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Por primera vez desde que fueran descubiertos
en 2007, los científicos han podido detectar un estallido
rápido de radio (FRB por sus siglas en inglés) dentro de la
Vía Láctea y no a cientos o miles de millones de años luz
de distancia, como los anteriores. Entre todas las emisiones
que recibimos de "ahí fuera", los FRB son sin duda las más
misteriosas e impresionantes. De hecho, se trata de las señales
más escurridizas y potentes jamás detectadas en el espacio,
y aunque duran apenas unos pocos milisegundos pueden generar,
en ese breve tiempo, la misma cantidad de energía que 500
millones de soles. Hasta ahora, nadie ha logrado averiguar
qué clase de sucesos podría ser capaz de producir ondas de
radio de tan extraordinaria intensidad.
La primera vez que se supo de su existencia
fue en el año 2007, y desde entonces astrónomos de todo el
mundo han tratado de «cazar» esos brillantes e inesperados
destellos en el firmamento. Se trata, por supuesto, de una
cuestión de suerte, ya que los FRBs son imposibles de predecir
y la única forma de detectarlos es que los instrumentos estén
observando continuamente, con la esperanza de que uno de esos
breves eventos se produzca dentro de su radio de acción.
En la ilustración, un FRB llega a la Tierra
desde una galaxia lejana.
¿A qué podrían deberse estos gigantescos fogonazos
de radio? Los estudios más recientes apuntan a posibles estrellas
de neutrones, pero otras hipótesis incluyen agujeros negros,
púlsares con estrellas compañeras, implosiones de cadáveres
estelares, magnetares o, incluso, emisiones de civilizaciones
alienígenas avanzadas. Lo único cierto es que cuando se trata
de FRBs, nada es seguro, y el misterio sobre estas poderosísimas
ráfagas de radio se hizo aún más profundo cuando se empezaron
a encontrar FRBs "repetitivos", esto es, que enviaban una
y otra vez la misma señal en periodos concretos de tiempo.
Ahora, por fin, se ha encontrado lo que a todas
luces parece ser el primer FRB "casero", con su punto de origen
dentro de nuestra propia galaxia. Y parece venir, según informa
Science Alert, de un magnetar (un tipo de cadáver estelar)
llamado SGR 1935 + 2154. Aunque los estudios son aún preliminares,
muchos creen que este hallazgo podría ayudar a resolver el
misterio de esas poderosas señales de radio procedentes del
espacio profundo y que llevan años desconcertando a los astrónomos.
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Fue hace apenas unos días, el pasado 28 de abril.
Radiotelescopios de todo el mundo vieron como esa estrella
muerta emitía, durante apenas unos milisegundos, una única
y poderosísima explosión de ondas de radio increíblemente
brillantes. Tanto que podrían detectarse perfectamente incluso
desde una galaxia lejana. Además, varios observatorios detectaron
en el mismo punto, también, una brillante emisión de rayos
X. En estos momentos, los investigadores siguen analizando
los datos, pero la mayoría de ellos está de acuerdo en que
ese magnetar en concreto es la fuente de la que procede el
estallido rápido de radio.
Los magnetares son un tipo de estrella de neutrones
de lo más extraño. Una estrella de neutrones está formada
por los restos increíblemente densos que quedan después de
que una estrella muy masiva se convierta en supernova. Pero
los magnetares, y de ahí su nombre, poseen campos magnéticos
que son hasta 1.000 veces más potentes que los de una estrella
de neutrones convencional. Algo que aún no se comprende bien,
pero que desde luego tiene interesantes efectos en el comportamiento
de la estrella misma.
A medida que la fuerza de la gravedad intenta
comprimir aún más lo que queda de la estrella, una fuerza
interna, su campo magnético, empuja en dirección contraria,
y es tan poderoso que consigue distorsionar incluso la forma
de la estrella. La continua tensión entre ambas fuerzas produce
ocasionalmente gigantescos terremotos estelares y gigantescos
destellos en el magnetar.
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Un radiotelescopio capta ondas de radio emitidas por
fuentes de radio, generalmente a través de una gran
antena parabólica (plato), o un conjunto de ellas, a
diferencia de un telescopio ordinario, que capta imágenes
en luz visible. El primer radiotelescopio fue la antena
de 9 metros construida por Grote Reber en 1937 que fue
construida en el patio de su casa. A principios de los
años 1950 el Interferómetro Cambridge realizó un análisis
del cielo que dio lugar a los famosos mapas 2C y 3C
de fuentes de radio. A fines de los años 50 del pasado
siglo el radiotelescopio de una sola antena más grande
del mundo era el telescopio de 76 metros en el Observatorio
Jodrell Bank en la Universidad de Mánchester, puesto
en funcionamiento a finales de 1957.
Este fue el último de muchos radiotelescopios construidos
a mediados del siglo XX y ha sido superado por telescopios
y conjuntos de telescopios más modernos.
Detalle de un radiotelescopio en el Observatorio
Espacial ALMA, Atacama, Chile.
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El pasado 27 de abril, múltiples instrumentos
detectaron un súbito aumento de actividad en SGR 1935 + 215,
algo que no llamó especialmente la atención ya que coincide
con el comportamiento observado en otros magnetares. Pero
al día siguiente, el telescopio canadiense CHIME, especialmente
diseñado para buscar en el cielo eventos transitorios (como
los FRBs), detectó una señal sin precedentes, tan poderosa
que el sistema ni siquiera consiguió cuantificarla. La detección
fue reportada de inmediato en The Astronomers Telegram, un
sitio web en el que muchos astrónomos de todo el mundo informan
de sus hallazgos.
Otros equipos de astrónomos también detectaron
la potentísima señal, entre ellos el de STARE2, un proyecto
diseñado en el Caltech específicamente para tratar de detectar
FRBs locales, algo que hasta ahora nunca se había conseguido.
El instrumento consta de tres antenas de radio ubicadas a
cientos de km de distancia una de otra. Puede descartar señales
producidas por la actividad humana y, sobre todo, permite
la triangulación de la señal para determinar su posición.
Por lo general esta clase de instrumentos recibe FRBs extragalácticos
a unas pocas decenas de jansky (una unidad de medida usada
en astronomía para medir el flujo de energía de un objeto).
Pero la señal de SGR 1935 + 2154 fue cerca de un millón de
veces más fuerte. Si el fenómeno se observara desde otra galaxia,
aparecería como un FRB típico. Pero algo así nunca se había
visto hasta ahora desde tan cerca.
Debido posiblemente a la proximidad de este
FRB, los científicos vieron también algo que no habían detectado
hasta ahora en ningún otro estallido rápido de radio: una
especie de reflejo, bastante débil, en rayos X. Los rayos
X son bastante comunes en los "arrebatos" de los magnetares,
incluso más que la radiación gamma o las ondas de radio. Pero
su presencia en un FRB podría ser el indicativo de que estos
potentes fenómenos ocultan algo más, algo que hasta ahora
ha escapado a las observaciones.
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El Instituto de Tecnología de California o Caltech
es una universidad privada situada en Pasadena. Es famosa
por la calidad de sus estudios de ciencias naturales
e ingeniería y porque es considerada en numerosos listados
como una de las mejores universidades del mundo.
De entre los alumnos, profesores e investigadores de
Caltech han salido 72 premios Nobel —como el químico
Linus Pauling, única persona en lograr dos premios Nobel
no compartidos—, 4 medallas Fields y 6 premios Turing.
Además, Caltech cuenta con 53 profesores no eméritos
que han sido elegidos miembros de alguna Academia Nacional
de Estados Unidos, cuatro científicos jefe de la Fuerza
Aérea de los Estados Unidos y 71 que han ganado la Medalla
Nacional de Ciencia o Tecnología. Muchos de sus profesores
están asociados al Instituto Médico Howard Hughes y
a la NASA. Según un estudio de 2015 del Pomona College,
Caltech es la primera universidad del país según el
porcentaje de graduados que logran un doctorado.
La Robert A. Millikan Memorial Library
en Caltech es el edificio más alto del campus.
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Por supuesto, se trata aún de una investigación
en marcha. Los astrónomos están analizando justo ahora el
espectro electromagnético de la explosión, para compararlo
después con los FRBs extragalácticos detectados hasta el momento
y asegurarse de que se trata del mismo tipo de fenómeno. Si
no fuera así, habría que volver al punto de partida.
De todas formas, y aunque SGR 1935 + 2154 confirme
que las ráfagas de radio nacen en los magnetares, eso no significa
que puedan, también, originarse en otros lugares distintos.
Además, no todos los FRBs son iguales. Algunos solo se producen
una vez, mientras que otros se repiten de forma impredecible.
Y en un caso, solo en uno por ahora, esas repeticiones eran
regulares y seguían, además, un patrón determinado. La última
palabra, pues, no está dicha ...
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Casi un año después de que Alfonso Cuarón nos mostrase
el espacio como nunca lo habíamos visto en Gravity -que
arrasó luego en los Oscar con siete estatuillas-, llegó
a los cines la primera aventura espacial post trilogía
Batman de Christopher Nolan, Interstellar.
En Interstellar encontramos un planeta Tierra esquilmado
por el hombre, con escasez de alimentos y en el que
es más necesario un granjero que un ingeniero, y con
la raza humana al borde de la extinción. Pero un grupo
de científicos descubre la existencia de un agujero
negro y prepara la misión espacial más importante de
la historia de la humanidad para encontrar un nuevo
planeta en otra galaxia que reúna las condiciones necesarias
para la vida humana.
Con el guion escrito a dos manos de nuevo junto a su
hermano Jonathan Nolan y con Origen sobrevolando el
ambiente, la trama de la película está inspirada en
las teorías sobre los agujeros negros y los viajes en
el tiempo a través de los agujeros de gusano de Kip
Thorne, un debate sin duda interesante
Intestellar debe mucho a 2001, Una odisea del espacio,
hasta el punto de que llega a ser un homenaje a la obra
maestra de Stanley Kubrick, de la que Nolan es admirador
confeso. Así, encontramos sus rastros en la humanidad
que confiere a las máquinas -sin bien los robots CASE
y TARS no alcanzan el maniqueísmo de HAL- y en la belleza
con la que está dibujado el espacio. Y es que las escenas
espaciales de la película de Nolan, al ritmo de la música
de Hans Zimmer, son espectaculares y merecen realmente
la pena
Chris Nolan es un enemigo confeso del croma, según
revela McCounaughey, y eso hizo que construyeran a escala
real tres naves espaciales, con piezas de viejas aeronaves
y contando con el asesoramiento de una astronauta, para
la película: la Ranger, la nave de carga Lander y la
nave nodriza Endurance -cuyo giro para crear gravedad
artificial mediante fuerza centrífuga está inspirado
en la Discovery de Kubrick-. Esto ayudó sobremanera
a dotar de realismo a la película y la actuación de
los actores, y también el rodaje en los paisajes extraterrestres
de Islandia, donde los intérpretes tuvieron que lidiar
con sus trajes de astronautas de 12 kilogramos y las
inclemencias meteorológicas, con un vendaval en pleno
septiembre que arracancaba el asfalto del suelo. Literalmente.
Disfruta del especial de 8 páginas sobre Islandia
en la sección de Paisajismo.
Más allá de la historia, el argumento y la ciencia
ficción, quizás lo más interesante de ‘Interstellar’
es que fue un intento de Hollywood para tomarse la física
de los agujeros negros más o menos en serio. Por eso,
el equipo de producción tuvo que diseñar una nueva manera
de visualizarlos. Lo hizo con la ayuda del físico Kip
Thorne, quien diseñó un algoritmo basado en las ecuaciones
de Einstein que predeciría cómo se comporta la luz cuando
pasa por un hoyo negro.
Pues ese algoritmo hoy está siendo usado para la ciencia.
Este miércoles, Thorne y el equipo de Double Negative,
el estudio de efectos visuales que convirtió todo esto
en imágenes, publicaron un artículo científico en el
que detallan el código fuente del programa usado para
renderizar a Gargantua, el hoyo negro que vimos en la
película.
Así se veía en la película …
Un artículo de New Scientist detalla algunas dificultades
que se tuvieron en el desarrollo de la cinta. Al comienzo,
el software buscaba simular lo que ocurría con cada
rayo de luz, pero al verlo en pantalla el resultado
era un montón de imágenes parpadeantes. Por eso, tuvieron
que reescribir el código para simular el comportamiento
de los haces de luz. El resultado no era exactamente
como lo vimos: como el hoyo negro está girando a gran
velocidad, causaba que la luz fuera mucho más intensa
en un extremo que en el otro. Además, el efecto doppler
cambiaba la frecuencia de la luz y hacía que fuera azul
en lugar de roja, como se ve en la película. Los cambios
fueron solicitados por Christopher Nolan. Según Oliver
James, científico jefe de Double Negative, «nos basábamos
en la ciencia, pero siempre les dimos control a los
artistas para que lo cambiaran«. En el ‘paper’ académico
aparece una rendición más precisa de cómo hubiera sido
el hoyo negro sin la intervención del director. Como
quizás saben, la idea básica detrás de todo esto es
que la masa del hoyo negro es tan grande que causa una
fuerza de gravedad muy fuerte, lo que hace que el tiempo
pase mucho más despacio y la luz cambie de dirección
por la atracción que el hoyo ejerce sobre ella.
… y así en la ‘vida real’.
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