Ciencia Kanija

Tal y como pensaron los científicos de SETI para su primer contacto con otros mundos, ¿quién mejor para consultar que a un antropólogo, quien se especializa en encuentros con culturas exóticas? Y por tanto, durante los últimos años el Instituto SETI ha reunido repetidamente a antropólogos y estudiantes de otras disciplinas, en un intento de salvar el vacío entre humanos y extraterrestres.

La tarea de estos eruditos, cuya reunión más reciente fue en San José, California, es doble: intentar descubrir aspectos universales de la cultura, y más tarde aplicar estos descubrimientos para construir un mensaje que pudiese ser inteligible para una civilización evolucionada independientemente. “Aunque es imposible predecir la naturaleza de la inteligencia extraterrestre”, admitió el Jefe de Historia de NASA, Steven Dick, “la única certeza es que, si existen habrá pasado por una evolución cultural”.

Para los investigadores de SETI, la vertiginosa variedad de sociedades que podría evolucionar en otros mundos se convierte en algo manejable por una simple razón: si los extraterrestres pueden construir una radiotransmisor o una baliza láser de alta potencia, ellos y nosotros ya tendríamos algo vital en común. De hecho, puede haber formas de inteligencia similares a los delfines en los océanos de otros planetas, pero a menos que puedan erigir transmisores para enviar señales a través del espacio interestelar, nunca sabremos de su existencia. Y para construir la tecnología que haga posible tal contacto, como a menudo se ha argumentado, los extraterrestres ciertamente necesitarían conocer algo de las matemáticas que nosotros usamos. Los extraterrestres podrían no comprender el inglés, el chino o el Swahili, pero ciertamente tendrían familiaridad con el álgebra y la geometría.

¿La tendrían?

Varios participantes de la reunión de San José aconsejaron tener cuidado en suponer que las formas de comprensión del Universo de los humanos se verán necesariamente reflejadas en otros planetas. “La confianza en las matemáticas como un principal medio de comunicación con inteligencias extraterrestres podría estar fuera de lugar”, advierte la historiadora Shirley Woolf. En contraste de que las matemáticas son un reflejo directo de la estructura del Universo, lo cual sería necesario conocer por parte de los científicos de otros mundos, Woolf enfatiza una visión propugnada por algunos prominentes científicos cognitivos, de que “las matemáticas son un artefacto derivado de la estructura específica de la personificación humana”.

Lo que hay que tener en cuenta

El ejemplo más simple podría ser el enlace entre la forma en que los humanos cuentan y el número de dígitos que usamos para contar: puede no ser una coincidencia que los humanos tengamos diez dedos y que nos encontremos tan cómodos usando un sistema numérico de base diez, donde hay diez dígitos que pueden sumarse, restarse, y manipularse de otras formas. Para extraterrestres con brazos o tentáculos terminados en un distinto número de dedos podrían ser igualmente naturales otros sistemas numéricos.

Si sólo variase el sistema numérico entre civilizaciones, las matemáticas aún podrían servir como la Piedra de Roseta cósmica. Después de todo, los humanos somos bastante capaces de convertir los números cotidianos a formatos binarios o un conjunto infinito de variaciones, y los sistemas numéricos de base 10 no son universales de ninguna forma incluso en la Tierra.

Pero, ¿qué pasaría si las diferencias fuesen más profundas, y nuestras matemáticas reflejaran no sólo las vicisitudes de las manos que usamos para asir objetos, sino unas características más fundamentales sobre nuestra forma de relacionarnos con el mundo, tales como los sentidos que nos permiten recopilar información sobre nuestros entornos?

Como criaturas que dependen en gran parte de sus sentidos de la visión y el oído, somos capaces de localizar objetos con precisión en un espacio tridimensional. Además, nuestros sentidos nos permiten demarcar con claridad los objetos en el tiempo: los eventos suceden en el presente, el pasado, o el futuro. Algo puede estar pasando ahora (presente), ya ha terminado (pasado) o aún no ha sucedido (futuro).

Pero, ¿qué pasaría si confiásemos principalmente en el sentido del olfato para relacionarnos con el mundo, con objetos que dejan trazas de su presencia en persistentes olores incluso largo tiempo después de haberse marchado? ¿Podría nuestro sentido del pasado, presente y futuro difuminase en parte, fundiéndose suavemente un momento con otro?

¿Qué pasaría si no tuviésemos el sentido de la presencia de un objeto en las estrictas categorías de “aquí” o “no aquí”, sino en términos de “probablemente aquí” o “probablemente no aquí”? ¿Podrían nuestras matemáticas reflejar nuestros encuentros cotidianos con el mundo, sin la afirmación precisa de “1 + 1 = 2″, sino con unas matemáticas más intuitivas podrían estar basadas en la observación de que “aproximadamente 1 + aproximadamente 1 = aproximadamente 2″? ¿Podrían las nociones de precisión y borrosidad variar entre civilizaciones, haciendo más difícil comprender a criaturas cuyas experiencias del mundo sean tan diferentes?

Comprendiéndonos a nosotros mismos

“La Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre es, por una parte, un esfuerzo experimental sencillo – astrónomos buscando en nuestra galaxia señales de origen artificial”, dijo la antropóloga Kathryn Denning. “Sin embargo, al crear la posibilidad de un contacto con seres alienígenas, SETI también ha creado un espacio para abundante especulación sobre la naturaleza de otras sociedades en otros mundos”.

Y efectivamente, la esperanza de SETI es que algún día tendremos pruebas incontestables de que existen las civilizaciones extraterrestres. Pero mientras tanto, recordemos el impacto que la búsqueda puede tener en nuestro mundo, ahora mismo, si detectamos o no alguna vez una señal de otra estrella. “Un encuentro real entre seres humanos e inteligencias alienígenas tendría un sustancial impacto global”, nos recuerda Denning. “Sin embargo, incluso considerando tales posibilidades en términos estrictamente hipotéticos podría afectar a la forma en que nos vemos nosotros y nuestro futuro en la Tierra”.

Autor: Doug Vakoch
Fecha Original: 3 de mayo de 2007
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El cerebro se reorganiza después de que sus partes hayan sido dañadas. Crédito: iStockphoto.

El cerebro puede transferir funciones específicas a nuevas áreas cuando parte del mismo está dañado, de acuerdo con una investigación de Oxford.

Los hallazgos, publicados en Neuron, son relevantes para comprender los procesos de recuperación tras un golpe.

Cuando se produce un daño cerebral en pacientes que han sufrido un golpe, la actividad de las partes no dañadas del cerebro a menudo se incrementa. Esto es particularmente notable en pacientes con una pobre recuperación.

Sin embargo, no está claro si ésta era la causa de la lenta recuperación, con una actividad cerebral caótica, o si era parte de un proceso adaptativo que ayuda a la recuperación – el cerebro se esfuerza por transferir funciones al hemisferio sano.

Para este descubrimiento, la Dr Jacinta O’Shea y sus colegas en el Departamento de Psicología Experimental en el Centro Funcional de MRI Cerebral simularon el daño cerebral en voluntarios sanos usando estimulaciones magnéticas transcraneales (TMS), interrumpiendo temporalmente la actividad normal del córtex premotor (una parte del cerebro que permite a las personas seleccionar el movimiento a hacer).

Se pidió a los participantes realizar tareas cuyo éxito dependía de los niveles normales de actividad en el córtex premotor: tenían que hacer uno de dos movimientos con los dedos dependiendo de varias formas presentadas en la pantalla de un ordenador.

Como se esperaría, tras el daño cerebral simulado los participantes inicialmente elegían la respuesta correcta más lentamente. Sin embargo, tras unos minutos, la repuesta volvía a ser normal. “Esto sugiere que el cerebro podría haberse reorganizado a sí mismo para compensar la interferencia”, dijo la Dr O’Shea.

Fotografiando el cerebro de los participantes, los investigadores confirmaron que durante el proceso de recuperación del rendimiento había un incremento de actividad en las zonas del cerebro no interrumpidas. Como confirmación final, intentaron interrumpir una de las nuevas áreas activas del cerebro – y, como se predijo, el rendimiento de éstas en las tareas cayó de nuevo. La función del área cerebral “dañada” había sido movida a la mitad “sana” del cerebro.

El trabajo fue financiado por MRC.

“La transferencia fue específica de la función del córtex premotor, y tenía lugar sólo cuando era necesario para realizar la tarea”, dijo la Dr O’Shea. “La velocidad de la reorganización también era impresionante: el cerebro se reconfiguró a sí mismo temporalmente en cuestión de minutos.

“Nuestros hallazgos demuestran cómo de flexible es el cerebro”.

La Teoría de Cuerdas, una de las ideas más controvertidas y prometedoras de la física moderna, puede ser capaz de ayudar a investigar el funcionamiento interno de las partículas subatómicas mejor de lo que se pensaba previamente, de acuerdo con científicos de la Universidad de Princeton.

La teoría ha sido elogiada por algunos físicos debido a su potencial para forjar el largamente buscado vínculo entre la gravedad y las fuerzas que dominan en el núcleo atómico. Pero la teoría – que propone que todas las partículas subatómicas son en realidad diminutas “cuerdas” que vibran de diferentes formas – también ha arrastrado críticas por ser incomprobable en el laboratorio, y tal vez imposible de conectar con los fenómenos del mundo real.

Sin embargo, los investigadores de Princeton han descubierto una nueva prueba matemática de que alguna de las predicciones de la Teoría de Cuerdas se entrelazan estrechamente con un cuerpo de la física muy respetable llamado “Teoría Gauge”, el cual se ha demostrado que subyace en las interacciones entre quarks y gluones, los menudos objetos que se combinan para formar protones, neutrones y otras partículas subatómicas más exóticas. El descubrimiento, dicen los físicos, podría dar lugar a una gran cantidad de usos de la Teoría de Cuerdas atacando problemas de la física práctica.

“Estos problemas incluyen la descripción de las interacciones entre los dentro de los núcleos atómicos”, dijo Igor Klebanov, Profesor Thomas D. Jones de Física Matemática en Princeton y autor de un artículo reciente sobre el tema. “Anteriormente hemos sido capaces de estudiar estas interacciones en detalle sólo en condiciones de alta energía dentro de aceleradores de partículas, pero con estos hallazgos podremos ser capaces de describir qué sucede dentro de los átomos que forman las rocas y árboles. Aún no podemos hacerlo, pero parece que las matemáticas de la Teoría de Cuerdas podrían ser el puente que necesitamos para salvar esta distancia”.

El artículo del equipo apareció en el número del 30 de marzo de la revista científica Physical Review Letters. Los coautores de Klebanov incluyen al estudiante graduado Marcus Benna y a los profesores de posdoctoradod Sergio Benvenuti y Antonello Scardicchio.

Para Klebanov, los hallazgos representan un gran éxito en la búsqueda durante décadas de conexiones entre la Teoría de Cuerdas y la Teoría Gauge, la última de las cuales – para un físico de partículas – trazan las leyes establecidas que describen la materia común.

Las múltiples facetas de la Teoría Gauge añade se añaden a una descripción bien establecida y coherente de los comportamientos de quarks y gluones, los cuales componen mayormente las formas más comunes de la materia. Décadas de observaciones en aceleradores de partículas han demostrado que la Teoría Gauge justifica el comportamiento de los quarks y gluones bastante bien, al menos a los niveles de alta energía que existen cuando dos partículas aisladas se estrellan casi a la velocidad de la luz.

A estas altas energías, la fuerza de interacción que mantiene unidos a los quarks se hace más débil, y los científicos pueden separar sus constituyentes para observarlos. Desafortunadamente, estas observaciones – e incluso la misma Teoría Gauge cuando se aplica a estas altas energías – no revelan tanto como le gustaría a los físicos sobre el movimiento de la materia común a velocidades corrientes.

“La dura verdad es que cuando los quarks y gluones comienzan a unirse en protones y neutrones, esta fuerza de interacción se hace muy fuerte, y este difícil usar la Teoría Gauge para comprenderlo”, dijo Klebanov. “Básicamente, para comprender cómo estamos hechos de todo esto en realidad, necesitamos comprender el comportamiento de los quarks y gluones cuando la fuerza de interacción se hace fuerte”.

En los años 70, los físicos propusieron que cuando una Teoría Gauge pierde su potencia para describir el comportamiento de partículas como quarks unidos entre sí, la Teoría de Cuerdas sería capaz de dar un paso adelante y llevar a cabo este trabajo. Lo que los teóricos de cuerdas necesitaban era alguna indicación de que ambas teorías estaban encaminadas en la misma dirección.

El golpe de suerte llegó en 1997 y principios de 1998 cuando se conjeturó una relación precisa entre ambas en un trabajo de los físicos de Princeton Alexander Polyakov, Steven Gubser y Klebanov, así como Juan Maldacena y Edward Witten del Instituto de Estudios Avanzados. No obstante, se necesitaba más trabajo para explicar esta conexión.

“Era como si nuestra comprensión fuese un camino que comenzaba en el punto donde las interacciones entre quarks eran débiles”, dijo Klebanov. “Podríamos seguir durante algunos kilómetros a través de fuerzas de interacción cada vez mayores, pero entonces se detiene antes de alcanzar las enormes fuerzas que existen en los átomos de las rocas y los árboles – que es la sección del camino que describe la Teoría de Cuerdas”.

Entre estas dos partes del camino aparece un abismo matemático aparentemente insalvable, y Klebanov tenía algo más que una corazonada de que existía alguna transición moderada entre la Teoría de Cuerdas y la Teoría Gauge.

“En términos simples, lo que en realidad queríamos era alguna indicación de que tal transición suave existe, lo cual sugeriría que ambas partes del camino eran de la misma ruta”, dijo Klebanov. “Pero teníamos problemas en hallar algún tipo de conexión entre ellas”.

La Teoría de Cuerdas, por toda su belleza matemática, de nuevo parecía demasiado difícil de comprobar – hasta que Niklas Beisert, profesor asistente de física en Princeton, publicó un artículo a final de octubre del pasado año que contenía una ecuación que resultaba una parte crucial del puzzle.

“Beisert y sus colaboradores hicieron una conjetura muy inspirada basada en unas sofisticadas nociones del comportamiento de la Teoría Gauge”, dijo Curtis Callan, Distinguido Profesor James S. McDonnell de Física en la Universidad de Princeton. “Su ecuación permitía a Igor y sus colegas resolver la “transición” entre los dos regímenes. Ellos demostraron que las predicciones de la Teoría de Cuerdas encajaban exactamente con el límite de interacción débil. Este fue la parte difícil”.

Beisert dijo que el trabajo de su equipo proporcionó una útil prueba abstracta de la transición entre las fuerzas de interacción débil y fuerte, pero tal prueba numérica hasta ahora había estado ausente.

“El resultado del grupo de Klebanov da una maravillosa prueba numérica de la validez de nuestra propuesta”, dijo Beisert, quien es también jefe del grupo de investigación en el Instituto Albert Einstein en Potsdam, Alemania. “Todos estos estudios nos hacen estar seguros de que la Teoría de Cuerdas y la bien establecida Teoría Gauge son en realidad dos caras de la misma moneda”.

Lance Dixon, físico del Acelerador Lineal de Stanford (SLAC), dijo que el nuevo artículo del grupo de Klebanov proporciona una intercomprobación vital de las ecuaciones del equipo de Beisert, las cuales descansan sobre unas intuitivas pero no probadas suposiciones.

“El trabajo de Igor Klebanov y su grupo tuvo un verdadero éxito al eliminar todas las persistentes dudas sobre la validez de las ecuaciones”, dijo Dixon, cuyo trabajo proporciona otra prueba a favor de la propuesta del equipo de Beisert. “La búsqueda se encuentra ahora en una amplia red de conexiones que unen el comportamiento de alta energía de quarks y gluones a la que funcionan las cuerdas, una red en la que la primera piedra ya ha sido puesto por el trabajo de ambos equipos”.

Klebanov, aunque apunta las contribuciones de muchos otros científicos, acredita a Beisert por “proporcionar las técnicas y escribir esta fantástica ecuación”, y dijo que los propios hallazgos de su equipo fueron posibles en gran medida debido al artículo del equipo de Beisert.

“Tal tipo particular de Teoría Gauge que en cierto sentido es “resoluble exactamente” da consigue un sueño ansiado durante mucho tiempo”, dijo Klebanov. “Esto es casi como llegar a un bache que esperabas encontrar entre do secciones del camino y descubrir que alguien ha construido una suave conexión entre ambos que no habías notado cuando pasaste sobre él”.

Esto no significa que la Teoría de Cuerdas se convierta en una explicación global aceptada de la física subatómica en algún futuro cercano. El equipo de Klebanov ha encontrado un puente que une la física establecida con la teoría matemática, lo cual es sólo un paso hacia una prueba sólida experimental de que el mundo está en realidad construido a partir de diminutas cuerdas vibrantes. E incluso este puente se aplica sólo a una faceta de la Teoría Gauge. Será necesario sobrepasar este obstáculo en otras facetas para permitir a los físicos comprender a nivel fundamental el interior de los protones y neutrones que conforman la Tierra que yace bajo nuestros pies.

“Creo que hay esperanza de que otras facetas de la Teoría Gauge sean susceptibles de un tratamiento similar”, dijo Klebanov. “No sabemos con seguridad si podemos usar este descubrimiento para tratar otros problemas, pero al menos ahora tenemos nuevos métodos para salvar el vacío entre los regímenes de interacción fuerte y débil en la Teoría Gauge”.

Esta investigación fue patrocinada en parte por la Fundación Nacional de Ciencia y el Centro de Física Teórica de Princeton.

Un extraño fenómeno cuántico que podría ser un escollo para construir ordenadores cuánticos ha sido observado por primera vez por físicos en Brasil. Conocido como muerte súbita del entrelazamiento (entanglement sudden death o ESD), involucra el rápido decaimiento de pares “entrelazados” de partículas que serán básicos para la operación con ordenadores cuánticos. Dado que las partículas decaen tan rápidamente, los físicos afirman que el decaimiento no puede invertirse usando los esquemas de corrección de errores que han sido propuestos para incrementar el tiempo de vida de las partículas entrelazadas (Science 316 579).

En el extraño mundo de la mecánica cuántica, entrelazamiento significa que las partículas pueden tener una relación mucho más estrecha de lo que permite la física clásica. Por ejemplo, dos fotones pueden ser creados experimentalmente de tal forma que si uno es polarizado en dirección vertical, el otro siempre se polariza horizontalmente. Midiendo la polarización de uno de los pares, inmediatamente conocemos el estado del otro, no importa lo alejado que se encuentre.

Mientras que un los ordenadores comunes se usan bits de información que son 1 o 0, los ordenadores cuánticos usan bits cuánticos de información, o qubits, que pueden estar en una superposición de 1 y 0 al mismo tiempo. Un 1 podría representar, digamos, un fotón polarizado horizontalmente, mientras que un 0 representa un fotón polarizado verticalmente. La combinación de N de tales qubits, podría ser entrelazada para representar como 2^N valores a la vez, lo cual, en principio, podría permitir a un ordenador cuántico sobrepasar el rendimiento de un ordenador clásico en ciertas tareas.

No obstante, los qubits en cualquier ordenador cuántico práctico tienen que interaccionar con sus entornos locales, lo cual causaría que cambiase el estado cuántico del qubit, o su decaimiento. Un fotón reflejado de un espejo, por ejemplo, podría sufrir un cambio de polarización, y sucesivas interacciones podrían llevar incluso a la completa desaparición del entrelazamiento. Decisivamente, la naturaleza gradual del decaimiento significa que debería ser posible restablecer el entrelazamiento durante el proceso de computación usando esquemas de corrección de errores.

Sin embargo, se había predicho que las interacciones que parecen tener un pequeño efecto en un único qubit pueden tener efectos devastadores en un sistema entrelazado de dos qubits. Este efecto – la muerte súbita del entrelazamiento, o ESD – es tan rápido y completo que los esquemas de corrección de errores no serán capaces de restablecer el entrelazamiento. Ahora, Luiz Davidovich y sus colegas de la Universidad Federal de Río de Janeiro han observado el ESD por primera vez.

En su experimento, los investigadores prepararon pares de fotones entrelazados, los cuales fueron enviados a lo largo de dos caminos idénticos que fueron separados de tal forma que no pudiese haber interacción mutua entre los fotones. Cada camino contenía equipo óptico que podría usarse para provocar un deliberado y gradual decaimiento de la componente de polarización vertical de ambos fotones. Los investigadores detectaron entonces que ambos fotones con la ayuda de filtros de interferencia para determinar el grado de entrelazamiento – o concurrencia.

Los investigadores estudiaron pares de fotones que fueron entrelazados de dos formas distintas: un tipo tenía una cierta combinación de polarizaciones verticales y horizontales, mientras que el otro tipo tenía una combinación distinta de polarizaciones. Ambos estados iniciales fueron creados con el mismo grado de entrelazamiento y ambos fueron sujetos al mismo decaimiento gradual de la polarización vertical. El resultado fue que los pares entrelazados que estaban polarizados más vertical que horizontalmente sufrían ESD, mientras que los paros donde se producía lo contrario decayeron lentamente tal y como se esperaba. Davidovich considera que el entrelazamiento más rico en vertical sufrió ESD porque en este experimento, la polarización vertical es un estado de energía más alto y por tanto más sensible al decaimiento a través de interacciones con el entorno que el estado de menor energía de polarización horizontal.

Davidovich dijo a Physics Web que ESD debería también tener lugar en otros sistemas que hayan sido propuestos para su uso en ordenadores cuánticos incluyendo atrapar átomos e iones en cavidades. Sin embargo, no cree que ESD excluya el desarrollo de ordenadores cuánticos. “Esto lleva a un límite superior para la duración de la computación cuántica”, dice. “Los cálculos deben hacerse más rápidamente que el tiempo en el que tiene lugar ESD”.

Davidovich explicó que ESD descarta el uso de corrección de errores: “Las técnicas de corrección de errores cuentan con el entrelazamiento. ESD implica que el ordenador cuántico se convierta en clásico en un instante finito de tiempo, tras el cual la corrección cuántica de errores es imposible”.

Hoy, astrónomos del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA) anunciaron que habían encontrado el planeta extrasolar en tránsito más masivo hasta ahora conocido. El planeta gigante gaseoso, llamado HAT-P-2b, tiene más de ocho veces la masa de Júpiter, el mayor planeta de nuestro Sistema Solar. Su poderosa gravedad los comprime en una bola ligeramente mayor que Júpiter.

HAT-P-2b muestra otras características poco usuales. Tiene una órbita extremadamente ovalada que lo lleva desde una distancia tan cercana como 5 millones de kilómetros de su estrella antes de oscilar a una distancia tres veces mayor de más de 15 millones de kilómetros. Si la órbita de la Tierra fuese tan elíptica, estaríamos en un bucle desde casi Mercurio a casi Marte. Debido a su órbita, HAT-P-2b se calienta enormemente cuando pasa cerca de su estrella, y más tarde se enfría cuando continua su viaje. Aunque tiene un periodo orbital muy corto de sólo 5,63 días, este es el mayor periodo conocido para un planeta en tránsito, o que cruza entre nuestro campo de visión y su estrella madre.

“Este planeta es tan poco corriente que a primera vista pensamos que era una falsa alarma – algo que parecía un planeta pero que no lo era”, dijo el astrónomo de CfA Gaspar Bakos. “Pero eliminamos cualquier otra posibilidad, por lo que sabíamos que teníamos un planeta realmente extraño”.

Bakos es el autor principal de un artículo enviado a Astrophysical Journal describiendo el descubrimiento. El artículo está disponible on-line en http://arxiv.org/abs/0705.0126.

HAT-P-2b orbita una estrella de tipo F, la cual es casi dos veces más grande y más o menos igual de caliente que nuestro Sol, situada a una distancia de 440 años luz de distancia en la constelación de Hércules. Una vez cada 5 días y 15 horas, cruza directamente frente a su estrella desde el punto de vista de la Tierra en un tipo de minieclipse. Tal tránsito ofrece a los astrónomos una oportunidad única para medir el tamaño físico del planeta a partir de la cantidad de atenuación.

Las medidas de brillo durante el tránsito demuestran que HAT-P-2b tiene aproximadamente 1,18 veces el tamaño de Júpiter. Midiendo el bamboleo de la estrella debido al tirón gravitatorio del planeta, los astrónomos deducen que el planeta tiene aproximadamente 8,2 veces la masa de Júpiter. Una persona que pese 75 kilos en la Tierra inclinaría la balanza hasta 1050 kilos, y experimentaría 14 veces la gravedad de la Tierra, tomada desde la superficie visible (nubes superiores) de HAT-P-2b.

El astrónomo de CfA y coautor Robert Noyes dijo, “Todos los otros planetas en tránsito conocidos son “Júpiter calientes”. HAT-P-2b es caliente, pero no es un Júpiter. Es mucho más denso que un planeta como Júpiter; de hecho, es tan denso como la Tierra incluso aunque en su mayor parte está hecho de hidrógeno”.

“Este objeto está cerca del límite entre una estrella y un planeta”, dijo el coautor de Harvard Dimitar Sasselov. “Con un 50% más de masa, podría haber comenzado la fusión nuclear durante un corto periodo de tiempo”.

Una característica intrigante de HAT-P-2b es su órbita altamente excéntrica (e=0,5). Las fuerzas gravitatorias entre la estrella y el planeta tienden a circularizar la órbita del planeta en giro. No existe otro planeta conocido con una órbita tan excéntrica. Además de esto, todos los demás planetas extrasolares conocidos tienen órbitas circulares.

La explicación más probable es la presencia de un segundo mundo externo cuya gravedad tire de HAT-P-2b y perturbe su órbita. Aunque los datos existentes no pueden confirmar un segundo planeta, no puede ser descartado aún.

HAT-P-2b orbita la estrella HD 147506. Con una magnitud visual de 8,7, HD 147506 es la cuarta estrella conocida más brillante el albergar un planeta en tránsito, haciendo a la estrella (pero no al planeta) visible en un pequeño telescopio de 3 pulgadas (75 mm).

HAT-P-2b fue descubierto usando una pequeña red de telescopios automatizados conocida como HATNet, la cual fue diseñada y construida por Bakos. La red HAT consta de seis telescopios, cuatro en el Observatorio Whipple del Observatorio de Astrofísica Smithsoniano y dos en las instalaciones del Conjunto Submilimétrico en Hawaii. Como parte de una campaña internacional, el telescopio Wise HAT, situado en el desierto de Negev (Israel) también tomó parte en el descubrimiento. Los telescopios de HAT llevan a cabo observaciones robóticas cada noche despejada, cada uno cubriendo un área de cielo de 300 veces el tamaño de la luna llena en todas las orientaciones. Se realizaron unas 26 000 observaciones individuales para detectar las periódicas bajadas de intensidad debidas al tránsito.

El principal patrocinio para HATnet fue proporcionado por NASA. Hay más información sobre HAT disponible on-line en http://www.hatnet.hu

Hay un cierto tipo de explosiones cósmicas que se convierten, en un instante, en la cosa más brillante del Universo, emitiendo durante unos segundos tanta radiación como un millón de galaxias. No te preocupes por buscar alguna en el cielo, dado que la mayor parte de la luz está en la parte del espectro de los rayos gamma, un dominio que no podemos ver.

Sin embargo, los astrónomos observan estas colosales explosiones de rayos gamma con sus telescopios espaciales.

En general están de acuerdo en que sólo el nacimiento de un agujero negro podría aportar suficiente chispa para uno de estos intensos destellos, pero aún queda un grado de incertidumbre sobre qué convierte la energía de un agujero negro recién nacido en radiación que los astrónomos puedan detectar.

Recientes observaciones sugieren que este “conversor” es un rayo magnético de alta potencia, y no – como muchos teóricos creen – un chorro de alta velocidad de material caliente.

Este es el último debate sobre estos objetos excepcionalmente luminosos llamados explosiones de rayos gamma. Los investigadores discutían previamente si los GRBs provenían de nuestra galaxia o de fuera, y más tarde si surgían de una estrella moribunda o de la fusión de dos estrellas de neutrones.

El consenso actual es que la mayoría de los GRBs son las campanas fúnebres de una estrella masiva en una galaxia lejana. Tras agitar su suministro de combustible, el núcleo de la estrella colapsa en un agujero negro (o en una estrella de neutrones, comparativamente igual de densa), lo que actúa como un “motor central” para los dos chorros que salen de los polos.

Estos chorros es donde se transforma la energía del colapso en rayos gamma, pero nosotros sólo observamos un GRB si estamos alineados con uno de los chorros.

Esta descripción general está bastante bien establecida, pero la gran pregunta, de acuerdo con Tsvi Piran de la Universidad Hebrea de Jerusalén, es qué forma los chorros.

Cuando tú eres un chorro

El ampliamente aceptado modelo de la bola de fuego supone que las capas exteriores de una estrella moribunda se calientan a una gran temperatura. Este material caliente se expande hacia fuera en todas las direcciones, pero la expansión es más fácil a lo largo del eje rotacional de la estrella. Por tanto, el material de movimiento rápido emerge en los polos como chorros gemelos.

Pero el satélite Swift, un observatorio de la NASA dedicado a los GRB, ha detectado un número de GRBs que parecen desafiar ek modelo de bola de fuego.

“Swift ha visto muchos GRBs misteriosos”, cuenta Piran a SPACE.com. “Diría que la mitad de los casos tienen algo inesperado”.

De los más de 200 GRBs que Swift ha registrado, algunos han tenido una luminiscencia de rayos-X muy larga, mientras que otros se han disipado y rebrillado de nuevo súbitamente.

“Lo que encontramos es que el motor centra no muere inmediatamente sino que continúa inyectando material en el flujo durante miles de segundos”, dijo el teórico Dimitrios Giannios del Instituto Max Planck para Astrofísica en Garching, Alemania. “Esta larga actividad es más consistente con los modelos magnéticos”.
Los campos magnéticos de una estrella se comprimen y amplían cuando al estrella colapsa en una agujero negro o una estrella de neutrones altamente magnetizada, llamada magnetar o magnetoestrella. Los modelos predicen que los campos son más fuertes – aproximadamente mil millones de veces el campo magnético de la Tierra – a lo largo del eje rotacional, donde forman una espiral similar a un sacacorchos que se amplía, de acuerdo con Giannios.

Dado que los campos magnéticos no tienen masa, son mucho más fáciles de acelerar que la materia. Los campos además serían más eficientes al portar la energía fuera del motor central.

El movimiento hacia fuera de los campos magnéticos finalmente disiparía su energía en rayos gamma – en un proceso muy similar a lo que sucede en las llamaradas solares, dijo Erin McMahon de la Universidad de Texas en Austin.

Las teorías predicen que esta producción de rayos gamma tiene lugar a 16 mil millones de kilómetros de la fuente central, unas 10 veces más lejos que el modelo de la bola de fuego. McMahon y sus colegas estudiaron recientemente una muestra de 10 GRBs y encontraron que la situación estimada de las emisiones de rayos gamma eran más consistentes con los flujos magnéticos.

Polarizado de forma opuesta

No es fácil confirmar la presencia de campos magnéticos en objetos astronómicos tan alejados, pero la luz que proviene de una fuente magnetizada debería estar polarizada, lo que significa que el campo eléctrico de la luz debería apuntar hacia una dirección específica.

“La polarización te da una forma de manejar los campos magnéticos”, dijo la astrónomo Carole Mundell de la Universidad de Liverpool John Moores en el Reino Unido.

Mundell y sus colegas han construido un detector de polarización para GRBs – lo cual no es alfo fácil de conseguir, dado que la luz se apaga con gran rapidez. El equipo recientemente capturó su primer estallido, pero falló en detectar cualquier polarización – descartando aparentemente un campo magnético fuerte y bien ordenado.

Sin embargo, Giannios cree que los campos magnéticos podrían estar orientados de una forma que oculte la polarización de la señal. El problema es que no se puede decir exactamente cómo se comportará el campo en un flujo magnético, debido que los astrónomos aún no han podido observar uno en alguna configuración.

En cambio, los chorros de materia se ven a menudo saliendo de los quásars.

Campo abierto

Los campos magnéticos quedan tras sus homólogos de la bola de fuego no sólo observacionalmente sino también teóricamente.

“No sabemos aún cómo calcular todos los efectos de los campos magnéticos”, dijo Piran. “El modelo no hace las suficientes predicciones”.

Giannios coincide en que los investigadores del flujo tienen que acotarlos para ellos, especialmente al explicar qué que las luminiscencias brillen desde minutos a días.

“Pero la situación ha mejorado”, dijo Giannios. “Ha habido cálculos detallados [del estallido inicial] y se han comparado con datos”.

A la luz de los inesperados resultados procedentes del Swift, podría resultar que hay dos clases de GRBs: algunos nacidos del fuego y otros conducidos magnéticamente.

“Por ahora es un campo muy abierto”, dijo Giannios. “Cada día nos trae nuevas sorpresas”.

Autor: Michael Schirber
Fecha Original: 30 de abril de 2007
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