big Bang, ya que la radiación que nos ha permitido estudiar los primeros instantes del Universo no será visible para ellos. No podrán observar tampoco las primeras galaxias formadas o los cuásares, por lo que no podrán aprender acerca de la expansión del Universo. De hecho, incluso la luz proveniente de las galaxias más cercanas se irá haciendo cada vez más débil y llegará un momento en el que estos humanos solo vean una única galaxia, la suya. Pensarán que el Universo es estático y eterno, regresando así a las primeras visiones del universo aristotélico.

A pesar del confinamiento galáctico, no se agobien. El Grupo Local es muy grande y todavía no hemos sido capaces de salir del sistema solar. Además, tenemos todavía miles de millones de estrellas que explorar en la Vía Láctea. Es importante recordar, sin embargo, lo inmensamente afortunados que somos de estar viviendo en el momento adecuado para poder ver, no solo nuestro futuro, sino también nuestro pasado más lejano. Desde nuestro rinconcito pequeño del Universo podemos observar toda su grandiosidad y extrema belleza, incluso sin salir de casa.

10 ABR 2020 - 06:26 COT

Patricia Sánchez Blázquez es profesora titular en la Universidad Complutense de Madrid (UCM).

Pablo G. Pérez González es investigador del Centro de Astrobiología, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (CAB/CSIC-INTA).

Vacío Cósmico es una sección en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de vista científico sino también filosófico, social y económico. El nombre "vacío cósmico" hace referencia al hecho de que el universo es y está, en su mayor parte, vacío, con menos de 1 átomo por metro cúbico, a pesar de que en nuestro entorno, paradójicamente, hay quintillones de átomos por metro cúbico, lo que invita a una reflexión sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo.

El selfie de la Humanidad al completo que muestra nuestra fragilidad

Hoy hace justo 30 años, todos los seres humanos nos hicimos un selfie colectivo.

En la frontera del Sistema Solar, a más de 6.000 millones de kilómetros de distancia, la nave espacial Voyager 1 giró su cámara en dirección a nuestro planeta. Desde allí, la Tierra no era más que un frágil punto azul suspendido en la inmensidad del Cosmos.

Carl Sagan creyó que aquella fotografía representaba uno de esos momentos en los que la Ciencia se agiganta y nos ofrece una nueva perspectiva sobre la realidad:

"Mira de nuevo ese punto. Eso es aquí. Esa es nuestra casa. Esos somos nosotros. Ahí están todos los que amas, todos los que conoces, todos de los que has oído hablar, todos los seres humanos que alguna vez fueron.

El conjunto de nuestras alegrías y sufrimientos, miles de religiones, ideologías y doctrinas económicas. Cada cazador y cada recolector, cada héroe y cada cobarde, cada creador y cada destructor de civilización, cada rey y cada campesino, cada joven pareja enamorada, cada madre y padre, cada hijo esperanzado, cada inventor y cada explorador, cada maestro de moral, cada político corrupto, cada "superestrella", cada "líder supremo", cada santo y cada pecador en la Historia de nuestra especie vivió ahí, en una mota de polvo suspendida en un rayo de sol.

La Tierra es un escenario muy pequeño en la vasta arena cósmica. Piensa en los ríos de sangre derramados por todos esos generales y emperadores para que pudieran convertirse en maestros momentáneos de una fracción del punto. Piensa en las infinitas crueldades cometidas por los habitantes de una esquina de este píxel sobre los habitantes apenas distinguibles de la otra esquina, cuán frecuentes sus malentendidos, cuán ansiosos por matarse unos a otros, cuán fervientes sus odios.

Nuestra importancia personal imaginada, el engaño de que tenemos una posición privilegiada en el Universo, se ven desafiados por este punto de luz pálida. Nuestro planeta es una mota solitaria en la gran oscuridad cósmica. En la oscuridad no hay indicios de que venga ayuda de otro lugar para salvarnos de nosotros mismos.

La Tierra es el único mundo conocido hasta ahora que alberga vida. No hay otro lugar, al menos en el futuro cercano, al que nuestra especie pueda migrar. Nos guste o no, por el momento la Tierra es el único lugar del que podemos hacer nuestra casa.

Quizás no haya mejor demostración de la locura de las miserias humanas que esta imagen distante de nuestro pequeño mundo. Para mí, subraya nuestra responsabilidad de tratarnos más amablemente el uno con el otro, y preservar y apreciar el punto azul pálido, el único hogar que hemos conocido."

14 febrero 2020

Detectan una señal de radio de otra galaxia

Proviene de un sitio que se encuentra a 500 millones de años luz de distancia, pero se desconoce su fuente específica y cómo se emite.

Una señal de radio que llega a la tierra desde el espacio profundo fue detectada recientemente por un equipo de científicos espaciales radicados en Canadá. Las ondas, que son recibidas de manera constante en un ciclo que se repite cada 16 días, abrieron un extenso debate con numerosas teorías sobre su origen.

Se trata de ráfagas cortas de emisiones de radio, más conocidas como “ráfagas de radio rápidas” (FRB, por sus siglas en inglés), que son detectadas por los dispositivos que escuchan señales del espacio exterior. Las FRB son difíciles de estudiar debido a que son impredecibles, no tienen un patrón discernible y aparecen durante un período de tiempo muy corto.

La primera vez que se las comenzó a observar fue en 2007 y si bien han aparecido diversas señales, sólo 10 de ellas se han repetido. Sin embargo, este caso representa para los investigadores el primer ejemplo de un FRB repetitivo y ya se están barajando diferentes teorías sobre su fuente. Algunos plantean que podrían no ser más que el ruido creado cuando dos estrellas chocan y otros aseguran que son mensajes de lejanas civilizaciones avanzadas.

En la investigación, publicada en arXiv, los especialistas expresaron que al momento de detectar el FRB se encontraban estudiando datos del radiotelescopio utilizado por el Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment. Tras realizar 400 observaciones con el telescopio, comprobaron que las señales llegan aproximadamente una vez por hora durante cuatro días y luego cesan repentinamente, solo para comenzar de nuevo 16 días después.

Este patrón repetitivo sugiere que la fuente podría ser algún tipo de cuerpo celeste que orbita alrededor de una estrella u otro cuerpo. En ese caso, las ondas cesarían cuando son obstruidas por el otro objeto, pero eso todavía no explica cómo es que un cuerpo celeste podría enviar tales señales de manera regular. Otra posibilidad es que los vientos estelares podrían aumentar o bloquear alternativamente las ondas de un objeto detrás de ellos. También podría suceder que la fuente es un cuerpo celeste que está girando.

Los especialistas descubrieron que estos nuevos FRB se originan en una galaxia espiral a unos 500 millones de años luz de distancia y que la tecnología futura podría establecer cuál de los objetos en la galaxia las está enviando y cómo lo está haciendo. Por el momento, sugieren continuar observando las ondas y estudiar si también se puede detectar la periodicidad en otras ráfagas.

“Las observaciones futuras, tanto de intensidad como polarimétricas, y en todas las bandas de ondas, podrían distinguir entre modelos y se recomienda encarecidamente al igual que las búsquedas de periodicidades en otros repetidores, para ver si el fenómeno es genérico”, escribieron los investigadores.

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