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Los mitos y las razones

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En 1968 el Apollo 8 invadió la órbita de la Luna, y por primera vez su tripulación fotografió a la Tierra. En ese momento el capitán de la nave, William Anders, en una transmisión en vivo por televisión, leyó los 10 primeros versos del libro del Génesis. Imaginemos ese momento, 5 millones de personas estaban siguiendo la transmisión, y vieron al planeta que habitamos, una esfera flotando en la oscuridad del Universo, y con la voz de Anders, “Hizo la luz, las aguas, la vida…”. Lo trascendental fue que Anders, para manifestar su emoción, y hacer entender a la humanidad el excepcional paso que habían logrado, eligiera un libro fundacional, la narración de un mito y desechara los argumentos tecnológicos y científicos.

Si en ese momento hubiese informado que estaban ahí porque el Apollo 8 tenía tal potencia y se trasladaba por las leyes de la física, etcétera, es decir, los argumentos científicos, los espectadores no habrían dimensionado lo que sucedía: a pesar de que la ciencia sabía cómo y por qué estaban en la órbita de la Luna, no tenían una explicación para lo que estaban viendo. Anders recurrió al mito del Génesis porque no podía explicar con certeza el porqué de ese Universo infinito que contemplaba, no sabía cómo ese portento podía existir. No lo sabemos. Es por eso que hemos inventado los mitos, y los hemos depositado en los libros, para que sigan existiendo. Los mitos no fueron creados, como dice el lugar común, porque “tuvimos miedo a los fenómenos naturales”, no, los mitos son para dar explicación a lo inexplicable. La urgencia de crear mitos nos arrastró a inventar la escritura, de buscar superficies y materiales para escribir, y desde esos primeros lenguajes y jeroglíficos, la humanidad no se ha detenido en registrar todo lo que sabemos. El miedo no crea, el miedo no inventa, al contrario, niega, oculta; nos mueve la admiración, habitamos en una obra tan grande, que no podemos discernir el porqué de su existencia y de la nuestra.

Los seres humanos somos hacedores de historias, y necesitamos ir más allá de la información, si nos dicen que el amor es consecuencia de la química del cerebro, buscamos más motivos, en el alma, en el espíritu. Esa entelequia, el espíritu, la creamos para decir que somos algo más que huesos, músculos y químicos en el cerebro, poseemos algo invisible, intangible.

En la medida en que las razones llegan, que la ciencia sabe un poco más, los mitos persisten, porque seguimos con muchas dudas. Es ahí en donde está nuestra vida espiritual, en la conciencia de nuestro ser ante las dudas y certezas, ante lo que no sabemos. Las religiones son instituciones, no son remansos espirituales. El espíritu está fuera de la estructura burocrática y legislativa religiosa, está en ese momento en que nos dimensionamos solos y efímeros en la eternidad del Universo.


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Estudio determina la edad del universo

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Según un estudio publicado en Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, se ha calculado una cifra aproximada que determina la antigüedad de nuestro universo.

13 mil 770 millones de años sería la edad del universo, con una desviación de algunos 40 millones de años, según dos artículos que utilizan datos del Telescopio de Cosmología de Atacama.

Estos nuevos datos, coinciden con los del modelo estándar del universo, tomando en cuenta en mediciones de vestigios del Big Bang realizadas entre 2009 y 2013 por el satélite Planck de la Agencia Espacial Europea.

El nuevo estudio lleva por nombre “The Atacama Cosmology Telescope: A Measurement of the Cosmic Microwave Background Power Spectra at 98 and 150 GHz” y fue encabezado por Steve Choi, becario postdoctoral de Astronomía y Astrofísica de la National Science Foundation en el Centro Cornell de Astrofísica y Ciencias Planetarias.

En 2019, se planteó la duda de que el satélite Planck podría estar equivocado, tras una medición de los movimientos de las galaxias, que restó cientos de millones de años a la edad del universo. 

Sin embargo, ahora, el Telescopio de Atacama confirma el acuerdo y reafirma que las medidas del modelo para el universo son correctas y confiables.

La orilla del Sistema Solar

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Las exitosas sondas Voyager lanzadas al espacio en 1977 cuya misión fue analizar los grandes planetas y algunos de los cientos de satélites del Sistema Solar, no han dejado de enviar datos a la Tierra. A partir de 2004 la sonda Voyager 1 llegó a la “orilla” de nuestro Sistema Solar y en 2007 la Voyager 2, las cuales han logrado observar los objetos que gravitan alrededor del Sol desde el exterior; descubierto nuestro conjunto, está rodeado de gas turbulento ionizado que colisiona contra los gases provenientes de vientos estelares de astros vecinos. Ahora la sonda IBEX de la NASA complementa los datos sobre la frontera del Sistema Solar.

Hace siglos se pensaba que el Sistema Solar consistía en un mundo, la Tierra, en torno a la cual giraban el Sol y los planetas, y las estrellas formaban parte de la bóveda celeste. Más tarde esta idea cambió, no sólo nuestra estrella estaba en el centro del Sistema, sino que se descubrieron nuevos planetas, satélites y asteroides. Con el tiempo se llegó a la conclusión de que existía un anillo de cuerpos menores más o menos a la distancia de Plutón y más allá núcleos de cometas distribuidos en forma esférica alrededor del sistema planetario.

Sonda IBEX de la NASA
Sonda IBEX de la NASA analiza la frontera del Sistema Solar.

Poco a poco se analizó el viento del Sol, producto de la evaporación de nuestra estrella. Se descubrió cuando se observó que las colas de los cometas siempre apuntan en dirección contraria al Sol, su viento los arrastra. Se trata de un gas ionizado que avanza por el medio interplanetario a 400 km/s guiado por el campo magnético solar. A partir de entonces se llegó a la conclusión de que el límite del Sistema Solar se encontraba en las fronteras producidas por la interacción de los vientos solares del Sol y de las estrellas vecinas.

Ahora las sondas viajero han traspasado la frontera entre el viento del Sol y el de las estrellas más cercanas, se trata de una zona turbulenta donde interactúan los distintos vientos estelares.

asteroide Oumuamu
Contamos con poca información de objetos sólidos provenientes de otros sistemas planetarios, como por ejemplo el asteroide Oumuamua (European Southern Observatory).

Muy de vez en cuando tenemos información directa de objetos que provienen fuera del Sistema Solar y que podemos analizar porque se acercan a nuestra vecindad, como es el caso de algunos asteroides.

La intensidad de los vientos depende del tipo de estrellas. Por ejemplo, los vientos que originan las explosiones estelares como las supernovas, viajan a 30,000 km/s. El viento solar en comparación es tenue, además no incide directamente sobre la Tierra, pues el campo magnético de nuestro mundo lo desvía. En cambio, algunas de las estrellas enanas rojas, las más abundantes y cercanas a la Tierra, poseen campos magnéticos mucho más intensos que el del Sol, y producen tormentas eléctricas miles de veces más poderosas que la de nuestra estrella.

viento solar
El viento solar se vuelve turbulento al entrar en contacto con los vientos de las estrellas vecinas (NASA).

Si las estrellas enanas rojas tuvieran planetas en la zona habitable –sitios donde pudiese existir agua líquida–, no se podría desarrollar la vida como la conocemos, a menos que tuviesen campos magnéticos mucho más energéticos que el terrestre capaz de desviar el letal viento estelar. Si los planetas no tuvieran campos magnéticos de las estrellas, incidirían de manera directa en la superficie, dañando seriamente la evolución de la vida, tal y como la conocemos.

En ese sentido, dado que la Luna y Marte no poseen campos magnéticos fuertes, el viento del Sol puede dañar a los astronautas, por lo que las estaciones espaciales deberán estar bien protegidas.


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DESI, hacia un mapa tridimensional del universo

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DESI es el nombre de un nuevo instrumento diseñado para obtener un mapa tridimensional del universo en dos épocas distintas con la finalidad de conocer a detalle la expansión del universo y determinar si no es homogénea.

Vivimos en un universo en expansión acelerada. Se desconoce cuál es la fuente de energía de la dilatación y si ésta es homogénea. Varias naciones se pusieron de acuerdo para construir un detector de luz visible e infrarrojo para observar con enorme precisión objetos a grandes distancias y así obtener dos mapas tridimensional del cosmos, en distintos tiempos. Los países que colaboraron durante 10 años fueron Estados Unidos, Reino Unido, Francia, España y México. El proyecto multinacional incluye a Estados Unidos y México. Se trata de un arreglo de 5000 robots alargados, como un lápiz, cada uno está controlado por un “ojo” de fibra óptica.

DESI, universo
DESI obtendrá mediciones de galaxias separadas por cinco años, así podrá estimar la velocidad de expansión del universo en distintas regiones.

Se espera que DESI obtenga datos de 35 millones de galaxias y de 2,400 millones de cuásares. Estos últimos son galaxias con núcleos activos, poseen agujeros negros masivos que durante el proceso de engullir objetos que se les acercan, producen muchísima materia y energía. Las galaxias forman cúmulos, estas agrupaciones son el resultado de las variaciones de densidad de los núcleos atómicos en el universo temprano. Estas variaciones, técnicamente conocidas como “oscilaciones acústicas de bariones”, dependen de la masa de los neutrinos –partículas subatómicas neutras– que dominaban el universo temprano.

DESI fibras opticas qque observan
La imagen muestra el campo que observan las 5000 fibras robotizadas. El punto rojo identifica la sección de la galaxia M33 con la que se obtuvo el espectro mostrado en la parte inferior (DESI).

DESI, por sus siglas en inglés Dark Energy Spectroscopic Instrument, integra un grupo de fibras ópticas para obtener en poco tiempo espectros de galaxias con gran precisión, la gama de colores permite determinar la composición química y la velocidad de la galaxia. Si se comparan espectros tomados en distintos momentos se puede calcular la expansión acelerada del universo en distintas regiones. DESI se coloca en el telescopio Mayall de 4 metros del observatorio de Kitt Peak en Arizona. Se espera analizar galaxias y cuásares que están hasta una distancia de 11,000 millones de años luz. Será un mapa de 1/3 parte de la bóveda celeste debido a que el Kitt Peak está en el hemisferio norte y que evitará el plano de la Galaxia. Sin embargo, se podrá comparar la distribución de galaxias en tres dimensiones con los modelos para explicar el origen y la evolución del universo.

Kitt Peak National Observatory, Arizona
Kitt Peak National Observatory, Arizona (Fotografía: Discover Marana).

 Así, DESI ayudará a comprender mejor el origen y la evolución del universo y lo que condujo a crear grandes estructuras como la telaraña cósmica que agrupa a los cúmulos de galaxias.


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El futuro del universo

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Las personas y, en particular a los científicos, les gustaría predecir el futuro. Los astrónomos piensan en grande, desean saber cuánto tiempo más vivirá el Sol y cómo evolucionará el universo. Observando millones de estrellas similares al Sol así como realizando cálculos teóricos sobre la tasa de reacciones termonucleares en el interior de nuestra estrella, se estima que nuestra fuente de luz vivirá otros 5,000 millones de años. Sin embargo, para predecir el futuro del universo en su conjunto, existen varias posibilidades.

Vivimos en un universo en expansión. Si se mide la velocidad a la que se alejan los grupos de galaxias de otros se logra estimar cuándo inició la expansión cósmica, el resultado es 13,800 millones de años. La radiación también aporta información sobre la dilatación del espacio, los fotones que surgieron cuando el cosmos tuvo 380,000 años de existencia han aumentado de longitud de onda, fueron luz visible y ahora son microondas; se crearon cuando los átomos ionizados de hidrógeno y helio capturaron sus electrones, generan la radiación de fondo –cabe notar que la expansión afecta a la radiación, la dilata. Sin embargo, la cohesión interna de galaxias, estrellas, planetas y átomos evita su expansión–.

radiacion del universo
La radiación de fondo del universo ha estado sujeta a la dilatación del espacio. Es uno de los elementos que permiten medir la edad del cosmos (Plank/NASA).

Por cierto, las estrellas más antiguas tienen una edad de 13,200 millones de años, menor que la del cosmos; lo cual muestra coherencia con la estimación de la edad cósmica: 13,800 millones de años.

Ese espacio se dilata de manera acelerada, las galaxias se alejan unas de otras cada vez más rápido. Se ha invocado la existencia de energía oscura para explicar esta aceleración. Constituye el 70% de lo que existe en el universo.

Para analizar el universo a gran escala se estudia la distribución de los cúmulos de galaxias; estos se ubican en filamentos conocidos como la telaraña cósmica. Ésta es  isotrópica y homogénea, es decir, a distancias enormes el cosmos es muy similar en cualquier dirección y cualquier época. La radiación de fondo también es homogénea e isótropa, no somos el centro del universo. Conforme observamos objetos más remotos vemos el pasado, ya que la luz de los astros tarda cierto tiempo en llegar hasta nuestros detectores. Por consiguiente, a mayor distancia que se encuentre un astro, lo vemos cómo fue en épocas más remotas. Por lo tanto, observando galaxias a distintas distancias podemos analizar su evolución. Esto nos permite conocer el pasado del cosmos, el problema es el futuro; existen varios escenarios: que se vuelva a contraer, que se expanda por siempre, que se fracture o desintegre.

telaraña cosmica expansion
La telaraña cósmica se dilata conforme se expande el universo (SDSS-III).

Si la expansión del universo se frenara, el cosmos podría implotar, volver a estar contenido en una singularidad. Si su expansión continuara después de billones de años, el universo sería frío, con estrellas moribundas, y si hubiese civilizaciones en algún planeta no podrían ver más que una fracción minúscula del cosmos, pues la radiación de los astros más distantes no llegaría debido a la expansión interminable.

En el caso en que el espacio de nuestro universo estuviera sujeto a aceleración que aumentará con el tiempo, podría surgir un “gran rompimiento” o “inmensa fractura” del espacio-tiempo. Si aumenta la aceleración, la fuerza de gravedad no será capaz de mantener unidos los cúmulos de galaxias. De incrementarse la aceleración, incluso los sistemas solares como el nuestro se desmembrarían, y eventualmente los átomos y las partículas que los constituyen se fragmentarían.

vacio y campo de Higgs
El vacío como lo conocemos está repleto de energía, se conoce como el campo de Higgs (David Parker/Getty Images).

Existe otro escenario para el futuro del universo. Si se creara una burbuja de vacío verdadero –el vacío actual está repleto de energía, se conoce como el campo de Higgs–. Si una burbuja de vacío se creara, ésta aumentaría de tamaño a la velocidad de la luz y terminaría destruyendo absolutamente todo.

La cosmología y las mentes que piensan en grande no dejan de sorprendernos. Los científicos sabemos que no existen verdades absolutas y que siempre estaremos en búsqueda de certezas parciales.


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Formación de estrellas binarias

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Todas las estrellas se forman dentro de nubes de gas y de polvo, la evidencia es tanto teórica como observacional. Ahora por primera vez contamos con imágenes de un par de estrellas en formación en la nube interestelar Ro Ofiuco.

Ro ofiuco
La nube de formación estelar Ro Ofiuco observada con el telescopio infrarrojo WISE administrado por la NASA.

Con la red de 66 radiotelescopios que conforman el interferómetro ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), construidos en el desierto de Atacama en Chile, se ha logrado observar un par de protoestrellas, es decir, soles en proceso de formación, a través del polvo oscuro que hasta ahora había hecho imposible detectarlas. Se trata del par de estrellas denominadas IRAS 16293-2422

Ro Ofiuco se ha estudiado con gran detalle, su interés radica en que contiene moléculas orgánicas como las que integran las azúcares. Lo cual muestra señales de que nubes como la que dio origen al Sol fueron semejantes a esta nube de formación estelar. Es probable que la nube que nos formó tuvo estructuras moleculares orgánicas que favorecieron la aparición de vida en la Tierra, y tal vez en Marte o los satélites “Europa” de Júpiter o “Encelado” de Saturno que poseen mares bajo sus capas de hielo.

El par de IRAS 16293-2422 todavía está inmerso dentro de un material que se continuará agregando a las protoestrellas y a rocas que posteriormente formarán planetas y cuerpos menores. La distancia entre las dos estrellas en formación es del mismo orden de magnitud que la separación que hay entre el Sol y Plutón. El par gira uno en torno del otro cada 360 años, similar al periodo de traslación de Plutón.

Cabe notar que la mayor parte de las estrellas forman sistemas dobles. El caso del Sol es una excepción, es posible que se haya integrado como un sistema doble o triple y perdió sus compañeras.

protoestrellas, estrellas binarias
La distancia que separa a las protoestrellas del sistema binario IRAS 16293-2422 es de 30 unidades astronómicas, similar a la distancia entre el Sol y Plutón (una unidad astronómica es la distancia que nos separa del Sol: 150 millones de kilómetros; fuente: ALMA).

No es sencillo formar estrellas, el proceso suele tomar miles de años. Las estrellas nacen dentro de nubes de gas y polvo, es necesario que éstas se contraigan para integrarse, sin embargo, al hacerlo se calientan, lo que frena su contracción. Sabemos que las nubes se forman al enfriarse el aire con vapor de agua, y un mecanismo de enfriamiento es la presencia de campos magnéticos. En el caso de las estrellas IRAS 16293-2422, las moléculas orgánicas no sólo funcionan como mecanismo de enfriamiento, sino que si una vez formada la estrella, los gases y polvo circundantes forman planetas, estos tendrían moléculas precursoras de vida.


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La explosión más grande del universo

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Una fotografía logró captar el resplandor de una de las más grandes explosiones

Un equipo internacional de astrofísicos liderado por la Universidad Northwestern, Estados unidos, logró captar el resplandor óptico más distante en el universo que se haya presenciado hasta ahora, lo que pareciera ser la explosión más grade, o al menos una de ellas, captada hasta la fecha.

Según señala un estudio publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters, el resplandor fue producto de un estallido de rayos gamma cortos (SGRB, por sus siglas en inglés) que ocurrió a 10 mil millones de años luz de distancia de la Tierra. El evento, que ha sido denominado como ‘SGRB181123B’, se produjo 3 mil 800 millones de años después del Big Bang.

Se trata del segundo SGRB más distante jamás detectado y el evento cósmico más lejano con un resplandor óptico posterior.

“No esperábamos descubrir un estallido de rayos gamma cortos distante, ya que son extremadamente raros y muy débiles” debido a su lejanía respecto a nuestro planeta, explicó Wen-fai Fong, autora principal del estudio.

“Creemos que estamos descubriendo la punta del iceberg en términos de SGRB distantes”, dijo por su parte la coautora del trabajo, Kerry Paterson.

explosión más grande del universo
El resplandor de GRB181123B, marcado con un círculo. International Gemini Observatory / NOIRLab / NSF/ AURA / K. Paterson & W. Fong (Northwestern University) / Travis Rector (University of Alaska Anchorage) / Mahdi Zamani / Davide de Martin

El ‘mediodía cósmico’

Se cree que los estallidos de rayos gamma de corta duración –una de las explosiones más potentes y brillantes del universo– surgen ​​por la fusión de dos estrellas de neutrones. Sin embargo, cuando su resplandor llega a la Tierra, es débil y fugaz, por lo que suelen durar pocas horas antes de desaparecer.

El SGRB181123B fue detectado por primera vez en noviembre de 2018 por un telescopio espacial de la NASA y, gracias a la rápida intervención de los responsables de este estudio y a la ayuda de otros dos telescopios terrestres, se pudo medir el resplandor óptico del evento.

Los científicos determinaron que SGRB181123B surgió durante la “adolescencia” del universo, cuando este tenía solo el 30 % de su edad actual, durante un período conocido como ‘mediodía cósmico’. En esa época, las estrellas y galaxias se formaban en cortos periodos de tiempo.

“Se desconoce cuánto tiempo tardan en fusionarse las estrellas de neutrones, en particular las que producen SGRB”, por lo que encontrar un estallido de rayos gamma cortos “en este punto de la historia del universo sugiere que, en el momento en que se formaban muchas estrellas, un par de estrellas de neutrones pudo haberse fusionado con bastante rapidez”, dijo Fong.

Con información de RT

El gran telescopio espacial James Webb

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El gran telescopio espacial James Webb tiene el propósito de ser muy superior al exitoso Hubble. Será mucho más poderoso. No analizará la luz visible de los astros sino su radiación infrarroja. Se espera lograr un gran avance de la astrofísica con este gran instrumento, desde la formación de planetas hasta un mapa a gran escala del cosmos.

Ahora se combinan telescopios terrestres con celestes. Cada instrumento aporta parte del conocimiento: descubrimiento de los nuevos objetos, análisis de sus características y finalmente el armado del inmenso rompecabezas para explicar el origen y evolución de los distintos astros, así como del universo en su conjunto.

Telescopios tan poderosos como el James Webb llevan años de planeación y construcción. Y posteriormente viene el reto de ponerlo en órbita y que lleguen en buen estado. El telescopio espacial Hubble se colocó en órbita con éxito; sin embargo, sufrió enormes desperfectos, como paneles solares maltrechos, pero lo más grave fue que estaba desenfocado. Hubo que emplearlo para analizar objetos cercanos hasta que una compleja misión tripulada lo reparó y colocó instrumental nuevo, ya que el que llevaba era en gran medida obsoleto.

espejos james webb
Algunos de los espejos seccionados que se integrarán en el telescopio James Webb.

Se espera que el telescopio James Webb tenga una masa de la mitad del Hubble, su espejo primario medirá 6.5 metros de diámetro, integrado por varios espejos que observarán los astros en conjunto y con un área de recolección cinco veces mayor a aquél. En contraste, el espejo del Hubble mide 2.4 metros. El tamaño del telescopio no sólo importa para la captación de luz, entre más grande sea puede observar objetos muy débiles, es decir, más distantes, pero también sirve para observar a los astros extendidos minuciosamente y con detalle. Por eso, los científicos confían en que la sensibilidad y resolución que ofrecerá el telescopio será excepcional.

james webb de la nasa
Telescopio James Webb (NASA).

Observar en el infrarrojo es importante para analizar objetos como el polvo del medio interestelar. Pero también para observar galaxias distantes, ya que debido a la expansión del universo, la luz de las galaxias se “corre hacia el rojo”, por el efecto Doppler de la luz. La radiación de los objetos muy distantes, en lugar de observarse en luz visible lo hacen en infrarrojo. Así que para analizar la estructura de las galaxias distantes se emplean estas frecuencias. Y en ese sentido, el objetivo de observar galaxias tan lejanas es poder hacer un mapa de la estructura del universo. Con estas observaciones se podrá analizar la distribución de la materia oscura, si es que existe y si hay irregularidades en la energía oscura que conducen a la expansión cósmica.

El James Webb podrá captar tal cantidad de radiación y ver con tanto detalle, que se espera que pueda descubrir planetas extrasolares fuera de nuestra galaxia, como ha sido hasta ahora con gran éxito, pues ya se han encontrado ¡más de 4,000 mundos que circundan a otras estrellas!


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