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De enero a febrero, el mes lunar más largo del año
El mes lunar es el tiempo que transcurre para que la Luna de una vuelta completa alrededor de la Tierra. Su duración es de aproximadamente 29.5 días.
Daniel Flores, editor del Anuario del Observatorio Astronómico Nacional, del IA de la UNAM, recomendó estar atentos al eclipse lunar del 20 de enero.
Cada año, la UNAM pone a disposición de académicos y público en general el Anuario del Observatorio Astronómico Nacional, que se puede consultar en la página www.astroscu.unam.mx.
El próximo 4 de febrero termina el mes lunar más largo del 2019, que inició el pasado 6 de enero y tendrá una duración de 29 días, 19 horas y 41 minutos, mientras que el más corto será del 1 al 30 de agosto, con una duración de 29 días, 7 horas y 26 minutos.
El mes lunar o sinódico es el periodo que transcurre para que la Luna de una vuelta completa alrededor de la Tierra, explicó Daniel Flores Gutiérrez, editor del Anuario del Observatorio Astronómico Nacional, del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM.
En cuanto al eclipse lunar del próximo 20 de enero, el universitario comentó que comenzará como eclipse parcial a las 21 horas 35 minutos, su totalidad iniciará a las 22 horas 41 minutos y concluirá el día 21 a las 0 horas 51 minutos, hora del Centro.
Este eclipse, destacó el experto, podrá observarse en toda la República Mexicana, y por ser lunar no existe ningún peligro para que la gente pueda verlo directamente y sin equipos especializados.
Este fenómeno se presenta cuando la Tierra se encuentra entre la Luna y el Sol, y durante el proceso nuestro satélite natural adquiere usualmente una coloración rojiza, indicó.
Mes lunar
En promedio, nuestro satélite natural da la vuelta completa alrededor de la Tierra en 29.5 días, pero debido a la velocidad a la que viaja según su posición en su trayectoria, y a que la órbita no es un círculo perfecto, sino una ligera elipse, el tiempo suele variar por horas, precisó el experto en cálculo de movimiento de los planetas, astronomía mesoamericana y meteorítica.
El hecho de que haya un mes lunar más largo se debe a que la Luna se encuentra en su apogeo, es decir, está en el punto más alejado de la órbita de la Tierra (donde la Luna se mueve más despacio), mientras que el ciclo más corto coincide con el punto en que está más cerca.
En la actualidad se dispone de gran cantidad de datos relacionados con el movimiento de los planetas, particularmente de nuestro satélite natural, y mucha de esa información es difundida por institutos y observatorios como los de la UNAM; eso posibilita su análisis y determinar de manera más precisa la duración de dichos meses, añadió Flores Gutiérrez.
La alta precisión de los datos, producto del intelecto humano, se deben a la disponibilidad de información astronómica para calcular con acuciosidad numérica el movimiento de la Luna, sus fases, y saber en dónde está a cada segundo, remarcó el maestro en ciencias.
“Los seres humanos somos producto de la naturaleza y por eso los ciclos lunares siguen siendo significativos aunque ya no somos cazadores ni recolectores. Por ejemplo, son importantes para sembrar las parcelas en el campo; en el Medio Oriente tienen trascendencia en el ámbito religioso, y su calendario lunisolar está estrechamente relacionado con la medición del tiempo en términos de fases lunares”.
Los cálculos, reiteró, han permitido saber que el ciclo lunar más largo de este siglo se registró entre diciembre de 2017 y enero de 2018, con 29 días 19 horas y 47 minutos, mientras que el más corto ocurrirá entre junio y julio de 2053, con 29 días 6 horas y 35 minutos.
Cada año, la UNAM pone a disposición de académicos y público en general el Anuario del Observatorio Astronómico Nacional, en donde los interesados encuentran efemérides astronómicas; información sobre los movimientos de los planetas, las estrellas y las constelaciones; además de eventos relacionados.
Puede ser adquirido directamente en el Instituto de Astronomía, o consultarse en línea en la pestaña de publicaciones del sitio www.astroscu.unam.mx.
Finalmente, Flores Gutiérrez recomendó estar atentos a la conjunción de Venus y Júpiter, los objetos más brillantes en el cielo, el 22 de enero, y al tránsito de Mercurio (cuando el primer planeta del Sistema Solar cruce el disco de nuestra estrella), en noviembre.
David Olivos, el fotógrafo de las estrellas
Ciudad de México. (Agencia Informativa Conacyt).- En su niñez, David recibió un regalo que cambió su destino: un telescopio de juguete que, en su atractivo empaque, prometía a su pequeño dueño admirar con nitidez los extensos cráteres de la luna, los enigmáticos anillos de Saturno y miles de titilantes estrellas.
Hoy en día, David Olivos Sánchez es un reconocido astrofotógrafo y comparte en entrevista con la Agencia Informativa Conacyt su primera experiencia al observar el cielo y su fructífera actividad como divulgador.
“Los Reyes Magos me trajeron un telescopio de juguete que me causó muchas frustraciones debido a que su montura era muy endeble y la forma de utilizarlo no era para nada sencilla, veía ciertas estrellas mal enfocadas; sin embargo, eso me provocaba una inmensa felicidad”, recuerda.
David Olivos.
La frustración de un niño que no lograba enfocar los astros llegó al límite y destruyó el telescopio. Pero su interés no menguó y encontró en la lectura de libros de astronomía y en series de televisión, las fuentes perfectas para saciar su curiosidad.
El tiempo pasó y David siguió un camino distinto como programador y divulgador de fauna silvestre, otra de sus grandes pasiones. No obstante, su pasión por la astronomía no disminuyó y cuando se convirtió en padre de familia vio la perfecta oportunidad de regalar a sus hijos un telescopio, un regalo que también era para él.
“Compramos uno –telescopio– económico en el centro y sí nos dio varias satisfacciones, como ver la nebulosa de Orión, algunas estrellas y la luna”.
A partir de ello, poco a poco, David compró algunos telescopios y cámaras más especializados hasta tener un equipo con el que puede practicar la astrofotografía.
Ne-notoka Cofame Conservando Fauna Mexico A.C.
Menciona que ha sido fruto de algunos sacrificios, ya que no es nada barato hacer astrofotografía porque es una disciplina que requiere cámaras especiales y equipo sofisticado. Por ello, también le gusta acercarlo a los niños y jóvenes porque no todos tienen la oportunidad de hacerlo.
Precisamente su actividad como divulgador de astronomía le permite acercarse a los jóvenes y enseñarles las estrellas a través de campamentos de observación en las inmediaciones de la Ciudad de México.
Su agrupación, llamada Ne-notoka Cofame Conservando Fauna Mexico A.C., hace observaciones periódicamente, además de dar charlas de divulgación y participar en eventos como la Noche de las Estrellas en la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).
Por lo que, a través de la asociación, reciben distintos donativos de telescopios para usarlos en las observaciones. Hasta el momento, tienen nueve telescopios con los que toman fotografías y realizan observación para la divulgación de la astronomía.
El proceso de aprendizaje para saber observar el cielo nocturno, comenta David Olivos, es muchas veces con consejos de otros astrofotógrafos, a prueba y error, y con información de especialistas de otros países, ya que en México la comunidad de astrofotografía es incipiente.
“Es un show todo lo que hay detrás de una fotografía, porque hay que leer mucho, revisar detalles muy específicos del clima y aguantar la frustración porque la foto no está saliendo bien o simplemente porque la noche no se prestó”, explica David Olivos.
Un astrofotógrafo estrellado
Nebulosa de Orion 5x7 brillo sin corrección, fotografía cortesía de David Olivos.
El astrofotógrafo dice que hay muchos imponderables, es decir, factores que no puede controlar para que una fotografía salga perfecta, desde el clima y la contaminación lumínica hasta la posición de la Tierra con respecto al objeto a capturar.
Una sola foto puede tardar toda una noche, por lo que procura sea una muy buena noche en cuanto a condiciones climáticas y turbulencia atmosférica, sobre todo porque cuando hay nubes muy altas que a simple vista no distorsionan mucho la imagen, sí hacen que pierda calidad.
Una parte muy importante de la astrofotografía es la planeación, en especial de la fotografía de espacio profundo porque tiene que determinar qué horas será posible la observación y con ello la captura.
Para ello, consulta varios sitios de Internet y aplicaciones específicas que indican las coordenadas del objeto que quiere observar esa noche y en los horarios que estará alejado del horizonte.
“Cuando buscas capturar objetos, como la nebulosa de Orión, es necesario que la cámara y la montura sigan el objeto durante todo el tiempo de exposición, por lo que es preciso que esté conectada a un sistema de autoguiado”, agrega.
En el espacio profundo se pueden retratar cúmulos estelares, nebulosas y galaxias, entre otros objetos astronómicos. David comenta que en la Ciudad de México, para hacer una fotografía, necesita cuando menos dos horas de exposición con filtros anticontaminación.
“Algunas de las fotos que he tomado en la ciudad suman unas cuatro horas de exposición para compensar las deficiencias del cielo en cuanto a turbulencia atmosférica y contaminación lumínica”, explica.
David Olivos dice que hacer una fotografía de la luna es como preparar unas enchiladas; capturar un planeta podría equipararse a cocinar una lasaña; mientras que una imagen del sol sería como preparar un platillo gourmet con diferentes técnicas y procesos.
Las complicaciones de capturar objetos en el espacio profundo son bastantes; sin embargo, David comenta que el astro que más trabajo le ha costado capturar es el sol, debido a que son varias tomas las que necesita para procesar y capturar adecuadamente las protuberancias y la superficie de nuestra estrella.
Sol coronado firm, fotografía cortesía de David Olivos
Esto podría sonar paradójico debido a que es un objeto muy grande y bastante cercano; no obstante, su brillo complica poder hacer una toma en la que puedan observarse los detalles.
“Utilizo cuatro videos que pueden sumar aproximadamente diez minutos, pero el procesado puede llevar hasta cinco horas debido a que hay muchos factores que intervienen entre una imagen buena y mala”, añade.
Menciona que una de las partes más difíciles de dedicarse a la astrofotografía es la inversión de tiempo y dinero, pues las cámaras y equipos especiales son muy caros y hay muchas veces que se vive de noche observando y capturando las estrellas.
David heredó su pasión por la astronomía y la astrofotografía a su hijo Damián de 11 años, lo que lo llevó a concursar y ser premiado por los Museos Reales de Greenwich en el concurso Astrophotography of the Year. Gracias a este logro publicaron su fotografía en un libro editado por ellos mismos, además de que está exhibida en el museo mostrando su trabajo a miles de personas.
La foto con que Damián Olivos Vásquez fue reconocido internacionalmente fue un mosaico de 19 fotos de la luna que después unió para lograr una fotografía con un detalle asombroso.
La divulgación que David Olivos hace es para que los niños y jóvenes que van a las observaciones se apasionen por las estrellas y lleguen a interesarse a tal punto de estudiar una carrera científica, es decir, dejar una semilla que pueda florecer en virtud de la ciencia.
A mediano y largo plazo, uno de los objetivos de David es posicionarse como uno de los mejores astrofotógrafos del país, sin dejar de lado su faceta como divulgador. Dice que la suma de ambos es un trabajo absorbente pero gratificante, pues se dedica a enseñar y retratar las estrellas como muy pocos pueden hacerlo.
Sonda espacial china aluniza con éxito y envía primeras fotos de la ‘cara oculta’ de la Luna
Durante el mes de diciembre, el gobierno chino informó que había lanzado una sonda espacial cuyo objetivo era la exploración de la cara oculta de la Luna, región que nunca antes ha sido investigada por ningún programa de este tipo. Al final de esta semana, se reportó que la nave alunizó exitosamente.
La agencia estatal de noticias Xinhua anunció este jueves que la sonda Chang’e 4 alcanzó la superficie lunar de manera exitosa, después de haber sido lanzada desde un centro de lanzamiento ubicado en la provincia de Sichuan. De acuerdo con la información oficial, la nave aterrizó en la cuenca de Aitken, ubicada cerca del Polo Sur lunar.
La misión lanzada por la agencia espacial china tiene dos objetivos: la exploración del cráter Von Karman, el cual se cree fue generado por el impacto de un gran cuerpo espacial hace miles de millones de años; y la instalación de una biósfera para observar el desarrollo de varias especies.
Entre las muestras que esta misión no tripulada llevó para analizar se encuentran seis especies vegetales, incluyendo papas; así como larvas de gusanos de seda. La intención de esta parte del experimento es observar cómo evolucionan estos organismos en un ambiente con gravedad muy baja.
Esta misión no tripulada es la primera en la historia de la exploración espacial que busca explorar el lado oculto de la luna, cuyas primeras imágenes fueron enviadas a las pocas horas de haber arribado a la superficie lunar. Con esto, China se mete de lleno en la carrera por la conquista del cosmos.
Con información de BBC Mundo
¿Cómo son los mapas astronómicos?
Ciudad de México. (Agencia Informativa Conacyt).- Durante mucho tiempo, los mapas han ayudado al ser humano a ubicarse, a llegar a un destino en particular, a explorar nuevas rutas. Gracias a estos es posible medir distancias, llegar de un lugar a otro.
Los mapas se componen de símbolos, coordenadas que permiten localizar un punto mediante un conjunto de líneas imaginarias, y escalas, que son los números de veces que son reducidas cada una de las estructuras para representar la realidad.
Existen diferentes tipos de mapas, por ejemplo los físicos, políticos, conceptuales, geológicos, aeronáuticos… La tecnología permite a los astrónomos observar el cielo en distintas frecuencias del espectro electromagnético.
De acuerdo con la doctora Elizabeth Martínez Gómez, profesora de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), los mapas astronómicos son una representación cartográfica de estrellas, galaxias, superficies de planetas y lunas, que tienen un sistema de coordenadas para localizar un objeto astronómico de interés.
Los mapas astronómicos nos sirven para localizar objetos astronómicos y conocer más de las propiedades de estos, como su composición física, edad, a qué distancia se ubican con respecto a la Tierra u otro objeto.
“Gracias a la construcción de estos mapas, podemos conocer más el universo. Algunos están basados en un sistema de coordenadas similares a la longitud y latitud de los mapas geográficos y provienen de observaciones reales, mientras que otros son el resultado de simulaciones por computadora”.
¿Cómo se construyen?
Algunos mapas astronómicos son construidos luego de observar —durante un determinado tiempo— el objeto u objetos de interés. Esto se logra gracias a los instrumentos especializados como los telescopios (terrestres y espaciales), por ejemplo. “Cabe destacar que de estas observaciones se pueden generar imágenes (fotografías) o un conjunto de datos, los cuales —después de un minucioso análisis por computadora— derivan en un mapa astronómico”, dice Elizabeth Martínez, también especialista en física espacial y en astroestadística.
Las grandes bases de datos en la astronomía moderna provienen de los surveys, que consisten en emplear grandes telescopios para muestrear una parte específica del cielo y sin un objetivo en particular.
La idea detrás de los surveys es producir enormes catálogos de información de diversas fuentes astronómicas (por ejemplo, estrellas, galaxias, planetas, entre otros) y, por consiguiente, representan un sinfín de retos computacionales y estadísticos. Por ejemplo, explica la doctora con orientación en física espacial Elizabeth Martínez, deben desarrollarse programas muy poderosos capaces de almacenar y visualizar grandes bases de datos, además de proveer de herramientas estadísticas para sus análisis.
Entre los surveys que actualmente están en operación destaca el Sloan Digital Sky Survey, mejor conocido como SDSS. Con este se han producido algunos de los mapas del universo más detallados en tres dimensiones, gracias a las imágenes multicolor obtenidas de una tercera parte del cielo y también a partir de espectros de más de tres millones de objetos astronómicos. La tecnología de este telescopio permite medir las distancias de 600 galaxias en menos de una hora.
Por otro lado, los mapas astronómicos también pueden ser creados a partir de simulaciones por computadora basados en modelos teóricos; aquí las simulaciones numéricas juegan un papel importante para estudiar y entender la evolución de diferentes eventos que suceden en el universo.
“Los fenómenos cósmicos necesitan de miles o millones de años para desarrollarse y nos sería imposible llevar un seguimiento puntual debido a que los seres humanos vivimos en promedio 80 años (…) Gracias al uso de equipos de cómputo de alto rendimiento y al desarrollo de complejos códigos numéricos astrofísicos, es posible llevar a cabo simulaciones numéricas astrofísicas con gran detalle a muy alta resolución”, dice el artículo Observatorios virtuales astrofísicos.
La astronomía computacional es un campo de la astronomía moderna que se desarrolla con rapidez. De acuerdo con la profesora Elizabeth Martínez Gómez, esta rama de la ciencia permite a los científicos experimentar diferentes escenarios físicos y químicos sin necesidad de hacerlo en un laboratorio. “A través de estos experimentos computacionales podemos simular —por ejemplo— condiciones primigenias para observar la posterior evolución de los sistemas físicos sin tener que esperar miles de años a que acontezcan; además de ‘jugar’ con las propiedades de los mismos para ‘predecir’ el futuro”.
Mapas planetarios del Sistema Solar
Mapa planetario de Mercurio. El primero en alta resolución se hizo público en diciembre de 2009. Para su elaboración, se utilizaron miles de imágenes obtenidas por la sonda Messenger de la NASA.
“Es un mapa de tipo conceptual ya que muestra la superficie del planeta con el mejor detalle y resolución posible. Entre las estructuras que llaman la atención de un geólogo planetario son los cráteres, ya que de acuerdo a su tamaño, forma y profundidad puede determinar el tipo de impacto y en algún momento cuándo pudo haber ocurrido”, comparte Elizabeth Martínez.
Marte. Esta imagen del planeta Marte es un “mapa de gravedad” y que, hasta ahora, es considerado el mapa más detallado del también llamado Planeta Rojo. Un mapa de estas características permite a los científicos detectar las regiones donde la gravedad es más fuerte “de lo normal” y regiones donde es más baja.
En otras palabras, se refiere a los lugares sobre la superficie marciana donde una persona pesaría más que en otros. No se sabe a ciencia cierta qué origina estas irregularidades, pero podría deberse a la estructura interna del planeta, explica la maestra Elizabeth Martínez.
Realizar este mapa llevó alrededor de 16 años de investigación basados en las mediciones de tres naves espaciales en órbita alrededor de Marte. De acuerdo con Antonio Genova, investigador del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), este tipo de mapas “permite explorar el interior de un planeta del mismo modo que un médico utiliza una radiografía para ver dentro de un paciente”. La investigación en donde se dio a conocer este hallazgo se publicó en la revista Icarus.
Para la doctora Elizabeth Martínez, el mapa muestra una visión global de la superficie del planeta. “Los tres puntos blancos representan las zonas con mayor gravedad y señalan la ubicación de las montañas más altas y masivas del Planeta Rojo. Las áreas marcadas en rojo son las siguientes con mayor gravedad. Las regiones en verde y azul representan las zonas con menor gravedad y los investigadores piensan que podrían ser fracturas sobre la corteza del planeta. De hecho, en las etapas iniciales de la formación planetaria ocurrieron muchos impactos, y Marte muestra una gran cantidad de cráteres quizá porque su atmósfera era más delgada de lo que es ahora y los bólidos no pudieron ser destruidos en su totalidad antes de alcanzar la superficie”.
Plutón. Este mapa se basa en una serie de imágenes captadas por la misión espacial Nuevos Horizontes (New Horizons) de la NASA, lanzada en 2006 con el objetivo de explorar Plutón. En 2015, la nave sobrevoló cerca de este planeta y tomó varias imágenes de alta resolución que posteriormente fueron analizadas para crear este mapa.
Mapas del universo
Mapa de rayos gamma. Los rayos gamma son una forma de radiación electromagnética con energía extremadamente elevada. La radiación de rayos gamma tiene longitud de onda mucho más corta que la luz visible, esto es, del orden de 100x10-12 metros o menores. En astrofísica, este tipo de radiación proviene de fenómenos muy violentos tales como explosiones de supernova, colisiones a gran velocidad, chorros de partículas, agujeros negros, entre otros.
El telescopio Fermi o telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi es un observatorio espacial diseñado para estudiar las fuentes de rayos gamma del universo con el objeto de detallar un mapa de las mismas. Luego de un par de años de observaciones, los especialistas desarrollaron un mapa detallado en longitudes de onda de rayos gamma.
Fermi tiene un telescopio que mapea continuamente todo el cielo en busca de fenómenos astrofísicos, como núcleos activos de galaxia, púlsares o restos de supernovas.
Mapas en escala logarítmica. Un grupo de investigadores en Estados Unidos produjo un nuevo mapa del universo que muestra los descubrimientos más recientes, que van desde objetos localizados en el cinturón de Kuiper hasta galaxias y cuásares detectados por el Sloan Digital Sky Survey. Se trata de una proyección basada en escala logarítmica del plano complejo, que preserva las formas locales y que además muestra el rango entero de escalas astronómicas (desde la vecindad terrestre hasta la radiación cósmica de microondas).
Mapas astronómicos tridimensionales. De acuerdo con la doctora Elizabeth Martínez Gómez, el continuo avance en la arquitectura de las computadoras y el desarrollo de software tanto para el manejo como para la visualización de datos, hacen posible que los astrofísicos computacionales generen mapas en tres dimensiones con mayor y mejor resolución.
Por ejemplo, la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) cuenta con un equipo de científicos expertos y desarrolladores de software (Consorcio para el Procesamiento y Análisis de Datos) capaces de procesar y validar los datos de la misión espacial GAIA.
La misión GAIA tiene por objetivo realizar un censo de casi mil millones de estrellas de la Vía Láctea y observar cada una de estas alrededor de 70 veces para registrar datos de interés para los científicos. Con este proyecto se desea responder a cuestiones sobre la estructura, origen y evolución histórica de la galaxia.
Mapa Vía Láctea. En abril de este año, la misión GAIA presentó el primer mapa de tres dimensiones más completo de la Vía Láctea, resultado de dos años de análisis de datos, de 2014 a 2016.
“Para este proyecto se analizaron muchos datos e imágenes. El mapa representa las principales galaxias y agujeros negros que se encuentran a cuatro mil millones de años luz”, dice la doctora Elizabeth Martínez.
Planetas en Google Maps
En 2017, Google Maps compartió una plataforma para que cualquier usuario pueda “explorar” el universo desde su computadora o un dispositivo móvil con acceso a Internet.
“Para ilustrar esto, uno de los proyectos de exploración planetaria más exitosos de la NASA-ESA fue la misión Cassini-Huygens. Durante sus veinte años en el espacio, se recopilaron cientos de miles de fotos tanto de Saturno y sus lunas como de Júpiter y sus lunas más grandes. Las imágenes captadas por Cassini muestran aspectos del sistema solar nunca antes vistos”, añade Elizabeth Martínez, también miembro del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).
El gigante de la información, como también se le conoce a Google, muestra en este enlace la superficie de 16 planetas y satélites.
Esta obra cuyo autor es Agencia Informativa Conacyt está bajo una licencia de Reconocimiento 4.0 Internacional de Creative Commons.
Nature: Los eventos científicos astronómicos de 2018
La revista Nature publicó su tradicional recuento de los hechos que marcaron 2018. Señaló que los investigadores pueden celebrar algunos hitos, incluido el mapa más preciso hasta el momento de las estrellas de la Vía Láctea.
En el área de la Astronomía, las noticias científicas que impactaron y dieron la vuelta al mundo durante los últimos doce meses son, según Nature:
Fue un año de comienzos y finales para las agencias espaciales del mundo. La NASA comenzó a desarrollar conceptos para una estación espacial cerca de la Luna, luego de una orden presidencial de 2017 para devolver a los astronautas a la superficie lunar. La agencia también está trabajando con compañías para desarrollar pequeños lanzadores lunares. Y en diciembre, China lanzó su vehículo móvil Chang’e-4, que intentará el primer aterrizaje suave en el otro lado de la Luna.
La misión BepiColombo, de la Agencia Espacial Europea (ESA), se lanzó en octubre en un viaje a Mercurio, y en agosto, la sonda solar Parker Solar de la NASA se dirigió al Sol. Mientras tanto, dos sondas viajaron al espacio interplanetario para recoger la suciedad cósmica de los asteroides cercanos a la Tierra. La nave Hayabusa2, de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón, arrojó dos pequeños robots sobre el asteroide Ryugu. Y en diciembre, OSIRIS-Rex, de la NASA, llegó a su propia roca, llamada Bennu.
Pero la agencia espacial estadounidense también se despidió. Su nave espacial Dawn se quedó sin combustible en octubre después de visitar los grandes asteroides Vesta y Ceres; en el mismo mes, la NASA terminó las operaciones científicas para su cazador de exoplanetas de larga duración, el telescopio espacial Kepler.
En Marte, una tormenta de polvo en todo el planeta cortó en junio las comunicaciones con el roedor Opportunity de 15 años de la NASA, que ahora se teme se haya perdido. Pero un descubrimiento reportado en julio reveló un objetivo potencial para futuras exploraciones. Los investigadores anunciaron que el orbitador Mars Express de la ESA había descubierto un posible lago bajo el hielo cerca del polo sur del planeta.
De vuelta en la Tierra, dos antenas de radio en el interior de Australia encontraron indicios indirectos de las primeras estrellas del universo cuando comenzaron a brillar alrededor de 180 millones de años después del Big Bang. Si los científicos pueden confirmar estas señales del “amanecer cósmico”, anunciado en febrero, tendrán sus primeros destellos de una época que hasta ahora ha sido imposible de observar.
Los datos de la sonda Gaia de la ESA produjeron un mapa 3D de la Vía Láctea con una precisión sin precedentes. Registra las posiciones, distancias, colores, velocidad y direcciones de movimiento de 1.3 mil millones de estrellas, y ya ha generado más de 400 documentos desde su lanzamiento en abril. El mapa también ha demolido la imagen de la Vía Láctea como una espiral en rotación constante, mostrando en cambio que la galaxia todavía se está moviendo de un lado a otro por las interacciones con galaxias más pequeñas en los últimos mil millones de años.
Y por primera vez, los astrofísicos rastrearon los orígenes de un neutrino de alta energía a un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia distante. El hallazgo, anunciado en julio, podría ayudar a los investigadores a localizar la fuente de los rayos cósmicos, las partículas más energéticas de la naturaleza, porque los científicos creen que algunos rayos cósmicos y neutrinos de alta energía se producen de la misma manera.
Con información de la Academia Mexicana de Ciencias y de Nature https://www.nature.com/articles/d41586-018-07685-3
Un mapa celeste trazado con rayos cósmicos
Guadalajara, Jalisco. 12 de diciembre de 2018 (Agencia Informativa Conacyt).- Cada segundo, millones de astropartículas caen por todas direcciones a la Tierra sin que nos demos cuenta. Estos rayos cósmicos provienen de objetos tan lejanos como centros activos de galaxias, remanentes de supernovas y otros aceleradores cósmicos, y el largo viaje que trazan estos miles de rayos antes de llegar a nuestro planeta podría darnos una idea de cómo es el cielo que observamos.
Con información obtenida de los observatorios de neutrinos, IceCube, y de rayos gamma, HAWC (acrónimo de High AltitudeWaterCherenkov), el astrofísico tapatío Juan Carlos Díaz Vélez desarrolló un mapa del cielo; para este fin, se analizaron datos de las caídas de rayos cósmicos para determinar la energía y dirección de arribo de estas señales en ambos hemisferios de la Tierra.
“Como los rayos cósmicos vienen con una carga eléctrica, son afectados por los campos magnéticos y éstos ejercen una fuerza en las partículas y las desvían, y las partículas de los rayos cósmicos pueden ir viajando en espiral o girando y cuando llegan a la Tierra es difícil detectar su origen porque son desviados muchas veces en su camino”.
Díaz Vélez, doctor en ciencias físico matemáticas por el Centro Universitario de Los Valles (CUValles) de la Universidad de Guadalajara (UdeG), desarrolló este trabajo como su tesis doctoral. Durante su posgrado, este astrofísico tapatío colaboró con HAWC yIceCube, localizados en Puebla y el Polo Sur, respectivamente, de donde obtuvo un cúmulo de datos.
El doctor Juan Carlos Díaz es egresado del Centro Universitario de Los Valles de la Universidad de Guadalajara, fotografía cortesía de Juan Carlos Díaz.
Uno de los objetivos de este trabajo fue definir ambas partes del cielo, para lo cual, el doctor Díaz Vélez, quien actualmente trabaja en el Centro de Astrofísica y Partículas IceCube en la Universidad de Wisconsin, en Madison, Estados Unidos, reunió los datos de ambos observatorios para generar un mapa de los dos hemisferios.
El investigador bromea al señalar que su trabajo consistió en “pepenar” la información de rayos cósmicos que los observatorios desechaban. Con estos datos, Díaz Vélez observó la anisotropía de estos objetos, es decir, la dirección de la que provienen esos rayos cósmicos con base en la influencia que éstos tenían con el magnetismo que ejerce la heliosfera.
“Aunque hay partículas que llegan a la Tierra de forma aleatoria, digamos que una de cada mil conserva su alineación sin ser alterada por los campos magnéticos, por lo que no son completamente aleatorios, sino que se puede detectar la anisotropía en la distribución de las direcciones de su arribo, es decir, no es uniforme el cielo, hay partes donde hay un exceso de rayos cósmicos”.
Astrofísica para entender el cielo
Para elaborar este mapa, el doctor Díaz Vélez utilizó los datos que el observatorio de neutrinos IceCube recolectó entre mayo de 2011 y mayo de 2016; con esa información se formó el lado sur del mapa. Por otra parte, para el hemisferio norte se empleó la información que HAWC captó en dos años: de mayo de 2015 a mayo de 2017.
Con este mapa será posible obtener mayor información sobre las fuentes de rayos cósmicos que llegan a la Tierra. En este plano se podrán indicar los niveles del flujo de rayos cósmicos para que sea fácilmente identificable de dónde provienen. El doctor Díaz Vélez añade que además de entender las direcciones, también se podrá conocer cómo interactúan la heliosfera y el campo magnético interestelar.
“La anisotropía mapea el campo magnético interestelar cercano al sol y también parece indicar que hay un exceso de rayos cósmicos provenientes de remanentes de supernovas cercanas, como podría ser el caso de la constelación Vela o la estrella de neutrones Geminga, que están en el hemisferio sur referente a la dirección del campo magnético”.
El investigador participa en los experimentos que realiza el observatorio de Neutrinos IceCube, localizado en el Polo Sur, fotografía cortesía de Juan Carlos Díaz.
Este trabajo también permitirá conocer sobre la estructura del campo magnético interestelar y la heliosfera, es decir, la estructura donde el sol ejerce la influencia de su viento solar, explica Díaz Vélez, y agrega que actualmente las sondas Voyager I y II han logrado aportar conocimiento en el tema, la trayectoria recta en que viajan dificulta su observación a mayor escala.
Díaz Vélez, miembro nivel Candidato al Sistema Nacional de Investigadores (SNI) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), explica que este mapa funciona como un histograma, por lo que cada punto en el cielo representa un número de partículas detectadas, por ejemplo, de un lado puede haber millones de rayos cósmicos identificados, mientras que desde otra dirección la cifra puede ser menor.
En el caso de IceCube, se detectó un promedio de tres mil rayos cósmicos por segundo, y desde HAWC se captaron hasta 30 mil rayos cósmicos por segundo. El astrofísico destaca que los resultados de este estudio pronto se publicarán en la revista The Astrophysical Journal.
“Aún hay detalles que queremos seguir estudiando acerca de esta anisotropía, por ejemplo, si ésta cambia a través del tiempo o si es afectada por las variaciones en el cambio magnético solar; también queremos saber si se puede obtener más información del origen de las fuentes de rayos cósmicos y entender la estructura de los campos magnéticos en el medio interestelar”.
Esta obra cuyo autor es Agencia Informativa Conacyt está bajo una licencia de Reconocimiento 4.0 Internacional de Creative Commons.
De Este a Oeste, de Norte a Sur, ¿en donde aparece el Sol?
Nicté Luna, Guillermo Barrios del Valle y Miriam Verónica Cruz-Salas
Instituto de Energías Renovables, UNAM.
Nicté Luna es Mtra. en Filosofía de la Ciencia en el área de Comunicación de la Ciencia. Guillermo Barrios es Investigador Titular A dentro del grupo Energía en Edificaciones, donde desarrolla investigación básica y aplicada para alcanzar el confort térmico en edificaciones usando el mínimo de energía. Miriam Verónica Cruz-Salas es Arquitecta con Doctorado en Ingeniería en Energía en el área de Diseño de Edificios Bioclimáticos e investigadora posdoctorante. Esta publicación fue revisada por el comité editorial de la Academia de Ciencias de Morelos.
Apenas se asomaba el primer rayo de Sol detrás del majestuoso Popocatépetl cuando Porfirio, habitante de Temixco, Morelos, se preparaba para iniciar la jornada laboral. Cada mañana se levantaba, tomaba un jarro de café de olla con una pieza de pan, agarraba su sombrero de paja y partía rumbo a la construcción de la obra en turno. Este ritual lo había practicado durante los 20 años que tenía en el oficio de construir casas. El Maistro, como era conocido por sus trabajadores, tenía la filosofía de empezar el día con el primer rayo de luz, y regresar a casa pasadas las 15:00 horas para compartir los alimentos con su familia.
Además de los conocimientos técnicos que se requieren para practicar la albañilería, el Maistro utilizaba el Sol como herramienta para proponer a sus clientes la construcción de una casa que tuviera la orientación adecuada, es decir, que la fachada quedara con una alineación Norte-Sur, con ventanas al Norte y Sur y con protecciones solares en ellas para evitar la radiación directa, para que en la temporada de calor se pudiera sobrevivir al infierno de 38 ºC que se llega a alcanzar en verano en aquel lugar; para ello, el Sol era su mejor aliado. Porfirio había observado la trayectoria del Sol en el cielo, y había notado que el Sol, aunque siempre sale por el Este y se oculta por el Oeste, algunos días sale más hacia el Sur y otros más hacia el Norte. El Maistro era un observador amateur de lo que técnicamente se conoce como trayectoria solar aparente.
Todos sabemos que la Tierra es la que se mueve alrededor del Sol, pero desde la Tierra, lo que parece que se mueve es nuestra estrella. La trayectoria solar aparente, percibida por Porfirio, tiene su origen en el movimiento de traslación de nuestro planeta y en el ángulo de declinación solar. Recordemos que la rotación es el giro que da la Tierra sobre su propio eje y que nos da el día y la noche, mientras que el movimiento de traslación es aquel donde ésta se mueve alrededor del Sol.
Los cambios que podemos percibir en la posición del Sol durante el año dependen de la latitud del lugar en que estamos y también de lo que se conoce como ángulo de declinación solar, del que hablaremos con detalle en la siguiente sección. La latitud mide qué tan al Norte o al Sur se encuentra un punto geográfico o un observador, Porfirio en este caso, y se mide con el ángulo que se forma entre el sitio donde se encuentra Porfirio y el plano del ecuador de la Tierra.
Inclinación del eje de rotación de la Tierra y el ángulo de declinación solar
El eje de rotación de la Tierra tiene un ángulo de 23.4º y apunta siempre hacia la estrella polar, esto hace que, para un lugar fijo en nuestro planeta y a la misma hora, no incida la misma intensidad de radiación solar a lo largo del año.
El movimiento de rotación de la Tierra (Figura 1), tomando como referencia al Sol y a un meridiano (líneas que atraviesan la Tierra de polo a polo), toma 23 horas, 56 minutos y 4 segundos y se le conoce como día solar. Uno suele pensar que el día tiene 12 horas y la noche otras 12 horas, pero debido a la inclinación del eje terrestre, durante el año, hay días en los que cierta superficie terrestre tiene más horas de luz solar, por lo que el día puede ser más largo a 12 horas o más corto.
Figura 1. Diagrama sobre la incidencia de la radiación solar para los solsticios de verano (izquierda) e invierno (derecha)
Ahora bien, describamos qué es el ángulo de declinación solar. Este ángulo se forma entre el plano ecuatorial y una línea imaginaria que va del centro de la Tierra al centro del Sol. (Ver Figura 2). Debido a que el eje de rotación conserva su inclinación durante el movimiento de traslación, el ángulo de declinación solar varía desde los 23.4 a los -23.4º a largo del año y es el mismo para todo el planeta. Los equinoccios y solsticios suceden cuando el ángulo de declinación es cero o alcanza el valor de +- 23.4º, respectivamente. Durante los equinoccios la duración del día y la noche son iguales y marcan el inicio de la primavera (equinoccio de primavera) y del otoño (equinoccio de otoño) y durante los solsticios sucede el día más largo (solsticio de verano) y la noche más larga (solsticio de invierno).
De esta forma la traslación de nuestro planeta y la declinación solar son las causas de las cuatro estaciones del año, de la trayectoria solar aparente, así como del cambio en la duración del día solar a lo largo del año.
Figura 2. Ángulo de declinación solar
De Este a Oeste, de Norte a Sur
Para calcular la posición del Sol en cierto día, es necesario conocer la latitud del lugar en donde nos encontramos y el ángulo de declinación para esa día, y por medio de ecuaciones es posible calcular la posición y, por lo tanto, la trayectoria solar aparente para los 365 días del año. Una de las herramientas que se utilizan para visualizarla es la gráfica estereográfica solar. Con esta herramienta, se puede mapear dicha trayectoria en un plano, vista desde el nadir (el punto que se encuentra bajo nuestros pies), para cualquier latitud de la superficie terrestre, y por lo tanto se puede ubicar al Sol para cualquier día y hora del año y se utiliza para el cálculo de las protecciones solares de ventanas.
Veamos un ejemplo de gráfica solar estereográfica. El municipio de Temixco, Morelos, se encuentra a una latitud de 18.85º Norte. Desde ese punto, la trayectoria solar aparente trazada en una gráfica estereográfica solar se vería como en la Figura 3. Imaginemos que nos encontramos el punto donde se intersecan los ejes de los puntos cardinales: Norte (N), Sur (S), Este (E) y Oeste(O). El círculo exterior de la gráfica representa el límite en el horizonte. Las líneas curvas horizontales dibujan la trayectoria aparente del Sol para los días que ahí se anotan, y las líneas curvas verticales representan las horas del día, que van de las 6 horas en el lado Este, a las 18 horas en el lado Oeste.
Vamos a localizar los dos días en que el ángulo de declinación es cero (21 de marzo y 23 de septiembre) y los días en que el ángulo de declinación es 23.4º (22 de junio) y cuando es -23.4º (22 de diciembre). Lo primero que podemos notar es que el 21 de marzo y el 23 de septiembre el Sol tiene la misma trayectoria solar aparente y si contamos las líneas curvas verticales notaremos que nos dan 12 horas de día y por lo tanto 12 horas de noche (equinoccio). También se puede hacer notar que en la trayectoria solar aparente el Sol sale exactamente por el Este y se pone exactamente por el Oeste y que durante su trayectoria aparente el Sol se localiza hacia el Sur. El 22 de Junio corresponde a la línea curva horizontal que se encuentra más al Norte, se puede notar que para esta fecha el día tiene más de 12 horas de duración (el día más largo) y le corresponde la noche más corta del año. El 22 de Diciembre corresponde al día más corto del año y además el Sol sale por el Sur y durante toda su trayectoria aparente lo localizamos al Sur.
Figura 3. Gráfica solar estereográfica para Temixco, Morelos, latitud 18.85º Norte.
Bajo la sombra de una protección solar
Las largas horas de trabajo bajo los intensos rayos del Sol hicieron a Porfirio valorar la sombra, algo cotizado en aquel lugar por la escasa presencia de árboles frondosos. Lo que había eran apenas unas cuantas varas con contadas hojas que se erguían presumiendo ser algo parecido a un árbol. Por ello el Maistro sabía que, dependiendo de la orientación de las fachadas de sus construcciones y del uso de ventanas y protecciones solares en ellas, estas podrían hacer de las casas un oasis en medio del infierno o la extensión del mismo.
Porfirio ya había notado que la temperatura del ambiente suele alcanzar su valor máximo unas dos o tres horas después del mediodía solar, por lo que evitaba poner ventanas al oeste para que no entrara la radiación solar directa a estas horas. Además, había observado que al inicio del verano, si él veía hacia el Sur, el Sol le quedaba por detrás, mientras que en el invierno el sol estaba al frente (Ver Figura 4), también se había dado cuenta de que la mayor parte del año el astro rey se encontraba al Sur. Por ello, aunque las fachadas de sus casas tenían una orientación Norte-Sur con la finalidad de evitar las ganancias de calor por la incidencia de la radiación solar sobre la casa, acostumbraba poner una protección solar horizontal, conocida como alero, en las ventanas al Sur para proteger de la luz directa del Sol y otra igual, a veces un poco más pequeña si no le importaba al dueño, en las ventanas al Norte, esto ayudaba a hacer las casas más frescas. El cálculo de Porfirio era más bien empírico, por lo que no siempre le atinaba.
Figura 4. Trayectoria solar aparente en Temixco, Morelos durante el inicio de las estaciones del año. Se puede ver somo los rayos del sol inciden sobre una casa. Obtenidas de la app Sunrveyor Lite.
Los aleros son quizá las protecciones solares más conocidas, tienen la finalidad de brindar protección de los rayos solares, principalmente cuando la orientación de los ventanales es Sur y Norte. Sin embargo, no son la única forma de protección solar, existen también los “quiebrasoles” que son elementos arquitectónicos verticales que los protegen durante las primeras y últimas horas del día, es decir, durante el amanecer y el atardecer. Pero, ¿cuál es la longitud que debe tener un alero para evitar la radiación directa del Sol si la trayectoria solar aparente cambia a lo largo del año?
El dimensionamiento de las protecciones solares se realiza comúnmente con una gráfica solar, una mascarilla de sombreado, las dimensiones de las ventanas y estableciendo los horarios y la época del año en el que se desea el sombreado sobre la ventana.
Al ángulo que forman los rayos solares con el horizonte se le llama altura solar y vale 0º a la hora de la salida y puesta del Sol y alcanza el valor máximo al mediodía solar. Conociendo este ángulo y la altura de la ventana podemos calcular la longitud del alero para diferentes fechas, como se muestra en la Figura 5.
Imaginemos que en Temixco, Morelos (latitud de 18.85º Norte) tenemos un ventanal de un 1x1m con orientación sur y queremos protegerla de los rayos del Sol al mediodía solar durante los solsticios de invierno (22 de Diciembre) y el de verano (22 de Junio) y los equinoccios, como se muestra en la Figura 5. El 22 de Diciembre al mediodía solar, el Sol tiene una altura solar de 48º, por lo que para proteger la ventana de 1m de altura, se requiere un alero horizontal de 90 cm, como el mostrado en la Figura 5. El 22 de Junio al mediodía solar, el Sol tiene una altura solar de 95º pero se encuentra al Norte o atrás de la ventana, por lo que la radiación directa no es capaz de entrar. Para los equinoccios, la altura solar al mediodía es de 72º por lo que se requeriría un alero horizontal más corto, 50cm, del que ya se había colocado. La longitud del alero se calcula con funciones trigonométricas que involucran la altura de la ventana y el ángulo solar.
Figura 5. Ventana de 1m de altura orientada al Sur y la posición del Sol al mediodía solar para los solsticios y equinoccios.
De esta forma, colocar una protección solar a una ventana de una vivienda evitará el ingreso de una gran cantidad de calor debido a la radiación solar directa, y junto con otras estrategias bioclimáticas será como estar en un oasis, esto se aplica en cualquier lugar del planeta con temperaturas altas y con altos niveles de irradiación solar, como sucede en Temixco, Morelos.
Conociendo la trayectoria aparente del Sol, la ubicación (latitud), orientación y dimensiones de una ventana, es posible calcular las dimensiones de las protecciones solares que contribuyan a la construcción de una casa fresca, aunque otros elementos como el color de las paredes exteriores, los materiales usados en muros y techos, la ventilación cruzada y la altura de los techos también juegan un papel importante. En las vísperas del solsticio de invierno, hemos explicado en este artículo, la ciencia detrás de las observaciones y experiencia del Maistro Porfirio, que hacen la diferencia cuando se vive en un lugar con tanto calor que puede parecer un verdadero horno.
Esta columna se prepara y edita semana con semana, en conjunto con investigadores morelenses convencidos del valor del conocimiento científico para el desarrollo social y económico de Morelos. Desde la Academia de Ciencias de Morelos externamos nuestra preocupación por el vacío que genera la extinción de la Secretaría de Innovación, Ciencia y Tecnología dentro del ecosistema de innovación estatal que se debilita sin la participación del Gobierno del Estado.
Lecturas recomendadas
García, M., Huelsz, G., Díaz, S., Cruz-Salas, M., Valdez, M., Castillo, J. (2016).
Estancia de verano de la investigación científica trabajando en el tema “Energía y confort térmico en edificaciones”, Disponible en: https://goo.gl/VXQQoB
Duffie, J. y Beckman, W (2013). Solar Engineering of Thermal Processes. Editorial Wiley.
Cuando muere una estrella
Ciudad de México. (Agencia Informativa Conacyt).- Para los primeros observadores —que en sus materiales incluían telescopios de baja resolución— la apariencia de las nebulosas tenía similitud a los planetas gigantes del sistema solar.
Sin embargo, el avance y sofisticación de los instrumentos de observación permitieron definir que estaban lejos de comprobar una relación con los planetas gigantes, pero sí de encontrar una relación más cercana con las estrellas.
Así, encontraron que durante la mayor parte de su ciclo vital, las estrellas brillan gracias a las reacciones de fusión nuclear que tienen lugar en el núcleo estelar. Una vez que su fin se aproxima, aquellas estrellas que alcanzan la fase de gigante roja agotan sus reservas de hidrógeno y las capas exteriores son expulsadas al medio interestelar formando estelas multicolores características de su dispersión.
En ausencia de estas capas, subsiste un pequeño núcleo de la estrella, conocido como enana blanca, que se encuentra a una gran temperatura y brillo intenso.
Podría decirse que la nebulosa planetaria es comparable a las cenizas de la mítica ave fénix, con la diferencia de que una vez formada la enana blanca, esta se enfría y se apaga de manera paulatina para hipotéticamente convertirse en una enana negra que vaga de forma indefinida por el cosmos.
Sin embargo, mientras esto sucede, el espectáculo visual que dejan dichas reacciones químicas en el espacio es el legado invaluable que los primeros observadores de estrellas han dejado a las nuevas generaciones para resolver incógnitas que levitan en el misterioso universo.
La doctora Gloria Delgado Inglada, investigadora del Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), es especialista en el estudio de nebulosas planetarias en diferentes galaxias, y en entrevista para la Agencia Informativa Conacyt explicó la importancia del estudio de estos objetos y su papel en la evolución química de las galaxias.
Continua evolución
De acuerdo con la investigadora, cuando las capas externas de las estrellas son expulsadas al espacio queda un remanente estelar que brilla intensamente y se encuentra a gran temperatura.
Así, la radiación ultravioleta emitida por este núcleo ioniza las capas externas que la estrella había expulsado, creando así esta envoltura brillante en expansión de plasma y gas ionizado que las caracteriza.
“México es uno de los países pioneros en el estudio de nebulosas fotoionizadas, y sus investigadores han realizado descubrimientos importantes, por lo que cualquier nuevo avance tiene una repercusión significativa. Saber de ellas es muy importante en la astronomía, pues nos permite conocer —entre otras cosas— sobre la evolución química de las galaxias”.
Las nebulosas planetarias tienen su origen principalmente cuando estrellas de masas medias o bajas agotan su combustible nuclear, esto provoca inestabilidad en la estrella por las variaciones de temperatura, y hace que la capa de helio en fusión se expanda para enfriarse rápidamente.
Esta reacción da como resultado violentas pulsaciones que finalmente adquieren la intensidad suficiente como para expulsar por completo la atmósfera estelar al espacio y los gases salientes forman una nube de material alrededor del núcleo de la estrella que ya está expuesto.
“Dentro de mis últimos trabajos se encuentra el estudio de los elementos químicos que se producen dentro de las estrellas de baja masa como nuestro sol. Junto con mi equipo encontramos que estrellas como el sol en nuestra propia galaxia pueden producir algo de oxígeno, algo que anteriormente se pensaba que no ocurría o no de manera importante”.
Nuevas perspectivas sobre el universo
Cuando existen descubrimientos de este tipo, tienen un impacto en nuestro conocimiento del universo, y de acuerdo con Gloria Delgado, cambia la forma de entender la producción de elementos químicos o cómo las galaxias van cambiando su composición química.
Los estudios especializados confirman que la fase de nebulosa planetaria finaliza cuando hay una recombinación en la nube de gas, abandona el estado de plasma y se vuelve invisible.
Para que todo este proceso llegue a completarse en una nebulosa planetaria típica, se requiere de 10 mil años aproximadamente —muy poco tiempo comparado con la vida de una estrella—. Después el remanente estelar, que es una enana blanca, permanecerá sin sufrir cambios en su evolución mientras se enfría lentamente.
“Ahora tenemos un conjunto de quince galaxias aproximadamente incluyendo la Vía Láctea, donde estudiamos las diferencias entre las nebulosas planetarias en las distintas galaxias, pues consideramos que la formación y evolución de estrellas en cada una de ellas —las galaxias— fue diferente, algo que tiene que verse reflejado en las nebulosas planetarias que encontramos”.
De acuerdo con la especialista, las galaxias pasan por periodos de formación estelar, algunas de ellas todavía están formando estrellas y otras ya no lo hacen. Todo esto debe tener repercusión en las nebulosas planetarias que encuentran en las distintas galaxias.
Anteriormente el universo primitivo consistía en dos elementos químicos: hidrógeno y helio; sin embargo, con el paso del tiempo las estrellas han ido creando elementos de mayor peso a través de la fusión nuclear.
De esta manera, los gases que conforman la nebulosa planetaria contienen una importante proporción de elementos más pesados que el helio, como el carbono, nitrógeno y oxígeno, lo que contribuye a enriquecer el medio interestelar a medida que la nebulosa planetaria se mezcla con el mismo.
Resolviendo incógnitas
Los especialistas estiman el reconocimiento de tres mil nebulosas planetarias tan solo en nuestra galaxia; sin embargo, uno de los grandes problemas en el estudio de estos fenómenos espaciales es que, en la mayoría de los casos, las distancias están mal determinadas o llegan a considerar nebulosas planetarias aquellos vestigios que no lo son.
Por esta razón, Gloria Delgado y su equipo de investigación trabajan desde hace dos años en la identificación y clasificación correcta de las nebulosas planetarias y en la construcción de nuevos modelos de fotoionización en computadora que caractericen mejor dichos objetos.
“Estos modelos te permiten estudiar las nebulosas que están siendo ionizadas por una o muchas estrellas. Con esta técnica hemos construido varios modelos y los queremos comparar con las nebulosas reales en las distintas galaxias que estudiamos, y así comparando la teoría con las observaciones, comprenderemos mejor las nebulosas planetarias y sus estrellas progenitoras”.
Para lograr esto, se han basado en los datos disponibles en la literatura que han sido obtenidos en telescopios de Baja California, Chile y España, entre otros lugares.
La especialista consideró que es una gran satisfacción poder encontrar en el camino nuevos problemas abiertos, lo que permite tener nuevas vertientes de investigación que lleven a una resolución del problema y al mismo tiempo llevarse una lección aprendida.
“Esta carrera consiste en investigar problemas y tratar de resolverlos y los resultados se dan a conocer continuamente mediante publicaciones de artículos. Entonces, aunque algunos trabajos requieran de muchos años, hay que ir publicando aunque sea pequeños avances, porque así es el mundo de la investigación”.
Se cuente o no con experiencia para estudiar las estrellas, estos astros han fascinado a la humanidad desde tiempos remotos, por lo que su vida y muerte también forman parte de las anécdotas oníricas que invitan a tener más cercanía con el firmamento.
El impacto del meteorito en Chicxulub provocó que partículas de roca se comportaran como fluidos
Liberó energía equivalente a varios millones de bombas atómicas, explicó Ligia Pérez Cruz, del Instituto de Geofísica de la UNAM.
Con menos de 10 segundos de duración, el golpe ocasionó ondas de choque, vibraciones sonoras que fragmentaron pequeñísimas partículas de roca y propiciaron su proceso de fluidización, detalló.
El impacto del meteorito en Chicxulub, Yucatán, hace 66 millones de años, no solamente causó la extinción del 76 por ciento de las especies terrestres, entre ellas los dinosaurios; también provocó que partículas de rocas muy duras se comportaran como fluidos, reportan los más recientes resultados sobre ese hallazgo.
El evento liberó energía equivalente a varios millones de bombas atómicas; con menos de 10 segundos de duración, el súbito golpe ocasionó ondas de choque, vibraciones sonoras que fragmentaron pequeñísimas partículas de roca y propiciaron su proceso de fluidización, explicó Ligia Pérez Cruz, investigadora del Instituto de Geofísica (IGf) de la UNAM e integrante del grupo internacional que estudia el evento desde hace varios años.
“Nuestra propuesta es la fluidización: a la hora del impacto hubo una fragmentación de las partículas de rocas en otras muy pequeñas, y debido a la onda de choque que se generó, se produjeron grandes vibraciones que hicieron que dichas partículas se comportaran como si fueran un fluido. Esto explica cómo fue posible que en algunos segundos se pudiera desplazar tanta cantidad de material”, detalló.
Como arena en una bocina
Para explicar el fenómeno acústico (vibraciones sonoras), Pérez Cruz ejemplificó: “Es como cuando se ponen granitos de arena en una bocina y al aumentar el volumen vibran; si se reduce el volumen, vibrarán menos. En Chicxulub hubo una onda de choque con una enorme frecuencia, que provocó la fluidización”.
Llegar a este resultado fue posible luego de extraer núcleos de roca en la parte marina del cráter, en una formación conocida como “anillo de picos”, semejante a una cadena montañosa.
En esta investigación se estudian las rocas corticales, que están de 700 a mil 300 metros de profundidad. “Son granito (compactas y duras), con fisuras, y como su secuencia es tan larga (una columna de 700 metros), las observamos a nivel microscópico con técnicas sofisticadas, para saber cómo se movieron estas grandes cantidades de material”, relató.
La propuesta de los científicos es que la fluidización provocada por la acústica, derivada de la onda de choque, ocurrió en las partículas más pequeñas.
La evidencia de esta teoría son los minerales que están en las rocas a las que han tenido acceso mediante excavaciones directas. “Unos materiales tienen más dureza que otros. En la parte del impacto se ven las fracturas, por ejemplo de los cuarzos, que son minerales muy duros”, señaló Pérez Cruz.
En minerales menos duros se pueden ver las partículas más pequeñas y cómo el comportamiento fue tan rápido que pudo mover todo este material. “En menos de 10 segundos (los modelos hablan de cinco segundos) se hizo un hueco de 25 kilómetros”.
“Tuvimos la oportunidad de perforar exactamente en el ‘anillo de picos’ y tener la evidencia de estos más de 700 metros de material cortical. Son los resultados de la perforación marina que se hizo en 2016, a unos 30 kilómetros al noroeste de Progreso, Yucatán”.
En 2013, concluyó la científica, el estudio de magnetometría y geotecnia para conocer las condiciones del subsuelo se hizo a bordo del buque Justo Sierra de la UNAM. “Entonces se eligieron tres puntos susceptibles de ser perforados y se decidió por el ‘anillo de picos’”.
¡Cuidado con las tormentas solares!
Ciudad de México. (Agencia Informativa Conacyt).- El Laboratorio Nacional de Clima Espacial (Lance) monitorea y estudia la actividad del Sol y del entorno espacial, con el fin de realizar pronósticos sobre el clima espacial en el territorio mexicano y alertar sobre las posibles afectaciones que este podría tener en la Tierra.
En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el doctor Juan Américo González Esparza, responsable del Lance, dijo que el Servicio de Clima Espacial México (Sciesmex) responde a la necesidad del Centro Nacional de Prevención de Desastres (Cenapred) y de la Agencia Espacial Mexicana (AEM) de contar con acciones de política pública para la prevención de eventos de clima espacial.
“Con el sistema de aviso temprano del Sciesmex reportamos eventos en tiempo real en colaboración con agencias internacionales, en este caso con la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA, por sus siglas en inglés) y otros servicios de clima espacial, cuando hay actividad solar o magnética que pueda tener afectaciones a los sistemas tecnológicos críticos para México”.
Por su parte, el doctor Víctor de la Luz Rodríguez, investigador del Lance, dijo que no fue sino hasta 2003 cuando el clima espacial cobró una importante relevancia para la física espacial, ya que en ese año ocurrieron las fulguraciones solares más intensas registradas en los últimos años y cuyos efectos incluyeron interrupciones en los sistemas de telecomunicaciones, apagones en Suecia y la aparición de auroras boreales más allá de los polos norte y sur.
El grupo interdisciplinario dedicado al estudio del clima espacial del Lance está integrado por investigadores del Instituto de Geofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), campus Morelia, la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL) y además cuenta con investigadores del programa Cátedras del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).
La información para el monitoreo de la actividad solar es obtenida a través de la cooperación con la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA, por sus siglas en inglés), la NOAA, que cuentan con satélites apuntando directamente al sol. El Lance recibe datos en tiempo real en los que se observa la superficie del Sol y cifras sobre la radiación proveniente de él.
El laboratorio cuenta con el radiotelescopio de centelleo interplanetario (CIP) localizado en el municipio de Coeneo, en Michoacán, el radioespectrógrafo Callisto y una cámara de burbujas ionosféricas, que forman parte de su instrumentación, y adicionalmente se obtienen datos de observatorios y redes asociadas.
¿Qué es el clima espacial?
El clima espacial, también conocido como meteorología del espacio, mide y analiza las propiedades físicas del Sol, el entorno espacial, la magnetósfera, la atmósfera y la superficie de la Tierra que es afectada de manera directa e indirecta por la actividad de nuestra estrella.
“El Sol, como todas las estrellas, es una gigantesca esfera de gas caliente, donde en su interior están ocurriendo reacciones nucleares y se está liberando una enorme cantidad de energía. Esta energía emerge a la superficie y sale en forma de luz; sin embargo, la superficie del Sol también es muy activa y dinámica, tiene campos magnéticos y gigantescas burbujas de gas que se están moviendo”, explicó el físico espacial.
La combinación del movimiento de gases y el campo magnético producen en el Sol regiones conocidas como manchas solares, en las cuales el campo magnético es muy intenso y se producen explosiones. Estas explosiones también son denominadas tormentas solares y expulsan al espacio grandes cantidades de energía en forma de luz, radiación, partículas energéticas o en forma de nubes de plasma que además están cargadas con un campo magnético.
A pesar de que la Tierra cuenta con un campo magnético que actúa como escudo contra las tormentas solares, estas llegan a alcanzar una gran intensidad, lo que puede provocar afectaciones en los sistemas tecnológicos y a las personas, pues prácticamente todas las operaciones de la sociedad moderna dependen de ellos.
“Sabemos que cada vez que hay una tormenta solar hay afectaciones en estos sistemas y producen daños económicos, daños en sistemas, y en el caso extremo de eventos muy intensos, estas tormentas solares pueden producir afectaciones en los sistemas de generación y distribución de energía eléctrica y provocar apagones”, dijo González Esparza.
Asimismo, explicó que las tormentas solares son eventos recurrentes que se presentan en un ciclo de aproximadamente 11 años, al que los científicos llaman ciclo de actividad solar. Actualmente el sol presenta baja actividad y se espera que esta eleve dentro de aproximadamente cuatro años.
De la Luz Rodríguez indicó que en la medición del clima espacial se utilizan escalas establecidas por la NOAA, en las cuales se miden las tormentas geomagnéticas que alteran el campo magnético de la Tierra; las tormentas de radiación solar, caracterizadas por altos niveles de radiación cargada de iones de alta energía; y de suspensión de radio, es decir, alteraciones a la ionósfera terrestre a causa de emisiones anormales de rayos X y ultravioleta.
“Cada una de estas clasificaciones está relacionada con una afectación en la superficie de Tierra o en la atmósfera terrestre. Las afectaciones impactan en nuestra tecnología, por ejemplo, una lluvia de partículas puede afectar los satélites o los aviones; la radiointerferencia, a los sistemas GPS o radares; y las tormentas geomagnéticas, a las redes eléctricas”.
Agregó que el Sciesmex es una interfaz entre los diferentes tipos de índices internacionales y la red de instrumentación del Lance e instituciones asociadas que trabaja para producir índices nacionales, de modo que se contextualiza la información y se define cómo el clima espacial afecta el territorio mexicano.
El sistema de alerta temprana en acción
Cuando el Sol emite una fulguración, la radiación que expulsa tarda aproximadamente ocho minutos en llegar a la Tierra. Los satélites de la NOAA registran esa radiación y envían los datos a la NASA, en donde se clasifica de acuerdo a su medición y si supera cierto límite, se emite una alerta internacional por el Centro de Predicción de Clima Espacial (SWPC, por sus siglas en inglés).
Una vez que la alerta internacional es emitida, esta tarda apenas cinco minutos en llegar al Lance, quienes se encargan de publicar la información a través de la página web del Sciesmex, correo electrónico y por medio de las cuentas de Facebook y Twitter.
El investigador refirió que a diferencia de un terremoto o de un huracán, donde sus efectos solo se presentan en una región, las tormentas solares afectan prácticamente todo el planeta, haciendo que la creación de protocolos de respuesta sea un reto internacional.
“Actualmente estamos diseñando los protocolos y coordinándonos a nivel internacional. El sol está tranquilo y se espera que los próximos cuatro años tenga una actividad mínima, lo que nos da unos años desarrollar estrategias y establecer colaboraciones internacionales para prevenir los efectos de un evento solar muy intenso”.
El Lance trabaja en colaboración con operadores de sistemas tecnológicos responsables de los sistemas de telecomunicaciones, satélites, sistemas de generación y distribución de energía eléctrica para desarrollar protocolos de prevención y convertir a México en un país resiliente ante estos fenómenos naturales.
En la página web del Sciesmex se reportan datos en tiempo real provenientes de la red de instrumentos del Lance. Igualmente las redes sociales son utilizadas para la difusión de datos sobre el clima espacial de México y transmiten seminarios y actividades de divulgación en video.
Los viajes espaciales, aún lejos de ser rutinarios
• Deben mitigarse riesgos como los efectos negativos en el organismo de los astronautas, dijo José Hernández Moreno, ingeniero astronauta de origen mexicano
• Sueño insuficiente, insomnio y consumo de medicamentos para dormir, comunes en el espacio: Ulises Jiménez Correa, director de la Clínica de Trastornos del Sueño de la UNAM
• Participaron en el IV Congreso Mexicano de Medicina y Salud Espacial.
Atrofia muscular, deterioro del esqueleto y enfermedades derivadas de la exposición a radiaciones por partículas solares, cósmicas y del campo magnético terrestre, son efectos negativos en el organismo de los astronautas, que aún impiden que los viajes espaciales sean rutinarios.
De visita en la UNAM, José Hernández Moreno, ingeniero astronauta estadounidense de origen mexicano, y quien participó en 2009 en la misión STS 128, de la NASA, dijo que se requiere de una fuerte inversión en estudios para estar en posibilidad de mitigar dichos efectos.
No obstante, consideró, el pronóstico para los viajes espaciales es bueno, “porque hay muchas empresas y gobiernos involucrados, pero es necesario seguir trabajando en sistemas de propulsión a fin de minimizar el tiempo para llegar a Marte, por ejemplo. En ese sentido, deben mejorarse los vehículos espaciales”.
En su intervención en el IV Congreso Mexicano de Medicina y Salud Espacial, comentó que una vez en el espacio los astronautas tienden a dormir entre dos y seis horas en promedio cada noche, menos tiempo del recomendado. “Sin embargo, seis horas son suficientes para recuperarnos y el organismo se ajusta, además en cero gravedad los músculos no trabajan igual que en la Tierra”.
En la mesa “Condiciones neuropsicosociales”, moderada por Juan José Sánchez Sosa, de la Facultad de Psicología, Hernández Moreno remarcó que “la falta de gravedad en el espacio es el mejor colchón del mundo, no hay ningún punto de presión para el cuerpo, es como si durmiéramos en una nube”.
El sueño, necesidad vital
En contraposición, Ulises Jiménez Correa, director de la Clínica de Trastornos del Sueño de la UNAM, indicó que los humanos “estamos diseñados para dormir al menos siete u ocho horas diarias, es una necesidad vital. Sin embargo, los astronautas tienen una privación importante que podría conducir al síndrome de sueño insuficiente”.
También se refirió al insomnio espacial, es decir, el incremento en el tiempo que tardan los astronautas para empezar a dormir. “Aunque se han reportado algunos casos que indican que no duermen tan mal, en general son inconsistentes los resultados”.
Otro indicador de una mala calidad del sueño en el espacio es el consumo de medicamentos para dormir: 50 por ciento de las personas que han participado en misiones espaciales señalan que al menos en una ocasión recurrieron a fármacos para conciliar el sueño.
Algunos factores relacionados con la mala calidad del sueño en el espacio son la temperatura inadecuada, exceso de ruido, problemas con las bolsas para dormir, horarios de las caminatas espaciales y de los acoplamientos, entre otros.
Por ello, mencionó el experto, se busca controlar en las naves la temperatura, aire, ruido y bióxido de carbono; contar con cuartos individuales para mejorar la experiencia de dormir en las bolsas; cinturones para evitar la flotación; y roles de trabajo para respetar el tiempo de descanso.
Acentuó que las siestas son el mejor paliativo, tanto en Tierra como en el espacio: se trata de una estrategia que ayuda a mitigar la necesidad de dormir en horarios inadecuados. En el espacio podría ser además de algo reparador, el mejor ansiolítico, sin efectos secundarios.
“Incluso, desde el punto de vista psicológico se ha planteado el uso de tratamientos cognitivo-conductuales para tratar el insomnio de los astronautas; es decir, brindarles apoyo vía remota cuando empiezan a presentar síntomas de trastorno de sueño”, concluyó.
Descubren ‘Super Tierra’ cercana a nuestro planeta
Una nueva “Super Tierra” fue hallada en órbita alrededor de una estrella “vecina” del sistema solar: un mundo descrito como “frío y oscuro”, inadaptado a la vida como la conocemos, según un estudio publicado este miércoles en la revista Nature.
El planeta fue bautizado provisionalmente como Estrella b de Barnard y fue detectado en la constelación de Ofiuco, alrededor de la estrella Barnard, distante a unos seis años luz de la Tierra, es decir, unos 56.76 billones de kilómetros.
La estrella de Barnard se encuentra a 6 años luz del Sol, y Proxima b se encuentra a 4 años luz (PCDN)
De acuerdo con Ignasi Ribas, coautor del estudio por parte del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña y del Instituto Español de Ciencias del Espacio, la estrella de Barnard es de las más cercanas al Sol.
Esta proximidad podría permitir estudiarla con la próxima llegada de instrumentos de observación con más capacidad de alcance y precisión.
El planeta, que orbita alrededor de su estrella en 233 días, fue detectado gracias a los espectrómetros HARPS y UVES, cazadores de planetas del Observatorio Europeo Austral (ESO), instalado en Chile.
Han descubierto la existencia de un exoplaneta orbitando la estrella de Barnard, a tan solo 6 años luz de la Tierra, el más cercano después de Próxima b. Impresión artística del nuevo explaneta. https://t.co/J4wkMjXZEG pic.twitter.com/o6ZfoOSvsv
— Manuel Chacón (@MChaconPTY) 19 de noviembre de 2018
Según los investigadores, la Estrella b de Barnard tiene una masa 3.2 veces superior a la de la Tierra y por lo tanto se le bautizó “Super Tierra”.
Para los astrónomos, se trata de un “mundo frío y oscuro”: apenas está iluminada por su estrella, una enana roja probablemente dos veces más antigua que el sol.
Incluso siendo cercana a su estrella, 0.4 veces la distancia que separa la tierra del Sol, los científicos creen que sólo recibe 2 por ciento de la energía que la Tierra recibe de su estrella.
La temperatura de su superficie, por ejemplo, no supera los -170 grados celsius, lo que excluye la existencia de agua en estado líquido y, por lo tanto, la vida tal y como la conocemos.
Los investigadores lograron detectar este nuevo mundo utilizando más de 20 años de datos y siete instrumentos de observación que permitieron determinar las variaciones de velocidad de la estrella generados por la presencia de un exoplaneta.
La Estrella b de Barnard representa el exoplaneta más cercano a la Tierra después de ‘Próxima b’, cuyo anuncio fue ampliamente divulgado en 2016. Este se halla en órbita alrededor de la estrella próxima de Centauri, a 4.2 años luz.
¿Estamos solos? La búsqueda de otros mundos
En algún lugar, algo increíble espera ser descubierto.
Carl Sagan.
Oaxaca de Juárez, Oaxaca. El Sol es una de las 200 mil millones de estrellas de la Vía Láctea, galaxia en la que se encuentra nuestro sistema. Entre tanto cosmos, ¿estamos solos?.
La pregunta ha motivado el estudio permanente de los astros, la formulación de teorías, la investigación y el desarrollo de tecnología que, en la actualidad, ha permitido detectar otros mundos similares al nuestro fuera de nuestro sistema.
“El universo está lleno de exoplanetas y por estadística se esperaría que alguno de ellos tuviera condiciones habitables o estuviera habitado”, afirma el doctor en astronomía por la Universidad de Harvard, Luis Felipe Rodríguez.
El iniciador en México de la radioastronomía considera que si bien a raíz del uso de potentes telescopios se han logrado registrar unos cuatro mil planetas extrasolares, únicamente alrededor de 60 tienen el tamaño y cercanía a su estrella como la Tierra.
Ante decenas de estudiantes que asistieron a la conferencia En busca de otros mundos, impartida en el marco del Festival de Matemáticas, Ciencia y Cultura, añade que ambas características posibilitan la vida de seres de carbono.
Agrega que el descubrimiento de la estrella Trappist-1 a principios de este año, así como sus siete planetas (cinco de ellos con condiciones similares al nuestro), ha sido un hallazgo revelador.
Y aunque reconoce que si bien se continúan encontrando más exoplanetas, la tecnología actual todavía no permite conocer su temperatura y tamaño preciso, que son datos fundamentales para establecer su habitabilidad.
Pero confía que en los próximos años se contará con instrumentos que incluso puedan permitir analizar su atmósfera y detectar presencia de oxígeno, carbono, así como determinar su temperatura y otras condiciones para detectar la presencia de agua.
Luis Felipe Rodríguez.
Para llegar a este momento, indica, han pasado cientos de años de estudios; sin embargo, a partir de la década de los ochentas del siglo pasado, la astronomía ha dado pasos importantes en materia de estudio del surgimiento de los planetas.
La observación de discos en transición, que permiten ver el nacimiento de planetas en nubes de gas, no sólo responde a cómo nació nuestro sistema solar hace 4 mil 600 millones de años, sino que se da cuenta de nuevos exoplanetas.
“En la búsqueda de posibles mundos habitables, uno pensaría que lo único que importa es el planeta, pero no, los planetas por sí mismos son demasiado fríos, se requiere una estrella que caliente sus alrededores”, explica.
Y resalta la importancia de conjugar ambos factores, debido a que los planetas son cuerpos que no tienen fuente importante de energía y, en contraste, las estrellas, debido a su tamaño, presentan en su interior procesos nucleares que generan energía.
Misiones
El investigador emérito y doctor honoris causa por la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) apunta que a lo largo de los últimos años, se han enviado diversas misiones a Marte que, por sus condiciones y cercanía con la Tierra, amerita ser explorado; sin embargo, hasta el momento no se ha documentado algún tipo de vida.
Además de Marte, las lunas de Júpiter y Saturno pudiesen tener condiciones habitables, debido a que al estar congeladas es posible que bajo el hielo pueda existir alguna bacteria. Pero esta exploración es aún lejana.
“Nos vemos restringidos a la Tierra como el único planeta con vida, más aún, con vida inteligente como nosotros, pero si queremos buscar otros ejemplos, tendremos que salir del sistema solar”.
Aunque esto por el momento es imposible, debido a la lejanía que existe entre una y otra estrella en el universo, pero con el paso del tiempo y el avance tecnológico, podría ocurrir.
El astrónomo refiere que los investigadores mexicanos se han concentrado en estudiar la etapa de formación de los planetas, lo que ha permitido aportar evidencia de discos protoplanetarios en estrellas jóvenes.
La incógnita sobre nuestra existencia solitaria en el universo continúa sin ser resuelta, lo cierto es que cada vez más la ciencia avanza hacia una respuesta.
Premia Fundación Humboldt investigación de astrónomo mexicano
Ciudad de México. (Agencia Informativa Conacyt).- En reconocimiento a su trayectoria, en particular por sus revolucionarias aportaciones en torno al proceso de formación de estrellas, el doctor en ciencias —astronomía— Javier Ballesteros Paredes figura entre las listas de los investigadores reconocidos con el Premio Friedrich Wilhelm Bessel que otorga la Fundación Humboldt, en Alemania.
Para obtener dicho galardón (2017), el investigador adscrito al Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), campus Morelia, fue postulado por dos investigadores, uno de origen alemán y uno estadounidense, aun cuando basta con una sola postulación para participar en el certamen.
“A mí me propusieron Ralf Klessen, de la Universidad de Heidelberg, y Mordecai Mac Low, del Planetario de Nueva York; asimismo, fui recomendado por los doctores Andreas Burkert, del Max Planck Institute, Lee Hartmann, de la Universidad de Michigan, y Enrique Vázquez Semadeni, de la UNAM; es decir, fui propuesto por dos investigadores y recomendado por tres más. Supongo que, además de los resultados de mi investigación, esto jugó a mi favor”.
Un nuevo paradigma en torno a la formación estelar
“Cuando comencé a estudiar astronomía se pensaba que las nubes interestelares que forman las estrellas se condensaban en un proceso muy lento. Se creía que la nube colapsaba de poco en poco, se compactaba hasta lograr densidades y temperaturas lo suficientemente altas como para encender sus reacciones nucleares y brillar”.
A través de su tesis doctoral Propiedades físicas y estadísticas de las nubes, simulaciones numéricas del medio interestelar, Ballesteros Paredes estudió las propiedades estadísticas de las estrellas y las nubes, comparando simulaciones numéricas con datos observacionales. Fue así como documentó que las nubes son entidades mucho más dinámicas de lo que se pensaba y que, en consecuencia, las estrellas se formaban mucho más rápido y se dispersaban también con relativa velocidad.
“Estas aportaciones significaron un cambio de paradigma, ya que la interpretación de un proceso de formación estelar cuasiestático, que demoraba mucho tiempo —hasta 30 millones de años—, se replanteó en una teoría opuesta —dos o tres millones de años— que postulaba un fenómeno mucho más veloz”.
Al presentarla en un congreso y ser cuestionado por investigadores de renombre, apareció nueva información que le permitió ampliar su trabajo. En ese momento, Lee Hartmann, uno de los investigadores que actualmente lo apoyó para el premio, sabía de la existencia de un problema que llevaba 20 años sin una solución convincente y le planteó que su teoría podría solucionarlo.
“Resulta que las nubes moleculares no tienen estrellas con edades entre 10 y 30 millones de años de edad, solamente tienen estrellas de menos de tres millones de años. Esta falta de estrellas más viejas no se entendía, pues si las nubes forman estrellas durante toda su vida, se esperaba que existieran estrellas de entre 10 y 20 millones de años asociadas a nubes moleculares”, dijo en entrevista a la Agencia Informativa Conacyt el investigador galardonado.
Gracias a su trabajo, este problema se resolvió de manera sencilla al plantear que las nubes en realidad se forman y destruyen en escalas de tiempo mucho menores. Esto dio origen al escenario de formación estelar rápida.
A esa línea de investigación, el doctor le dio continuidad y ha realizado nuevas aportaciones en torno a la formación estelar a partir de simulaciones numéricas por computadora; pero más allá del número de artículos, el impacto de su trabajo se mide en el número de citaciones que logran sus resultados.
Triunfan estudiantes mexicanos en Olimpiada Latinoamericana de Astronomía
Tonantzintla, Puebla, 30 de octubre de 2018 (Agencia Informativa Conacyt).- Con una participación destacada luego de enfrentarse a más de 50 estudiantes de distintos países, la delegación que representó a México en la X Olimpiada Latinoamericana de Astronomía y Astronáutica (OLAA) logró obtener medallas de oro, plata y una mención honorífica.
El evento, que se realizó del 14 al 19 de octubre pasado en la ciudad de Ayolas, Paraguay, permitió a los estudiantes de nivel bachillerato de distintos estados de la república como Querétaro, Sinaloa, Guanajuato, Sonora, entre otros, demostraran sus habilidades y conocimientos en física, matemáticas y principalmente en astronomía.
La delegación que representó a México la integraron Nancy Ruiz Domínguez, de Guanajuato, quien obtuvo una mención honorífica; Óscar Angulo Flores, de Sonora, ganador de una medalla de oro, además de recibir una mención por haber tenido la mejor prueba teórica individual; y Alan Poisot Palacios, de Querétaro, quien ganó medalla de plata.
Sobre el desempeño de los estudiantes, el doctor Eduardo Mendoza Torres -investigador de la Coordinación de Astrofísica del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y organizador de la competencia a nivel nacional- declaró en entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, que los problemas y pruebas a los que se enfrentan los jóvenes en las competencias son complejos y de un nivel más avanzado de lo que llevan en la preparatoria, ya que implica manejar matemáticas formales.
“Los chicos resuelven ejercicios que requieren formalidad matemática y en esa prueba Óscar Angulo Flores, de Sonora, obtuvo el mejor resultado sobre todos los competidores; él tuvo la mejor prueba teórica, la cual no es sencilla porque hay que entender los procesos de una manera profunda, conocer bien los conceptos y resolver de forma rápida ejercicios de álgebra. Eso requiere de mucha concentración y mucha práctica”.
En cuanto al resto de los participantes, tienen que resolver ejercicios teóricos de astronomía; diseño, elaboración y lanzamiento de cohetes de agua, y pruebas individuales de reconocimiento de constelaciones y objetos celestes, entre otras.
Las matemáticas son un reto a la creatividad
“Siempre se me han facilitado las matemáticas, pero ahora con las olimpiadas descubrí muchas cosas y supe la necesidad de ser creativo, así que ahora las observo más como un reto”, confiesa en entrevista Alan Poisot Palacios, estudiante del quinto semestre de preparatoria del Colegio Wexford de Querétaro.
Alan Poisot obtuvo medalla de plata en la OLAA, pero a esta presea se suman otras que ha obtenido en olimpiadas estatales y nacionales en las áreas de matemáticas, química, lógica, informática y astronomía.
“Participar en las olimpiadas son experiencias únicas. Conoces mucha gente con afinidades, viajas, visitas otros lugares y lo mejor es que aprendes sobre ciencia, por eso les recomiendo participar porque realmente no importa si ganas o no, no pasa nada. Lo importante es perderle miedo a la ciencia, es un miedo que no está fundamentado, hay que arriesgarse y cambiar las perspectivas. He tenido compañeros en las olimpiadas que batallaban en la escuela, tomaban cursos extracurriculares para mejorar su promedio, pero al participar en las olimpiadas realmente vencieron sus miedos y han destacado, por eso creo que a veces se pueden tener talentos ocultos que no sacamos a la luz”.
México será sede por primera vez de OLAA
El doctor Mendoza Torres adelantó que en 2019, México será sede por primera vez de la Olimpiada Latinoamericana de Astronomía y Astronáutica, la cual se llevará a cabo en el INAOE.
“La intención es que el próximo año participen más jóvenes de todo el país, además de poder gestionar y obtener los recursos para la realización de este evento de carácter internacional, en el que participan estudiantes de países como Argentina, Brasil, Bolivia, Chile, Colombia, Ecuador, Perú, Uruguay, Panamá, Paraguay”.
El coordinador de estas olimpiadas en México invitó a los jóvenes para que ingresen desde ahora a la página oficial de las olimpiadas para que realicen en línea los ejercicios que en el sitio web ya aparecen, a fin de que vayan practicando con tiempo y puedan participar el próximo año en estas competencias.
Astrofísicos detectan emisión de rayos X en estrella de neutrones
Ciudad de México. (Agencia Informativa Conacyt).- Un grupo de científicos de la Universidad de Ámsterdam, Alberta y Curtin, descubrieron una estrella de neutrones que emite un poderoso chorro de rayos X, conocido como jet, algo que se creía imposible debido a su campo altamente magnetizado.
En este hallazgo, en el cual participó el astrofísico mexicano Juan Venancio Hernández Santisteban, ya fue reportado en la revista científica Nature, bajo el título An evolving jet from a strongly magnetized accreting X-ray pulsar.
En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, el investigador mexicano explicó que en 2017, con el satélite Neil Gehrels Swift Observatory, de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA, por sus siglas en inglés), encontró un sistema binario denominado Swift J0243.6 + 6124 (Sw J0243). Este hallazgo lo hicieron gracias a una potente erupción de rayos X.
Luego de este descubrimiento los investigadores, liderados por el estudiante de doctorado Jakob van de Eijnden, observaron, a través de varios observatorios y radiotelescopios, entre ellos el Karl G. Jansky Very Large Array, ubicado en Nuevo México, Estados Unidos, que ese potente chorro de rayos X se trataba de una estrella de neutrones la cual devoraba a su estrella compañera.
Si bien no es la primera vez que se observa el “canibalismo” entre estrellas de neutrones, lo novedoso es que se observó un chorro de ondas de radio ya que, según las teorías actuales, el campo magnético tan poderoso de estas estrellas evita la formación de este chorro de partículas.
Esto se debe a que la formación de estos chorros de partículas relativistas ocurre en la vecindad de la estrella, si este material no alcanza a acercarse debido al campo magnético, se evita la formación del jet. Por eso, no era de sorprender que solo se hubiera observado este fenómeno en estrellas de neutrones con bajo campo magnético.
La estrella de neutrones que se observó tiene un campo magnético un billón de veces más potente que el de nuestro sol, por lo cual nunca se habían observado chorros relativistas saliendo de una estrella de neutrones altamente magnetizada, explicó el exbecario del Consejo Nacional de ciencia y Tecnología (Conacyt).
“Se pensaba que estos sistemas de estrellas de neutrones altamente magnetizadas no podían lanzar este tipo de jets. Desde el punto teórico se creía que esto no era posible, de hecho era algo que se había buscado por mucho tiempo”.
Ahora se pudo hacer el descubrimiento gracias al desarrollo de nuevos instrumentos, y a que en 2011 todo el sistema electrónico del Karl G. Jansky Very Large Array fue remodelado, lo cual permitió no solo ser mas sensible sino observar en un mayor número de frecuencias simultáneamente.
Nuevos horizontes de investigación
Esta detección abre la oportunidad de estudiar la formación de chorros relativistas en ambientes tan extremos. El equipo de investigadores planea iniciar un estudio sistemático de estos objetos para observar qué tan único es Sw J0243, dentro de la población de estrellas de neutrones altamente magnetizadas.
Uno de los objetivos a largo plazo es poder usar este nuevo campo para estudiar sistemas similares en la Vía Láctea y utilizarlo como análogo a las enigmáticas fuentes ultraluminosas de rayos X (ULXs, por sus siglas en inglés), cuya naturaleza sigue siendo un misterio.
Ingresa al Colegio Nacional Susana Lizano, sobresaliente astrofísica de la UNAM
Es la sexta mujer en pertenecer a esa agrupación.
Estela Susana Lizano Soberón, integrante del Instituto de Radioastronomía y Astrofísica (IRyA) de la UNAM, considerada una de las más sobresalientes astrofísicas de México, fue elegida como nueva integrante de El Colegio Nacional. Así, se suma al máximo de 40 personalidades mexicanas que puede agrupar la institución.
La científica estudia la formación de estrellas en nuestra galaxia y su trabajo es reconocido a nivel internacional. Ha hecho aportaciones fundamentales al entendimiento contemporáneo del fenómeno del nacimiento estelar, tanto desde el punto de vista teórico como observacional.
Sus investigaciones incluyen modelos teóricos de cómo dentro de grandes nubes galácticas de polvo y gas se forman pequeños núcleos densos, cómo se condensan y colapsan por su propia gravedad para formar en su centro una estrella o grupo de estrellas.
De igual manera, se ha interesado en el estudio de los poderosos vientos bipolares que se producen en los soles en formación, mucho más potentes que los de nuestro Sol, y que destruyen la nube materna.
Lizano Soberón, la sexta mujer en pertenecer a esa agrupación, también tiene interés en la formación de discos de polvo y gas alrededor de las estrellas, llamados protoplanetarios; se producen porque el material de la nube está en rotación. En ellos se originan los sistemas planetarios, como nuestro Sistema Solar.
La ex directora del entonces Centro de Radioastronomía y Astrofísica comentó que investiga cómo evolucionan y cuáles son las propiedades de los discos protoplanetarios, cómo se aglutinan pequeñas partículas de polvo que dan origen a los planetas rocosos como la Tierra y que también forman los núcleos de planetas gaseosos como los gigantes Júpiter, Urano y Neptuno. “Todo el trabajo teórico se compara con observaciones”.
En torno al nacimiento estelar, expuso que aún falta mucho por saber. Por ejemplo, no se entiende bien el mecanismo de la formación de las estrellas masivas. Se han encontrado discos y vientos bipolares alrededor de algunas de ellas, así que existe la posibilidad de que ese proceso sea una versión escalada de las estrellas de baja masa. También puede ser que no haya un único proceso.
El descubrimiento de esos discos es reciente porque es difícil verlos. Las estrellas de alta masa son escasas, viven poco tiempo y están más lejos que las estrellas pequeñas como el Sol; además, calientan y ionizan el gas a su alrededor, por lo que no es fácil encontrarlos. “Es un campo de investigación muy intenso”, relató.
En su discurso inaugural en El Colegio Nacional (aún por definir la fecha), la científica universitaria hablará de sus estudios en torno a los discos protoplanetarios. Éste es actualmente un campo de investigación muy importante en la astronomía, “porque en ellos se establecen las condiciones para formar sistemas planetarios”.
Hasta hoy, refirió, se han detectado casi cuatro mil planetas alrededor de otros soles; el siguiente paso es analizar cuáles pudieran tener condiciones de habitabilidad: ni muy fríos ni muy calientes, y con agua líquida, para buscar en sus atmósferas señales de vida.
Respecto a su ingreso a El Colegio Nacional, Lizano calificó el reconocimiento como un “honor enorme, inesperado, y una oportunidad para hacer una actividad más intensa de divulgación de la ciencia. Unirme a destacadas personalidades de las ciencias exactas y naturales, las ciencias sociales y las humanidades, es una distinción muy grande”.
El trabajo de esa agrupación, fundada en 1943, y que en sus inicios reunió a 15 mexicanos de renombre en diversas áreas del conocimiento como Mariano Azuela, Alfonso Caso, Carlos Chávez, José Clemente Orozco, Alfonso Reyes, Diego Rivera, Manuel Sandoval Vallarta y José Vasconcelos, incluye dar pláticas al público en general en su sede y otros sitios.
“El ingreso de mujeres es positivo porque es importante que participen en todos los ámbitos, como el académico, y que se reconozca su trabajo en igualdad de condiciones”.
“No hubiera podido realizar mi trabajo sin el apoyo de la UNAM. Es un lugar maravilloso para trabajar, con un gran apoyo y con libertad de cátedra, en donde la calidad del trabajo de los académicos y estudiantes es muy alta. El campus Morelia, en donde trabajo, tiene muy buenas condiciones para la investigación, la docencia y la divulgación”, concluyó.
Trayectoria
Susana Lizano nació en la Ciudad de México. Se graduó de la Licenciatura en Física por la UNAM, y obtuvo el grado de maestría y doctorado en Astronomía por la Universidad de California en Berkeley.
Después de una estancia posdoctoral en el Observatorio Astrofísico de Arcetri en Florencia, Italia, se incorporó al Instituto de Astronomía de la UNAM. Hoy es investigadora titular del IRyA e integrante del Sistema Nacional de Investigadores. Su trabajo ha recibido casi ocho mil citas en la literatura internacional.
Obtuvo la Distinción Universidad Nacional para Jóvenes Académicos 1996, el Premio de la Academia de la Investigación Científica 1996 y el Premio Nacional de Ciencias y Artes 2012. Actualmente es vicepresidenta de la Academia Mexicana de Ciencias (2017-2020) y será la próxima presidenta en 2020.
Capta HAWC emisión de rayos gamma de microcuásares
Ciudad de México (Agencia Informativa Conacyt).- El observatorio de rayos gamma HAWC (High-Altitude Water Cherenkov) captó —por primera vez en la historia— la emisión de rayos gamma desde los chorros de plasma o jets de los polos del microcuásar SS 433, localizado en la constelación Águila, a más de 15 mil años luz de la Tierra.
“Luego de tres años de observación y análisis de los datos recabados a partir de observar día y noche tres cuartas partes de la bóveda celeste, identificamos una fuente de rayos gamma de TeVs muy particular. Se trata de un sistema binario conformado por una estrella de neutrones de unas 16 masas solares y una estrella súpergigante de tipo A de 40 masas solares, las cuales orbitan una alrededor de otra a una distancia equivalente a un tercio de la distancia entre el Sol y Mercurio. Al estar tan cerca, el hoyo negro continuamente atrapa materia de su compañera, engullendo una parte y lanzando el resto en dos potentes chorros de partículas que salen de manera perpendicular al plano del sistema binario”, dijo en entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, el doctor Andrés Sandoval Espinosa, líder de la colaboración HAWC en México.
“Cada tres o cuatro horas, este microcuásar emite jets de energía y lo hace como cañonazos de plasma que son expulsados a un cuarto de la velocidad de la luz desde las cercanías del hoyo negro y que viajan muy grandes distancias, hasta que chocan con la materia expulsada por la supernova que creó el hoyo negro”.
El investigador explicó que tras analizar los datos captados por el observatorio HAWC, determinaron que no es en las cercanías del hoyo negro donde se producen los rayos gamma, sino en dos regiones opuestas donde los jets chocan con los remanentes de la supernova. Para ello, las partículas del plasma tienen que ser aceleradas a energías mucho más grandes que la que tienen al ser emitidas por el microcuásar.
“Estudiar este microcuásar que está en nuestra vecindad nos permite entender lo que pasa en galaxias muy lejanas, donde se forman cuásares, caracterizadas por la existencia de un hoyo negro súper masivo en el centro, el cual se encuentra activo, es decir, tragando y emitiendo materia en jets aún más poderosos”.
Por su parte, la doctora María Magdalena González Sánchez, profesora investigadora del Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), quien también forma parte del equipo que encabeza este proyecto, explicó que lo innovador del hallazgo radica en que permite responder a qué parte de la fuente se están emitiendo los rayos gamma que se captan en la Tierra.
“No es exactamente el hoyo negro el que emite los rayos gamma; en realidad provienen de los jets que son expulsados. Esa es una de las cosas novedosas que logró observar HAWC en este proyecto y, por otro lado, también es la primera vez que se observa que este tipo de objetos produce rayos gamma, pues antes se habían detectado rayos en otros espectros de la luz, pero no en el de los gamma”, declaró a la Agencia Informativa Conacyt la investigadora.
De acuerdo con los investigadores, captar esta señal en un sistema que se ha estudiado por más de 30 años y en el cual no se había observado la emisión de rayos gamma, significa un pequeño paso más en el entendimiento en torno a la formación del universo como lo conocemos en la actualidad; no obstante, consideran que aún hay muchas preguntas por responder y ésa es precisamente una de las contribuciones de su observación, que abre las puertas al planteamiento de nuevas interrogantes.
Brillan astrofísicos tapatíos
Entrevistado por separado, el doctor Eduardo de la Fuente Acosta, investigador del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI) de la Universidad de Guadalajara (UdeG) y colaborador en este descubrimiento, agregó que los microcuásares no están conformados por galaxias, sino que son objetos astronómicos binarios compuestos por un agujero negro estelar que engulle a una estrella atrapada en su campo gravitatorio.
En este caso, los microcuásares toman una forma similar a un trompo cuando el agujero negro engulle a su estrella compañera, creando un disco de acreción y expulsando los chorros de plasma en sus polos, donde se emite energía —como los rayos X—, pero también es una zona donde se producen rayos gamma, como los observados por HAWC.
De la Fuente Acosta, colaborador de esta investigación y profesor del Departamento de Física del CUCEI, señaló que este descubrimiento fue publicado en la revista Nature, bajo el título “Very-high-energy particle acceleration powered by the jets of themicroquasar SS 433”, y representa una contribución relevante de la UdeG a la astrofísica de rayos gamma, pues abre una nueva ventana de posibilidades al estudio de la astronomía de multimensajeros.
“Es una aportación inédita y destacada en el área que impacta en la nueva astronomía de multimensajeros. En la astrofísica de rayos gamma, neutrinos, rayos cósmicos y de alta energía, la astronomía mexicana despunta para trascender, como ya lo ha hecho en otras ventanas astronómicas, como en la rama óptica y la radioastronomía. Hay que esperar, pero en menos de dos años la astronomía de multimensajeros está destacando”, afirmó el científico de HAWC, miembro nivel I del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).
El científico resaltó que este logro se suma a otro descubrimiento en el que participó el astrofísico tapatío Juan Carlos Díaz Vélez, egresado del Centro Universitario de Los Valles, de la UdeG, quien además de colaborar en el estudio sobre los microcuásares, también contribuyó en una investigación —publicada en la revista Science en julio pasado— sobre el origen y detección de neutrinos y rayos cósmicos, trabajo que elaboró a la par de su tesis doctoral.
“Ambos trabajos se relacionan con los chorros o jets astrofísicos, uno de ellos trata sobre una galaxia activa, llamada blazar TXS 0506+056, y el otro es éste sobre el exótico microcuásar SS 433”, añadió De la Fuente.
Los microcuásares fueron descubiertos a inicios de la década de 1990, entre los investigadores estaba el científico mexicano Luis Felipe Rodríguez, quien contribuyó a establecer el concepto de estos objetos astronómicos, logro que también se publicó en la revista Nature. De la Fuente resalta que 20 años después, un observatorio mexicano, muestra de colaboración nacional e internacional, vuelve a destacar en la generación de conocimiento astronómico a nivel mundial.
Experto de la UNAM coordina experimento internacional sobre origen del universo
Antonio Ortiz dirigirá uno de los ocho grupos que componen al equipo de física de ALICE, uno de los proyectos del Gran Colisionador de Hadrones.
Desde octubre próximo, Antonio Ortiz Velásquez, investigador del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) de la UNAM, coordina uno de los ocho grupos que componen al equipo de física del experimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment), uno de los cuatro grandes proyectos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés).
Ortiz participará en las reuniones del Consejo de Física de ALICE. Su primera acción será organizar un taller para definir el rumbo que seguirá su grupo en los próximos años.
Entre sus obligaciones deberá coordinar a cuatro grupos de análisis de datos, será responsable de la aprobación de resultados del experimento y participará en la definición de prioridades de la investigación, así como en la difusión de los avances.
El LHC es un acelerador y colisionador de partículas de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), cuyo objetivo es estudiar la materia en condiciones extremas de alta temperatura y densidad, por medio de las colisiones de iones pesados. Ahí se realiza uno de los grandes experimentos del mundo, que busca reproducir las condiciones que dieron origen al Universo.
Reproducción de la “sopa primigenia”
El experimento ALICE es uno de los cuatro detectores que se encuentran en la circunferencia del Gran Colisionador de Hadrones, construido por el CERN en la frontera entre Francia y Suiza.
Su principal propósito es el estudio del plasma de quarks y gluones (PQG), un estado de la materia que, según la física teórica, existió en los primeros instantes después del Big Bang. En ese momento el Universo estaba tan caliente que no se podían formar los núcleos atómicos ni sus componentes básicos, los protones y los neutrones; lo que existía era el PQG o “sopa primigenia”, que es una mezcla de quarks y gluones libres.
A medida que el Universo se enfriaba, los quarks y gluones comenzaron a interactuar entre sí, hasta que se juntaron para formar protones y neutrones, y formar los núcleos de los átomos que constituyen la materia como la conocemos hoy.
En ALICE ya han logrado formar PQG a partir de choques entre iones pesados: partículas muy grandes con carga eléctrica, como los núcleos de los átomos de plomo.
El LHC acelera estas partículas y las hace chocar casi a la velocidad de la luz dentro de ALICE para simular las condiciones posteriores al Big Bang: el cosmos como los físicos teorizan que era en sus inicios. Esas colisiones han permitido comprender mejor el funcionamiento del Universo en etapas muy tempranas de evolución.
Astrónomo mexicano participa en estudio que corrobora teoría general de la relatividad
Ciudad de México. (Agencia Informativa Conacyt).- Un equipo de físicos y astrónomos internacionales corroboró la teoría general de la relatividad a través de estudios cercanos al agujero negro supermasivo, ubicado en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
Las investigaciones fueron dirigidas por el Observatorio Europeo Austral (ESO, por sus siglas en inglés) y en ellas participó el astrónomo mexicano Joel Sánchez Bermúdez, con la toma y análisis de observaciones mediante la técnica de interferometría infrarroja.
El objetivo central de la investigación fue corroborar la teoría general de la relatividad de Albert Einstein, a través del estudio de un grupo pequeño de estrellas que orbitan el núcleo de nuestra galaxia. Esto es posible gracias al ambiente extremo de esa región del universo, ya que es el campo gravitatorio más potente de la Vía Láctea.
El doctor Sánchez Bermúdez —miembro del Sistema Nacional de Investigadores (SNI)— explicó que estos descubrimientos también abren la puerta a comprobar más efectos de la relatividad general.
La teoría general de la relatividad explica la naturaleza de la gravedad, por lo que según lo enunciado por Albert Einstein en 1915, el tiempo y el espacio se deforman con ella, esto implica que entre más pesados son los cuerpos mayor es su deformación.
“Uno de los efectos sobre la gravedad que predijo en la teoría general de la relatividad es que cuando la luz pasa por un objeto muy masivo, esta tiende a volverse más roja porque su longitud de onda se vuelve más baja”, agregó en entrevista con la Agencia Informativa Conacyt.
El efecto es conocido como corrimiento al rojo gravitacional, y el experimento realizado en la ESO y encabezado por investigadores del Max Planck Institute of Extraterrestrial Physics de Alemania. El experimento corroboró esta predicción a través de la luz emitida por la estrella más cercana al agujero negro supermasivo al centro de la galaxia.
Esta investigación, en la que participaron astrónomos de todo el mundo, utilizó los mejores instrumentos de observación espectroscópica que existen: GRAVITY, SINFONI y NACO que están instalados en el Very Large Telescope (VLT) en Chile.
“Es la primera vez que se logra medir este efecto en este ambiente, y hay más efectos que se pretenden medir como la precesión de la órbita de la estrella S2”, indicó Sánchez Bermúdez.
Estas investigaciones también han permitido a los investigadores conocer con más detalle el centro de nuestra galaxia. La estrella S2 ha sido estudiada por los científicos los últimos 25 años, y fue gracias a esta estrella que se pudo calcular la masa del agujero negro que orbita.
Una oportunidad cada 16 años
Es la segunda vez que los físicos y astrónomos ven pasar la estrella S2 muy cerca del agujero negro supermasivo al centro de la Vía Láctea; sin embargo, es la primera vez que la observan con una resolución óptima para comprobar los efectos de la relatividad general.
Los científicos debieron esperar el momento en que la estrella se encontrara más cerca del centro galáctico porque es la única manera de comprobar los efectos del fuerte campo gravitatorio sobre ella.
En esta ocasión, la instrumentación y la tecnología de procesamiento de imágenes permitió cumplir el objetivo de observar el desplazamiento al rojo gravitacional y así probar la predicción que Einstein enunció en 1915.
Este experimento representó las observaciones más precisas hechas por la humanidad del centro de nuestra galaxia que se calcula a unos 26 mil años luz de la Tierra.