La galaxia más joven al descubierto

Una lente gravitacional ha permitido estudiar la galaxia más joven y menos masiva de entre las descubiertas a una gran distancia, que se muestra tal y como era durante la infancia del universo, cuando este contaba con solo mil millones de años –el 7% de su edad actual–, según una investigación internacional que lidera la Universidad Complutense de Madrid (UCM). La han denominado A370-L57.

Lograr identificar galaxias tan lejanas en sus primeras etapas de formación es un gran reto para los astrofísicos, puesto que la luz que llega es muy débil. Por eso, solo se suele detectar a las más grandes y luminosas, que tienden a ser también las más evolucionadas.

“A la distancia de A370-L57, incluso Hubble solo puede detectar galaxias que ya tienen cientos o miles de millones de estrellas, formadas a lo largo de decenas o cientos de millones de años. En comparación, esta tiene solo unos cuatro millones de años de edad y una masa de apenas tres millones de veces la del Sol”, explica Antonio Hernán Caballero, investigador del departamento de Astrofísica y Ciencias de la Atmósfera de la UCM y autor principal del estudio, publicado en la revista Astrophysical Journal.

 A370-L57 tiene solo unos cuatro millones de años de edad y una masa de apenas tres millones de veces la del Sol

Según el experto de la UCM, estudiar las propiedades de este tipo de cuerpos “pone a prueba los modelos de formación y evolución de galaxias, que predicen la existencia de un gran número poco masivas que hasta ahora no se habían podido detectar”.

Hubble y GTC de la mano

El equipo de astrofísicos ha conseguido estos resultados tras más de un año de observaciones con el telescopio espacial Hubble y el Gran Telescopio Canarias (GTC), estas últimas como parte del proyecto “SHARDS Frontier Fields”, una colaboración internacional de 65 investigadores de 8 paises liderada por la UCM.

“Las imágenes con filtros SHARDS de banda intermedia nos permiten identificar con GTC galaxias que tengan una línea de emisión intensa, como es el caso de A370-57, y que sin embargo pasa desapercibida en las imágenes de Hubble por ser demasiado débil”, explica Pablo G. Pérez González, profesor de la UCM y coautor de este estudio.

La sensibilidad de los telescopios GTC y Hubble y los 15 aumentos que proporciona la lente gravitacional han permitido estudiar en detalle las propiedades de esta galaxia.

Según este estudio, la galaxia descubierta tiene un diámetro de apenas 200 años luz, (casi mil veces menor que la Vía Láctea) y podría estar en proceso de fusionarse con otra cercana. Su espectro indica que la mayoría de sus estrellas son muy jóvenes y que se formaron de gas muy pobre en metales, lo que sugiere que son algunas de sus primeras estrellas, es decir, su nacimiento.

“Además, A370-L57 está formando estrellas nuevas a un ritmo vertiginoso para su tamaño, de forma que en otros cuatro millones de años su masa se habrá doblado. En comparación, la Vía Láctea tardaría cien mil millones de años en doblar su masa al ritmo actual”, señala el astrofísico de la UCM.

En el futuro próximo se podrán detectar muchas galaxias como A370-L57 con GTC y Hubble, y otras aún más distantes que estén formando su primera población de estrellas y estudiarlas en gran detalle gracias al telescopio espacial James Webb, que han desarrollado conjuntamente la NASA y la Agencia Espacial Europea, y que será puesto en órbita en 2019.

“El James Webb va a permitir contestar algunas de las cuestiones fundamentales sobre cómo y cuándo se formaron las primeras galaxias y estrellas, pero sin duda habrá sorpresas y surgirán también muchas preguntas nuevas. Los próximos años van a ser apasionantes”, asegura Hernán.

Además de la UCM, en el estudio han participado, entre muchos otros, las universidades de La Laguna, de Pensilvania, de Tokio o de Nottingham; los institutos de Astrofísica de Canarias, de Física de Cantabria o de Astronomía de Zúrich, el Centro de Astrobiología o el Observatorio de París.

Fuente: SINC

La tortuga caimán reaparece tras 30 años sin dar señales

En octubre de 2014, cuando el herpetólogo Chris Phillips se puso el traje de neopreno y se zambulló hasta el fondo de un riachuelo de un condado de Illinois (EE UU) nunca imaginó lo que se encontraría. El científico estaba siguiendo la pista de un joven macho de tortuga caimán (Macrochelys temminckii) liberado recientemente para reforzar las poblaciones de estos reptiles, en peligro de extinción. Sin embargo, a pesar de las señales del transmisor del animal, Phillips se topó con algo muy distinto.

Lo que en realidad el científico sacó del agua fue una tortuga caimán hembra de casi 10 kg y 40 cm de longitud

“Estaba casi sin aliento cuando sentí el caparazón. Pensé que había encontrado a la tortuga macho que sabía que estaba allí por la señal de radio. Pero al cogerlo, su caparazón no terminaba donde debía haberlo hecho”, cuenta Philliips, del Illinois Natural History Survey.

Lo que en realidad el científico sacó del agua fue una tortuga caimán hembra de casi 10 kg y 40 cm de longitud, el doble del tamaño del macho que estaba buscando. El reptil, de unos 18 años, no llevaba dispositivo de rastreo, por lo que no podía pertenecer a las tortugas criadas en cautividad y que habían sido liberadas en esa zona. Lo análisis de ADN lo confirmaron también.

El hallazgo, publicado en la revista Southeastern Naturalist, demuestra así que se trata de la primera tortuga caimán descubierta de las últimas tres décadas en estado salvaje en Illinois. Según los investigadores, el descubrimiento sugiere dos hipótesis: que hay esperanzas para esta especie amenazada o que en realidad es el último ejemplar que ha sobrevivido en este Estado sin la intervención humana.

En busca de las últimas tortugas

Debido a la construcción de presas, al drenaje de pantanos y el dragado de ríos en esta zona, las poblaciones de este reptil se han reducido drásticamente. Sin embargo, el hallazgo de este ejemplar puede ayudar a los científicos a dar los siguientes pasos y reintroducir más tortugas en el área.

Los científicos marcaron al ejemplar para hacer un seguimiento de su vida, pero la batería de su transmisor dejó de funcionar

Durante años, los investigadores han liberado tortugas caimán criadas en cautividad con edades comprendidas entre los dos y los seis años, y han soltado unos 90 ejemplares adultos. Cada uno de estos animales llevaba un transmisor para ser localizados. De hecho, la tortuga silvestre fue encontrada cuando los expertos estaban realizando tareas de captura y suelta.

“Encontrar a este individuo no significa que exista una población estable y funcional de tortugas salvajes en el sur de Illinois”, explica Ethan Kessler, de la Universidad de Illinois y coautor del trabajo. “Cuando una población muere, una sola tortuga puede deambular como un zombi esperando el fin de sus días”, recalca el experto. Estas tortugas son además muy longevas y pueden vivir hasta los 100 años.

“Reforzar una población oculta de una especie en peligro es mejor que comenzar una nueva población en el área”, observa Kessler. “Pero, dado que no se han encontrado tortugas caimán salvajes en Illinois desde 1984, los esfuerzos de reintroducción tienen sentido”, subraya.

Los científicos marcaron a la tortuga descubierta para introducirla en el proyecto y hacer un seguimiento de su vida. La batería de su transmisor dejó de funcionar al poco de liberarla, pero al menos “la reconoceremos si por casualidad volvemos a dar con ella”, concluyen.

Fuente: Agencia SINC

Técnicas de visión artificial para descifrar jeroglíficos egipcios

En el complejo sistema de escritura egipcia de jeroglíficos, los nombres de los faraones eran enmarcados en óvalos conocidos como cartuchos. Por ejemplo, el cartucho referido a Tutankamón encierra un jeroglífico que significa la ‘imagen viva de Amón’.

Ahora investigadores de la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED) han desarrollado un sistema de reconocimiento automático de estos cartuchos mediante la identificación de los jeroglíficos que lo componen. El deterioro que presentan muchos de los textos antiguos es uno de los mayores obstáculos a la hora de diseñar mecanismos de reconocimiento eficaces.

El sistema descifra el jeroglífico de un cartucho egipcio e indica el nombre del faraón que representa

“El estado de conservación del material y las partes que han desaparecido con el paso del tiempo pueden afectar al resultado final. A menudo las imágenes presentan ruido o están incompletas, haciendo que el proceso de reconocimiento sea más complicado” señala Jaime Duque, autor principal de la investigación, publicada en la revista Sensors.

Para validar el nuevo sistema de reconocimiento se emplearon más de 260 cartuchos que contenían un total de 1785 jeroglíficos procedentes de la Lista Real de Abidos (un bajorrelieve con 76 reyes del Antiguo Egipto), así como de otros monumentos y excavaciones egipcias.

La técnica se desarrolla en tres etapas con diferentes técnicas de visión artificial. En primer lugar, el sistema detecta el contorno del cartucho en la imagen inicial y delimita los bordes. Una vez localizado el cartucho, se extrae e identifica cada uno de los jeroglifos que contiene. Por último, el sistema procederá a interpretar el contenido para devolver de manera automática el nombre del faraón en cuestión.

“El método que proponemos tiene en cuenta diversos parámetros, como la distancia entre puntos, o la orientación y continuidad de los bordes” explica Carlos Cerrada, coautor de la publicación y director del Grupo de Ingeniería del Software y Sistemas de la UNED, que también destaca que la técnica “ha demostrado no depender de la intensidad y la integridad de los objetos que se han estudiado, así como de condiciones de iluminación variables”.

Aplicación en museos

La aplicación de estos resultados podría ser especialmente útil para enriquecer la experiencia de los visitantes a los museos. El sistema podría integrarse en dispositivos móviles y obtener así datos relevantes de manera inmediata. El público que acuda a museos y yacimientos egipcios tendrá en su mano una herramienta para conocer el nombre del faraón y las fechas de su reinado y contextualizar así su visita.

Además, los autores no descartan otras aplicaciones donde el sistema de reconocimiento desarrollado puede resultar de utilidad como, por ejemplo, combinando este método con sistemas de posicionamiento, localizando así la posición del usuario a través de su dispositivo móvil y enriqueciendo la experiencia durante la visita a un museo, al poder ofrecer información adicional relacionada con los objetos ubicados en el entorno más próximo.

Fuente: Agencia SINC

Una nueva especie de felino vivió en Madrid hace 9,5 millones de años

Investigadores del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) y de la Universidad de Alcalá (UAH) han bautizado Leptofelis vallesiensis –que significa gato esbelto del Vallesiense, época en la que existió– al nuevo género de felino que han descubierto en los yacimientos madrileños del Cerro de los Batallones. Se trataba de un animal del tamaño de los actuales gatos monteses, de entre 7 y 9 kg, y de porte esbelto que era capaz de dar grandes saltos para cazar o protegerse.

El esqueleto de este pequeño carnívoro presenta una combinación de caracteres primitivos y modernos, única entre los felinos conocidos. “Es un buen ejemplo de lo que los paleontólogos llamamos mosaico de caracteres, algo característico en especies intermedias de muchos grupos de carnívoros”, contextualiza el investigador del MNCN y coordinador del estudio Manuel Salesa.

Sus rodillas permitían una flexión mucho mayor que la de los felinos actuales, lo que indica que tenía unas capacidades excepcionales para el salto

“En el caso de Leptofelis, mientras que su extremidad anterior es relativamente moderna, similar a la de felinos actuales, su extremidad posterior muestra una serie de caracteres primitivos en la pelvis, el fémur y el tobillo, que recuerdan a la morfología de vivérridos arborícolas como la gineta”, añade Salesa.

Un gran saltador

Sus rodillas permitían una flexión mucho mayor que la de los felinos actuales, lo que indica que tenía unas capacidades excepcionales para el salto. Esta habilidad le permitía atrapar aves cuando estas intentaban escapar iniciando el vuelo desde el suelo, como hacen los actuales servales y caracales (una especie de linces africanos). Pero también podría usar esos potentes saltos para trepar a los árboles y escapar así del ataque de los grandes depredadores con los que compartía su hábitat.

“Leptofelis poseía en uno de los huesos del tobillo, el calcáneo, una inserción para el quadratus plantae, un músculo de la base de las patas, mucho más grande que la de otros felinos de su tamaño. Esta inserción indica que el músculo era suficientemente potente para generar una fuerza de impulso mucho mayor al trepar a los árboles”, comenta Salesa.

“Junto a estos rasgos de trepador, la articulación del codo de Leptofelis estaba diseñada para que este pequeño felino se moviera rápida y eficazmente por el suelo, algo también crucial para cazar y escapar de los depredadores”, continúa.

Los datos obtenidos a partir de los fósiles indican también que Leptofelis vivió en un paisaje mixto, con presencia de árboles y arbustos, pero también con zonas más despejadas. “Este nuevo género nos cuenta una parte de la evolución de los felinos que era desconocida hasta ahora: la que transcurrió durante el Mioceno superior”, indica Gema Siliceo, de la Universidad de Alcalá.

Además de los restos de este esbelto felino, en Batallones han aparecido fósiles de una segunda especie de felino, mucho más grande que Leptofelis, cuyo estudio están solo empezando, pero del que pronto tendremos información. Los yacimientos de Batallones (Torrejón de Velasco, Madrid), se formaron hace unos 9,5 millones de años, durante el Vallesiense, y han proporcionado fósiles espectaculares desde su descubrimiento en 1991.

Música para alienígenas, ahora también para terrícolas

Si elegir los diez discos de música que llevarse a una isla desierta se antoja peliagudo, no digamos lo que implica seleccionar una muestra de nuestro planeta sonoro para oídos alienígenas. Tal fue el desafío que Carl Sagan y su equipo se fijaron a mediados de los 70. La NASA había aceptado su propuesta de colocar dicha selección a bordo de las sondas espaciales Voyager, cuyo despegue estaba previsto para septiembre de 1977.

Como no disponía de traductor universal, Sagan partió “del único lenguaje que compartimos con los destinatarios, la ciencia”, y compuso un mensaje con dibujos de un hombre y una mujer desnudos, esquemas del sistema solar y de la trayectoria de la Pioneer; y un mapa de 14 púlsares con la posición de la Tierra en la Vía Láctea, acompañado de un diagrama de la molécula de hidrógeno con la clave del código binario necesario para descifrarlo.

Sagan partió “del único lenguaje que compartimos con los destinatarios, la ciencia”

La misiva dio mucho que hablar. Hubo quien acusó a los autores de mojigatos por suprimir los genitales externos de la mujer; otros les tacharon de etnocéntricos por dibujar individuos caucásicos; y alguno se alarmó de que revelaran nuestras coordenadas a alienígenas hostiles, un temor compartido por Stephen Hawking. También se cuestionó que sus destinatarios posean órganos visuales en la misma frecuencia de onda que los nuestros.

Sagan reconoció que el valor del mensaje no pasaba tanto por lo que pudieran entender sus receptores, sino porque “nos estimula a considerarnos a nosotros mismos desde una perspectiva cósmica”, escribió.

En cualquier caso, corrieron ríos de tinta gracias al escándalo causado por los periódicos que censuraron los pezones de la mujer y los genitales del varón. A la vista de la repercusión, la agencia espacial se mostró encantada de repetir la jugada con las Voyager.

Un long-play lanzado al océano cósmico

¿Qué poner en la nueva botella que se arrojaría al océano cósmico? Dado que el mensaje anterior había sido visual, esta vez podría incorporar componentes sonoros.

Dicho y hecho. Sagan reclutó a varios compatriotas: el astrónomo Frank Drake, los periodistas científicos Ann Druyan y Timothy Ferris, el musicólogo Alan Lomax, el ilustrador Jon Lomberg y la artista Linda Salzman, casada con Sagan. Quisieron incluir a John Lennon, pero él se limitó a recomendar a su ingeniero de sonido, Jimmy Lovine.

De soporte escogieron un par de discos fonográficos de cobre en los que grabarían en formato analógico sonidos naturales, piezas musicales y saludos en 55 idiomas. Y de remate, sendos votos de paz y amistad del presidente de EE UU James Carter y el secretario general de las Naciones Unidas, Kurt Waldheim, en sintonía con el espíritu de la Federación Unida de Planetas de Star Trek.

Las 115 imágenes elegidas comprenden fotografías y esquemas científicos, de naturaleza y de la especie humana. Esta vez la NASA sustituyó el desnudo frontal de la pareja por siluetas.

En los ‘40 Principales para alienígenas’ figuran Chuck Berry, flautistas de la Melanesia, Mozart, un raga de la India, Louis Armstrong…

En cuanto a los sonidos, se compendiaron erupciones volcánicas, oleajes, cantos de pájaros y ballenas; ruidos artificiales como la sirena de un barco o el despegue de un cohete; y sonidos humanos como risas, llantos y latidos.

Y, por supuesto, música. “Sagan pensó que su codificación encierra una gran belleza que la sitúa entre las mejores creaciones humanas”, explica a Sinc Miguel Hess, investigador del Centro de Astrobiología.

Carl Sagan.

En estos ‘40 Principales para alienígenas’ figuran Johnny B. Goode de Chuck Berry, flautistas de la Melanesia, el aria de la Reina de la Noche de Mozart, un canto iniciático pigmeo, un concierto de Bach, un raga de la India, un blues de Louis Armstrong, un son jarocho mejicano… Here comes the Sun de los Beatles no entró porque la discográfica se opuso; ni ninguna tonada ibérica.

En la superficie de los discos se repitieron el diagrama de la molécula de hidrógeno y el mapa de púlsares de la Pioneer. Bañados en oro y enfundados en aluminio, los soportes construidos para durar mil millones de años fueron introducidos en las sondas y expedidos al infinito.

No hubo escándalos. La música amansa a las fieras.

La pluralidad de mundos habitados

Proceso de fabricación de los discos en 1977. / NASA

En los años 70, parecía normal dar por sentado que en los astros abundan civilizaciones avanzadas capaces de entender nuestros saludos. A esa certeza se había llegado como resultado de especulaciones nacidas en la Antigüedad y afianzadas en la Edad Moderna al calor del progreso de la astronomía.

Durante un par de siglos, las expectativas se cifraban en la Luna, pero, a medida que los telescopios confirmaban que nuestro satélite es un erial deshabitado, se desplazaron a Marte y Venus; y a finales de los años 60, cuando las sondas Mariner desmontaron el espejismo de los canales marcianos, se proyectaron fuera del sistema solar.

En ese punto crítico saltó al ruedo Drake, el compinche de Sagan. Su cálculo del número de civilizaciones en la Vía Láctea capaces de realizar emisiones de radio detectables dio pie al optimismo. Su ecuación recibió críticas, pero aportó el empaque científico necesario para justificar proyectos de investigación y los saludos de la NASA a ET.

A esas lucubraciones se opuso la hipótesis de la Tierra Rara del geólogo Peter Ward. Sostiene que la vida es el producto final de procesos complejísimos y aleatorios, por lo que las posibilidades de que haya surgido también fuera de nuestro planeta son ínfimas. En pocas palabras: estamos más solos que la una.

Pese a todo, Hess mantiene esperanzas: “La posibilidad de que el Disco Dorado se tope con seres inteligentes es remota, pero no nula. El pequeño resquicio justifica el intento”.

¡Hola, hola!, ¿me escucho?

Con el Disco Dorado sus creadores suponían que quienes lo intercepten dispondrán de reproductores adecuados y de una capacidad auditiva similar a la nuestra para la música. Por si acaso, Sagan y compañía incluyeron tres composiciones de Bach y dos de Beethoven, apostando por que sus estructuras simétricas resulten comprensibles a seres entendidos en el ‘lenguaje universal’ de las matemáticas.

Los creadores del Disco Dorado suponían que quienes lo intercepten tendrán reproductores adecuados y una capacidad auditiva similar a la nuestra

A ello se sumaba una vehemente creencia en el poder de la música, en la que veían un instrumento de paz y fraternidad. Un eco de esas conjeturas resuena en la frase de cinco notas que facilita la interacción con el plato volador en Encuentros en la Tercera Fase: Spielberg, como Sagan, confiaba en que sus tripulantes compartieran la pasión sonora de los humanos, aunque, como apunta Hess, “no es nada seguro que los extraterrestres obtengan de ella el mismo placer que nosotros”.

Un regalo a nosotros mismos

Póster de la NASA para celebrar los 40 años del viaje intelestelar de las sondas Voyager. / NASA

El interés por dialogar con los extraterrestres no decae pese a la falta de respuesta. Para Jorge Lozano, catedrático de Teoría de la Información de la Universidad Complutense de Madrid, esto prueba el calado de cierta visión utópica de la comunicación: “En la era de las redes, el bienestar social y la felicidad personal no se conciben desligados de la circulación ilimitada de la información”.

Según el semiólogo, “el esfuerzo por mantener los canales abiertos se nos impone y nos dicta el impulso por hacer contacto y comunicar a toda costa. Importa menos lo que se transmite que el hecho de la conexión”.

Que no haya forma de prever cómo recibirán los extraterrestres el mensaje de música de las Voyager no nos impide interpretarlo y ver reflejada en el Disco Dorado la fe en la comunicación sin fronteras de la aldea global.

El año pasado, la track list de las cintas magnetofónicas originales del Disco Dorado fue editada en EE UU en un lote de tres LP de vinilo gracias al millón de dólares reunido por crowdfunding. Su buena acogida ha decidido a Ozma Records a lanzar para esta navidad una segunda edición más lujosa. El cofre, que incluye un libro ilustrado, se vende a un precio al alcance de bolsillos terrícolas: 98 dólares (unos 83 euros).

Uno de los responsables de la reedición del Disco Dorado, David Pescovitz, admite que es un “regalo de la humanidad a sí misma”. Pese a la ficción del interlocutor alienígena, se abre paso la intuición de que, al final de cuentas, todo se reduce a decirnos a nosotros mismos: “¿Estáis allí? Sigamos comunicándonos”.

Los rayos cósmicos revelan una cámara secreta en la pirámide de Keops

La gran pirámide de Guiza, también conocida como pirámide de Keops, fue levantada durante el reinado del faraón Keops, que gobernó entre el año 2509 y el 2483 antes de Cristo. A pesar de ser uno de las monumentos más grandes y antiguos de la Tierra, no hay consenso sobre cómo se construyó.

Para conocer mejor su estructura interna, un equipo internacional de investigadores liderado por Kunihiro Morishima de la Universidad de Nagoya (Japón) y Mehdi Tayoubi del Heritage Innovation Preservation Institute (Francia) se han adentrado en los secretos de la pirámide utilizando una herramienta no invasiva: los muones.

Un vacío de al menos 30 metros se esconde encima de la Gran Galería de la pirámide

Estas partículas son un subproducto de los rayos cósmicos que llegan desde el espacio y, aunque apenas interaccionan con la materia, sí son parcialmente absorbidas cuando penetran en la piedra. Las trayectorias de los muones son distintas según atraviesen aire o piedra, lo que permite utilizarlos para distinguir las cavidades de las formaciones sólidas.

Con esta técnica los investigadores han descubierto que la gran pirámide esconde una cámara desconocida, cuyos detalles publican en la revista Nature: “Se trata de un vacío que tiene al menos 30 metros de largo, compuesto de una o más estructuras, con una disposición horizontal o inclinada, y que está situado a entre 50 y 70 metros del suelo justo encima de la Gran Galería –la principal estructura interna conocida hasta ahora en la gran pirámide–, además de tener una sección transversal similar a ella”.

Un gran vacío y un corredor

Tres equipos independientes han utilizado diversas tecnologías de muones para confirmar, con un nivel de confianza del 99,9999 %, la existencia de esta cavidad o vacío, denominado ScanPyramids Big Void. En octubre de 2016 los investigadores ya anunciaron el hallazgo de otra cavidad (ScanPyramid north face corridor) en la cara norte de la milenaria construcción.

Es un ejemplo de cómo la física de partículas puede arrojar nueva luz sobre el patrimonio arqueológico mundial

ScanPyramids Big Void se observó por primera vez con películas de emulsión nuclear instaladas en la llamada Cámara de la Reina por científicos de la Universidad de Nagoya. Luego lo confirmaron los hodoscopios de centelleo instalados en la misma cámara por un equipo de la organización japonesa KEK (High Energy Accelerator Research Organization) y reconfirmada nuevamente con detectores de gas fuera de la pirámide por investigadores franceses del Commissariat à l’énergie atomique (CEA) y la Universidad Paris Saclay.

Gran Galería, sobre la que existe una misteriosa cavidad. / ScanPyramids mission

Los autores reconocen que la estructura exacta y el papel que desempeña esta cavidad oculta siguen siendo desconocidas, pero consideran que el descubrimiento allanará el camino para futuros estudios que ayuden a comprender mucho mejor la pirámide y su proceso de construcción, además de afirmar: “Estos hallazgos muestran cómo la física de partículas moderna puede arrojar nueva luz sobre el patrimonio arqueológico mundial”.

Fuente: Agencia SINC

Para estudiar la estructura interna de la pirámide y las cavidades ocultas el equipo también ha utilizado la realidad virtual aumentada. / ScanPyramids mission

Hallado en Francia un dinosaurio con dientes en forma de tijeras

Matheronodon provincialis es el nombre de un nuevo dinosaurio, perteneciente al grupo de los rabdodóntidos, unos herbívoros ornitópodos, que vivió al sureste de Francia hace entre 84 y 72 millones de años.

Los científicos, liderados por el Royal Belgian Institute of Natural Sciences de Bélgica, hallaron los restos de su maxilar superior en la localidad de Velaux-La Bastide Neuve, cerca de Aix-en-Provence.

Los resultados del análisis de los fósiles, publicados en Scientific Reports, revelan que este dinosaurio tenía unos dientes grandes de unos 6 centímetros, con bordes parecidos a un cincel. Al estudiar al detalle la estructura dental, los investigadores descubrieron que las crestas del lado más grueso y esmaltado de la corona formaban bordes cortantes que se autoafilaban y que se parecían a unas tijeras.

Esta dentadura, cuya acción imita a las de las cizallas, pudo permitirles una mejor adaptación a la dieta, para fracturar alimentos difíciles, como las partes duras de las plantas ricas en fibra.

Fuente: Agencia SINC

Investigadores españoles lideran el gran descubrimiento del choque de estrellas

No es habitual que se convoque una rueda de prensa para anunciar un descubrimiento científico en la sede del Ministerio de Economía, Industria y Competitividad, pero la ocasión lo merecía: la detección de ondas gravitatorias –ondulaciones del espacio-tiempo– originadas por el choque de estrellas de neutrones –pequeños soles superdensos de apenas 20 km de diámetro–, a la vez que se registraba la radiación en todo el espectro electromagnético emitida durante el proceso.

Todo comenzó el pasado 17 de agosto a las 12:41:04 horas, cuando los dos gigantescos detectores del observatorio LIGO en EE UU registraron una señal de ondas gravitacionales denominada GW170817, la quinta de la historia. Las cuatro anteriores procedían de la fusión de dos agujeros negros, objetos que no emiten luz.

En este hallazgo histórico han participado científicos de centros de Baleares, Valencia, Madrid, Andalucía y Canarias

Pero este no era el caso. Menos de dos segundos después de llegar esa señal, los telescopios espaciales Fermi e INTEGRAL observaron desde el espacio una explosión de rayos gamma asociada al evento, y un tercer detector de ondas gravitacionales (Virgo, en Italia), ayudó a localizar la fuente con precisión. Se emitieron alertas a observatorios de todo el mundo, y desde aquel día hasta varias semanas después, se registraron los efectos de esa colisión estelar en todo el espectro electromagnético, incluyendo luz óptica, rayos X, ultravioleta, infrarroja y ondas de radio. Es lo que se ha comenzado a llamar ‘astronomía de multimensajeros’.

Desde el principio, en toda esta secuencia de acontecimientos, investigadores españoles han participado en el gran descubrimiento. En concreto, el Grupo de Relatividad y Gravitación de la Universidad de las Islas Baleares (UIB) que forma parte de LIGO; el Grupo Virgo de la Universidad de Valencia; los equipos de los satélites INTEGRAL y Fermi; así como otras colaboraciones y grupos.

Trabajo en equipo para descifrar enigmas

El grupo balear produce las plantillas en forma de onda “que han resultado cruciales para este y los anteriores descubrimientos de ondas gravitacionales”, ha señalado la investigadora principal del equipo, Alicia Sintes. “Luego se comparan estos patrones con los datos de los detectores para obtener información fundamental, como la masa de los cuerpos en colisión, su giro, orientación o a qué distancia se encuentran (130 millones de años-luz, en la galaxia NGC 4993)”.

Grupo de Relatividad y Gravitación de la Universidad de las Islas Baleares (UIB) que forma parte de LIGO. Imagen: UIB

Para desarrollar estas plantillas se necesitan ejecutar simulaciones numéricas muy complejas, “realizadas con la ayuda de la Red Española de Supercomputación, con un corazón en el superordenador MareNostrum, en Barcelona, constantemente actualizado”, según ha recordado el secretario general de Ciencia e Innovación, Juan María Vázquez.

Por su parte, el grupo de la Universidad de Valencia miembro de Virgo también desarrolla algoritmos y patrones para analizar las señales gravitatorias y estimar los parámetros de sus fuentes astrofísicas. Uno de sus miembros, José Antonio Font, ha destacado la suerte de haber observado estas ondas gravitacionales justo en el corto periodo en el que el detector Virgo (situado cerca de Pisa) ha estado operativo este año: entre el pasado 1 y  25 de agosto.

Font considera “revolucionaria” esta detección de la primera señal gravitacional de la colisión de dos estrellas de neutrones, junto con la correspondiente emisión electromagnética, “ya que marca el inicio de una nueva era de descubrimiento que ofrecerá respuestas a preguntas fundamentales en astrofísica relativista, cosmología, física nuclear y la naturaleza de la gravitación”.

Ilustración del satélite europeo INTEGRAL. / ESA/Medialab

Los satélites como INTEGRAL, de la Agencia Espacial Europea, también han desempeñado un papel relevante. Manuel Reina, representante del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) ha subrayado la participación española en este telescopio espacial de rayos gamma y X “que ya debería estar cerrado, pero que sigue activo y con una gran base de datos, en parte inexplorada”.

Con el instrumento SPI de INTEGRAL se detectó el flash de 1,7 segundos de rayos gamma emitido en el momento de la fusión de las estrellas de neutrones. La galaxia en la que se encontraban fue observada en los días siguientes con su cámara óptica OMC, un instrumento liderado por el INTA. La Universidad de Valencia fue la responsable de la fabricación de los sistemas de imagen de los demás instrumentos a borde del observatorio INTEGRAL.

Josefa Becerra, investigadora del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha explicado su contribución con las observaciones en rayos X de otro observatorio espacial: el satélite Chandra de la NASA, pero ha contado que principalmente se ha encargado de la espectroscopia óptica con el observatorio Gemini (que cuenta con dos telescopios gemelos en Hawái y Chile).

El IAC también participa en la red de telescopios robóticos MASTER de la Universidad de Moscú (con un telescopio en Canarias), que consiguió desde Argentina una de las primeras detecciones en luz visible asociada a GW170817. Los datos de MASTER junto con los de otros muchos telescopios ópticos, infrarrojos y de radio, contribuyeron a clasificar esta fuente extragaláctica como una kilonova.

De norte a sur

Durante la rueda de prensa, Alberto J. Castro Tirado, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), ha comentado que la observación de la contrapartida óptica en el hemisferio Norte, tras haberse realizado en el del Sur, fue todo un reto, apuntando casi al horizonte pocos minutos después de la puesta de sol: “La única instalación española que lo logró fue el telescopio robótico Javier Gorosabel, inaugurado en 2015 en el Observatorio Nacional de San Pedro Mártir, en Baja California (México)”.

Telescopio robótico Javier Gorosabel, localizado en México. / UNAM/Víctor Hugo Sánchez

“Además –añade–, el uso de nuestra colaboración del Very Large Telescope (VLT) en Chile, con el que adquirimos espectros durante 15 días desde el ultravioleta cercano hasta el infrarrojo cercano, nos permitió identificar la llamada ‘kilonova’, similar a una supernova, asociada con la fuente emisora de estas ondas gravitacionales”.

Entre los más de 70 observatorios espaciales y terrestres a los que llegaron las alertas figuran varios con participación española

Entre los más de 70 observatorios espaciales y terrestres a los que llegaron las alertas figuran otros con participación española, como DES (Dark Energy Survey), que aunque en principio está enfocado a la búsqueda de energía oscura, también trabaja para el seguimiento de un evento como este. Horas después de la señal inicial, la cámara de DES, en Chile, descubrió de forma independiente la fuente en el visible e infrarrojo cercano, lo que ayudó a su localización en la galaxia NGC 4993.

Eusebio Sánchez, del CIEMAT y representante del experimento DES en España, ha subrayado la importancia de medir cómo decae el brillo de la fuente de ondas gravitacionales. “Esto permite ver cómo se aleja de nosotros a 3.000 km/segundo, es lo que se llama desplazamiento al rojo; y junto al dato conocido de su distancia podemos obtener una nueva medida de la constante de Hubble o ritmo de expansión del universo”, algo fundamental en cosmología que dará mucho que hablar en los próximos años.

Los neutrinos pueden dar la sorpresa

Durante la rueda de prensa también se ha destacado el papel que puede desempeñar el último miembro en llegar a la nueva astronomía de multimensajeros: los telescopios de neutrinos, como el Pierre Auger y ANTARES en el que trabajan científicos españoles. Con ellos se buscan neutrinos asociados al choque estelar, lo que demostraría que estos cataclismos son una de las aún misteriosas fuentes de rayos cósmicos.

En los próximos meses los telescopios de todo el mundo continuarán observando el resplandor de la colisión de las estrellas de neutrones, mientras que la colaboración LIGO-Virgo seguirá esperando una nueva señal de ondas gravitacionales. Nadie sabe de dónde procederán las siguientes. Quizá sea desde un desconocido púlsar dentro de nuestra galaxia, algo que Alicia Sintes lleva esperando casi 20 años.

¿Estrella de neutrones o agujero negro?

Aunque el suceso de ondas gravitacionales GW170817 se ha asociado a una binaria de estrellas de neutrones por la similitud en masa con las estrellas de neutrones conocidas, todavía quedan algunas dudas por resolver. Según los investigadores del grupo LIGO en la Universidad de las Islas Baleares, las dos preguntas más relevantes están relacionadas con la naturaleza de los objetos que han colisionado. La señal electromagnética asociada indica que al menos uno de ellos era una estrella de neutrones, pero no significa que ambos lo sean.

Incluso cuando los dos componentes tienen masas similares a las estrellas de neutrones conocidas, es posible que una de ellas sea un agujero negro. Los astrónomos nunca han visto un agujero negro con una masa similar a una estrella de neutrones, pero tampoco tienen ninguna evidencia observacional sólida que sugiera que no existan, así que es posible, aunque menos probable, que GW170817 sea una binaria formada por una estrella de neutrones y un agujero negro.

La otra pregunta es en qué se convirtió GW170817 después de fusionarse. Hay dos posibilidades: se convirtió en una estrella de neutrones muy masiva (sería la estrella de neutrones más grande conocida), o en un agujero negro (sería el agujero negro más ligero conocido). Las dos posibilidades son fascinantes para los astrofísicos, pero los datos disponibles no son suficientemente buenos para apuntar en una dirección u otra. Todo lo que se sabe es que el objeto resultante, sea lo que sea, tiene unas tres masas solares.

Fuente: Agencia SINC

El planeta enano Haumea tiene un anillo

Más allá de la órbita de Neptuno existe un cinturón de objetos formados por hielo y rocas entre los que destacan cuatro planetas enanos: Plutón, Eris, Makemake y Haumea. Este último, el más desconocido de todos, ha sido objeto de una campaña internacional de observación que ha permitido determinar sus características físicas principales.

Es el primer hallazgo de un anillo alrededor de  un objeto transneptuniano

Los resultados del estudio, encabezado por astrónomos del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y publicado esta semana en la revista Nature, han deparado una sorpresa: Humea tiene un anillo, localizado a 2287 kilómetros respecto al centro del cuerpo principal y más oscuro que la propia superficie del planeta enano.

“Uno de los hallazgos más interesantes e inesperados ha sido el descubrimiento de este anillo alrededor de Haumea”, subraya  Pablo Santos-Sanz, miembro del equipo del IAA-CSIC y coautor del trabajo, que contextualiza el hallazgo: “Hasta hace apenas unos años solo conocíamos la existencia de anillos alrededor de los planetas gigantes (como Saturno) y, hace muy poco tiempo, nuestro equipo también descubrió que dos pequeños cuerpos (Cariclo y Quirón) situados entre Júpiter y Neptuno, pertenecientes a la familia de objetos denominados centauros, tienen anillos densos, lo que fue una gran sorpresa”.

 

“Pero ahora, además, descubrimos  que cuerpos aún más lejanos que los centauros, más grandes y con características generales muy distintas, también pueden tener anillos”, destaca el investigador. De hecho, se trata del primer hallazgo de un anillo alrededor de  un objeto transneptuniano, y muestra que la presencia de estos gigantescos ‘aros’ podría ser mucho más común de lo que se creía, tanto en nuestro sistema solar como en otros sistemas planetarios.

Según los datos del estudio, el anillo se halla en el plano ecuatorial del planeta enano, al igual que su satélite más grande, Hi´iaka, y muestra una resonancia 3:1 con respecto a la rotación de Haumea, lo que significa que las partículas heladas que componen el anillo completan un giro en torno al planeta en el tiempo en que este rota tres veces.

“Hay varias explicaciones posibles para la formación del anillo, por ejemplo  pudo haberse  originado tras una colisión con otro objeto, o por la liberación de parte del material superficial debido a la rápida rotación de Haumea”, apunta José Luis Ortiz, el investigador del IAA-CSIC que encabeza esta investigación, realizada con la ayuda de una estrella.

El método de las ocultaciones estelares

Los objetos transneptunianos resultan muy difíciles de estudiar debido a su reducido tamaño, a su bajo brillo y a las enormes distancias que nos separan de ellos. Un método muy eficaz pero complejo reside en estudiar las ocultaciones estelares, que consisten en la observación del paso de estos objetos por delante de las estrellas de fondo (una especie de pequeño eclipse). Este método permite determinar sus características físicas principales (tamaño, forma, densidad) y ha sido también empleado con los planetas enanos Eris y Makemake con excelentes resultados.

Se estudió a Haumea cuando el 21 de enero del 2017 pasó por delante de una estrella y doce telescopios europeos observaron el fenómeno

“Predijimos que Haumea pasaría delante de una estrella el 21 de enero del 2017, y doce telescopios de diez observatorios europeos observaron el fenómeno –señala Ortiz–. Gracias a este despliegue de medios hemos podido reconstruir con mucha precisión la forma y tamaño del planeta enano Haumea, con el sorprendente resultado de que es bastante más grande y menos reflectante de lo que se pensaba. También es mucho menos denso de lo que se creía con anterioridad y esto soluciona algunas incógnitas que estaban pendientes de resolver para este objeto”.

Haumea es el quinto planeta enano (contando al cercano Ceres) y es un objeto curioso: gira alrededor del Sol en una órbita elíptica que tarda 248 años en completar (en la actualidad se halla a unas cincuenta veces la distancia entre la Tierra y el Sol de nosotros), y su velocidad de rotación es de 3,9 horas, mucho más rápido que cualquier otro cuerpo de más de cien kilómetros de todo el sistema solar.

Esta velocidad provoca que Haumea se deforme, adquiriendo una forma elipsoidal similar a un balón de rugby. Gracias a los datos recién publicados, se conoce que Haumea mide unos 2.320 kilómetros en su lado más largo, casi igual que Plutón, pero que carece de una atmósfera global similar a la de ese otro planeta enano.

Fuente: Agencia SINC

Desarrollan un nuevo material que cambia con distintos estímulos

En la actualidad existe gran interés para crear nuevos materiales muiltirespuesta, un material con capacidad de cambiar sus propiedades físicas y químicas en presencia de distintos tipos de estímulos.

Las posibles aplicaciones de estos materiales son variadas, algunas incluso ya son comerciales, como ventanas inteligentes, pinturas termocrómicas y sensores de movimiento. En el caso de materiales que responden a la vez a distintos tipos de estímulos las posibilidades se amplían, aumentando su interés en industrias como la aeroespacial.

Recientemente, químicos inorgánicos de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) han descrito un material bidimensional, semiconductor y luminiscente que cambia su emisión al variar la temperatura y al someterse a presión, y que además varía su conductividad eléctrica en presencia de compuestos orgánicos volátiles como el ácido acético. El estudio lo publican en la revista Small.

Las aplicaciones de estos materiales son variadas y algunas ya comerciales, como las ventanas inteligentes, pinturas termocrómicas y sensores de movimiento

El material fue construido con reactivos económicamente viables y puede obtenerse fácilmente, tanto como láminas de espesores nanométricos como micrométricos. Pertenece a una familia de compuestos químicos conocida como polímeros de coordinación, cuyos bloques de construcción son principalmente iones de metales de transición y ligandos orgánicos.

El compuesto tiene como ligado orgánico la 2-aminopirazina, que posee grupos funcionales, los cuales le permiten reconocer otras moléculas a través de la formación de enlaces de hidrógeno. Además, posee la capacidad de enlazarse al ioduro de cobre(I) formando cadenas que presentan interesantes propiedades eléctricas y luminiscentes.

Según explican los investigadores, el compuesto se obtiene mediante una síntesis directa en un solo paso a 25ºC, dando lugar a una estructura laminar formada por cadenas cobre-yodo altamente flexibles que se comportan como un muelle, acortando o alargando sus distancias y modificando sus ángulos en función de los estímulos que se le apliquen.

“Según se ajusten las condiciones de síntesis, podemos reducir o ampliar el tamaño de las láminas desde unas micras a unos nanómetros y viceversa, sin cambiar su estructura, ni composición. En ambas dimensiones el compuesto presenta propiedades similares. Para entender su comportamiento nos ayudamos de distintas técnicas experimentales y también de cálculos teóricos”, detallan los autores.

Del naranja al amarillo

En colaboración con la Universidad de Zaragoza hemos visto que el compuesto a 25º emite en el naranja con una intensidad moderada, pero cuando se enfría, la intensidad de su emisión aumenta drásticamente desplazándose al amarillo.

Se trata de una estructura laminar formada por cadenas cobre-yodo altamente flexibles, que se comportan como un muelle

El análisis de su estructura mediante difracción de rayos X de monocristal a distintas temperaturas, realizado en colaboración con la Universidad de la Laguna, permitió entender que la causa de este cambio está relacionada con un acortamiento en las distancias de enlace cobre-cobre. Sin embargo, la emisión de este compuesto desaparece cuando se le somete a presión.

“Además de realizar un estudio experimental mediante la técnica antes mencionada, sometiendo al cristal a distintas presiones y calculado la variación que se produce en sus distancias y ángulos, hemos tenido que acudir a cálculos teóricos, realizados en colaboración con el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, que nos ayudan a entender que a partir de una determinada presión, el acortamiento de la distancias va unido a un cambio en los ángulos que hace que el solapamiento entre los orbitales del cobre no sea efectivo, es decir, la emisión desaparece”, explican los autores.

Además, se ha medido la respuesta eléctrica del material frente a compuestos orgánicos volátiles capaces de formar enlaces de hidrógeno, como el ácido acético, observando que la presencia de este gas produce un aumento en el valor de la conductividad eléctrica del compuesto, característica que podrá ser aprovechada para aplicarlo como sensor.

Fuente: Agencia SINC