martes, 5 de mayo de 2015





Los temas tratados por los distintos profesionales son los siguiente:

5 Viaje al interior de un agujero negro

http://www.emol.com/especiales/2014/tecnologia/columnas-astronomia/29-abril.asp#6

Andreas Reisenegger
29 de abril de 2015

Imaginemos una visita a uno de estos monstruos cósmicos, experimentando sus misteriosos y angustiantes efectos sobre la luz y nuestro cuerpo, antes de un desenlace rápido e inevitable

Los agujeros negros, uno de los mayores misterios del universo, existen en dos variedades: Los "estelares", formados por el colapso de una estrella y cuya masa es un poco mayor que la del Sol, y los "supermasivos", de origen incierto y con una masa millones de veces mayor, los cuales se encuentran en los centros de las galaxias, incluida la nuestra. Como todos ellos son muy lejanos y oscuros, desde la Tierra por ahora sólo podemos observar sus efectos sobre su entorno, como por ejemplo los discos de gas y estrellas que orbitan en torno a ellos. Para hacerlos un poco menos misteriosos, imaginemos que viajamos a un agujero negro en una potente nave espacial.
 
"En nuestro acercamiento, distinguimos una bola negra, el "horizonte" del agujero negro, cuyo tamaño es de algunos kilómetros en el caso de los "estelares" y de millones de kilómetros en los supermasivos. Como el agujero negro desvía la luz hacia sí, actúa como "lente gravitacional", y en su entorno vemos imágenes deformadas de los objetos que en realidad están detrás.

Ya más cerca, nuestra nave es acelerada por la fuerte atracción gravitacional. Para no caer, sus motores deben trabajar cada vez más fuertemente en la dirección contraria. Al permanecer suspendidos a cierta distancia y comunicarnos con nuestra familia lejana, notamos que para nosotros el tiempo transcurre mucho más lento que para ellos, un efecto debido a la curvatura del espacio-tiempo que se hace más y más extremo mientras más cerca estamos del horizonte.

Además, nos sentimos cada vez más pesados, aplastados contra el piso de la nave. Para evitar este efecto, apagamos los motores y dejamos que la nave caiga libremente hacia el agujero negro. "Flotamos" en su interior, pero aun así sentimos el efecto creciente de nuestro objetivo: Si nuestros pies están más cerca de él que nuestra cabeza, la atracción sufrida por ellos es mayor, y esta "fuerza de marea" empieza a estirar nuestro cuerpo. Si nuestro objetivo fuera un agujero negro "estelar", esta fuerza nos despedazaría mucho antes de llegar al horizonte. Para poder continuar con nuestra travesía, imaginemos que vamos a uno supermasivo, donde este efecto es más suave, permitiéndonos entrar intactos y explorar qué pasa más adentro.

Una vez atravesado el horizonte, nuestro único futuro posible es el centro del agujero, donde probablemente todo se destruye

Al acercarnos al horizonte, el efecto de lente gravitacional, la desviación de la luz hacia el agujero negro, se hace progresivamente más intenso, concentrando la imagen de todo el cielo en un círculo cada vez más chico sobre nuestra cabeza y dejando en tinieblas todo el resto de nuestro entorno.

Más allá del horizonte, no hay vuelta posible. En ese punto, el espacio y el tiempo intercambian sus roles. En la Tierra, podemos caminar hacia adelante o hacia atrás, hacia el Norte o el Sur, arriba o abajo, pero no podemos avanzar o retroceder en el tiempo. Similarmente, una vez atravesado el horizonte, nuestro único futuro posible es el centro del agujero, donde probablemente todo se destruye, sólo contribuyendo a aumentar la atracción del agujero negro sobre su entorno. No podemos dilatar este triste final, el que ocurrirá en pocos segundos o minutos tratándose de un agujero negro supermasivo o en milisegundos si es uno estelar.

Sin duda, no es un destino deseable, el cual sólo podemos evitar al no meternos en el horizonte de un agujero negro. ¡Por suerte no parece haber uno muy cerca de nosotros!


4 Cómo la astronomía cambia el mundo

http://www.emol.com/especiales/2014/tecnologia/columnas-astronomia/22-abril.asp#6

Thomas H. Puzia
22 de abril de 2015
 


Responder las preguntas más básicas del universo y sus leyes son las razones que mueven a esta ciencia, pero en la búsqueda de esas respuestas la sociedad también se beneficia.
La astronomía siempre ha tenido un impacto significativo en nuestra visión del mundo. Las primeras culturas identificaron objetos celestes con sus dioses y tomaron sus movimientos a través del cielo como profecías de lo que estaba por venir, así como también los astros guiaron la navegación e incluso la agricultura.

Hoy nuestro objetivo es más alto y responde a las preguntas de dónde venimos, cómo hemos llegado hasta aquí, y cuál será nuestro destino final. La astronomía es una disciplina que abre nuestra mente, nos da un contexto físico en el universo y reformula nuestra visión del mundo. Eso fue lo que ocurrió cuando Copérnico afirmó que la Tierra no era el centro del universo. Ello desencadenó una revolución a través del cual la religión, la ciencia y la sociedad se adaptaron entonces a una nueva visión. Y esta revolución aún está en curso en la actualidad.
 
Con la tecnología de hoy telescopios terrestres y espaciales más grandes y complejos nos hemos asomado en el universo temprano, hemos buscado mundos habitables, hemos entendido como se forman las estructuras que observamos y concluimos que somos polvo de estrellas. Pero, ¿Cuáles son los beneficios concretos a toda esta investigación?

Aunque la astronomía raramente contribuye directamente con resultados tangibles a corto plazo, su investigación requiere de una tecnología de vanguardia y métodos que pueden, en el tiempo, hacer una gran diferencia para la sociedad.  
Algunos ejemplos de esto son la película Kodak, que fue creada originalmente por los astrónomos que estudiaban el Sol; la tecnología CCD de las cámaras de celulares y computadores, que fue desarrollada para las observaciones astronómicas más profundas; el proceso de combinar los datos de varios telescopios para producir una sola imagen, que se utiliza para múltiples herramientas de imágenes médicas, incluyendo escáner y resonancias magnéticas; el WiFi que es un subproducto de la radioastronomía; y la tecnología que se usa en los observatorios de rayos X, la misma usada en los detectores de seguridad en los aeropuertos. Y esto es sólo por nombrar algunos.

Aunque vivimos en un mundo que enfrenta muchos problemas inmediatos, como hambre, guerra y otros, y la búsqueda de sus soluciones es urgente, la astronomía tiene beneficios a largo plazo que son igualmente importantes para una sociedad civilizada. Varios estudios nos han dicho que la inversión en la educación científica, la investigación y la tecnología ofrece un gran retorno para la población en general no sólo económico, sino también cultural y ha ayudado a los países a enfrentar y superar crisis y emergencias.

La astronomía tiene beneficios a largo plazo que son igualmente importantes para una sociedad civilizada.

La astronomía es una fuerza que enriquece la cultura de cualquier sociedad con la razón y la verdad básica, recordando constantemente a la gente dos cosas que parecen contradictorias. En primer lugar, que el universo es aparentemente infinito y, por ende, nosotros somos casi insignificantes. Y, en segundo, que la vida es rara y preciosa. Un hogar tan hermoso y único como la Tierra no aparece a menudo.
 
Siempre nos consideramos como observadores y, sin embargo, nuestra existencia se rige por los mismos principios físicos que operan en las más pequeñas y en las mayores escalas. En el cruce de éstas, el cerebro humano es capaz de tener un pensamiento fascinante, profundo y conmovedor. A pesar de su insignificante tamaño logra entender la grandeza del universo. En ese momento el universo se hace consciente de si mismo porque, como parte de él, pensamos en ello. ¡De esto se trata la astronomía!

3 No todo lo que brilla en el universo es oro

http://www.emol.com/especiales/2014/tecnologia/columnas-astronomia/15-abril.asp#6

Rolando Dünner
15 de abril de 2015
 


A un año del anuncio de BICEP2, la ilusión de haber detectado el origen mismo del universo se desvanece ante el rigor de la evidencia científica.
Hace casi un año el experimento BICEP2, liderado por John Kovac de la Universidad de Harvard, anunció un descubrimiento extraordinario: Desde las gélidas latitudes del Polo Sur habían detectado por primera vez evidencia de la física que gobernó al universo casi en el instante mismo del Big Bang. Eran los efectos de ondas gravitacionales. El anuncio, revolucionario, daba sustento empírico a la teoría de Inflación, la cual ha sido discutida por más de tres décadas.
 
Según esta teoría, en los instantes posteriores al Big Bang, el universo se habría expandido exponencialmente, inflándose como una burbuja desde una escala inicial microscópica hasta conformar la enormidad cósmica que conocemos hoy. La gracia de Inflación es que permite explicar muchas de las propiedades del universo, como su extrema homogeneidad e isotropía (parece igual en todas direcciones), su geometría plana o la forma en que se distribuye la materia. Su detección, por lo tanto, sólo podría ser comparada con el descubrimiento del bosón de Higgs, o "partícula de Dios", y sin duda haría a sus descubridores serios candidatos al cotizado premio Nobel.

"Afirmaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias" dijo Marcello Truzzi.

La evidencia en este caso corresponde a una minúscula señal contenida en la radiación de fondo cósmico de microondas, o más específicamente en su polarización, la cual revelaría la presencia de ondas gravitacionales en el universo temprano. Dichas oscilaciones del espacio-tiempo, predichas por la teoría de la Relatividad General de Albert Einstein, sólo se podrían haber originado durante la inflación, por lo que la detección de dicha señal además de ser la primera detección de ondas gravitacionales implicaría que efectivamente dicho periodo inflacionario existió.

Por supuesto, el revuelo en el mundo científico tras el anuncio fue mayúsculo, desencadenando quizás una de las más bellas expresiones de como debe funcionar la ciencia. "Dudo luego existo" dijo René Descartes.

Si bien se trataba de dos grupos rivales, ninguno podía resolver el misterio por sí solo, por lo que debieron unir sus fuerzas combinando sus preciosos datos para realizar un análisis en conjunto.

Para que una afirmación científica sea aceptada, primero debe pasar por el rigor del más escéptico de los escrutinios. Las dudas no se hicieron esperar. En este caso los dedos apuntaban a la Via Láctea: ¿No será que la señal detectada proviene en realidad del polvo de la galaxia y no del fondo cósmico? Hasta ese momento se sabía muy poco de las propiedades del polvo interestelar, especialmente de su polarización en las longitudes de ondas del experimento realizado.
 
La respuesta vino de PLANCK, un satélite europeo que midió la radiación de fondo en todo el cielo. A diferencia de BICEP2 o de su hermano gemelo KECK PLANCK es más sensible a la presencia de polvo. Si bien se trataba de dos grupos rivales, ninguno podía resolver el misterio por sí solo, por lo que debieron unir sus fuerzas combinando sus preciosos datos para realizar un análisis en conjunto. Luego de varios meses de tensa espera la respuesta se reveló al mundo en febrero: la señal detectada por BICEP2 perfectamente podría deberse a polvo interestelar y no a ondas gravitacionales. Tendremos que esperar. Hay que entender el polvo primero.
A mi parecer este es un hermoso ejemplo de cómo funciona la ciencia. Más allá de los egos personales, de la connotación e influencia de ciertos nombres, o de los deseos y opiniones vertidas en la discusión, al final es el peso de la evidencia, ante la dignidad de la duda que sustenta a la ciencia, lo que determina la razón.

2 La galaxia más grande o "El Gigante Egoísta"

http://www.emol.com/especiales/2014/tecnologia/columnas-astronomia/8-abril.asp#6

Gaspar Galaz
8 de abril de 2015


Única en su tipo, hasta ahora, Malin 1 plantea interrogantes que aún no se pueden contestar y que van más allá de sólo su tamaño "El gigante egoísta", título del conocido cuento infantil de Oscar Wilde, podría bien ser el apodo de la galaxia Malin 1, descubierta por los investigadores Bothun, Impey, Malin y Mould en 1987 a partir de placas fotográficas. Podría haber pasado como una galaxia más de las miles de millones que existen, pero sus características fuera de lo común inmediatamente la pusieron en el centro de la atención.
En las placas fotográficas, Malin 1 aparecía como una galaxia espiral extremadamente difusa, apenas detectable y con un brillo muy tenue. Sin embargo, cuando se observó lo que emitía en la longitud de onda que corresponde a hidrógeno neutro y se pudo medir su distancia (1.119.000.000 años luz), se dedujo que la cantidad y extensión espacial del gas eran enormes. Así se descubrió que el diámetro de Malin 1 es de unos 650.000 años luz, prácticamente 6,5 veces más grande que la Vía Láctea.

Si Malin 1 estuviese a la misma distancia que la gran galaxia espiral en la constelación de Andrómeda, situada a dos millones de años luz, tendría un diámetro aparente equivalente a 20 grados en el cielo, o sea unas ¡40 lunas puestas una al lado de la otra! Por esto, no sorprende que Malin 1 sea en la práctica la galaxia (individual) más grande detectada hasta ahora.
 
¿Pero por qué si se trata de la galaxia más grande jamás detectada, fue descubierta recién en 1987? La razón es que Malin 1 es extremadamente difusa porque la densidad de sus estrellas, comparada por ejemplo con la de la Vía Láctea, es decenas de veces menor. Sin embargo, tiene una cantidad muy grande de gas (hidrógeno neutro), cercana a los 1011 masas solares, cien veces más que nuestra galaxia la Vía Láctea. Esta baja densidad de estrellas, unida a su tamaño y su velocidad de rotación, no son suficientes para explicar su estabilidad. Por ello es necesario sumar una enorme cantidad de materia oscura para que este conjunto de estrellas y gas puedan girar sin diluirse en el espacio producto de la fuerza centrífuga. Desde este punto de vista Malin 1 plantea un desafío enorme. Está claro que es un gigante, pero ¿por qué egoísta?

Otra de las preguntas fundamentales de la astrofísica que plantea Malin 1 es si existen más galaxias de su tipo y que simplemente no se han detectado hasta ahora.

Dado que su densidad estelar es muy baja, es muy difícil realizar observaciones profundas y detalladas, ya que su brillo superficial (o brillo por unidad de superficie aparente en el cielo) es varias veces más débil que el brillo del cielo. Es por esto que su descubrimiento fue azaroso. Por lo tanto, hay innumerables propiedades que siguen siendo un enigma. Por ejemplo, no ha sido posible detectar el gas molecular que se esperaría observar tratándose de una galaxia espiral y que es el responsable de la formación de sus estrellas, por lo que podemos concluir que prácticamente no las forma.

Otra de las preguntas fundamentales de la astrofísica que plantea Malin 1 es si existen más galaxias de su tipo y que simplemente no se han detectado hasta ahora. Hasta ahora, hay sólo un puñado de con propiedades similares, pero ninguna de su tamaño y monstruosidad.

Sin embargo, hace unos meses atrás se descubrieron en el Cúmulo de galaxias de Coma, unas 50 galaxias extremadamente difusas, tan difusas o más que Malin 1, y del tamaño equivalente al de la Vía Láctea. El hallazgo, realizado por Pieter van Dokkum y colaboradores, ha vuelto a recordarnos la gran cantidad de interrogantes que aún están pendientes sobre estas galaxias y su posible naturaleza.

Más aun, hasta ahora se pensaba que justamente estas galaxias no tenían muchas chances de sobrevivir en un ambiente rico como es un cúmulo de galaxias, debido a las frecuentes interacciones. Sin embargo, ahí tenemos un puñado que desafían los esquemas que explican la formación y evolución de galaxias. Un nuevo descubrimiento que nos deja perplejos por sus posibles consecuencias para los modelos de formación y evolución de galaxias.

1 La música de las estrellas 

http://www.emol.com/especiales/2014/tecnologia/columnas-astronomia/1-abril.asp#6

Por Márcio Catelan
1 de abril de 2015

No sólo el hombre puede crear melodías, las ondas de sonido también se propagan por el interior de las llamadas estrellas pulsantes.
Johannes Kepler, en su influyente trabajo de 1619 titulado Harmonices Mundi ("La Harmonía del Mundo"), y retomando la tradición griega, trató de establecer la conexión entre propiedades de los planetas y las armonías musicales. Pero hoy en día, más allá de los movimientos orbitales de los planetas, encontramos muchas veces una verdadera "música de las esferas" ejecutada en un lugar insospechado por el mismo Kepler: el interior de las estrellas.
El sonido consiste en la propagación de ondas de presión a través de medios materiales como la atmósfera o el agua, por nombrar algunos. Mientras éstas se propagan, regiones de alta y baja presión se alternan, y es la distancia entre esas regiones la que define la longitud de onda y frecuencia del sonido. Luego, al excitar vibraciones en los tímpanos ubicados en el interior de nuestros oídos, se produce la percepción fisiológica del sonido. Finalmente, dependiendo de la combinación de frecuencias sonoras y sus propiedades, nuestro cerebro puede lograr interpretarlas como música.

En el interior de las estrellas, las ondas de sonido son generadas por muchos procesos distintos y, muchas veces, con importantes consecuencias para sus estructuras. Por ejemplo, en algunos casos la radiación producida cerca del centro de la estrella es cíclicamente atrapada y liberada en su camino hacia la superficie, por efecto de la ionización (o "pérdida" de electrones) de algunos elementos, como helio e hidrógeno. Eso puede desencadenar la excitación de vibraciones mecánicas al interior de esas estrellas, generándose así las llamadas estrellas variables pulsantes. Entre ellas se encuentran las famosas Cefeidas, Miras y RR Lyrae.

En esos casos, aunque sólo unas pocas frecuencias de vibración son excitadas, éstas generan grandes variaciones en las propiedades de la estrella. Por ejemplo, en muchas de ellas sus mismos diámetros pueden cambiar por hasta un 20% o más ¡en sólo días! Acompañando esas variaciones aparecen también cambios en el brillo, y es eso lo que finalmente los astrónomos detectamos como señal de variabilidad. La relación entre el período de variación y el brillo intrínseco promedio de una estrella pulsante se llama relación período-luminosidad, la que tiene gran relevancia en la determinación de las distancias a otras galaxias. Irónicamente, la descubridora de esa relación, Henrietta Leavitt, era sorda.

En el interior de las estrellas, las ondas de sonido son generadas por muchos procesos distintos y, muchas veces, con importantes consecuencias para sus estructuras.
 
En otros tipos de estrellas, una gran cantidad de ondas de sonido con distintas frecuencias se propagan simultáneamente. En estos casos, pueden generarse patrones de vibración bastante más complejos, pero también con amplitudes menores y, por ende, más difíciles de detectar desde la Tierra.

La interpretación de esos patrones sutiles de vibración en términos de la estructura interna de las estrellas es el tema central del área de la astrofísica llamada astero sismología (en el caso específico del Sol, hablamos de helio sismología). Tales técnicas, unidas a la gran calidad de los datos producidos por telescopios espaciales como Kepler (homenaje bien rendido al gran maestro de la música cósmica) y CoRoT, han proporcionado, en la última década, una verdadera revolución en la manera como somos capaces de estudiar los interiores estelares. Recientemente discutimos este tema en nuestro libro sobre Estrellas Pulsantes.

Entonces, ¿Cómo sonaría, la música de las estrellas? En estricto rigor, nuestros tímpanos serían incapaces de escucharla directamente, ya que sus frecuencias están fuera del rango audible. Sin embargo, no hay que preocuparse, ya que se ha creado una asociación entre astrofísicos y compositores musicales que se ha encargado de transformar la música natural de las estrellas en música que sí podemos apreciar.

 

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