Comienza la búsqueda de naves espaciales de otras civilizaciones.

PROYECTO GALILEO

Mientras el gobierno americano abre una nueva oficina de investigación de fenómenos aéreos no identificados, Avi Loeb nos explica el equivalente científico civil: el Proyecto Galileo.

Si deseas profundizar en esta entrada; cliquea por favor donde esta escrito en “negrita”. Muchas gracias.

«Me encanta el sonido de la lluvia», señaló la escritora y periodista de investigación Leslie Kean mientras las gotas de agua repicaban sobre la cúpula del telescopio Great Refractor del Observatorio del Harvard College. Mi respuesta fue poética: «Es aún mejor cuando nieva. Hay un suave silencio y después abres la puerta a una realidad completamente nueva. Es similar a la experiencia que podríamos tener con los extraterrestres». 

Leslie y yo estábamos allí conversando largamente sobre el tema de… lo habéis adivinado… todo lo que sea extraterrestre. Aquí tenéis algunos de los puntos más notables que planteé durante nuestra conversación. 

Hay dos categorías generales de objetos interestelares que podríamos encontrar en el sistema solar. Una es la basura espacial, como la nave Voyager perdida en el espacio interestelar dentro de mil millones de años: desgastada, muerta, pero, aún así, todavía un endeble monumento de nuestra civilización tecnológica. 

La segunda categoría es la de los artilugios que funcionan con inteligencia artificial, a los que me gusta llamar «astronautas de inteligencia artificial«, que buscan información y reflejan el proyecto de sus remitentes. 

El objetivo final del Proyecto Galileo es eliminar el término Fenómenos Aéreos No Identificados de nuestro léxico, aclarando la naturaleza de todos los objetos que vemos en el cielo. 

Uno esperaría ingenuamente que hubiera muchos más objetos desechados que objetos funcionales y muchos objetos más pequeños que grandes. Pero ésta no es siempre nuestra experiencia cuando caminamos por un bosque y exploramos lo que la naturaleza nos ofrece. Las naves espaciales autorreplicadas podrían ser los objetos más abundantes, y su tamaño será dictado por la maquinaria que usen para replicarse, como las creaciones biológicas.

El camino para descubrir la realidad cósmica en la que vivimos es mirar hacia arriba. Los filósofos que condenaron a Galileo Galilei a un arresto domiciliario y que hoy lo habrían cancelado en las redes sociales, nunca podrían haber diseñado una misión espacial a Marte porque creían saber«, sin mirar, que la Tierra está en el centro del Universo.

El Voyager está destinado a ser una reliquia espacial que podría ser encontrada por otra civilización igual que nosotros podemos encontrar otras.

Como celebración de la intuición de Galileo, dirijo el proyecto que lleva su nombre, que co-fundamos con el Dr. Frank Laukien, académico visitante del Departamento de Química y Biología Química y miembro de la Iniciativa Orígenes de la Vida de la Universidad de Harvard. El Proyecto Galileo evita el error estratégico de dar por supuestas las respuestas de antemano, utilizando telescopios para recoger nueva evidencia científica sobre objetos interestelares anómalos — como `Oumuamua — o Fenómenos Aéreos No Identificados (UAP en sus siglas in inglés), como los mencionados en el informe de la Oficina del Director de Inteligencia Nacional (ODNI) al Congreso [de los Estados Unidos]. El objetivo final del Proyecto Galileo es eliminar el término UAP de nuestro léxico, aclarando la naturaleza de todos los objetos que vemos en el cielo. El Proyecto es agnóstico en sus resultados. Si todos los objetos anómalos son de origen natural, como pájaros, meteoros y fenómenos atmosféricos, o si son de origen humano, como drones, globos meteorológicos, aviones o satélites, que así sea. No importa lo que el proyecto encuentre, servirá a la sociedad levantando la niebla del desconocimiento y permitiendo que la conversación avance sobre la base de nuevos conocimientos científicos. Pero existe otra posibilidad. Si se comprueba que aunque sea un solo objeto tiene procedencia «extraterrestre» — la expresión utilizada por la Directora Nacional de Inteligencia de los EEUU Avril Haines en el Foro Ignatius celebrado en la Catedral Nacional de Washington el 10 de noviembre de 2021 — este hallazgo puede tener consecuencias dramáticas para el futuro de la humanidad. Cuando le señalé a Avril, que estaba sentada a mi lado en la Catedral, que no me gusta la ciencia ficción porque sus argumentos suelen violar las leyes de la física, me contestó: «Tenemos que trabajar en ti, Avi».

Como otros científicos antes y después de él, Galileo Galilei mantuve su mente abierta y se guió por la evidencia científica, sin atender a los ataques y las burlas del pensamiento dominante.

Como cualquier otro esfuerzo científico, el Proyecto Galileo interpretará sus datos basándose en la física conocida. Un comportamiento que no pueda ser explicado por el modelo estándar de la física, como el de la materia y la energía oscuras, sería doblemente revolucionario. No sólo sabremos que hay científicos más inteligentes en nuestro barrio cósmico, sino que aprenderemos algo nuevo sobre el universo en general. 

Las leyes de la física se aplican en todo el cosmos, no como las leyes de nuestra sociedad. El Proyecto Galileo montará su primer telescopio en el mismo tejado del Observatorio del Harvard College, donde hablé con Leslie.

Este sistema capturará vídeo continuo de todo el cielo en longitudes de onda infrarrojas, visibles y de radio junto con una grabación del audio. Nuestro software de inteligencia artificial intentará identificar la naturaleza de los objetos de interés. Una vez que el sistema opere de forma satisfactoria, haremos copias del mismo y las distribuiremos por muchos lugares. 

Nuestro enfoque científico agnóstico informará sobre cualquier tipo de ‘pez’ que sea capturado por nuestra ‘red de pesca’ de telescopios. No es obligatorio que los científicos estudien objetos en laboratorios para averiguar su naturaleza. 

Por ejemplo, los premios Nobel de 2017 y 2020 se concedieron al estudio de los agujeros negros, aunque nunca hayamos examinado un solo agujero negro en nuestros laboratorios. Hasta ahora, los agujeros negros sólo se exploran desde la distancia. Todo esto es por una buena razón. Como apunté a una clase infantil en mi papel de director fundador de la Iniciativa de Agujeros Negros de Harvard, es arriesgado acercarse demasiado a los agujeros negros.

Durante las últimas cuatro décadas, la comunidad de astrónomos y físicos convencionales se ha dedicado a buscar la naturaleza de la materia oscura, una sustancia invisible que constituye la mayor parte de la materia del universo. Hasta ahora no se ha descubierto ni una partícula de materia oscura, incluso después de invertir miles de millones de dólares en la construcción de numerosas redes de pesca con sofisticados detectores. La búsqueda de la naturaleza de los objetos anómalos en el cielo podría acarrear consecuencias más amplias para nuestro futuro. Pero, actualmente, es ignorada por los canales de financiación federal de la astronomía y la física, incluso ahora que el gobierno estadounidense está a punto de asignar fondos a una nueva agencia de fenómenos aéreos no identificados que coordinará la acumulación y el análisis de datos sobre estos UAP a partir de junio de 2022. Este panorama podría cambiar si encontramos un vehículo impulsado por materia oscura como combustible. El conocimiento sobre asuntos extraterrestres no se limita a las fronteras nacionales y no debe considerarse una cuestión de seguridad nacional. Al igual que todas las materias científicas, estos conocimientos deben compartirse abiertamente con todos los seres humanos. Cuanto más sepamos sobre nuestro barrio cósmico, actuaremos de forma más responsable para adaptarnos a él. 

Debemos utilizar la evidencia y la curiosidad infantil, no nuestro ego adulto, como el faro que nos libere de la oscuridad de nuestra ignorancia. 

Los humanos tienden a creer en realidades virtuales que halagan su ego, como la noción filosófica de que el Universo se centra en nosotros, como mis hijas antes de irse de casa. La ciencia nos permite avanzar en nuestro conocimiento basándonos en resultados reproducibles con datos registrados por instrumentos científicos, independientemente de nuestras vanas ilusiones. Leslie me deseó éxito para obtener las decenas de millones de dólares necesarios para cumplir los objetivos del Proyecto Galileo. El Proyecto abre un nuevo camino al reunir datos abiertos y analizarlos de forma transparente, a diferencia de informes gubernamentales clasificados. El Proyecto también sirve un importante propósito educativo sobre el método científico, adoptando una mente abierta y permitiendo la posibilidad de que haya tecnología extraterrestre ahí fuera sin el estigma o el ridículo que evitaría su hallazgo.

La escritora Leslie Kean y el físico Avi Loeb en el telescopio Gran Refractor de la Universidad de Harvard.

Debemos tener en cuenta que la mecánica cuántica fue revelada por experimentos sorprendentes hace un siglo y que Albert Einstein tuvo dificultades para interpretarla. Ahora, el conocimiento común de la realidad cuántica es la base de nuestra tecnología más sofisticada. La naturaleza es más imaginativa que nosotros. La historia de la ciencia sugiere que debemos ser humildes al explorar la realidad, que en ocasiones sorprende a los ‘expertos’. Por tanto, debemos utilizar la evidencia y la curiosidad infantil, no nuestro ego adulto, como el faro que nos libere de la oscuridad de nuestra ignorancia. Yo espero que abramos la puerta al suave silencio de una nueva realidad, moldeada por pruebas indiscutibles. Lo que traerá esta realidad todavía está por ver… a través de nuestros telescopios.

Imagen de portada: Vista mixta infrarroja y ultravioleta de la nebulosa de la Hélice, comúnmente llamada ‘Ojo de Dios’ (NASA)

FUENTE RESPONSABLE: El Confidencial. Tecnología. Novaceno. Por Avi Loeb. Mayo 2022

Avi Loeb es jefe del Proyecto Galileo, director fundador de la Iniciativa Black Hole de la Universidad de Harvard, director del Instituto para la Teoría y la Computación del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian y autor del bestseller Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth”.

Espacio/Tecnología

La física de los viajes en el tiempo explicada por dos de los mejores físicos teóricos. PARTE 2/2

Si deseas profundizar en esta entrada; cliquea por favor donde esta escrito en “negrita”. Muchas gracias.

Las ecuaciones de Einstein permiten los atajos en el continuo espacio-tiempo.

«Para hablar de los agujeros de gusano tenemos que recurrir, además de a la geometría, a algo aún más perverso llamado topología. Supongamos que tengo una hoja de papel y que la enrollo para darle forma de cilindro. Si inicialmente hubiese dibujado un triángulo en la hoja de papel sus ángulos después de enrollarla para constituir con ella un cilindro continuarán sumando 180 grados. Esto me está indicando que este espacio parece curvo porque lo he metido en un espacio tridimensional, que es el que tengo en mi cilindro. Lo más curioso es que puedo hacer una cosa todavía más perversa: convertir el cilindro en una rosquilla, cerrándolo», nos explica Álvaro.

«Al hacerlo me daré cuenta de que ahora tiene un agujero, y este orificio es importante porque es una propiedad topológica del objeto con el que estamos trabajando que no puedo borrar. Es obvio que hay una diferencia importante entre espacios planos y espacios como el de nuestra rosquilla, que, a pesar de ser planos, tienen agujeros. Los agujeros de gusano tienen mucho que ver con esto. Si tomo de nuevo una hoja de papel, que es un espacio plano, y le dibujo dos puntos separados por una cierta distancia, de manera que representen dos puntos del espacio-tiempo, puedo doblarlo con el propósito de que un punto quede encima del otro».

«Ahora dos puntos que estaban muy alejados en el espacio-tiempo resulta que están muy cerca, uno encima del otro. Si cojo una aguja y hago un agujero en la hoja para que un punto llegue al otro habré construido una especie de puente entre ellos. Desde un punto de vista geométrico esto es un agujero de gusano, de modo que se trata de un objeto que pone en contacto cercano dos puntos que inicialmente podían estar muy distantes en el espacio-tiempo. En realidad lo que he hecho es darle una topología nueva, de modo que mi espacio-tiempo ya no tiene una topología sencillísima; tiene una más complicada».

«Si ahora extiendo el plano de nuevo lo que sucederá es que el agujero de gusano se transformará en una especie de asa, y esta asa tiene un agujero. Todas las ideas en las que podemos indagar acerca de los agujeros de gusano tienen que ver con estas topologías complicadas en las que hay asas y agujeros. La teoría de la relatividad general consiste en una ecuación fundamental que todo el mundo ha visto en algún lugar, y esta ecuación tiene varias soluciones. Precisamente, algunas de estas soluciones describen los agujeros de gusano, y han sido comprobadas con mucha precisión, pero siempre localmente. Alrededor de un punto. Hasta ahora los físicos no hemos podido comprobar las soluciones de la ecuación que tienen que ver con estos espacios que conectan puntos a gran distancia».

José Luis recoge el testigo de Álvaro recordándonos la descomunal cantidad de energía que necesitamos para acelerar un objeto macroscópico con el propósito de que alcance una velocidad cercana a la de la luz. Solo así podríamos observar un desfase temporal claramente perceptible:

«La fórmula que describe este fenómeno requiere que para que el retraso temporal sea apreciable te acerques mucho a la velocidad de la luz. Y hacerlo con un objeto material y macroscópico es muy difícil porque necesitas unas energías bestiales. Ningún objeto con estas características consigue acercarse a la velocidad de la luz excepto cuando tienes dos agujeros negros que están a punto de colisionar, o una estrella de neutrones. Pero son sistemas muy extremos. Además, cuando desarrollas la teoría te das cuenta de que esa velocidad absoluta es también una velocidad límite. Para alcanzar la velocidad de la luz necesitas energía infinita».

«Esto quiere decir que cada vez cuesta más acelerar un objeto, de manera que el último 1% es mucho más costoso que el primer 1%, por lo que la velocidad de la luz establece un límite para los objetos con masa. Lo interesante es que si pudieses enviar una señal de información más rápido que la velocidad de la luz la teoría nos dice que otro observador que se está moviendo con una cierta velocidad respecto a ti podría verlo invertido en el tiempo. Podría ver que la información va hacia atrás en el tiempo. Este fenómeno tiene una consecuencia muy significativa: si fuésemos capaces de superar la velocidad de la luz podríamos enviar señales al pasado», puntualiza José Luis.

El experimento Muon g-2 encuentra fuertes evidencias de una nueva física – Vídeo Dailymotion

«En este contexto el método obvio de enviar señales al pasado, o la forma ‘pobre’ de viajar al pasado debido a que si no puedes hacerlo tú al menos podrías enviar una señal para que ocurra algo que te afecte, requeriría superar la velocidad de la luz. El problema es que la teoría no nos permite hacerlo utilizando este método de ‘fuerza bruta’ debido a que, como hemos visto, necesitamos energía infinita. Todo lo que acabamos de ver describe el funcionamiento del espacio-tiempo normal y corriente, que es plano y tiene una geometría trivial en la que los triángulos rectángulos satisfacen el teorema de Pitágoras».

«Lo que sucede es que cuando tienes campos gravitacionales muy intensos el espacio se deforma, por lo que nos podemos preguntar si ese grado de deformación puede ser tan radical para crear atajos que te permitan ir de un sitio a otro más rápido. Incluso es razonable preguntarse si esos atajos pueden llevarnos al pasado. Estas ideas son muy especulativas, pero se apoyan en unas soluciones de las ecuaciones de Einstein que lo permiten. El problema es que esta propuesta no puede ser utilizada para escribir el guion de una película de ciencia ficción que sea interesante».

«De todas las soluciones de las ecuaciones de Einstein que sugieren la aparición de un bucle temporal que puede ser utilizado por una partícula para regresar al pasado se desprende que la partícula olvida que viene del futuro. Son unas soluciones tan especiales, tan cristalinas, que si las tocas un poco se desmoronan. Son como un castillo de naipes. De esta forma, ninguna solución de las ecuaciones permite que la partícula haga algo diferente más allá de repetirse a sí misma, como, por ejemplo, recordar que viene del futuro gracias a su propio mecanismo interno, debido a que cada copia tiene una energía ligeramente diferente. La partícula es distinta cada vez que recorre el bucle».

«La energía de cada copia de la partícula curva el espacio de una forma ligeramente diferente, y al hacerlo el bucle se desmorona porque ya no estamos frente a un fenómeno periódico. De alguna forma es como si el bucle no se cerrara. Es como si tienes un rollo de papel higiénico que está constantemente enrollándose porque en cada vuelta es ligeramente diferente. No lo puedes pegar y decir que es el mismo. En definitiva, todas las soluciones de las ecuaciones de Einstein que permiten la existencia de estos objetos, conocidos como curvas temporales cerradas, que es lo más próximo que tenemos a un viaje en el tiempo, provocan que la partícula o el objeto que viaja se esté repitiendo a sí mismo continuamente», concluye José Luis.

Los agujeros de gusano no sirven para viajar al pasado

José Luis continúa su explicación invitándonos a adentrarnos en el inquietante mundo de las paradojas desencadenado por la posibilidad de viajar a nuestro pasado:

«Lo que hemos visto hasta ahora no se opone a algunas posibilidades interesantes. Si realmente viajas al pasado te puedes encontrar contigo mismo cuando eras más joven. Te encuentras con una copia de ti mismo, de manera que si decides matarla se produciría una inconsistencia con el hecho de que tú hayas podido venir del futuro. Si todo lo que vas a hacer es periódico, es trivial, como lo que sucede en la película ‘Atrapado en el tiempo, no hay ninguna contradicción. La cuestión es si hay situaciones en las que puedes hacer algo interesante que sea consistente».

«El número de posibles historias consistentes si tienes bucles cerrados en el tiempo es mucho más pequeño que si no los tienes. Y cuanto más complicado sea el sistema más difícil va a ser que sean consistentes con el viaje en el tiempo»

«Una posibilidad sería que al viajar al pasado y encontrarte con tu yo más joven rebusques en tus recuerdos para ver si te acuerdas de haber visto a un tipo que se parecía mucho a ti, solo que parecía más viejo, te llamó la atención, y luego te olvidaste de él. Podrías llegar a recordarlo, hipotéticamente, y esta sería una historia posible y compatible. No ha pasado nada. No hay ninguna contradicción. El recuerdo estaba ahí. Lo habías olvidado, pero lo puedes recuperar», puntualiza José Luis.

«Lo interesante de este tipo de viajes en el tiempo es que no son inconsistentes. Sin embargo, el número de historias que son compatibles y no son inconsistentes es mucho más pequeño si tienes el fenómeno de los bucles debido a que hay miles de maneras de estropearlos. O bien de generar una pequeña perturbación que tenga un efecto futuro que impida que entres en el bucle».

Esta ilustración de Álvaro nos muestra la peculiar topología que adquiere un cilindro si lo cerramos sobre sí mismo. Indagar en la geometría del espacio-tiempo es importante para entender mejor las propiedades de los agujeros de gusano.

«El número de posibles historias consistentes si tienes bucles cerrados en el tiempo es mucho más pequeño que si no los tienes. Y cuanto más complicado sea el sistema más difícil va a ser que sean consistentes con el viaje en el tiempo. Para una partícula elemental puede ser fácil porque es tan simple que hace muy pocas cosas. Básicamente lo único que hace es girar sobre sí misma e ir de un lado para otro. Por esta razón, para una partícula viajar hacia atrás en el tiempo es, en vez de ir de A a B, ir de B a A. Y en vez de girar en el sentido de las agujas del reloj, girar en sentido contrario».

«En cualquier caso, no es la misma sensación que tienes cuando ves que una taza de café se cae de la mesa y se desparrama. Si ves este fenómeno hacia atrás en el tiempo ves una cosa muy rara en la que miles de millones de moléculas se ponen de acuerdo de una forma sincronizada para volver a constituir la taza», argumenta el director del IFT.

«Esta es la razón por la que se cree que si alguna vez se pudiesen formar este tipo de bucles para ser consistentes tendrían que dar lugar a historias como la de la película ‘Atrapado en el tiempo’. El problema es que nadie sabe cómo hacer estas cosas, y no es un problema tecnológico; es posible que las leyes de la física lo prohíban. De hecho, los agujeros de gusano que podemos describir conceptualmente no sirven para viajar al pasado. Al menos con los que trabajamos ahora mismo. Hay algunas construcciones que parecen ser compatibles con las teorías que tenemos, pero en ningún caso son atajos».

«Imaginemos que construimos un agujero de gusano para viajar de aquí a Andrómeda utilizando alguno de los modelos conceptuales que por el momento consideramos correctos. Si viajamos por fuera a la velocidad de la luz tardaríamos en llegar dos millones de años, pero si viajamos por el interior del agujero de gusano tardaríamos más tiempo. No son un atajo. Lo que sí podemos demostrar es que si fuésemos capaces de formar un atajo podríamos utilizarlo para viajar hacia atrás en el tiempo, aunque existen indicios de que esa construcción sería inconsistente. Esto significa que si modificamos el agujero de gusano para intentar que sea un atajo, para acortarlo por dentro, llegará un momento en el que colapsará. Y lo destruiremos».

«El origen de este colapso reside en la necesidad de utilizar energía negativa. Y es un recurso muy difícil de conseguir debido a que las partículas elementales tienen energía positiva si no les haces nada. Esto significa que tienes que colocarlas en unas situaciones muy especiales para que tengan energía negativa en unas zonas muy concretas. Sin embargo, la forma en que se curva el espacio cuando tienes energía negativa concentrada provoca que este sistema tienda a colapsar. Tiende a formarse un agujero negro. Cuando intentas manipular demasiado la energía negativa el objeto se precipita hacia el colapso».

En esta ilustración Álvaro ha recreado la forma en que un agujero de gusano conecta dos regiones del continuo espacio-tiempo que pueden estar extraordinariamente distantes.

«Hay un teorema aún sin demostrar conocido como ‘la conjetura de protección cronológica’, que es una hipótesis formulada por Stephen Hawking, que dice que no hay ningún método físico con energía finita que pueda generar curvas cerradas temporales estables de forma consistente. Actualmente la idea que propone suministrar muchísima energía a una máquina capaz de retorcer de algún modo el espacio-tiempo para formar un bucle, que es como funcionaría una máquina del tiempo, no es posible con energía finita».

«Todos los agujeros de gusano que podemos construir hoy de una manera puramente matemática son del tipo de los que no son atajos. Esto significa que ir por dentro es más largo que ir por fuera, por lo que no son muy útiles. Eso sí, parece que se pueden estabilizar. Otra opción son los agujeros de gusano que descubrieron Einstein y Rosen, conocidos como puente Einstein-Rosen, que unen dos agujeros negros. De alguna forma es como si el interior de dos agujeros negros estuviese enganchado por dentro como si fuesen dos hermanos siameses. El problema es que tampoco podemos hacer cosas divertidas con ellas porque no son atravesables. Son agujeros negros, por lo que podemos entrar por uno, pero no podríamos salir por el otro».

«Hay una conjetura, probablemente acertada, que propone que cualquier intento de construir un atajo real en el espacio-tiempo que podamos transformar en un bucle temporal está condenado al fracaso porque toda la zona colapsaría en un agujero negro antes de lograrlo. No habría una forma físicamente correcta de hacerlo a partir de un estado en el que antes no había un bucle y tienes energía finita para conseguirlo. Actualmente hay físicos teóricos que están intentando demostrar este teorema», concluye José Luis con convicción.

El cine de ciencia ficción (a veces) respeta algunas leyes de la física.

No podía concluir mi conversación con estos dos físicos teóricos dejando escapar la oportunidad de preguntarles si hay alguna película de ciencia ficción que les parece razonablemente respetuosa con las leyes de la física. Y sí, como sospechaba, las hay. De hecho, las que nos proponen son algunas de las que los entusiastas de este género cinematográfico más hemos aclamado durante los últimos años. Lo que nos cuenta José Luis es muy interesante:

«Yo creo que la película que está mejor hecha es ‘Interstellar’. Todo lo que sucede en la parte final, cuando el protagonista entra en el interior del agujero negro, es una pura elucubración. No obstante, utiliza un lenguaje que no es del todo trivial gracias en gran medida al asesoramiento de Kip Thorne».

«Yo creo que la película que está mejor hecha es ‘Interstellar’. Hay partes muy bien calculadas, aunque otras no tanto»

«Hay muchas partes de la película que están muy bien calculadas, aunque otras no tanto, como, por ejemplo, las fuerzas de marea que actúan sobre el planeta que está sometido al intenso campo gravitacional del agujero negro. Si asumimos que ese planeta lleva ahí millones de años lo natural es que esté sometido al mismo efecto que actúa sobre la Luna, por lo que siempre ofrecería la misma cara al agujero negro y no habría mareas».

«Otra película que está muy bien es Gravity’ porque la física de la microgravedad está muy bien hecha, aunque hay partes en las que también le han echado mucha imaginación. También me gusta ‘Marte’ porque la parte de los cálculos que tiene que hacer para sobrevivir tiene sentido, aunque, de nuevo, hay otras partes que no se pueden justificar desde un punto de vista científico. Incluso ‘Atrapado en el tiempo’ ilustra bastante bien la idea de que si tuviésemos una máquina del tiempo casi con toda seguridad sería aburridísima porque estaríamos repitiendo lo mismo constantemente», sentencia José Luis soltando una sonora carcajada.

Imagen de portada: Jordan Benton

FUENTE RESPONSABLE: Xataka. Por Álvaro de Rújula y José Luis F. Barbón.

Ciencia/Investigación/Espacio/Física/Cosmos/Viajes en el tiempo

Física Cuántica/Astrofísica/Universo/

Agujero de gusano/ Puente de Einstein-Rosen.

La física de los viajes en el tiempo explicada por dos de los mejores físicos teóricos. PARTE I

Si deseas profundizar en esta entrada; cliquea por favor donde esta escrito en “negrita”. Muchas gracias.

Explicar qué dice la física actual acerca de la posibilidad de viajar en el tiempo sorteando las ecuaciones matemáticas y los conceptos más complejos es un auténtico reto. Sin embargo, estamos convencidos de que es posible hacerlo de una forma didáctica que cualquier persona con curiosidad puede seguir sin necesidad de conocer minuciosamente qué propone la teoría general de la relatividad.

Afortunadamente, no hemos abordado este desafío solos; hemos contado con la ayuda de dos físicos teóricos españoles expertos en esta materia. Ambos tienen mucha experiencia en el ámbito de la investigación y una capacidad didáctica que está fuera de toda duda. Álvaro de Rújula es un prestigioso físico de partículas que, entre muchos otros logros, ha dado clase en Harvard y ha liderado la división de física teórica del CERN. Incluso ha tenido la oportunidad de viajar en el tiempo para hablar cara a cara con Albert Einstein (en la ficción y con mucha gracia, claro).

El currículo de José Luis F. Barbón es igualmente impresionante. Este físico teórico es un experto en teoría cuántica de campos, gravedad cuántica y agujeros negros, entre otras materias. Ejerce como investigador en el CSIC, y actualmente dirige el Instituto de Física Teórica (IFT), una institución en la que trabaja mano a mano con Álvaro y otros investigadores. Como estáis a punto de comprobar, ambos tienen una vocación didáctica muy evidente, por lo que sus conferencias (algunas están disponibles en YouTube) son muy disfrutables.

Indagar de una forma rigurosa en la física de los viajes en el tiempo requiere que coqueteamos con la geometría del continuo espacio-tiempo. Y también con la teoría general de la relatividad. Es un terreno profundamente hipotético y especulativo, pero, aun así, la física teórica nos propone algunas respuestas extraordinariamente interesantes. Y sorprendentes. Pero lo mejor de todo es que recorrer este camino de la mano de estos dos físicos es una experiencia irrepetible. Prometido.

Vídeos de xataka – Dailymotion

La velocidad de la luz es absoluta.

No hay mejor forma de iniciar nuestro viaje que intentando afianzar nuestra percepción acerca del continuo espacio-tiempo y repasando la que sin duda es la propiedad más asombrosa de la luz: la invariabilidad de su velocidad en un medio determinado independientemente del estado de movimiento o reposo de la fuente que la emite y del observador. Este atributo es patrimonio exclusivo de la luz, por lo que no lo comparte con ningún otro objeto del universo. Álvaro nos los explica de una forma asequible:

«El espacio y el tiempo son tan fundamentales que podemos hablar de ellos, pero sin llegar a identificar con la máxima precisión qué son en realidad. Podríamos asimilar el espacio a una especie de conjunto de fichas de dominó, de manera que podemos pegar unas a otras en un plano y después colocar otro plano encima construido de la misma manera. Obviamente el espacio realmente no es así, pero este símil puede ayudarnos a entender de alguna forma su naturaleza», puntualiza.

«En cualquier caso, lo primero que podemos hacer es intentar entender la relación que existe entre el espacio y el tiempo. Si tenemos un espacio plano y en él hay dos hormigas podemos dibujarlas en un cierto instante del tiempo, y luego en un instante posterior podemos dibujar un plano encima con las mismas dos hormigas, pero colocadas en posiciones diferentes. De esta forma podríamos construir una especie de sándwich en el que el espacio discurre en la dirección horizontal de mi dibujo, y el tiempo en la vertical».

«No obstante, lo que acabamos de hacer es más que un simple dibujo. Desde finales del siglo XIX y culminando con el trabajo de Einstein de 1905 (la teoría especial de la relatividad), sabemos que hay algo muy curioso que relaciona el espacio y el tiempo: existe una velocidad máxima. No puedes viajar a una velocidad superior a la de la luz. Si tengo un cohete con un señor dentro que está avanzando a 10 km/h respecto al cohete, y el cohete con respecto a mí que estoy en la Tierra también está avanzando a 10 km/h, el señor con respecto a mí avanza a 20 km/h si tanto él como el cohete se desplazan en la misma dirección».

«Sabemos que hay algo muy curioso que relaciona el espacio y el tiempo: existe una velocidad máxima. No puedes viajar a una velocidad superior a la de la luz».

«Esta idea es intuitiva, pero, sin embargo, si la velocidad del cohete fuese 3/4 partes de la velocidad de la luz, y la del señor del interior del cohete en relación al propio cohete también fuese 3/4 partes de la velocidad de la luz, al observarlos desde fuera yo creería que el señor avanzaría a una velocidad de 3/4+3/4 de la velocidad de la luz. Es decir, al 150% de la velocidad de la luz, que es una cantidad mayor que la velocidad de la luz. Sin embargo, este cálculo está mal hecho. En realidad, nuestro universo no funciona así. Si hacemos el cálculo correctamente la velocidad total del señor del interior del cohete con respecto a mí será un poco inferior a la velocidad de la luz», concluye Álvaro.}

Esta ilustración elaborada por Álvaro refleja la suma de velocidades que hemos descrito en el ejemplo del cohete cuando ambos objetos se desplazan a una velocidad inferior a la de la luz.

José Luis prosigue la explicación de Álvaro proponiéndonos otro experimento mental que también puede resultarnos útil para interiorizar esta crucial propiedad de la luz antes de continuar nuestro viaje:

«En la física a la que estamos acostumbrados no pensamos que el ritmo de un reloj dependa de su movimiento. Si sincronizamos dos relojes y nos llevamos uno en un viaje en tren para posteriormente volver a reunirlos, el desplazamiento a cierta velocidad de uno de ellos no parece tener ningún efecto en la sincronización. En la física newtoniana, la de antes de la relatividad, el tiempo es absoluto. Esto significa que el ritmo de un reloj ideal que ni se atrasa ni se adelanta es el mismo en todas partes. Es universal. No depende de dónde está el reloj, y tampoco de su estado de movimiento».

«Para describir los fenómenos de nuestra vida cotidiana no necesitamos cambiar esta hipótesis simplificadora. Sin embargo, lo que descubrió Einstein es que esto no es correcto. A finales del siglo XIX los físicos se pusieron a estudiar con más detalle la luz, y se dieron cuenta de que su velocidad es rara porque es absoluta. Esto quiere decir que da igual cómo la midas, e incluso si te mueves respecto a la fuente, o si es la fuente la que se mueve respecto a ti; siempre obtienes la misma velocidad. Esto para ellos fue muy chocante porque todas las velocidades son relativas. Si voy por la autopista y un coche me adelanta lo veo adelantarme despacio, pero si estoy quieto en el arcén lo veo pasar a toda velocidad», asevera José Luis.

«Al combinarlas las velocidades se suman o se restan, pero que haya un objeto, que es la luz, con una velocidad absoluta es chocante. Los experimentos indicaban que esto es así, pero no se entendía. Einstein observó que, efectivamente, el espacio es obviamente relativo en el sentido de que la distancia que recorre un objeto depende del lugar desde el que estoy mirándolo. Si voy al encuentro de ese objeto la distancia que me separa de él es más corta. Esto significa que el espacio es relativo desde el punto de vista del observador. A partir de esta reflexión Einstein concluyó que si el espacio es relativo y el tiempo es absoluto, entonces su cociente es relativo».

«En este contexto si quiero que el cociente entre el espacio y el tiempo para un cierto fenómeno sea un valor absoluto tengo que hacer el tiempo relativo también. De esta forma las dos relatividades, la del tiempo y la del espacio, se cancelan. Einstein se dio cuenta de cómo debe variar el tiempo de acuerdo con el estado de movimiento del observador para que la velocidad de la luz sea siempre la misma. Esto es, en definitiva, lo que se observaba en los experimentos. A partir de aquí en vez de intentar demostrar que la luz tiene una velocidad absoluta, algo que parece imposible a partir de la teoría newtoniana, decidió asumir que existe una velocidad absoluta y comprobar si esto es consistente con todo lo demás».

«Entonces se dio cuenta de que la física no se destruía ni se volvía inconsistente. De hecho, se percató de que podía reconstruir todo su armazón asumiendo que existía una velocidad absoluta y sin que por ello se produjesen inconsistencias. Lo único que sucedía era que había unas fórmulas que tenían unas modificaciones que se hacían visibles a velocidades cercanas a la de la luz. Cuanto más rápido iba un objeto comparado con la velocidad de la luz, más se parecía su movimiento al de la luz, y más efectiva era la relatividad del tiempo desde el punto de vista de que los relojes no marchan igual si se están moviendo».

«La clave es que para encajar todo esto Einstein decidió modificar el concepto del tiempo. En su teoría el ritmo del tiempo depende del estado de movimiento de un objeto, pero también depende de si estás en un campo gravitacional intenso. Si estás en uno de ellos, aunque estés parado, el ritmo con el que transcurre el tiempo es más lento. Si pasas una temporada cerca de un agujero negro el tiempo para ti transcurrirá más despacio que para alguien que está en la Tierra. Simplemente vivimos en un mundo que tiene estas propiedades. Podríamos vivir en un mundo newtoniano, pero no es el caso. Como la velocidad de la luz es absoluta y es finita, pasan estas cosas», concluye José Luis sin disimular su entusiasmo.

«Einstein decidió modificar el concepto del tiempo. En su teoría el ritmo del tiempo depende del estado de movimiento de un objeto, pero también depende de si estás en un campo gravitacional intenso».

Los viajes en el tiempo hacia el futuro y el principio de equivalencia.

«La existencia de una velocidad máxima nos ha obligado a cambiar nuestras ideas acerca del espacio y el tiempo. De hecho, esto es lo que describió Einstein en 1915 con su teoría general de la relatividad. A partir de aquí podemos observar que viajar al futuro es fácil. Si observamos el reloj de un piloto de avión que acaba de dar una vuelta a la Tierra y lo comparamos con el de su hermano gemelo que se quedó en casa, veremos que el del piloto va retrasado a pesar de que inicialmente estaban sincronizados. En cierto sentido este último ha viajado al futuro de su hermano gemelo», expone Álvaro.

«Parece absurdo, pero este experimento se ha hecho y funciona perfectamente. De hecho, se repite todos los días miles de veces a causa del GPS. Los satélites de esta red para localizarnos tienen que tener en cuenta que como se están moviendo respecto a nosotros sus relojes se retrasan respecto al nuestro. De esta forma, llevando esta idea al extremo el piloto podría viajar muy deprisa y volver cuando su hermano gemelo tiene 80 años y él solamente tiene 30. Este efecto no solo es posible, sino que se demuestra todos los días millones de veces».

Cuando no se ve sometida a un campo gravitacional muy intenso la luz sigue una trayectoria recta a través del continuo espacio-tiempo, pero bajo el influjo de un campo gravitacional como el de la Tierra su trayectoria se curva ligeramente.

«Imaginemos que regresamos a nuestro cohete en el vacío y vemos en su interior al astronauta flotando debido a que no se ve afectado por la acción de ninguna fuerza. Si el cohete empieza a acelerar y colocamos debajo de los pies del astronauta una báscula comprobaremos que ya no marca cero como cuando el astronauta flotaba; marcará, por ejemplo, 75 kg, debido a que el cohete está acelerando con la misma aceleración que la gravedad sobre la Tierra».

«Esta observación fue la que llevó a Einstein a formular la hipótesis conocida como principio de equivalencia, que nos dice que la aceleración en un espacio lo suficientemente pequeño y la gravedad son lo mismo. Esto significa que la gravedad es un aspecto de la aceleración, y la aceleración está íntimamente relacionada con la gravedad», nos explica Álvaro con el propósito de que reparemos en uno de los principios fundamentales de la relatividad general.

La materia curva el espacio-tiempo.

Álvaro nos propone que continuemos adelante indagando un poco más en la relación que existe entre la materia y el continuo espacio-tiempo. Y para hacerlo nos sugiere un nuevo experimento mental muy sencillo:

«Si dibujamos un triángulo en un plano por más o menos alargado que sea sus ángulos siempre sumarán 180 grados. Esta es la propiedad que tiene un espacio plano. Sin embargo, si dibujo un triángulo sobre un espacio con geometría curvada, como, por ejemplo, la superficie de una esfera, sus ángulos sumarán 270 grados. Una de las predicciones de la teoría de la relatividad nos dice que la luz puede ser desviada por un objeto que tiene masa, de manera que podemos tomar tres puntos del espacio para formar con ellos un triángulo, colocar en cada uno de ellos un láser y enviar un haz de luz de uno a otro para conectarlos con rayos de luz en línea recta».

Earth 001

Los ángulos de un triángulo sobre un espacio plano suman 180 grados, pero sobre un espacio curvado suman 270 grados. Los objetos con masa o energía actúan sobre la estructura del espacio-tiempo curvándolo.

«Lo curioso es que si ahora coloco la Tierra, que es un objeto con una gran masa, en medio de estos puntos provocaré que la luz se curve un poco, de manera que los ángulos que describían los haces de luz serán un poco mayores que los ángulos iniciales. La suma de los tres ángulos cuando la luz viaja en un espacio curvado ya no será 180 grados; será una cifra algo mayor que esta cantidad. Esta es la forma en que cualquier objeto que tenga masa o energía actúa sobre la estructura del espacio-tiempo, provocando que sea curvada y no plana», concluye este físico de partículas.

Imagen de portada: Jordan Benton

FUENTE RESPONSABLE: Xataka. Por Álvaro de Rújula y José Luis F. Barbón.

Ciencia/Investigación/Espacio/Física/Cosmos/Viajes en el tiempo

Física Cuántica/Astrofísica/Universo/

Agujero de gusano/ Puente de Einstein-Rosen.

Cómo se formará el próximo supercontinente en la Tierra.

Hace casi 500 años, el cartógrafo flamenco Gerardus Mercator produjo uno de los mapas más importantes del mundo.

Ciertamente no fue el primer intento de crear un atlas mundial, y tampoco fue particularmente preciso: Australia está ausente y las Américas están dibujadas de forma aproximada.

Desde entonces, los cartógrafos han producido versiones cada vez más precisas de esta configuración continental, corrigiendo los errores de Mercator, así como los sesgos entre hemisferios y latitudes creados por su proyección.

Pero el mapa de Mercator, junto con otros producidos por sus contemporáneos del siglo XVI, reveló una imagen verdaderamente global de las masas terrestres de nuestro planeta, una perspectiva que, desde entonces, ha persistido en la mente de la gente.

Lo que Mercator no sabía es que los continentes no siempre han estado posicionados de esta manera. Él vivió alrededor de 400 años antes de que se confirmara la teoría de la tectónica de placas.

Al mirar las posiciones de los siete continentes en un mapa, es fácil suponer que están fijos. Durante siglos, los seres humanos han librado guerras y hecho la paz por conquistar estos territorios, bajo el supuesto de que su tierra, y la de sus vecinos, siempre ha estado allí y siempre lo estará.

Sin embargo, desde la perspectiva de la Tierra, los continentes son hojas a la deriva en medio de un estanque. Y las preocupaciones humanas son una gota de lluvia en la superficie de la hoja.

Los siete continentes alguna vez estuvieron reunidos en una sola masa, un supercontinente llamado Pangea. Y antes de eso, hay evidencia de otros que se remontan a más de tres mil millones de años: Pannotia, Rodinia, Columbia/Nuna, Kenorland y Ur.

Ilustración de la Tierra durante el Jurásico temprano

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES

Los siete continentes alguna vez estuvieron reunidos en una sola masa, un supercontinente llamado Pangea.

Los geólogos saben que los supercontinentes se dispersan y ensamblan en ciclos: ahora estamos en la mitad de uno.

Entonces, ¿qué tipo de supercontinente podría existir en el futuro en la Tierra? ¿Cómo se reorganizarán las masas de tierra tal como las conocemos a muy largo plazo?

Un terremoto inusual

Resulta que hay al menos cuatro trayectorias diferentes que podrían seguir. Y muestran que los seres vivos de la Tierra algún día residirán en un planeta muy diferente, más parecido a un mundo alienígena.

Para el geólogo Joao Duarte de la Universidad de Lisboa, el camino para explorar los futuros supercontinentes de la Tierra comenzó con un evento inusual en el pasado: un terremoto que sacudió Portugal un sábado por la mañana en noviembre de 1755.

Fue uno de los terremotos más poderosos de los últimos 250 años, que dejó un saldo de 60.000 muertos y provocó un tsunami a través del océano Atlántico. Lo que lo hizo particularmente raro fue su ubicación.

«No debería haber grandes terremotos en el Atlántico», dice Duarte. «Fue extraño».

Ilustracion del terremoto de Lisboa

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES

Ilustración del terremoto de Lisboa de 1755.

Los terremotos de esta escala generalmente ocurren en o cerca de las principales zonas de subducción, donde las placas oceánicas se sumergen debajo de los continentes y se derriten y consumen en el manto caliente.

Involucran colisión y destrucción. El terremoto de 1755, sin embargo, ocurrió a lo largo de un límite «pasivo», donde la placa oceánica que subyace al Atlántico se transforma suavemente en los continentes de Europa y África.

Proyecciones

En 2016, Duarte y sus colegas propusieron una teoría de lo que podría estar pasando: los puntos de sutura entre estas placas podrían estar deshaciéndose y podría estar avecinando una ruptura importante.

«Podría ser una especie de mecanismo infeccioso», explica. O como el vidrio que se astilla entre dos pequeños agujeros en el parabrisas de un automóvil.

Si es así, una zona de subducción podría estar a punto de extenderse desde el Mediterráneo a lo largo de África occidental y tal vez más allá de Irlanda y Reino Unido, generando volcanes, formación de montañas y terremotos en estas regiones.

Duarte se dio cuenta de que, si esto sucede, podría provocar el cierre del Atlántico. Y si el Pacífico continuara cerrándose también, lo que ya está ocurriendo a lo largo del «Anillo de Fuego» que lo rodea, eventualmente se formaría un nuevo supercontinente. 

Lo llamó Aurica, porque las antiguas masas de tierra de Australia y las Américas se ubicarían en su centro.

Se vería así:

Aurica

FUENTE DE LA IMAGEN – DAVIES ET AL

Aurica, el supercontinente que podría formarse si el Atlántico y el Pacífico se cerraran (Credit: Davies et al).

Luego de que Duarte publicara su propuesta para Aurica, se preguntó por otros escenarios futuros. Después de todo, la suya no era la única trayectoria supercontinental que habían propuesto los geólogos.

Entonces, comenzó a conversar con el oceanógrafo Matthias Green, de la Universidad de Bangor, en Gales. La pareja se dio cuenta de que necesitaban a alguien con habilidades computacionales para crear modelos digitales.

«Esa persona tenía que ser alguien un poco especial, a quien no le importara estudiar algo que nunca sucedería en escalas de tiempo humanas», explica.

Esa resultó ser su colega Hannah Davies, otra geóloga de la Universidad de Lisboa. «Mi trabajo consistía en convertir dibujos e ilustraciones de geólogos anteriores en algo cuantitativo, georreferenciado y en formato digitalizado», explica Davies. La idea era crear modelos que otros científicos pudieran desarrollar y perfeccionar.

Pero no fue sencillo. «Lo que nos ponía nerviosos es que se trata de un tema increíblemente nuevo. No es lo mismo que un artículo científico normal», dice Davies. «Queríamos decir: ‘Está bien, entendemos mucho sobre la tectónica de placas después de 40 o 50 años. Y entendemos mucho sobre la dinámica del manto y todos los demás componentes del sistema. ¿Hasta dónde podemos llevar ese conocimiento al futuro?'».

Esto llevó a cuatro escenarios. Además de modelar una imagen más detallada de Aurica, exploraron otras tres posibilidades, cada una de las cuales se proyecta hacia el futuro en aproximadamente entre 200 y 250 millones de años a partir de ahora.

El primero fue lo que podría pasar si continúa el statu quo: el Atlántico permanece abierto y el Pacífico se cierra. En este escenario, el supercontinente que se forma se llamará Novopangea. «Es el más simple y el más plausible según lo que entendemos ahora», dice Davies.

Novopangaea

FUENTE DE LA IMAGEN – DAVIES ET AL

Novopangea se formará si la actividad tectónica conocida hoy continúa sin sorpresas (Crédito: Davies et al).

Sin embargo, también podría haber eventos geológicos en el futuro que conduzcan a situaciones diferentes.

Un ejemplo es un proceso llamado «orto versión» donde el océano Ártico se cierra y el Atlántico y el Pacífico permanecen abiertos. Esto cambia las orientaciones dominantes de la expansión tectónica, y los continentes se desplazan hacia el norte, todos dispuestos alrededor del Polo Norte, excepto la Antártida.

En este escenario, se forma un supercontinente llamado Amasia:

Amasia

FUENTE DE LA IMAGEN – CRÉDITO: DAVIES ET AL).

Si se forma Amasia, será porque los continentes se desplazaron hacia el norte (Crédito: Davies et al).

Finalmente, también es posible que la expansión del lecho marino en el Atlántico pueda disminuir. En el medio del océano, hay una cresta gigante que divide dos placas y atraviesa Islandia hasta el océano Antártico.

Aquí, se está formando nueva litosfera, que es como una cinta transportadora. Si esta expansión se ralentizara o se detuviera, y si se formara un nuevo límite de placa en subducción a lo largo de la costa este de las Américas, se obtendría un supercontinente llamado Pangea Ultima, que parece un enorme atolón:

Pangea Ultima

FUENTE DE LA IMAGEN – CRÉDITO: DAVIES ET AL

Pangea Ultima se vería rodeado por un gran océano, pero tiene un mar central dentro (Crédito: Davies et al).

Estos cuatro modelos digitales ahora significan que los geólogos tienen una base para probar otras teorías. Por ejemplo, los escenarios podrían ayudar a los científicos a comprender los efectos de diferentes arreglos super continentales en las mareas, así como el clima del futuro profundo: ¿cómo sería el clima en un mundo con un océano enorme y una masa terrestre gigante?

Para modelar el clima de un supercontinente, «no se pueden usar los modelos del IPCC [Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático], y punto, porque no están diseñados para eso», dice Duarte. «No puedes cambiar las variables que necesitas cambiar».

Exoplanetas

Los modelos de los futuros supercontinentes de la Tierra también pueden servir como indicador para comprender el clima de los exoplanetas. «La futura Tierra es completamente ajena», explica Davies. «Si estuvieras en órbita sobre Aurica, o Novopangea, probablemente no lo reconocerías como la Tierra, sino como otro planeta con colores similares».

Esta idea llevó al trío a colaborar con Michael Way, físico del Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA. Él y sus colegas buscan estudiar climas en mundos alienígenas modelando las variaciones del nuestro a lo largo del tiempo.

«Solo tenemos tantos ejemplos de cómo puede verse un clima templado. Bueno, tenemos un ejemplo para ser honesto: la Tierra, pero tenemos la Tierra a través del tiempo», dice Way. «Tenemos los escenarios del pasado, pero al movernos hacia el futuro y usar estos maravillosos modelos tectónicos para el futuro, esto nos brinda otro conjunto para agregar a nuestra colección».

Necesitas tales modelos porque puede ser difícil saber qué buscar al analizar exoplanetas potencialmente habitables desde lejos.

Planeta

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES

¿Qué tipo de configuración continental podrían tener los mundos extraterrestres rocosos?

Lo ideal sería saber si un planeta tiene un ciclo de supercontinente, porque la presencia de vida y la tectónica de placas activas podrían estar entrelazadas. El posicionamiento continental también podría afectar la probabilidad de agua líquida.

A través de los telescopios, no se pueden ver los continentes y la composición atmosférica solo se puede inferir. Entonces, los modelos de variaciones climáticas podrían revelar alguna señal indirecta que los astrónomos podrían detectar.

Variaciones

El modelo de Way de los climas del supercontinente -que se demoró meses usando una supercomputadora- reveló algunas variaciones sorprendentes entre los cuatro escenarios.

Amasia, por ejemplo, conduciría a un planeta mucho más frío que el resto. Con la tierra concentrada alrededor del Polo Norte y los océanos menos propensos a llevar corrientes cálidas a latitudes más frías, se acumularían capas de hielo.

Aurica, por el contrario, sería más suave, con un núcleo seco pero con costas similares a las de Brasil hoy día, con más agua líquida.

Paisaje verde

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES

Un planeta con una configuración continental diferente, tendría otro clima.

Es útil saber todo esto, porque si un exoplaneta similar a la Tierra tiene placas tectónicas, no sabremos en qué etapa del ciclo del supercontinente se encuentra actualmente y, por lo tanto, necesitaremos saber qué buscar para inferir su habitabilidad.

No debemos suponer que las masas terrestres se dispersarán, a mitad de ciclo, como la nuestra.

En cuanto al futuro de nuestro propio planeta, Davies reconoce que los cuatro escenarios de supercontinentes que han modelado son especulativos, y puede haber sorpresas geológicas imprevistas que cambien el resultado.

«Si tuviera una Tardis para ir a ver, no me sorprendería que, en 250 millones de años, el supercontinente no se pareciera en nada a ninguno de estos escenarios. Hay tantos factores involucrados», dice.

Sin embargo, lo que se puede decir con certeza es que las masas de tierra que damos por sentadas algún día se reorganizarán en una configuración completamente nueva.

Los países que alguna vez estuvieron aislados unos de otros serán vecinos cercanos. Y si la Tierra aún alberga seres inteligentes, podrán viajar entre las antiguas ruinas de Nueva York, Pekín, Sídney y Londres sin ver un océano.

Imagen de portada: GETTY IMAGES. Mapa de Mercator del siglo XVI.

FUENTE RESPONSABLE: BBC FUTURE. Por Richard Fisher. Abril 2022

Sociedad y Cultura/Espacio/Naturaleza/Ciencia

Las erupciones solares ‘devastadoras para la humanidad’ son más frecuentes de lo que creíamos.

SEGÚN UN NUEVO ESTUDIO

Si deseas profundizar sobre esta entrada, cliquea por favor donde se encuentre escrito en “negrita”. Muchas gracias.

Científicos descubren evidencia de una tormenta solar masiva en el hielo de Groenlandia y la Antártida. Sorprendentemente, ocurrió en un periodo de baja actividad del sol, hace 9200 años.

Un equipo científico afirma haber descubierto evidencia clara sobre una tormenta solar extrema sin precedentes que ocurrió hace 9.200 años. Un evento que, según ellos, habría destruido la infraestructura eléctrica del planeta y la civilización moderna si hubiera pasado en la actualidad.

Lo más preocupante y sorprendente, aseguran, es que no sólo fue una de las más violentas tormentas registradas sino que además se produjo bajo circunstancias que hasta ahora eran impensables: los científicos afirman que se dio en una de las fases tranquilas del sol cuando, hasta ahora, el consenso era que este tipo de eventos sólo se producían durante periodos de alta actividad solar.

Qué han descubierto

En su estudio publicado en la publicación científica Nature, los científicos afirman haber estudiado múltiples núcleos de hielo extraídos de Groenlandia y la Antártida en busca de berilio-10 y cloro-36, dos isótopos creados por este tipo de tormentas. Lo encontraron en cantidades récord en todos los núcleos, en la capa de hielo correspondiente a hace 9.125 años. En el estudio, afirman haber demostrado que “este evento estuvo caracterizado por un espectro energético muy fuerte y fue posiblemente hasta dos órdenes de magnitud más grande que cualquier otro evento registrado [en la era moderna]”. 

Añaden que “además, proveemos de evidencia basada en el berilio-10 que, al contrario de las expectativas, el evento ocurrió en un mínimo solar”.

Imagen facilitada por la NASA de una de las tres erupciones colosales que el Sol registró la pasada medianoche como parte de la tormenta solar más poderosa en lo que va de año. 

Un petardo comparado con la que describen en este nuevo estudio (NASA)Según uno de los autores — el Profesor Raimund Muscheler, de la Universidad de Lund, Suecia — “si una tormenta similar ocurriera hoy tendría consecuencias devastadoras. Además de quedarnos sin electricidad y daños por radiación en nuestros satélites, podría ser un peligro para el tráfico aéreo y los astronautas así como provocar el colapso de varios sistemas de comunicaciones”.

Consecuencias letales para la civilización

Las consecuencias de eventos mucho más suaves — comparados con el descubierto ahora — ya fueron objeto de un estudio publicado el pasado agosto por Sangeetha Abdu Jyothi, profesora adjunta del departamento de ciencias de la computación de la prestigiosa Universidad de California, Irvine. Sus conclusiones: dado el periodo de alta actividad solar en el que nos encontramos, hay una entre ocho probabilidades de que esa tormenta ocurra antes de que acabe la década y nuestra infraestructura — aparte de algunos equipos militares — no está preparada para ello.

La historia de nuestro de planeta está registrada en el hielo antártico y ártico

La historia de nuestro de planeta está registrada en el hielo antártico y ártico

Obviamente, las malas noticias son que Abdu Jiothi no tenía acceso a los datos ahora publicados por los suecos. Por primera vez, el estudio concluye que estos eventos pueden ocurrir en cualquier momento, independientemente del ciclo solar. Muscheler coincide con las conclusiones de Abdu Jiothi: «estas enormes tormentas actualmente no están suficientemente incluidas en las evaluaciones de riesgo. Es de suma importancia analizar lo que estos eventos pueden significar para la tecnología actual y cómo podemos protegernos”.

Imagen de portada: Las grandes tormentas solares pueden aparecer en cualquier periodo del sol (NASA).

FUENTE RESPONSABLE: El Confidencial. Por Jesús Díaz. Febrero 2022

Espacio/Ciencia/Investigación

18 descubrimientos astronómicos que nos han sorprendido en 2021.

Por favor profundiza esta entrada; cliqueando donde se encuentre escrito en “negrita”. Muchas gracias.

Agujeros negros superlativos, lunas en formación, indicios de agua en los confines del Cosmos o varios planetas que orbitan su estrella al mismo compás; el Universo es fascinante. Acompáñanos en este repaso de los descubrimientos astronómicos más importantes de 2021

Una hormiga pasea sobre tu taza de café durante una mañana cualquiera mientras desayunas en el jardín. Es seguro que esa hormiga puede ver tu taza, detectarla con sus antenas, sentirla bajo sus patas e incluso acercarse a inspeccionar que alberga en su interior. Sin embargo, lo que esta hormiga difícilmente jamás llegará a entender es para qué sirve esa taza, por qué tiene esa forma, de qué material fue fabricada y por qué, o cuán diferente puede saber ese café un domingo o un lunes por la mañana.

Al ser humano le pasa algo parecido con el Universo. Mientras nuestras antenas apuntan hacia el espacio, nuestros satélites orbitan la Tierra o nuestras naves se dirigen a rincones cada vez más remotos del Cosmos, apenas alcanzamos a vislumbrar una respuesta para gran parte de los procesos que tienen lugar en el vasto Universo, al que nos asomamos como una pequeña hormiga puede hacerlo a la mesa de nuestro jardín en busca de unas cuantas migajas que devolver a su colonia para pasar otro invierno.

La única diferencia, quizá, es que nosotros, aún conscientes de nuestra insignificancia, no cejamos en nuestro empeño de mirar al cielo en busca de una contestación. Y si es muy probable que aún estemos muy lejos de encontrar las respuestas, bien es cierto que, en esa búsqueda no podemos sino maravillarnos con cada pequeño secreto que aparece revelado ante nuestro humilde ingenio.

En esta galería fotográfica hacemos un repaso de los descubrimientos más destacados de este año en el campo de la astronomía. Puede que no resuelvan ninguna de las grandes cuestiones que muchos nos hacemos cuando miramos a las estrellas. Sin embargo, nunca está de más maravillarse con la inmensidad del Cosmos y, de vez en cuando, mirar al mundo con humildad y sentirse como una hormiga. Con cada uno de ellos, tal vez, estemos un poco más cerca de resolver los enigmas que nos rodean. 

6 exoplanetas con órbitas rítmicas que desconciertan a los científicos

1 / 18 – 6 exoplanetas con órbitas rítmicas que desconciertan a los científicos

Se trata de un sistema de seis exoplanetas donde todos menos el más cercano a la estrella están acompasados en una danza rítmica mientras se desplazan en sus órbitas; en otras palabras, están en resonancia. Esto significa que a medida que dichos planetas giran alrededor de la estrella repiten patrones en los cuales varios de ellos se alinean cada pocas orbitas. El fenómeno no es del todo nuevo, ya que podemos observar una resonancia similar entre las órbitas de Io, Europa y Ganímedes, tres de las mayores lunas de Júpiter. En este caso Ío, el satélite más cercano de los tres al gigante gaseoso, completa cuatro órbitas alrededor de Júpiter por cada una que realiza Ganímedes, la más lejana, y por cada dos de Europa.

Los cinco exoplanetas externos del sistema TOI-178, no obstante, siguen una cadena de resonancia mucho más compleja; de hecho una de las más largas descubiertas hasta ahora en un sistema planetario. Mientras que las tres lunas de Júpiter están en una resonancia de 4: 2: 1, los cinco planetas exteriores en el sistema TOI-178 siguen un patrón de 18: 9: 6: 4: 3.Puede resultar una simple curiosidad orbital, pero más allá de lo peculiar del sistema, la danza resonante de planetas alrededor de TOI-178 proporciona algunas pistas sobre el pasado del sistema.

Descubren cómo se alimenta un agujero negro

Foto: ESO/L. Calçada – 2 / 18 – Descubren cómo se alimenta un agujero negro

Las imágenes combinadas de los telescopios ALMA, VLT y Hubble revelan unas estructuras en el seno de los agujeros negros intergalácticos que los envuelven y alimentan.

Detectar el momento en que un agujero negro inicia este proceso de captura, por lo poco frecuente de la coyuntura, no suele ser algo habitual. Ahora no obstante, el equipo liderado por la investigadora del Instituto de Astrofísica de Canarias -IAC-, Almudena Prieto, ha descubierto la existencia de unos largos y estrechos filamentos de polvo que envuelven y alimentan los agujeros negros de los centros galácticos y especulan que estas estructuras podrían ser la causa natural del oscurecimiento del centro de muchas galaxias cuando sus agujeros negros están activos.

Un sistema estelar casi imposible

Foto: iStock – 3 /18 – Un sistema estelar casi imposible

Ubicado aproximadamente a 325 años luz de distancia en la constelación del Centauro, el sistema binario b Centauri tiene al menos seis veces la masa del Sol, lo que lo convierte, con mucha diferencia en el sistema más masivo alrededor del cual se ha confirmado la existencia de un planeta.

El planeta descubierto, llamado b Centauri b, también es extremo. Es 10 veces más masivo que Júpiter, lo que lo convierte en uno de los planetas más masivos jamás encontrados. Además, se mueve alrededor del sistema estelar en una de las órbitas más amplias descubiertas hasta ahora, a una distancia asombrosamente 100 veces mayor que la distancia de Júpiter al Sol. Esta gran distancia del par central de estrellas podría ser clave de la supervivencia del planeta.

Una anomalía en uno de los brazos de la Vía Láctea

4 / 18 -Foto: ESO/Janson et al.Una anomalía en uno de los brazos de la Vía Láctea

Gracias a los datos obtenidos por el telescopio Spitzer de la NASA, un equipo de científicos del Instituto Tecnológico de California -Caltech- han descubierto una característica de nuestra galaxia que hasta el momento había pasado desapercibida: un contingente de estrellas jóvenes y nubes de gas formadoras de estrellas que, con una extensión de 3.000 años luz sobresale de uno de los brazos espirales de la Vía Láctea como lo hace una astilla en una tabla de madera. Se trata de la primera estructura importante identificada con una orientación muy diferente a la del brazo en que se encuentra.

Agua primigenia

5 / 18 Foto:NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech) – Agua primigenia

Este 2021 también se han detectado indicios de la presencia de agua en la galaxia más masiva del Universo primitivo. SPT 0311-58, el lugar del hallazgo, son en realidad dos galaxias situadas a unos 12.880 millones de años luz de la Tierra, y su formación se remonta a un momento en que el Universo tenía apenas unos 780 millones de años, o cerca de un 5 % de su edad actual, y en el cual estaban naciendo las primeras estrellas y galaxias: es lo que se conoce como la Era de la Reionización.

Los planetas rocosos de nuestra Sistema Solar son más extraños de lo que pensábamos

6 / 18 – Foto: ALMA / ESO/NAOJ/NRAO /S. Dagnello (NRAO) -Los planetas rocosos de nuestra Sistema Solar son más extraños de lo que pensábamos.

La Tierra es el único planeta del que hasta ahora sabemos que hay agua suficiente en estado líquido como para dar soporte a la vida tal y como la conocemos. Podría decirse que el agua hace de nuestro mundo un lugar especial. Sin embargo parece que la Tierra, así como los demás planetas de nuestro Sistema Solar podrían ser verdaderamente peculiares. Al menos así lo sugiere una reciente investigación que informa de que la mayoría de los exoplanetas rocosos cercanos no se parecen a nada de lo que conocemos en nuestro Sistema Solar, lo que hace de la propia Tierra una excepción aún más extraña.

El nuevo objeto más distante del Sistema Solar

7 / 18 – Foto: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva – El nuevo objeto más distante del Sistema Solar

Recién reconocido por la Unión Astronómica Internacional, «Farfarout» o «Muy Muy Lejano», situado a 132 veces la distancia del Sol a la Tierra, es el objeto más distante encontrado hasta ahora en nuestro Sistema Solar. Sus descubridores sabían que el objeto estaba realmente muy lejos, sin embargo no estaban seguros de la distancia exacta a la que se encontraba, por lo que para determinar su órbita pasarían dos años estudiando.

A modo de comparación, diremos que en promedio Plutón está a 39 ua del Sol. Farfarout es incluso más remoto que el anterior poseedor del récord de distancia del Sistema Solar, que fue descubierto por el mismo equipo y apodado «Farout» o “muy lejano”, y está ubicado a 124 ua del Sol. Tarda un milenio en dar una vuelta al Sol y el equipo estima que puede tener unos 400 kilómetros de ancho, lo que lo sitúa cerca de ser considerado un planeta enano por la Unión Astronómica Internacional,

Un pedazo errante de nuestra Luna

8 / 18 – Foto: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva – Un pedazo errante de nuestra Luna

Poco se sabe sobre los cuasisatélites de la Tierra, una especie de pequeños cuerpos del Sistema Solar cercanos a nuestro planeta y que orbitan alrededor del Sol pero permanecen cerca de la Tierra. Sin embargo una investigación de este 2021 en el que se analiza tanto su composición como su trayectoria sugiere que uno de ellos, el llamado Kamo’oalewa, podría estar compuesto de material similar a la Luna y que su formación podría deberse a un antiguo impacto de un objeto con nuestro satélite.

Vapor de agua en Ganímedes

9 / 18 – Foto: NASA/JPL-Caltech – Vapor de agua en Ganímedes

La presencia de agua en la atmósfera de Ganímedes, el satélite más grande de Júpiter y del sistema solar, fue revelada gracias a una revisión de los datos del Telescopio Espacial Hubble, y según los científicos se habría formado como resultado del escape térmico de vapor de agua desde la superficie helada de la luna.

Este satélite joviano contiene más agua que todos los océanos de la Tierra, sin embargo, las temperaturas en él son tan frías que el agua en la superficie se congela situando sus océanos a aproximadamente unos 160 kilómetros por debajo de su corteza helada.

La temperatura de la superficie de Ganímedes varía mucho a lo largo del día y lo que los científicos ahora han descubierto es que alrededor del mediodía, cerca del ecuador, la temperatura puede aumentar tanto y tan bruscamente como para que la superficie de esta luna libere pequeñas cantidades de agua en un proceso físico conocido como sublimación, por el cual una sustancia cambia de estado sólido a gaseoso sin pasar por el estado líquido.

Observan la formación de una luna en torno a un exoplaneta

10 / 18 – Foto: Foto: ESA/Hubble, M. Garlick, B. Jónsson – Observan la formación de una luna en torno a un exoplaneta

Estas inéditas imágenes del telescopio ALMA muestran sin ambigüedades un disco circumplanetario en torno al exoplaneta PDS 70c, uno de los dos planetas gigantes similares a Júpiter que orbitan la estrella V1032 Centauri, la cual está situada a casi 400 años luz de distancia de la Tierra en la constelación del Centauro. Los astrónomos ya habían encontrado indicios de un disco formador de una luna alrededor de este exoplaneta en 2019, pero dado que no podían distinguir claramente el disco de su entorno circundante, no han podido confirmar su detección hasta este momento.

Agujeros negros superlativos

11 / 18 – Foto: Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al. – Agujeros negros superlativos

Un nuevo estudio sugiere la existencia de SLABS, Agujeros Negros Tremendamente Grandes, que superarían en tamaño a los llamados Agujeros Negros Supermasivos (SMBH) que ocupan los centros galácticos.

El planeta que sobrevivió a su estrella

12 / 18- Foto: NASA, ESA, and D. Coe, J. Anderson, and R. van der Marel (STScI) – El planeta que sobrevivió a su estrella

El descubrimiento este sistema formado por una enana blanca y un planeta similar a Júpiter permite vislumbrar el futuro del Sistema Solar tras la muerte del Sol. Y es que las imágenes del Observatorio W. M. Keck, situado cerca de la cima del volcán Mauna Kea, en Hawái, revelan que orbitando una enana blanca con aproximadamente el 60% de la masa del Sol recién descubierta, sobrevive un mundo gaseoso gigante con una masa un 40% mayor que la de Júpiter. El hallazgo confirma que los planetas que orbitan a una distancia suficientemente grande pueden seguir existiendo después de la muerte de su estrella.

Un planeta que orbita 3 estrellas

13 / 18 – Foto: Foto: W. M. Keck Observatory / Adam Makarenko – Un planeta que orbita 3 estrellas.

Todavía debe confirmarse, pero el sistema estelar GW Ori, situado a unos 1.300 años luz, sería el primero conocido que albergaría un planeta circuntriple. El hallazgo podría significar que la formación de planetas es mucho más activa de lo que pensamos.

Récord de velocidad en el Sistema Solar

14 / 18 – Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), ESO/Exeter/Kraus et al. – Récord de velocidad en el Sistema Solar

Récord de velocidad en la categoría asteroides, eso si, ya que con cerca de un kilómetro de ancho, la roca espacial 2021 PH27 es el segundo objeto más rápido en completar una vuelta alrededor del Sol después del planeta Mercurio.

2021 PH27 posee un período orbital -tiempo que tarda en dar una vuelta alrededor del Sol- de 113 días, y una órbita alargada que se cruza con las órbitas de Mercurio y Venus. Según los científicos, es posible que el asteroide proceda del cinturón de asteroides principal situado entre Marte y Júpiter, y que haya sido expulsado de este por perturbaciones gravitacionales de los planetas interiores que lo acercaron al Sol. Sin embargo, su alta inclinación orbital, de 32 grados, también sugiere que podría ser un antiguo cometa procedente de la parte más externa del Sistema Solar, y que fue capturado al pasar cerca de uno de los planetas rocosos.

Flúor en los confines del Universo

15 / 18 – Foto: Foto: CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva – Flúor en los confines del Universo

El descubrimiento en NGP-190387 marca una de las primeras detecciones de flúor más allá de la Vía Láctea y sus galaxias vecinas. Los astrónomos ya habían detectado previamente este elemento en cuásares distantes, objetos brillantes alimentados por agujeros negros supermasivos en el centro de algunas galaxias, sin embargo, tras 20 años rastreando este elemento, nunca antes se había observado en una galaxia de formación de estrellas tan temprana en la historia del Universo, cuya luz ha tardado en llegar a nosotros más de 12.000 años.

Caníbales galácticos

16 / 18 – Foto: ESO / M. Kornmesser – Caníbales galácticos

El Centro Internacional de Investigación en Radioastronomía informó en un estudio de principios de año que las galaxias más grandes «roban» de sus galaxias satélite vecinas más pequeñas el gas molecular para la formación de estrellas. Los astrónomos han descubierto que estas pequeñas galaxias satélite también contienen menos gas molecular en sus centros.

Para entender la diferencia, cabe decir que las nubes de gas molecular son extensas regiones generalmente ubicadas en el interior de las galaxias en las que la densidad de materia es tan alta y la temperatura es tan baja como para que exista dihidrógeno, es decir, hidrógeno en su estado molecular (H2). Este hidrógeno molecular es el último responsable de la formación de nuevas estrellas, por lo que según se desprende del estudio, las galaxias más grandes estarían robando el material que sus contrapartes más pequeñas necesitan para formar nuevos astros.

La pareja de agujeros negros supermasivos más cercanos a la Tierra

17 / 18 – Foto: ICRAR, NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA) -La pareja de agujeros negros supermasivos más cercanos a la Tierra

Los dos objetos, detectados gracias a las observaciones realizadas con el Very Large Telescope -VLT- del Observatorio Europeo Austral, se encuentran ubicados en la galaxia NGC 7727, en la constelación de Acuario, y situados a unos 89 millones de años luz de nuestro planeta se trata del par de agujeros negros más cercanos a la Tierra detectados hasta el momento.

De hecho, el par hallado en NGC 7727, también ha batido el récord de separación mínima entre dos agujeros negros supermasivos, ya que se según las observaciones solo distan unos 1600 años luz entre sí.

Un mapa de estrellas vecinas del Sistema Solar

18 / 18 – Foto: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva- Un mapa de estrellas vecinas del Sistema Solar

Astrónomos y científicos ciudadanos han elaborado el mapa en 3 dimensiones más completo de enanas marrones frías en el vecindario cósmico de nuestro Sistema Solar. El trabajo cartográfico contempla hasta 525 estrellas del tipo enana marrón e incluye a 38 nuevas estrellas de las que se informa por primera vez. Los resultados confirman que la vecindad del Sol es sorprendentemente diversa en relación con otras partes de la galaxia.

Imagen de portada: NASA

FUENTE RESPONSABLE: NATIONAL GEOGRAPHIC. Por Hector Rodriguez. Editor y periodista especializado en ciencia y naturaleza. Diciembre 2021.

Astronomía/Universo/Espacio/Descubrimientos

 

 

 

Para qué servirá el James Webb, el telescopio espacial que podrá mirar hacia el pasado.

El telescopio fue lanzado a millones de kilómetros de la Tierra y tendrá la capacidad de detectar cualquier galaxia en el universo.

Es un observatorio espacial que puede mirar hacia el punto más remoto del pasado y es difícil exagerar la emoción que rodea a los descubrimientos a los que podría conducir.

El telescopio espacial James Webb (JWST), una misión internacional de las agencias espaciales de Estados Unidos (NASA), Europa (ESA) y Canadá (CSA), lleva varios años en construcción con un costo de miles de millones de dólares.

Sus responsables lo lanzaron el 25 de diciembre a millones de kilómetros de la Tierra y los científicos afirman que tendrá la capacidad de detectar cualquier galaxia en el universo.

Pero una pieza clave del JWST es un instrumento creado por un equipo de astrónomos e ingenieros de Edimburgo, Escocia.

Es el MIRI (Mid Infrared Instrument), una herramienta diseñada para medir el rango de longitud de onda del infrarrojo medio.

El MIRI, uno de los cuatro detectores clave del JWST, permitirá mirar hacia el pasado, a unos cientos de millones de años después del Big Bang, un momento que se cree ocurrió hace más de 13.500 millones de años.

Gráfico que muestra los componentes del Telescopio Espacial James Webb

 

¿Cómo puedes mirar hacia el pasado?

La capacidad para mirar el pasado está basada en el hecho de que incluso la luz tiene un límite de velocidad.

La luz viaja a 300.000 km/s.

Así, debido al tiempo que tarda en recorrer el espacio, cuanto más lejos está un objeto más atrás vemos en el tiempo.

Por ejemplo, como la luz del Sol tarda ocho minutos en llegar a la Tierra, en realidad los que estamos en la Tierra vemos al Sol como era hace ocho minutos.

exoplanetas

FUENTE DE LA IMAGEN – NASA

El James Webb es el instrumento perfecto para estudiar esos mundos y planetas distantes que orbitan otros soles, conocidos como exoplanetas.

Entonces, la imagen de una estrella que está a mil millones de años luz distancia tarda mil millones de años en llegar a nosotros.

Y cuando vemos esa estrella, lo que estamos viendo es cómo era hace mil millones de años.

El telescopio James Webb es el instrumento perfecto para estudiar esos mundos y planetas distantes que orbitan otros soles.

La existencia del primer exoplaneta fue confirmada en 1995. Ahora sabemos que hay más de 4.000 de ellos.

El MIRI permitirá a los astrónomos mirar esos cuerpos celestes en mayor detalle, incluida la observación de sus atmósferas para prometedores signos de vida extraterrestre.

¿Cómo funciona?

Como todos los telescopios espaciales, el JWST tiene una ventaja sobre sus contrapartes establecidos en la Tierra.

No hay una atmósfera que distorsione nuestra visión así que las estrellas no centellean en el espacio.

Todos los instrumentos del James Webb observarán la luz infrarroja, lo cual es vital para entender el universo.

Los objetos más lejanos que podemos detectar se ven con luz infrarroja porque ésta puede atravesar el polvo interestelar que bloquea la luz visible.

Además la luz visible que viaja desde una estrella lejana se distorsiona en su trayecto hacia nosotros.

JWST

FUENTE DE LA IMAGEN – NASA/CHRIS GUNN

El espejo del JWST tiene 6,5 metros y deberá viajar doblado en 18 segmentos hexagonales que se desplegarán en el espacio.

La longitud de onda se vuelve más larga, lo que significa que la luz que estaba en el rango visible para los humanos es desplazada hacia el infrarrojo del espectro electromagnético.

Este es un efecto llamado «desplazamiento hacia el rojo» y significa que si quieres ver hacia puntos más remotos del pasado debemos mirar objetos que resultan invisibles para nosotros.

Pero estos objetos «invisibles» no serán invisibles para el James Webb.

Tres de sus detectores están sintonizados hacia el infrarrojo cercano. Como el término sugiere, esos son los rojos que podemos ver en el espectro electromagnético.

Pero el cuarto detector, el MIRI, puede mirar más profundamente, hacia el infrarrojo medio. Lo que significa que podrá observar mucho más lejos y a puntos mucho más remotos.

JWST

FUENTE DE LA IMAGEN – NASA/CHRIS GUNN

El JWST cuenta con un enorme parasol diseñado para mantener su temperatura a pocos grados sobre el cero absoluto.

El profesor Alistair Galsse, principal científico del MIRI, le explicó a la BBC cómo funciona el detector.

«Este puede ver los colores de los objetos, por ejemplo, los que están a aproximadamente temperatura ambiente. Esto hace particularmente interesante el estudio de planetas que orbitan otras estrellas».

Y lo más fascinante es que el MIRI será capaz de mirar hacia casi el comienzo del universo.

«Pensamos que las primeras estrellas que se formaron eran muy grandes y comenzaron la cadena de producción de los elementos y estrellas que vemos a nuestro alrededor», le dice a la BBC la profesora Gillian Wright, principal investigadora europea del MIRI.

«No sabemos mucho sobre esta era. Sabemos cómo se veía la estructura del universo poco después del Big Bang y, por el (telescopio) Hubble y otras misiones, cómo se ven las galaxias ahora o en épocas posteriores», explica Wright.

«Pero, la pequeña porción en el medio, cómo se formaron las primeras… no sabemos mucho sobre esa era», dice la científica.

La capacidad para mirar hacia el pasado está basada en la velocidad de la luz.

Un espejo más grande que el del Hubble

El JWST es, literalmente, un enorme proyecto. Tiene el tamaño de una cancha de tenis y su espejo de 6,5 metros es varias veces más grande que el del Hubble.

En su configuración funcional es demasiado grande para cualquier cohete por lo que deberá ser doblado en 18 segmentos hexagonales que se desplegarán en el espacio.

Gráfico que comparar el espejo del Telescopio Espacial Hubble y del Telescopio Espacial James Webb

De la misma forma, el JWST cuenta con un enorme parasol diseñado para mantener su temperatura a pocos grados sobre el cero absoluto.

El parasol está compuesto de cinco delgadas capas de película de polimida que debe ser desplegado en el espacio.

El telescopio fue probado exhaustivamente en la Tierra porque irá a lugares donde nadie podrá arreglarlo si sufre una descompostura.

Operará cerca del punto de Lagrange Tierra-Sol L2, a un millón y medio de kilómetros de la órbita de la Tierra, un punto en el espacio donde pueden orbitar el Sol en sincronía con la Tierra, lo que permitirá que el telescopio permanezca a una distancia casi constante.

Imagen de portada: Gentileza de GETTY IMAGES

FUENTE RESPONSABLE: Redacción BBC News Mundo. Diciembre 2021.

Espacio/Astronomía/Ciencia.

 

Astrónomos descubren hasta 170 planetas errantes vagando en una región de nuestra galaxia.

Para el estudio, los científicos utilizaron casi veinte años de datos astronómicos con 80.000 imágenes de campo amplio de archivo de varios grandes observatorios.

Un grupo de científicos de la Universidad de Burdeos (Francia) ha detectado hasta 170 exoplanetas errantes en una región de formación estelar en la Vía Láctea situada a 420 años luz de distancia, en las constelaciones de Escorpio y Ofiuco.

Si deseas profundizar en esta entrada; por favor cliquea donde se encuentre escrito en “negrita”. Muchas gracias.

Estos planetas ‘rebeldes’ que vagan libremente por su cuenta son difíciles de observar debido a la falta de una estrella madre que los ilumine. Por este motivo, los investigadores afirman haber identificado al menos 70, pero podría tratarse de hasta 170 objetos del tamaño de Júpiter, considerado el mayor número descubierto a la vez. Los astrónomos no pudieron precisar en su investigación, publicada en la revista Nature, un número exacto debido a las incertidumbres relacionadas con la supuesta edad de la región y la masa de los objetos.

En el estudio se utilizaron casi veinte años de datos astronómicos, que acumulan 80.000 imágenes de campo amplio de varios grandes observatorios -incluidas las instalaciones del NOIRLac, los telescopios del Observatorio Europeo Austral, el Canadá-Francia-Hawaii y el Subaru-, para medir la luz de todos los miembros de la asociación en una amplia gama de longitudes de onda ópticas y de infrarrojo cercano y lo combinó con mediciones de cómo parecen moverse por el cielo.

«Es un reto, porque se trata de datos muy grandes: tuvimos que tratar con miles de millones de detecciones», comentó Hervé Bouy, astrónomo del Laboratorio de Astrofísica de Burdeos y líder de la investigación.

La técnica utilizada para este estudio fue de gran ayuda, ya que los métodos tradicionales de detección de exoplanetas errantes con microlente dependen de las alineaciones fortuitas entre el objeto y una estrella de fondo no relacionada. El problema de los microlentes es que tienden a captar eventos únicos, lo que hace probable que el planeta rebelde no vuelva a ser visto.

Sin embargo, el equipo científico recurrió a cámaras de grandes telescopios bajo el supuesto de que algunos de estos exoplanetas, al haberse formado hace solo unos pocos millones de años, aún están lo suficientemente calientes como para brillar y pueden ser sensibles a los lentes de estas cámaras.

«Medimos los movimientos diminutos, los colores y las luminosidades de decenas de millones de fuentes en una gran zona del cielo», explicó Miret-Roig, astrónoma de la Universidad de Burdeos y coautora del estudio. «Estas mediciones nos permitieron identificar con seguridad los objetos más débiles de esta región», agregó, señalando que un aspecto emocionante del descubrimiento es que estos nuevos planetas rebeldes podrán ser estudiados en el futuro.

Si deseas saber como se localizaron los exoplanetas ingresa por favor a este sitio. Muchas gracias.

Imagen de portada: Impresión artística de un planeta de flotación libre con el complejo de nubes Rho Ophiuchi visible en el fondo.ESO / M. Kornmesser.

FUENTE RESPONSABLE: RT en vivo. Diciembre 2021.

Sociedad y Cultura/Astronomía/Ciencia/Descubrimientos/Espacio

 

Astrónomos detectan misteriosas estructuras colosales al borde de la Vía Láctea.

Si deseas profundizar en esta entrada; por favor cliquea donde se encuentre escrito en “negrita”. Muchas gracias.

Una de las principales hipótesis es que serían restos de brazos de marea del disco de la Vía Láctea, expulsados por varios satélites en el pasado.

Un grupo internacional de astrónomos han creado un nuevo mapa del disco exterior de la Vía Láctea, el cual reveló la existencia de estructuras colosales al borde de la galaxia.

Según Chervin Laporte, principal autor de la investigación, esta parte no se había explorado en profundidad debido a la presencia de polvo que «oscurece severamente la mayor parte del plano medio galáctico». «Si bien el polvo afecta la luminosidad de una estrella, su movimiento no se ve afectado. Como resultado, se puede utilizar su trayecto para realizar una tomografía de las regiones ultraperiféricas de la galaxia”,

De esta manera, se identificaron filamentos giratorios masivos de procedencia poco clara. Los expertos plantearon la hipótesis de que son restos de brazos de marea del disco de la Vía Láctea, expulsados por varios satélites en el pasado. 

«Otra posibilidad sería que no todas estas estructuras sean realmente auténticas subestructuras de disco, sino que formen en él las crestas de ondas de densidad vertical que se ven en proyección formando una ilusión óptica de que el disco está altamente subestructurado”, agregó Laporte.

El hallazgo se produjo gracias al observatorio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea, un proyecto que busca mapear la Vía Láctea en tres dimensiones.

Imagen de portada: ESA/Hubble / www.globallookpress.com

FUENTE RESPONSABLE: RT en vivo. Ciencia.

Astronomía/Descubrimientos/Curiosidades/Espacio/Investigación

Un destello azul en el espacio conocido como ‘La vaca’ puede haber sido el nacimiento de un agujero negro.

Sea lo que sea La vaca, está acumulando una gran cantidad de masa en un área diminuta.

Si deseas profundizar en esta entrada; por favor cliquea donde se encuentre escrito en “negrita”. Muchas gracias.

Hace dos años, la evidencia de un gran estallido cósmico llegó a la Tierra en forma de un destello azul brillante. Apodada “la vaca”, parecía una supernova, la dramática muerte de una estrella, pero sucedió incluso más rápido que las muertes de estrellas conocidas. Ahora, un equipo de astrónomos cree haber reducido la lista de sospechosos cósmicos a solo dos: la radiación de rayos X fue emitida por un pequeño agujero negro o una estrella de neutrones. Los resultados del equipo se publican en Nature Astronomy.

“La cantidad de energía era órdenes de magnitud más que la típica supernova de colapso del núcleo”, dijo Dheeraj Pasham, astrónomo del MIT y autor principal del nuevo artículo, en un comunicado del MIT. “La pregunta era, ¿qué podría producir esta fuente adicional de energía?”

Primero, el equipo simuló el ruido del objeto unas 50.000 veces, le dijo Pasham a Gizmodo en un correo electrónico. Determinaron que solo había alrededor de un 0.02% de probabilidad de que la señal que estaban viendo fuera una pista falsa. Los pulsos provinieron de un objeto conocido como AT2018cow (la Vaca para abreviar) ubicado a 200 millones de años luz de la Tierra. Ese apodo fue solo una casualidad de la denominación astronómica; hay un objeto similar llamado Koala. Ambos objetos son FBOT, una clase rara de objetos conocidos por parecerse a supernovas mientras son más fugaces y 100 veces más brillantes.

Si bien se desconoce la identidad de la vaca, el equipo de investigación que estudió el objeto supuso que era un agujero negro o una estrella de neutrones, según la frecuencia de sus pulsos de rayos X, que se producían cada 4,4 milisegundos durante un período de 60 días.

La posible ubicación de La Vaca, en una galaxia de la constelación de Hércules. Imagen: Wikimedia Commons (Other)

La frecuencia de los pulsos les dio a los investigadores una idea de su tamaño: no más de 620 millas de ancho, con una masa de no más de 850 soles. Pero dado que el diámetro del Sol es de alrededor de 865.000 millas de ancho, hace que la vaca sea extremadamente compacta.

Los agujeros negros y las estrellas de neutrones son los objetos más densos conocidos en el universo y ambos ocurren al final del ciclo de vida estelar. Los agujeros negros son esos objetos enigmáticos con campos gravitacionales tan intensos que ni siquiera la luz puede escapar de ellos, mientras que las estrellas de neutrones son estrellas muertas con una gravedad tan intensa que los electrones colapsan sobre los protones, haciendo efectivamente una estrella completamente compuesta de neutrones.

Pasham le dijo a Gizmodo que el objeto giraba alrededor de 224 veces por segundo. (La vaca es un púlsar, lo que significa que emite una señal periódicamente que solo se puede ver en la Tierra cuando apunta en nuestra dirección. Dado que la frecuencia de explosión de rayos X de la vaca era de 224 Hz, los investigadores saben que estaba girando tan rápido).

Si los investigadores pudieran determinar exactamente qué tan vertiginosamente rápido estaba girando el objeto, podrían establecer de qué se trataba con certeza. “Creo que la vaca es solo el comienzo de lo que está por venir”, dijo Pasham. “Más objetos de este tipo proporcionarían una nueva ventana a estas explosiones extremas”.

Cualquiera que sea el objeto, los astrónomos pudieron ver su nacimiento en 2018. A medida que analizan más datos de la Vaca y objetos similares, sus identidades pueden volverse menos misteriosas.

Imagen de Portada: La vaca (que no se muestra aquí) podría ser un agujero negro o una estrella de neutrones como la que está en el centro del remanente de supernova RCW 103 (mostrada)Imagen: X-ray: NASA/CXC/University of Amsterdam/N.Rea et al; Optical: DSS (Other).

FUENTE RESPONSABLE: GIZMODO Ciencia

Universo/Espacio/Investigación/Astronomía