Ciencia Kanija

Las calabazas pueden ayudar a reparar células pancreáticas dañadas en ratas diabéticas, aumentando los niveles de producción de insulina de células beta y los niveles de insulina en sangre, escribe Lisa Richards en Chemistry & Industry

Estudios recientes demuestran que las calabazas pueden ayudar a reparar las células pancreáticas dañadas en ratas diabéticas, aumentando los niveles de producción de insulina de las células beta y los niveles de insulina en sangre. Los diabéticos y aquellos propensos a la diabetes deberían, por tanto, considerar el añadir calabazas o algún producto derivado a su dieta diaria, dicen los investigadores.

“El extracto de calabaza es potencialmente un muy buen producto para personas pre-diabéticas, así como para aquellas que ya hayan desarrollado la diabetes”, dijo el autor principal, Tao Xia, de la Universidad Normal del Este de China. Añadió que aunque las inyecciones de insulina siempre serán posiblemente necesarias para estos pacientes, el extracto de calabaza podría reducir drásticamente la cantidad de insulina que necesitan tomar.

Un total de 12 ratas diabéticas y 12 ratas normales fueron divididas en dos grupos de seis cada uno y fueron alimentadas con una dieta normal o una con suplementos de extracto de calabaza durante 30 días. Se observó un incremento de un 36% en la insulina del plasma de las ratas diabéticas alimentadas con calabaza comparado con las ratas que no fueron tratadas; esto es sólo un 5% más bajo que el grupo de control. El porcentaje de células de insulina positivas (células beta) en ratas diabéticas alimentadas con calabaza fue sólo del 8% más bajo que en las ratas normales (Journal of the Science of Food and Agriculture 2007, 87, 1753).

Las ratas con diabetes inducida en este estudio representan diabetes de tipo 1, pero los investigadores creen que el extracto de calabaza puede también desempeñar un papel en la diabetes de tipo 2. Xia dijo que el efecto protector de la calabaza podría ser debido a la presencia de D-quiro-inositol, una molécula que media en la actividad de la insulina. “Creemos que los extractos de fruta de calabaza debería tener un papel hipoglucémico tanto en la diabetes de Tipo 1 como 2 mejorando la sensibilidad de la insulina e incrementando los niveles de insulina en plasma”, dijo.

Dado que la calabaza tiene un efecto hipoglucémico, puede reducir también el daño oxidativo debido a los radicales libres de las células beta. La hiperglucemia genera moléculas de oxígeno reactivo que dañan los lípidos de las membranas de las células beta. El hecho de que la calabaza sea hipoglucémica “puede llevar parcialmente a un efecto citoprotector sobre las células beta, previniendo una mayor degeneración y permitiendo algo de regeneración”, dijo Xia. Añadió, sin embargo, que el valor absoluto de las células beta en las ratas diabéticas nunca alcanzará a las de control, debido a que algunas células habrán sido dañadas más allá de la reparación.

David Bender, subdecano de la Royal Free y la Universidad College Medical School, de Londres, dijo “esta investigación es muy excitante… el hallazgo principal es que la alimentación con extracto de calabaza previene de la destrucción progresiva de las células beta pancreáticas”. Pero, añadió que aunque el artículo es excitante, la calabaza no debería promoverse como una prevención o un tratamiento para la diabetes hasta que los ensayos humanos a gran escala estén completos y es imposible decir si el extracto de calabaza promovería la regeneración en humanos. “Creo que lo excitante es que ésta podría ser una fuente de medicina que se toma por la boca (en lugar de mediante inyecciones)”, dijo Bender.

La diabetes afecta a más de 230 millones de personas, casi el 6% de la población adulta mundial, de acuerdo con la Fundación de Diabetes Mundial. Alrededor de un 5% de los fondos del NHS se gastan actualmente en el tratamiento de la diabetes y sus complicaciones, dijo Diabetes UK a C&I. Esto es el equivalente a 3,5 mil millones de libras al año y estos costes se espera que se incrementen más de un 25% en los próximos 20-30 años.

Tipos de diabetes

La diabetes (o diabetes mellitus) es un desorden en el que el cuerpo tiene dificultades con la regulación de los niveles de glucosa en sangre, o de azúcar en sangre. Hay dos tipos principales: tipo 1 y tipo 2. El tipo 1 también llamado diabetes juvenil o diabetes insulino-dependiente, sucede cuando el sistema inmune del cuerpo ataca y destruye las células beta del páncreas. Las células beta producen insulina, una hormona que metaboliza el azúcar. Sin células beta no puede producirse insulina. Sin insulina, el azúcar permanece en la sangre donde puede causar serios daños a todos los órganos del cuerpo. La gente con diabetes de tipo 1 debe administrarse inyecciones de insulina.

La diabetes de tipo 2, o diabetes de comienzo tardío, es la forma más común. En el tipo 2, las células beta producen insulina, pero el cuerpo es incapaz de usarla de forma efectiva debido a que las células del cuerpo se hacen resistentes a la acción de la insulina. La gente con diabetes de tipo 2 puede tener niveles de glucosa muy altos en sangre, pero la mayoría no requieren inyecciones de insulina. En aproximadamente el 80% de los casos, la condición puede gestionarse con dieta y ejercicio.

Una nueva investigación liderada por físicos de la Universidad de New Hampshire ha probado la existencia de un nuevo tipo de onda electrónica en superficies metálicas: los plasmones de superficie acústica, que tendrá implicaciones en el desarrollo de nano-óptica, superconductores de alta temperatura, y la comprensión fundamental de las reacciones químicas en las superficies. La investigación, liderada por Bogdan Diaconescu y Karsten Pohl de la UNH, se publicó en el número del 5 de julio de la revista “Nature”.

“La existencia de esta onda significa que los electrones de la superficie del cobre, hierro, berilio y otros metales se comportan como el agua de la superficie de un lago”, dice Pohl, profesor asociado de física en la UNH. “Cuando se arroja una piedra a un lago, las ondas se propagan radialmente en todas las direcciones. Puede crearse una onda similar mediante electrones en la superficie de un metal cuando se perturban, por ejemplo, con luz”.

Los plasmones de superficie acústica se han predicho desde hace mucho tiempo en terrenos meramente teóricos, su existencia ha sido tremendamente difícil de probar de forma experimental. “Sólo hace un año, otro grupo de científicos concluyó que estas ondas no existían”, dijo Diaconescu, investigador postdoctoral asociado en el Grupo de Materia Condensada del departamento de física de la UNH. “Estos investigadores no han sido capaces de encontrar los plasmones acústicos debido a que los experimentos requieren de una extrema precisión y paciencia. Un intento tras otro no mostraron nada si, por ejemplo, la superficie no estaba lo bastante bien preparada o los detectores no estaban ajustados con la precisión suficiente”.

El nuevo experimento que encontró que los plasmones de superficie acústica usó una pistola electrónica extremadamente precisa, que dispara electrones lentos a una superficie especialmente preparada de cristal de berilio. Cuando los electrones eran reflejados de vuelta desde el lago de electrones de la superficie del metal, algunos de ellos perdían una cantidad de energía que corresponde a la excitación de una onda de plasmones acústicos. Esta pérdida de energía pudo medirse con un detector que fue colocado en una cámara de vacío ultra-alto, junto con la muestra de berilio. LA pérdida de energía es pequeña pero corresponde exactamente a la predicción teórica.

La investigación sobre las superficies metálicas es importante para el desarrollo de nuevos catalizadores industriales y para la limpieza de los gases de combustión de las fábricas y vehículos. Dado que es muy probable que los nuevos plasmones desempeñen un papel en las reacciones químicas en las superficies metálicas, la investigación teórica y experimental tendrá que tenerlos en cuenta como un nuevo fenómeno en el futuro. Además, hay varias perspectivas prometedoras en la nano-microscopía y en el procesado de señales ópticas cuando los plasmones se excitan directamente con luz difractada de nano-características muy pequeñas. Los investigadores estiman que, dependiendo de sus energías, las ondas se dispersan uno pocos nanómetros (una millonésima de milímetro), y se extinguen tras unos pocos femtosegundos (una millonésima de una mil millonésima de segundo) después de haber sido creados, presenciando de esta forma los veloces procesos químicos a escala atómica.

Otra aplicación potencial es el uso de las ondas para portar señales ópticas a lo largo de canales de anchura nanométrica durante unos pocos micrómetros y de esta forma permitir la integración de la señal óptica y su dispositivo de procesado a escalas de longitud del nanómetro. Y una de las más interesantes pero aún de las más especulativas aplicaciones de los plasmones está relacionado con los superconductores de alta temperatura. Se sabe hoy que la superconductividad tiene lugar en hojas bidimensionales en el material, el cual genera los pares de electrones especiales que pueden moverse sin resistencia a través de un conductor. Cómo sucede esto con precisión aún no está claro pero los plasmones acústicos podrían ser parte de la explicación. Si es así, es una gran ventaja el que ahora sea posible el estudio de los nuevos plasmones acústicos de superficie, donde es mucho más fácil probarlos que dentro del material.

Diaconescu y Pohl recibieron fondos para esta investigación de la Fundación Nacional de Ciencia.

Para descargar el artículo, “Low-energy acoustic plasmons at metal surfaces (Plasmones acústicos de alta energía en superficie de metales)” pulse aquí: http://unh.edu/news/docs/plasmons.pdf

Desde las mayores profundidades marinas a la montaña más alta, desde las regiones más calientes a la helada meseta antártica, los entornos etiquetados como extremos son numerosos en la Tierra y presentan una amplia variedad de rasgos y características.

Investigar los procesos de la vida en entornos extremos no sólo puede proporcionar pistas de cómo apareció y sobrevivió la primera vida en la Tierra (dado que la Tierra joven era un entorno extremo) sino que también puede dar indicaciones para la búsqueda de vida en otros planetas.

Para examinar estos temas y otras materias la Fundación Europea de Ciencia (ESF) ha publicado un informe de 58 páginas “Investigating Life in Extreme Environments – A European Perspective (Investigar la vida en entornos extremos – Una perspectiva europea)”. Entre otros temas, el informe ha indicado cómo los cambios de las últimas décadas han cambiado algunos entornos poniéndolos en condiciones “extremas” para los ecosistemas normales (por ejemplo la acidificación de los océanos). Por tanto la comprensión de la tolerancia/adaptación/no-adaptación a las condiciones extremas y el funcionamiento del ecosistema es capaz de ayudar a predecir el impacto del cambio global en la biodiversidad.

Este informe es el resultado de una iniciativa de un intercomité de la ESF que involucra al Panel Marino (MB-ESF), el Panel Polar Europeo (EPB), el Comité de Ciencia Espacial Europeo (ESSC), el Comité Permanente de Ciencias Ambientales y Vida en la Tierra (LESC), el Comité Permanente para Humanidades (SCH) y los Consejos Europeos de Investigación Médica (EMRC). Esta iniciativa interdisciplinaria consideró todos los tipos de formas de vida (desde microbios a humanos) evolucionando en un amplio rango de entornos extremos (desde las profundidades marinas a ríos ácidos, regiones polares o cuerpos planetarios).

Se hicieron una serie de recomendaciones en un taller interdisciplinario a gran escala (128 participantes) organizado en noviembre de 2005 junto a un taller adicional organizado en marzo de 2006. Han identificado las prioridades disciplinarias e interdisciplinarias (listadas abajo).

Recomendaciones:

Recomendaciones Científicas Interdisciplinarias

• Identificar y llegar a un acuerdo sobre i) modelar organismos en diferentes phyla (grupo que tiene relación genética) y para distintos entornos extremos, ii) modelar entornos extremos
• Favorecer una aproximación multidisciplinaria basada en el ecosistema cuando se tienen en cuenta actividades científicas en entornos extremos
• Fomentar el uso de la Biología y Genómica de la Estructura Molecular cuando se tienen en cuanta los procesos de la vida en entornos extremos

Recomendaciones Tecnológicas Interdisciplinarias

• Las técnicas e instalaciones de simulación en laboratorio (por ejemplo microcosmos) deberían ser más ampliamente desarrollados y puestos a disposición de la comunidad científica.
• Desarrollar tecnologías de muestras, medidas y monitorización in-situ. También se recomienda la valoración y eso de las técnicas existentes.
• Adoptar una aproximación común (específica para investigar actividades en entornos extremos) en requisitos tecnológicos, disponibilidad y desarrollo.

Estructura y Trabajo en Red de la Comunidad Científica

• Favorecer las aproximaciones interdisciplinares y multidisciplinares entre los dominios científicos y entre las esferas científicas y tecnológicas.
• Crear, tan pronto como sea posible, un grupo interdisciplinario principal de expertos para definir las acciones necesarias para construir una masa crítica europea en el campo de la “Investigación de la Vida en Entornos Extremos”
• Mejorar el intercambio de información, coordinación y trabajo en red de la comunidad científica europea involucrada en actividades científicas en entornos extremos.

El informe también incluye recomendaciones específicas para i) Vida Microbiana, ii) Estrategia de la Vida de la plantas, iii) Estrategia de la Vida de animales y iv) adaptración humana.

Casi a 12,5 millones de años luz de distancia en la galaxia enana NGC 4449 se ven auténticos “fuegos artificiales” – que se muestran aquí a través de los ojos del Telescopio Espacial Hubble.

Cientos de miles de vibrantes estrellas rojas y azules se ven en esta nueva imagen de la galaxia NGC 4449 tomada por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA. Cúmulos blanco azulados calientes de estrellas masivas están dispersos por toda la galaxia, intercalados con numerosas regiones rojizas polvorientas de actual formación estelar. Se ve la silueta de las nubes oscuras masivas de polvo y gas contra la luz estelar en llamas.

NGC 4449 ha estado formando estrellas desde hace varios miles de millones de años, pero actualmente está experimentando un evento de formación estelar mucho más alto que en el pasado. Esta inusual actividad de formación estelar explosiva e intensa se califica como explosión estelar. Al ritmo actual, la reserva de gas que alimenta la producción estelar duraría sólo otros mil millones de años aproximadamente.

Las explosiones estelares tienen lugar habitualmente en las regiones centrales de las galaxias, pero NGC 4449 ha tiene una actividad de formación estelar más dispersa, dado que las estrellas más jóvenes se observan tanto en el núcleo como en los flujos de alrededor de la galaxia.

Una “explosión estelar” global como la de NGC 4449 recuerda a las galaxias primigenias de formación estelar que crecían fusionándose entre sí y agregando pequeños sistemas estelares. Dado que NGC 4449 está lo bastante cerca para observarse con detalle, es el laboratorio ideal para la investigación de lo que podría haber ocurrido durante la formación y evolución galáctica en los inicios del universo.

Es probable que la actual dispersión de la explosión estelar esté disparada por las interacciones de fusión con una compañera más pequeña. NGC 4449 pertenece a un grupo de galaxias de la constelación Canes Venatici, los Perros de Caza. Los astrónomos piensan que la formación estelar de NGC 4449 ha estado influenciada por las interacciones con varios vecinos.

Esta imagen se tomó en noviembre de 2005 por un equipo de ciencia internacional liderado por Alessandra Aloisi de la Agencia Espacial Europea (ESA)/el Instituto Científico del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore. Otros miembros del equipo incluyen a Francesca Annibali (STScI), Claus Leitherer (STScI), Jennifer Mack (STScI), Marco Sirianni (ESA/STScI), Monica Tosi (INAF-OAB), y Roeland van der Marel (STScI).

La Cámara Avanzada para Investigación de Hubble observó a NGC 4449 en luz azul, visible, infrarroja, y alfa-hidrógeno.

La misteriosa presencia cósmica llamada energía oscura, que está acelerando la expansión del universo, podría estar acechando en las dimensiones ocultas del espacio. La idea explicaría cómo estas dimensiones se mantienen estables – un gran problema para el esquema unificado de la física llamado Teoría de Cuerdas.

Desde que los astrónomos descubrieron a mediados de los 90 que las otras galaxias están alejándose de forma acelerada de nosotros, los físicos han intentado explicar el porqué. Su sugerencia favorita es que las vibraciones cuánticas en el vacío del espacio (llamadas energía del vacío o constante cosmológica) podrían producir gravedad repulsiva.

De acuerdo con los cálculos, sin embargo, estas vibraciones deberían poseer una ridículamente alta densidad energía – 122 órdenes de magnitud mayores que la observada – o cancelarse exactamente en cero. Hacer que casi se cancelen pero no del todo, de acuerdo con las observaciones astronómicas, significaría una chapuza en las ecuaciones de campo cuántico.

A menos que las vibraciones cuánticas estén incrustadas en un pequeño espacio. Brian Greene y Janna Levin de la Universidad de Columbia en Nueva York, Estados Unidos, se dieron cuenta de que en un espacio confinado, las frecuencias de resonancia natural destacarán, evitando que las vibraciones se cancelen completamente. Es un poco como las notas resonantes producidas por un instrumento musical – excepto que en lugar de ondas de sonido, las vibraciones son campos de fuerza cuántica fluctuantes, y estos instrumentos son un conjunto de dimensiones en ángulos rectos a la realidad cotidiana.

Incluso aunque la vibración esté aprisionada en estas otras dimensiones puede extender su influencia gravitatoria a nuestro espacio. Su gravedad es también repulsiva en nuestro espacio, como la constante cosmológica “común”, por lo que provocaría aceleración cósmica. Para conseguir la misma cantidad de aceleración vista por los astrónomos, Greene y Levin calcularon que las dimensiones extra deberían tener una escala de aproximadamente 0,01 milímetros. La energía oscura estaría oculta en me menos del grosor de un cabello.

Fijo a la brana

Hasta ahora, los físicos sólo han esbozado la idea. “Queremos lanzarlo para que la gente pueda contribuir con ideas”, dijo Levin a New Scientist.

Pero ya pueden usarlo para resolver otro problema más abstruso. Uno de los candidatos más populares para una teoría que unifique la gravedad con las otras fuerzas, la Teoría de Cuerdas, requiere que haya siete dimensiones extra curvadas en un pequeño espacio. Desafortunadamente, resultan ser inestables, con tendencia a estallar.

En la nueva teoría, se puede forzar el comportamiento de estas dimensiones extra. El equilibrio correcto de los campos de fuerza cuántica actuaría como una amortiguador en estas dimensiones extra, fijándolas en un tamaño dado.

“Parece que vale la pena explorarlo más para ver dónde lleva la idea”, dice Glenn Starkman, cosmólogo teórico de la Universidad de Case Western Reserve en Cleveland, Ohio, Estados Unidos.

Por tanto, si las dimensiones tienen efectivamente 10 micras de diámetro, ¿por qué no podemos verlas? Por el momento, la teoría de Greene y Levin sólo funciona en el marco cosmológico de un “mundobrana”, el cual describe un universo en 3D como una membrana flotando en un espacio dimensional mayor. La mayoría de partículas y campos están firmemente fijos a la brana, lo cual es la razón de por qué no podemos ver las dimensiones extra o entrar en ellas.

Prueba experimental

En la versión básica del mundobrana, la única fuerza que llega más allá del mundobrana es la gravedad. El campo gravitatorio solo no tendría vibraciones con las propiedades adecuadas para la teoría de Greene y Levin, por lo que tuvieron que añadir otro campo ad hoc y fijar su fuerza para producir la cantidad adecuada de repulsión. “Hemos hecho un modelo de juguete con campos falsos”, dice Levin.

Una causa para el optimismo, sin embargo, es que este campo falso tiene casi la misma fuerza que el campo asociado a los neutrinos – las ligeras y escurridizas partículas que ejercen fuerzas nucleares débiles. El campo de Greene y Levin no puede provenir de los neutrinos comunes, ya que, como otras partículas, están sujetos a nuestra brana. Pero sugieren que un “neutrino estéril” podría existir en las dimensiones extra, haciendo que su presencia se sienta sólo como la fuente de la energía oscura.

La teoría de Greene y Levin implica que la gravedad debería ser más fuerte en distancias cortas, alrededor de la escala de las dimensiones extra. Eric Adelberger y su equipo de la Universidad de Washington en Seattle, Estados Unidos, han ejecutado una serie de experimentos usando un péndulo giratorio para medir la fuerza de la gravedad en rangos cortos, y ya han descartado que las dimensiones extra sean mayores que 0,1 milímetros. Están planeando un nuevo experimento para probar distancias aún más cortas.

Si el péndulo de Adelberger empieza a ver gravedad creciente por debajo de los 0,01 milímetros, podría ser una señal de que Greene y Levin están en lo cierto, y que la fuerza que está rasgando nuestro universo en realidad es un invasor de otra dimensión.

Pruebas simultáneas de la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein realizadas en Europa y Australia han permitido a los físicos concluir que la velocidad de la luz es constante en todas las direcciones, sin tener que hacer una importante suposición que había limitado la validez de las pruebas anteriores. Los investigadores realizaron dos tipos distintos de experimentos de Michelson-Morley – uno en cada continente – que les permitió descartar, por primera vez, violaciones a la Teoría de Einstein que podrían afectar a las propiedades físicas del equipo experimental y cambios en la medida de las salidas (arXiv:0706.2031v1).

Se realizaron dos pruebas de la invarianza de Lorentz en distintos puntos del globo: el experimento de Michelson-Morley de Berlín involucró cavidades de Fabry-Perot ópticas mientras que el experimento de Perth empleó microondas que susurraban en cavidades ópticas. Las distintas propiedades físicas de los dos experimentos permitió a los investigadores separar los posibles cambios en la velocidad de la luz de los cambios en la longitud de y los índices de refracción. (Cortesía: Holger Mueller).

La Teoría de la Relatividad Especial de Einstein de 1905 está basada en la idea de que la velocidad de la luz es constante en todas las direcciones a pesar del movimiento relativo del observador. Una consecuencia de la invarianza de Lorentz, esta propiedad se demostró por primera vez por Albert Michelson y Edward Morley en su famoso experimento de 1887.

Michelson y Morley dividieron un rayo de luz en dos y enviaron los rayos en ángulo recto hacia dos espejos distintos. Los rayos fueron reflejados de vuelta y recombinados para formar un interferómetro. Si los rayos viajaban a distintas velocidades en las dos direcciones –como pasaría si estuviesen pasando a través de un éter estacionario en el cual se movía la Tierra – entonces los rayos estarían fuera de fase cuando se recombinaran, llevando a un patrón de interferencia. No se reveló tal patrón – descartando la existencia del éter – y durante los últimos 120 años el experimento Michelson-Morley ha sido refinado y repetido para confirmar que la velocidad de la luz es constante en una parte entre 10¹⁶.

Sin embargo, existe una ligera duda alrededor del experimento Michelson-Morley, de acuerdo con Holger Mueller, físico de la Universidad de Stanford en California. Cualquier experimento de Michelson-Morley es también sensible a posibles cambios en la longitud viajada por la luz, y a cambios en el índice de refracción del medio por el que viaja la luz.

Tales cambios físicos podrían ser causados por violaciones en la Teoría de Einstein y podrían evitar que el experimento de Michelson-Morley detectase cambios en la velocidad de la luz. Por ejemplo, si tanto la velocidad de la luz como la distancia viajada por un rayo de luz cambian en el mismo factor, los cambios podrían cancelarse entre sí. Un marco de trabajo teórico general para describir la violación de la invarianza de Lorentz se define en la extensión del modelo estándar (SME).

En el pasado, la mayoría de los físicos simplemente suponían que las propiedades físicas de los experimentos de Michelson-Morley no cambian, y han interpretado los resultados como pruebas de la invarianza de Lorentz de la luz. Ahora, sin embargo, Mueller y sus colegas en Australia, Alemania y Francia han elaborado una forma de separar posibles cambios de la velocidad de la luz a partir de las variaciones en las propiedades físicas del aparato.

El equipo realizó dos experimentos distintos de Michelson-Morley – uno en Berlín involucraba luz infrarroja en cavidades ópticas y el otro en Perth, empleando la radiación de microondas en un par de cavidades de resonancia. La investigación se describirá en un próximo número de Physical Review Letters.

Los investigadores usaron SME para calcular los posibles cambios de las propiedades físicas de ambos experimentos así como de la velocidad de la luz. Aunque SME predice que la velocidad de la luz debería cambiar en ambos experimentos en el mismo factor, la teoría dice que los cambios en las propiedades físicas de los dos experimentos serán de distinto factor. Realizando ambos experimentos, Mueller obtuvo conjuntos de ecuaciones que podían resolverse para separar los posibles cambios en la velocidad de la luz de los cambios físicos.

Mueller dijo a Physics Web que los experimentos se ejecutaron a lo largo de un año, lo que significa que su equipo pudo medir violaciones de Lorentz que se hacen evidentes sólo mediante la modulación de la rotación del experimento relativa a un marco inercial, como la modulación producida por la órbita de la Tierra. Hacer las medidas en distintos puntos geográficos significa que los experimentos eran sensibles a distintas combinaciones de las violaciones de Lorentz, lo que aumentaría su capacidad para separar los cambios.

En resumen, el equipo fue capaz de afirmar que la invarianza de Lorentz no se viola en 14 parámetros asociados con el SME con una precisión de una parte en 10¹⁶. Aunque el equipo fue capaz de mejorar la precisión de algunos parámetros en un factor de 50 sobre los experimentos previos, Mueller cree que el significado real del trabajo del equipo es la capacidad de confirmar simultáneamente la invarianza de Lorentz de la luz y la materia sin suponer la invarianza de Lorentz de las propiedades físicas de los otros.

Un estudio de la Universidad de Cornell de las secuencias genómicas en afroamericanos, euroamericanos y chinos sugieren que la selección natural ha causado un 1cambio de un 10 por ciento en el genoma humano en algunas poblaciones entre los último 15 a 100 mil años, cuando la gente comenzó a migrar desde África.

El estudio, publicado en el número del 1 de junio de PLoS (Public Library of Science) Genetics, observó áreas donde la mayoría de los miembros de una población mostraron los mismos cambios genéticos. Por ejemplo, los investigadores hallaron evidencias de una selección reciente en los genes de pigmentación de la piel, proporcionando los datos genéticos para apoyar las teorías propuestas por los antropólogos desde hace décadas de que cuando loa humanos anatómicamente modernos migraron desde África experimentaron distintos climas y niveles de luz solar, sus colores de piel se adaptaron a los nuevos entornos.

Sin embargo, el estudio no halló pruebas de diferencias en los genes que controlan el desarrollo del cerebro entre los distintos grupos geográficos, como algunos investigadores habían propuesto en el pasado.

“Llevamos a cabo un estudio detallado de las diferencias genéticas en y entre los principales grupos humanos, y apuntamos la explicación de por qué ciertas partes del genoma difieren”, dijo Scott Williamson, principal autor del estudio y profesor asistente de estadística biológica y biología computacional en Cornell. “Intentamos eliminar tantas variables que pudiesen confundirnos como fuesen posibles, y cuando se hizo todo esto, encontramos que un 10 por ciento del genoma había sido afectado por uno de estos ataques de selección reciente”.

Estudios previos en Cornell y otros sitios han buscado signos de selección – la divergencia de genes de un ancestro común hace millones de años – comparando un individuo humano con un chimpancé o un ratón, por ejemplo, o comparando variaciones genéticas en los genes de codificación de proteínas entre humanos para diferenciar entre un humano y un chimpancé. Pero este estudio escanea las secuencias genómicas que compararon muchos humanos entre sí a través de todo el genoma, con nuevos métodos estrictamente estadísticos que corrigen muchas tendencias que se esconden en este tipo de análisis.

En el último estudio, los investigadores identificaron 101 regiones del genoma humano con fuertes evidencias de una selección muy reciente. Estas regiones incluyen genes que controlan las proteínas que ayudan a las células musculares a unirse a las células de alrededor (las mutaciones de este gen lleva a la distrofia muscular), receptores que se relacionan con el oído, genes que involucran la función y desarrollo del sistema nervioso, genes del sistema inmune y genes de golpe de calor.

El método de escaneo de genes también detectó selección en los genes involucrados en la digestión de lactosa, una enzima que se encuentra en la leche. Antes de la domesticación de los animales, los humanos perdieron la capacidad de digerir la leche tras la infancia. Pero, cuando los humanos migraron y domesticaron animales, los europeos y otras poblaciones desarrollaron un gen para tolerar la lactosa (y la leche) a lo largo de sus vidas. Este hallazgo ha sido bien establecido en investigaciones previas, por lo que la llegada a resultados similares proporcionó una validación interna de la precisión del nuevo método.

En general, casi el 10 por ciento de los genomas chinos y euroamericanos y casi un 1 por ciento del genoma afroamericano están vinculados a áreas con pruebas de selección reciente. Dado que los africanos tienen la mayor diversidad genética y el método estadístico buscó áreas donde la mayoría de los miembros en un grupo de población tienen los mismos cambios genéticos, los signos de evolución fueron mucho más fáciles de detectar en los genomas menos diversos de chinos y euroamericanos.

“Es importante enfatizar que la investigación no afirma que un grupo esté más evolucionado o mejor adaptado que otro”, dijo el coautor del estudio Carlos Bustamante, profesor asistente en Cornell de biología estadística y biología computacional. “Conforme los humanos han poblado el mundo, ha existido una fuerte presión selectiva a nivel genético para mutaciones fortuitas que permitieron la digestión de una nueva fuente de alimento o tolerar la infección de patógenos a los que la población no se había enfrentado en entornos previos”.

Rasmus Nielsen, profesor adjunto de biología estadística y biología computacional en Cornell y ahora profesor en la Universidad de Copenhague en Dinamarca, es el autor senior del artículo.

Una espectacular supernova de la que fuimos testigos el año pasado fue impulsada por materia que fluía hacia ella desde una estrella gigante roja cercana, de acuerdo con unos astrónomos de Europa, Japón y los Estados Unidos. El descubrimiento, el cual se realizó usando el Telescopio Muy Grande del Observatorio Europeo del Sur, podría ayudar a comprender exactamente por qué algunas estrellas finalizan sus vidas de una forma tan dramática (Science Express doi:10.1126/science.1143005).

Se cree que las supernovas de Tipo Ia se producen cuando el tirón gravitatorio de una estrella enana blanca atrae material de sus alrededores para comenzar la fusión nuclear a gran escala, haciendo explotar la estrella en un fugaz objeto tan brillante como mil millones de Soles.

Los astrónomos pensaban que estos eventos relativamente comunes generarían la misma cantidad de luz. Como resultado, han estado usando “velas estándar” para juzgar las distancias a lo largo del cosmos.

Durante la última década, sin embargo, los astrónomos se han dado cuenta de que en realidad hay pequeñas fluctuaciones en el brillo de estas supernovas, que podría afectar a la fiabilidad de las distancias estimadas. Para predecir dónde surgen estas desviaciones, y por tanto tenerlas en cuenta, requerimos una mejor comprensión de lo que suministra ese material extra a la enana blanca.

Ahora, Ferdinando Patat del Observatorio Europeo del Sur (ESO) en Alemania junto con sus compañeros de trabajo de Europa, Japón y los Estados Unidos han usado una nueva técnica para encontrar que un tipo de supernova Ia recoge material de una estrella “donante” cercana en fase de gigante roja, confirmando de este modo una teoría popular de formación de supernovas.

Las medidas explotan el hecho de que las estrellas donantes expelen material en todas direcciones – parte va a alimentar a la supernova, mientras que parte llega de entre la supernova y nuestro punto de vista en la Tierra. Cuando la luz de la supernova viaja a un telescopio de la Tierra, este último material absorbe ciertas longitudes de onda, dejando huecos o “líneas de absorción” en el espectro observado.

Cuanto más denso es el material presente, más potentes serán las líneas de absorción. No obstante, la absorción está también afectada por la condición física de la supernova, la cual cambia con la cantidad de material que adquiere de la estrella donante. Está relación en ambos sentidos provoca variaciones en la fuerza de las líneas de absorción con el tiempo.

El equipo de Patat usó el Telescopio Muy Grande de ESO (VLT) en Chile para buscar variaciones de fuerza en las líneas de absorción del sodio de la supernova 2006X a lo largo de cuatro periodos distintos de su vida. Gracias a los ocho metros de diámetro de VLT y al número de observaciones, fueron capaces de calcular las variaciones en la densidad del material sodio con un detalle sin precedente. “Es algo que no se había intentado nunca antes”, dijo Patat a Physics Web. “Comúnmente se creía que no sed deberían ver variaciones en las absorciones interestelares”.

Además de las variaciones en densidad, los investigadores calcularon variaciones en la velocidad del sodio expulsado observando el desplazamiento Doppler al azul en la longitud de onda de las líneas de absorción – un efecto que surge debido a que las ondas parecen “comprimirse” cuando viajan hacia el observador.

El equipo de Patat afirma que ambas medidas apuntan a una estrella brillante en fase de gigante roja, que es conocida por expulsar material en “capas” desiguales. “La gigante roja pierde material sin cesar, pero tiene algunos hipos, por decirlo así”, dijo Patat. Esto va en contra de otra teoría de supernovas de Tipo Ia que involucra la fusión de dos enanas blancas.

El hallazgo de los investigadores ayudará a los astrónomos a usar estas velas estándar de forma más precisa, pero Patat apunta que esto no descarta aún otras teorías de formación de supernovas Tipo Ia. “La supernova 2006X es sólo un objeto”, añadió. “Necesitaremos muchos más datos para decir si esto es la regla o la excepción”.

Incorporando la física de los agujeros negros a un modelo altamente sofisticado ejecutado sobre un potente sistema de supercomputación, un equipo internacional de científicos ha conseguido una simulación sin precedentes de la evolución cósmica que verifica y hace más profunda nuestra comprensión de las relaciones entre los agujeros negros y las galaxias en las que residen. Llamada BHCosmo, la simulación muestra que los agujeros negros son estructuras íntegros en la estructura del cosmos y pueden ayudar a los usuarios a guiar futuros telescopios, mostrándoles qué buscar cuando apuntan para situar los primeros eventos cósmicos y desenredar la historia del universo.

El equipo de investigación está liderado por la Universidad Carnegie Mellon e incluye científicos del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica y el Instituto Max Planck para Astrofísica en Alemania. La investigación se haya en los medios a través de The Astrophysical Journal (http://lanl.arxiv.org/abs/0705.2269).

“La nuestra es la primera simulación que incorpora la física de los agujeros negros”, dijo Tiziana Di Matteo, cosmólogo teórico de y profesora asociada de física en la Facultad de Ciencias de Mellon en Carnegie Mellon. “Es un reto mayormente computacional, que involucra más cálculo que ningún otro modelo anterior del cosmos, y el resultado nos ofrece la mejor descripción hasta la fecha de cómo se formó el cosmos”.

Di Matteo realizó su simulación usando el sistema Cray XT3 en el Centro de Supercomputación de Pittsburgh (PSC), el sistema “fuertemente acoplado” más potente de Internet disponible a través del TeraGrid de la Fundación Nacional de Ciencia. Los colaboradores de Di Matteo incluyen a Jörg Colberg de Carnegie Mellon, Volker Springel y Debora Sijacki del Instituto de Max Planck para Astrofísica, y Lars Hernquist de Harvard.

Las observaciones experimentales revelan que los agujeros negros son importantes reguladores de la formación de galaxias y, finalmente, del tejido del universo de hoy, de acuerdo con Di Matteo. No obstante, las simulaciones previas no tuvieron en cuenta los agujeros negros debido a que la demanda computacional era prohibitiva.

“Incluir los agujeros negros en las simulaciones por ordenador es crítico. Las galaxias que vemos hoy se ven hoy de esta forma debido a la física de los agujeros negros”, añadió Springel, líder del grupo de investigación en Max Planck. “Debemos hacer las simulaciones para comprender el papel que han desempeñado los agujeros negros en la formación de las estructuras tanto del universo joven como del actual”.

Los agujeros negros más grandes, llamados agujeros negros supermasivos, yacen en el centro de cada galaxia. Inicialmente pueden surgir cuando las primeras estrellas colapsan bajo su propia gravedad. Rodeadas por un gas denso en sus situaciones centrales, consumen el material de su alrededor, tanto gas como estrellas, y crecen rápidamente para convertirse en monstruos, algunos con masas de mil millones de veces nuestro Sol. Pero las pruebas sugieren que los agujeros negros supermasivos son auto-reguladores — no se dan el festín para siempre y nunca se tragan una galaxia completa, dijo Di Matteo.

En su simulación cósmica, como en la realidad, las galaxias colisionan de forma rutinaria. Los agujeros negros supermasivos incrustados en el centro de estas galaxias coreografían la dinámica de las colisiones galácticas. El resultado es una tremenda erupción de energía producida cuando la fusión de agujeros negros forman una luminosa estrella llamada quásar.

“La formación de un quásar captura de verdad la diversión que tiene lugar en una galaxia”, dijo Di Matteo. “Puedes usar una única simulación para seguir una compleja historia no lineal para comprender cómo aparecieron los quásar y otras estructuras cósmicas”.

La simulación de Di Matteo cubrió múltiples escalas de espacio y tiempo hasta 100 millones de años luz. Esto era imposible de hacer sin una potente supercomputadora. “El XT3 es ideal para esta simulación debido a que tiene una comunicación intrínseca increiblemente rápida”, apuntó.

Di Matteo configuró las condiciones iniciales de la simulación para reflejas la radiación de fondo de microondas cósmicas producidas en el nacimiento del universo. Entonces sembró la simulación con 250 millones de partículas que representan la materia medible cotidiana. Para la simulación, Di Matteo usó esferas fluidas para representar grupos de materia tales como gas enfriándose. Este paso fue vital dado que los investigadores pudieron calcular todas las fuerzas físicas de esos grupos. También factorizó la gravedad ejercida por la materia oscura, el material invisible que comprende el 90 por ciento del universo. Además, sus cálculos tuvieron en cuenta las fuerzas asociadas con distintos fenómenos cósmicos, incluyendo gas en enfriamiento, agujeros negros en crecimiento y estrellas explotando.

Para hacer posible el cálculo, los científicos usaron 2000 procesadores – todo el sistema- del Cray XT3 paralelo durante cuatro semanas de tiempo de cómputo. Incluso con este vasto poder de cálculo, se necesiraron técnicas especiales para ser capaces de calcular todas las fuerzas gravitatorias incluidas. Por ejemplo, se inorporó un “árbol” en el cual las partículas cósmicas cercanas quedan en la misma “rama” y las ramas cercanas estaban unidas. Para calcular las fuerzas sobre las partículas de toda la estructura completa del árbol, el número de cálculos requeridos se redujo en un factor de unos millones a algo más manejable.

Los resultados eran impresionantes. La simulación de Di Matteo permite a los científicos seguir con mayor facilidad el colapso de las galaxias. También ha resuelto las escalas espaciales que varían desde las estructuras dentro de una única galaxia a las estructuras filamentosas en las que habitan las galaxias, que están en términos de decenas de millones de años luz de longitud.

“Creemos que nuestro trabajo tiene unas profundas implicaciones para la cosmología”, dijo Di Matteo. “Hemos hallado que los agujeros negros más masivos del inicio no son tan masivos como los que vemos hoy, por lo que simular la evolución dinámica de estas estructuras es crítico para comprender la historia cósmica. Quisiera que fuésemos lo bastante osados como para modelar el universo a las escalas observadas con el Explorador del Cielo Digital Sloan (SDSS)”. El SDSS es el explorador de luz del cosmos más grande, que ha catalogado casi 100 millones de galaxias hasta la fecha.

“Con nuestras simulaciones, podemos predecir lo que la siguiente generación de telescopios deberían ver cuando apunten a 13 mil millones de años en el pasado justo tras el Big Bang. Deberíamos ser capaces de contestar si estamos consiguiendo unas buenas simulaciones del universo y cómo evoluciona conforme retrocedemos en el tiempo”, dijo Di Matteo.

Las restricciones de cómputo actualmente obstaculizan el futuro trabajo, pero Di Matteo espera ejecutar sus simulaciones on computadoras más rápidas. También está trabajando con la miembros de Escuela de Ciencias de la Computación de Carnegie Mellon para desarrollar formas aún más rápidas de combinar la física de lo muy grande con lo muy pequeño en los mismos cálculos usando un conjunto de herramientas llamadas malla dinámica.

Para más información sobre la investigación de Di Matteo, visite http://web.phys.cmu.edu/~tiziana/. Para más información sobre las simulaciones, incluyendo gráficos, ver http://www.psc.edu/science/2006/blackhole/ y http://web.phys.cmu.edu/~tiziana/BHCosmo. Para más información sobre el PSC, ver http://www.psc.edu.

Esta investigación fue patrocinada en parte por la Fundación Nacional de Ciencia de los Estados Unidos.

Puedes no haber tenido noticias de ello (sólo si vives en un contenedor de transporte herméticamente cerrado). Este mes se cumple el sexagésimo aniversario de lo que cortésmente se conoce como el incidente de Roswell.

El incidente se desarrolló así. En julio de 1947, el ranchero de ovejas de Nuevo México, William Brazel, apareció en el Campo del Ejército del Aire de Roswell con algunos restos poco usuales en el cajón de su furgoneta – unos extraños residuos que había encontrado en un pasto cerca de la pequeña ciudad de Corona. Esto inició una serie de eventos que finalmente se convirtió en un largo culebrón sobre el accidente de una nave alienígena. La línea argumental es simple: los extraterrestres vinieron a visitarnos y de forma accidental destruyeron su nave. Los restos fueron recuperados y ocultados perfectamente por un gobierno paranoico sobre la seguridad. De acuerdo con los creyentes fanáticos, los federales, incluso ahora, son incapaces de admitir el hecho de que los aliens están en la entrada de casa.

Ahora Roswell no es la única historia sobre alienígenas que vinieron a la Tierra, aunque ciertamente consiguió más prensa que la mayoría. La verdad es que, hay alguna indicación de que su popularidad, incluso entre el público OVNI, puede estar algo oxidada. En una reciente encuesta a 10 expertos hecha por el sitio web Fortean Times, se mencionaba una vez a Roswell como “el caso OVNI más interesante”. Y esta única mención fue ofrecida por Stanton Friedman, quien, como principal defensor de la historia de Roswell, ciertamente tiene intereses personales.

Bien, no creo que los aliens hayan tenido nada que ver con lo que pasó en Roswell. Hay buenas y convincentes pruebas de que en 1947 estaba en funcionamiento un programa de investigación secreta del gobierno para desarrollar tecnología para detectar pruebas nucleares soviéticas. Por lo que no voy a hurgar más aquí, en el complejo matorral de alegatos y contraalegatos sobre lo que sucedió. El camino ha sido rebajado a trinchera.

Además, añadir mi voz al rugido de Roswell no parece ayudar: estoy perversamente orgulloso de apuntar que, de acuerdo con una reciente encuesta llevada a cabo por un sitio web canadiense, soy menos fiable en este tema que el Conejo de Pascua. No perdí esta votación por un pelo – los votos fueron cinco a uno contra mí. (Apunto, sin embargo, que la lista de publicaciones de Mr. Conejo sobre Roswell es escasa). Además, habiendo escrito sobre esto antes, he aprendido que es como cabalgar sobre un potro salvaje en calzoncillos – es sólo garantía de que te va a doler. Con franqueza, cada vez que levanto la voz de forma escéptica sobre las afirmaciones de alguna visita alienígena, enseguida y de forma inevitable soy recompensado con una avalancha de correo insultante.

No obstante, el incidente permanece como un icono. Por lo que permíteme apuntar algo que, francamente, encuentro extrañamente confortante.

Roswell fue, supuestamente, una situación en la cual una nave alienígena vino de quién sabe cuantos años luz para visitar la Tierra antes de que el piloto pulsara sobre el botón equivocado y provocase una explosión fatal sobre el desierto de Nuevo México (esto es similar a hacer un viaje en coche a través del país, y destrozar el coche con la puerta del garaje al meterlo por la entrada). Se recuperaron los restos, así como los cuerpos alienígenas. Y aún más extraño, incluso después de 60 años, las consecuencias de este cortocircuito social provocado por una cultura capaz de cruzar distancias interestelares son… nulas.

Bueno, no completamente nulas. El incidente ha sido una bendición para sus elocuentes defensores, para la televisión, y para la economía de Roswell (efectivamente, para tal pequeña y amistosa ciudad, pero de otra forma poco notable ciudad, el accidente del platillo a 100 kilómetros de la ciudad se ha convertido en la “gallina de los huevos de oro”).

Pero, de verdad, ¿qué efecto significativo ha tenido? Una analogía histórica podría servir como escala. Como todos los lectores y casi todo el mundo sabe, Colón llegó a tierra en el Caribe en 1492. Pero 60 años más tarde, ¿los habitantes del área aún no tenían claro si los españoles se habían tropezado con su mundo? ¿Era aún una controversia? Un contemporáneo, Bartolomé de Las Casas, escribió A Brief Account of the Devastation of the Indies (Brevísima descripción de la destrucción de las indias) sobre lo que cambió en el archipiélago de islas que, en la época de la llegada de Colón, “estaba densamente poblado con gente nativa… [con Española] tal vez como el lugar más densamente poblado del mundo”. En 1542, medio siglo más tarde, de Las Casas escribió que “Podemos estimar con gran seguridad y veracidad que en los… años que han pasado, con las acciones infernales de los Cristianos, han sido asesinados más de doce millones de hombres, mujeres, y niños. En verdad, creo que sin mentirme a mí mismo el número de asesinados estuvo más cerca de quince millones”.

El efecto del encuentro no fue sutil, y sesenta años después de Colón, los indios no estaban argumentando en radios nocturnas sobre si habían sido visitados. Y no es sólo debido a que no tuviesen radio.

Bueno, en más de medio siglo desde Roswell, aún parece que seguimos aquí con nuestras vidas y economía intactas. Si existe algún efecto en el encuentro con alienígenas es demasiado sutil para mí.

Como refutación, alguna gente afirma que estoy equivocado; que en verdad existen unas secuelas dignas de mención sobre Roswell. A saber, que los militares realizaron ingeniería inversa sobre los restos, produciendo toda clase de importantes avances tecnológicos estratégicos. Esto, al menos, sería significativo. Sin embargo, la idea, para empezar, es tan plausible como que los perros parlantes. ¿Podrían las legiones romanas, un exitoso ejército por derecho propio, hacer ingeniería inversa en tu ordenador portátil? Ellos estaban, después de todo, sólo 2000 años por detrás de nosotros, y humanos por si fuera poco.

Pero plausible o no, ¿cuales son las pruebas de que nos hemos beneficiado de alguna forma de nuestras importaciones extrasolares? Como ejercicio, hice hace poco un gráfico sobre la velocidad de los récords de velocidad de las naves militares de Estados Unidos durante el pasado siglo, suponiendo que hemos podido comprender los secretos de la ingeniería de los grises, tal hecho se vería reflejado en esta importante categoría tecnológica. Bien, no te sorprenderás de oír que nuestros aviones militares son ahora más rápidos de lo que lo fueron una vez, y entre 1935 y 1970, la velocidad máxima subió en un factor de diez. Pero las mejoras fueron graduales, excepto por un pequeño salto en el momento en que los Nazis desarrollaron los aviones de propulsión a chorro. Por supuesto, eso fue antes de Roswell.

¿Qué pasa con la nueva física y astronomía? ¿Hemos aprendido algo de eso? ¿Hay algo sorprendentemente discontinuo en el conocimiento después de 1947 que sea reseñable?

Creo que Roswell es importante, verdaderamente lo creo. Pero más debido a que apunta a nuestra culpabilidad, no a ningún invitado alien que, intentando visitar la Tierra de los Encantamientos, probaron que nunca deberían haber tenido permiso de conducción.

OK, que empiecen los insultos.

Cuando las estrellas son más masivas que 8 veces el Sol, terminan sus vidas con una espectacular explosión llamada supernova. Las capas exteriores son lanzadas hacia el espacio a miles de kilómetros por hora, dejando un campo de escombros de gas y polvo. En el lugar en el que una vez hubo una estrella, a menudo se encuentra un pequeño e increiblemente denso objeto llamado estrella de neutrones. Aunque sólo tiene unos 15 kilómetros de diámetro, los neutrones, empaquetados ajustadamente en tal estrella contienen más masa que todo el Sol completo.

Crédito de la imagen: NASA/CXC/Penn State/G.Garmire et al

Una nueva imagen de rayos-X muestra un remanente de 2000 años de antigüedad de una de tales explosiones cósmicas, conocida como RCW 103, que tuvo lugar a unos 10 000 años luz de la Tierra. En la imagen de Chandra, los colores rojo, verde y azul se mapean como rayos-X de energía baja, media y alta. En el centro, el punto azul es probablemente la estrella de neutrones que los astrónomos creen que se formó cuando explotó la estrella. Durante varios años los astrónomos ha luchado por comprender el comportamiento de este objeto, que exhibe unas variaciones inusualmente grandes en la emisión de rayos-X durante un periodo de años.

Las nuevas pruebas de Chandra implican que la estrella de neutrones cerca del centro está rotando una vez cada 6,7 horas, confirmando el trabajo reciente de XMM-Newton. Esto es mucho más lento de lo que una estrella de su edad debería estar girando. Una posible solución a este misterio es que la estrella progenitora masiva de RCW 103 puede no haber estallado aislada. En lugar de esto, una estrella de masa baja que es demasiado débil para verla directamente podría estar orbitando alrededor de la estrella de neutrones. El gas que fluye desde este vecino invisible hacia la estrella de neutrones podría estar aumentando la emisión de rayos-X, y la interacción del campo magnético de ambas estrellas podría haber provocado que la estrella de neutrones decelere su rotación.

Los científicos dijeron el miércoles que la subida de las temperaturas globales que se han detectado a lo largo de las dos últimas décadas no pueden ser atribuidas al Sol, una teoría expuesta por los escépticos del cambio climático.

El Sol brilla sobre el Obelisco de la Concordia en París, julio de 2006. Los científicos dijeron el miércoles que la subida de las temperaturas globales que se han detectado a lo largo de las dos últimas décadas no pueden ser atribuidas al Sol, una teoría expuesta por los escépticos del cambio climático.

Investigadores británicos y suizos miraros los datos de la radiación solar, unos niveles que podrían enfriar o calentar la atmósfera de nuestro planeta.

Los factorizaron en un ciclo por el cual la radiación solar pasa a través de picos y baches de actividad durante un periodo de 11 años.

Escribiendo en Proceedings of the Royal Society A, la revista de-facto de la Academia de Ciencias Británica, el equipo dijo que el Sol había estado menos activo desde 1985, incluso aunque las temperaturas globales habían continuado subiendo.

“Durante los últimos 20 años, todas las tendencias del Sol que pudieron haber tenido alguna influencia en el clima de la Tierra ha ido en la dirección contraria a lo requerido para explicar la subida en la temperatura media global”, escribieron.

El estudio tiene como coautor a Mike Lockwood del Laboratorio Rutherford Appleton de Gran Bretaña y a Claus Froehlich del Centro de Radiación Mundial en Suiza.

El abrumador consenso entre los científicos es que la actividad humana es la culpable de la subida de las temperaturas globales. En su último informe, emitido este año, el Panel Intergubernamental de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (IPCC) dijo que este calentamiento está afectando ya al sistema climático.

Desde 1900, la media global de las temperaturas atmosféricas se ha elevado 0,8 C, y el nivel del mar entre 10-20 centímetros.

Los niveles de dióxido de carbono (CO₂), el principal gas invernadero, se han elevado aproximadamente un tercio desde la Revolución Industrial y son los más altos de los últimos 650 000 años. Once de los últimos doce años están entre los doce más cálidos de los registros.

En los últimos años, los glaciares, la nieve y las capas de hielo se han reducido agudamente en las regiones alpinas, los límites de la capa de hielo de Groenlandia y la península Antártica, el hielo marino del verano Ártico se ha hecho más delgado y se retira y el permafrost de Siberia y Canadá ha mostrado signos de descongelación y pérdida.

Los astrónomos han encontrado pruebas de las galaxias más distantes jamás detectadas.

Una lente gravitatoria es un objeto masivo, como un cúmulo de galaxias, que amplía la luz de las galaxias que están más alejadas y que de otra forma no podrían observarse. Crédito: Caltech

Las galaxias se han observado tal y como eran sólo 500 millones de años tras el nacimiento del universo. Su luz, que ha atravesado el cosmos durante más de 13 mil millones de años, se vio gracias a que fue distorsionada por una “lente gravitatoria” natural creada por la masa curvada por la gravedad de un cúmulo de galaxias cercanas.

“La lente gravitatoria es un aumento de fuentes distantes debido a estructuras que se hayan en primer plano”, explicó el astrónomo de Caltech Richard Ellis, quien encabezó el equipo internacional. “Observando a través de cúmulos cuidadosamente seleccionados, hemos localizado seis galaxias formando estrellas a una distancia sin precedente, que corresponden a una época en la que el universo sólo tenía 500 millones de años, menos del 4 por ciento de la edad actual”.

Se estima que la edad del universo es de 13,7 mil millones de años, por lo que coloca las galaxias recién descubierta a 13,2 mil millones de años luz de distancia. Un año luz es la distancia que la luz recorre en un año, unos 10 billones de kilómetros.

Técnica delicada

El equipo encontró las galaxias usando el telescopio de 10 metros Keck II en la cima del Mauna Kea en la Gran Isla de Hawaii. El hallazgo se presentará mañana en la conferencia de la Sociedad Geológica de Londres.

Las seis galaxias del récord situadas mediante lente gravitatoria. Cada imagen revela una tenue línea espectral (en el círculo) en la región infrarroja del espectro, lo que interpretan los astrónomos como procedene de unalínea de hidrógeno neutro, desplazado al rojo significativamente de su localización normal en el ultravioleta. Crédito: Caltech

La luz de media docena de galaxias lejanas de formación estelar fue ampliada 20 veces por el efecto de aumento de un cúmulo de galaxias que se encontraba en primer plano, dijo el miembro del equipo Dan Stark, estudiante graduado de Caltech.

La lente gravitatoria es delicada, admiten los astrónomos. Para apoyar su caso, apuntaron a las antiquísimas galaxias que estaban ligeramente más cerca, las cuales ya contenían estrellas viejas.

“Para producir estas viejas estrellas se requiere una actividad significativa anterior, más probable en las galaxias de formación estelar más tenues que hemos visto ahora”, dijo Stark.

En 2004, un equipo distinto reclamó el descubrimiento de una galaxia a 13,23 mil millones de años luz de distancia, “pero al re-examinar el objeto por otros equipos resultó ser falso”, dijo Stark a SPACE.com.

Final de las Edades Oscuras

Las galaxias ofrecen un vistazo de una era poco después de que se formasen las primeras estrellas.

Tras el teórico Big Bang no hubo estrellas. Finalmente, una gruesa “niebla” se encendió debido al calor de las jóvenes estrellas terminando con lo que se conoce como las Edades Oscuras cósmicas.

“El que hallamos encontrado tantas galaxias distantes en nuestra pequeña área de estudio sugiere que son en verdad muy numerosas”, dijo Stark. “Estimamos que la salida de radiación combinada de esta población podría ser suficiente para romper (ionizar) los átomos de hidrógeno en el espacio en esa época, acabando de este modo con las Edades Oscuras”.

Un planeta gaseoso abrasador más allá de nuestro Sistema Solar está empañado por vapor de agua, de acuerdo con una nuevas observaciones del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA.

Impresión artística de un exoplaneta gigante orbitando frente a su estrella

El planeta, llamado HD 189733b, arde debido a su rápida y cercana rotación alrededor de su estrella cada dos días aproximadamente. Los astrónomos han predicho que los planetas de este tipo, llamados “Júpiter calientes” contendrían vapor de agua en sus atmósferas. Aunque encontrar pruebas sólidas para esto ha sido bastante escurridizo. Estos últimos datos son los más convincentes de que los Júpiter calientes están “mojados”.

“Estamos encantados de haber identificado claros signos de agua en un planeta que se encuentra a billones de kilómetros de distancia”, dijo Giovanna Tinetti, miembro de la Agencia Espacial Europea en el Instituto de Astrofísica de París en Francia”. Tinetti es la autora principal de un artículo sobre HD 189733b que aparecerá hoy en Nature.

Aunque en agua es un ingrediente esencial para la vida tal y como la conocemos, los Júpiter calientes mojados probablemente no alberguen vida de ninguna criatura. Las medidas previas del Spitzer indican que HD 189733b tiene una ardiente media de 1 000 Kelvin. Finalmente, los astrónomos esperan usar instrumentos como los de Spitzer para encontrar agua en planetas habitables rocosos similares a la Tierra.

“Encontrar agua en este planeta implica que otros planetas en el universo, posiblemente incluso en los rocosos, podría haber agua”, dijo el coautor Sean Carey del Centro de Ciencia Espacial Spitzer de la NASA en el Instituto Tecnológico de California en Pasadena. “Estoy entusiasmado de poder contarle este descubrimiento a mis sobrinos y sobrinas”.

Los nuevos hallazgos son parte de un nuevo campo de la ciencia que investiga el clima de los exoplanetas, o planetas fuera del Sistema Solar. Tales lejanos planetas no pueden verse directamente, sin embargo, en los últimos años, los astrónomos han comenzado a deducir información sobre su atmósfera observando un subconjunto de Júpiter calientes que transitan, o pasan frente a sus estrellas desde el punto de vista de la Tierra.

A principios de este año, Spitzer se convirtió en el primer telescopio en analizar, o desmenuzar, la luz de dos Júpiter calientes en tránsito, HD 189733b y HD 209458b. Uno de sus instrumentos, llamado espectrómetro, observó los planetas cuando se sumergían tras sus estrellas en lo que se llama un eclipse secundario. Esto llevó a la primera “huella”, o espectro, de la luz de un exoplaneta. Los resultados que llegaron aún eran “secos”, probablemente debido a la estructura de la atmósfera de estos planetas haciendo que fuese difícil encontrar agua mediante este método.

Más tarde, un equipo de astrónomos encontró pistas de agua en HD 209458b analizando datos de la luz visible tomados por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA. Los datos del Hubble fueron tomados cuando el planeta cruzaba frente a su estrella, en un evento conocido como eclipse primario.

Ahora, Tinetti y su equipo han captado la mejor prueba hasta ahora de humedad en un Júpiter caliente observando el eclipse primario de HD 189733b en la luz infrarroja de Spitzer. En este método, los cambios en el infrarrojo de la luz estelar se miden cuando el planeta pasa a toda velocidad, filtrando la luz estelar a través de la atmósfera exterior. Los astrónomos observaron el eclipse con el conjunto de cámaras infrarrojas de Spitzer en tres longitudes de onda distintas infrarrojas y notaron que para cada longitud de onda se absorbía una cantidad distinta de luz por el planeta. El patrón por el que varía esta absorción con la longitud de onda encaja con el creado por el agua.

“El agua es la única molécula que puede explicar este comportamiento”, dijo Tinetti. “Observar los eclipses primarios es la mejor forma de buscar estas moléculas en exoplanetas”.

El agua de HD 189733b está demasiado caliente para condensarse en nubes; sin embargo, observaciones anteriores del planeta por parte de Spitzer y otros telescopios terrestres sugieren que podría haber nubes secas, junto con fuertes vientos y un lado caliente que da a la estrella que está a mayor temperatura que el lado oscuro. HD 189733b está situado a 63 años luz de distancia en la constelación Vulpécula (Zorro).

Otros autores del artículo de Nature incluyen a Alfred Vidal-Madjar, Jean-Phillippe Beaulieu, David Sing y Nicole Allard del Instituto de Astrofísica de París: Mao-Chang Liang de Caltech y la Academia Sinica en Taiwan; Yuk Yung de Caltech; Robert J. Barber y Jonathan Tennyson del Colegio Universitario de Londres en Ingltaerra; Ignasi Ribas del Instituto de Ciencias del Espacio en España; Gilda E. Ballester de la Universidad de Arizona en Tucson; y Franck Selsis de la Ecole Normale Supérieure en France.

El JPL dirige la misión del Telescopio Espacial Spitzer para el Consejo de la Misión Científica de la NASA en Washington. Las operaciones científicas se llevan a cabo por el Centro de Ciencia Spitzer en el Instituto Tecnológico de California en Pasadena. El JPL es una división de Caltech. El conjunto de cámaras infrarrojas de Spitzer se construyó en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. El investigador principal del instrumento es Giovanni Fazio del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica en Cambridge, Massachusetts.

Para información gráfica relacionada con esta investigación y más información sobre Spitzer, visite http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer y http://www.nasa.gov/spitzer .

Autor: Whitney Clavin
Fecha Original: 11 de julio de 2007
Enlace Original

Usando los mayores telescopios disponibles, los astrónomos han diseccionado el polvo y las capas gaseosas de la gigante roja S Orionis — una estrella que pulsa en tamaño cada 410 días desde un diámetro aproximadamente igual a la órbita de Marte a la mitad del camino entre la órbita de Marte y Júpiter.

La información proporciona un vistazo del futuro de nuestro propio Sol, el cual se inflará en una gigante roja como S Orionis en aproximadamente 5 mil millones de años, dijo el astrónomo David Boboltz del Observatorio Naval de los Estados Unidos.

El tamaño variable de S Orionis comparado con el Sistema Solar interior. La gigante roja pulsa desde el disco amarillo hasta el disco rojo interior. En 5 mil millones de años el Sol evolucionará a esta etapa antes de enfriarse como enana blanca. Las distancias están a escala, aunque los diámetros del Sol, planetas y puntos máser (en rojo y verde) no lo están. Crédito: ESO

“No se ha hecho nunca un estudio de una gigante roja a este nivel, mirando el infrarrojo y las ondas de radio simultáneamente”, dijo Boboltz. “Esto nos muestra de verdad dónde están las capas”.

Misterio gigante

Las gigantes rojas son versiones antiguas de nuestro Sol que, una vez que han quemado la mayor parte del combustible de hidrógeno, comienzan a quemar helio. Esto crea intensos “falsees” de radiación que infla la estrella a más de 100 veces su tamaño original a la vez que empuja el gas y el polvo estelar hacia el espacio. S Orionis emite la masa de la Tierra cada año.

“Una gran cantidad de material se escapa de la gravedad estelar, y comienza a formar preciosas nebulosas planetarias”, dijo Boboltz. “Pero la gravedad alcanza a una gran cantidad de polvo y gas que es devuelto de nuevo a la estrella, comenzando de nuevo el ciclo y creando una especie de pulso”.

Dónde se localizan esas capas y de qué están hechas exactamente, sin embargo, era un misterio hasta la investigación de Boboltz y sus colegas, la cual se detalla en el número de julio de la revista Astronomy & Astrophysics.

El equipo midió las capas de gas y polvo que rodean la estrella con un detalle sin igual hasta la fecha, descubriendo que la capa de polvo de la estrella de corindón – un compuesto usado en el papel de lija – era el doble de grande de lo que se pensaba previamente. También mostraron el corindón el polvo mezclado con monóxido de silicio gaseoso, un compuesto que los astrofísicos pensaban que existía como polvo fuera de las gigantes rojas.

Las distintas fases de la estrella roja S Orionis. El disco rojo representa la superficie estelar mientras que las manchas verdes representan la situación de la capa de polvo. Las primeras dos imágenes se obtuvieron cuando la estrella encogió a su mínimo estelar, cuando se produce la mayor parte del polvo. La tercera imagen está tomada justo después de que la estrella se expandiera hasta su máximo. Crédit: ESO

“Esencialmente, hemos cartografiado las envolturas del material alrededor de estas estrellas, algo que nunca antes se había hecho”, dijo Boboltz.

Gran investigación

Los investigadores apuntaron dos de los telescopios interferómetros más grandes de la Tierra a la estrella para tratar de ver sus capas: el Conjunto Muy Grande de Línea Base (VLBA), una serie de 10 telescopios dispersos a lo largo de 8500 kilómetros que pueden ver ondas de radio, y el Telescopio Interferómetro Muy Grande de visión infrarroja (VLTI) en Chile.

Si los telescopios estuviesen en Nueva York, apunta Boboltz, permitirían a una persona leer un periódico en California. Pero las fuentes normales de ondas de radio e infrarrojas harían que S Orionis pareciese más una “”mancha de emisiones”, por lo que su equipo registró sus “másers”, o lásers de generación espontánea.

Los astrofísicos no están totalmente seguros de cómo se forman, pero se aplican los principios básicos del láser: Algunos procesos energizan regularmente un tipo de molécula para producir una onda de luz “sincronizada”.

“Materiales como el corindón y el monóxido de carbono, que detectamos en S Orionis, emiten sus propios másers únicos”, dijo Boboltz. Observando el movimiento de los másers durante el periodo de unos pocos meses, registraron una visión extremadamente detallada del comportamiento pulsante de una gigante roja.

Existe un video de otra estrella gigante roja pulsante, llamada TX Cam, pero Boboltz espera que sobrepase su visualización de sólo imágenes de radio.

“Pronto seremos capaces de crear mejores vistas de las capas pulsantes alrededor de S Orionis observando los másers de agua”, dijo Boboltz, que aparecen en las zonas más alejadas de la capa. “También esperamos explicar cómo se forma una nebulosa planetaria a partir de una gigante roja casi al final de su vida como enana blanca”.

Zanjando un debate científico que ha durado largo tiempo, científicos de Los Álamos han demostrado de forma concluyente cómo las ondas electromagnéticas aceleran los electrones comunes en los cinturones de radiación en el exterior de la atmósfera de la Tierra a un estado en el que se convierten en “electrones asesinos”, partículas que son peligrosas para satélites, naves y astronautas.

Usando datos de varios satélites, incluyendo la nave Polar de la NASA, los científicos de Los Álamos publicaron en el número de julio de Nature Physics un artículo que demuestra cómo las interacciones entre las ondas electromagnéticas y los electrones son las responsables de la aceleración partículas en los cinturones de radiación de Van Allen hasta el punto de convertirlas en “asesinas”.
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Gracias al calentamiento global, la energía nuclear está de nuevo en el candelero. Su promesa de una energía abundante y libre de emisiones de carbono está siendo impulsada por el presidente y considerada de nuevo por los ambientalistas. Pero cualquier expansión no será fácil ni barata.

Los enormes obstáculos a los que se enfrenta la energía nuclear son los mismos que en 1996, cuando abrió la última planta de energía nuclear del país cerca de la presa de Watts Bar en Tennessee tras 22 años de construcción y 7 mil millones de dólares de coste.

La gestión de los residuos, manejo seguro y seguridad permanecen como las principales preocupaciones, pero el económico puede ser la más disuasoria. Los enormes costes de capital se combinan en un gran coste para los posibles inversores.

También existe una ferviente oposición antinuclear esperando para reavivarse. Jim Riccio de Greenpeace dijo que los defensores nucleares están explotando el temor al calentamiento global para intentar reavivar una industria que es demasiado peligrosa para jugar con ella.

“Tienes mejores formas de hervir agua”, dijo Riccio.

Pero los ambientalistas no están cerrados sobre este tema. Bill Chameides, científico jefe para Defensa Medioambiental, dijo que cualquier cosa que ayude a aliviar el calentamiento global debe ser una opción energética.

“Creo que es poco honrado que gente que está de acuerdo en que el calentamiento global es un tema tan serio pueda descartar esto por otra parte”, dijo. “Al menos debe ser considerado”.

Los Estados Unidos tienen 104 reactores comerciales que suministran el 20 por ciento de la energía del país. El Departamento de Energía proyecta un crecimiento de un 45 por ciento en la demanda eléctrica para el 2030, lo que significa que se necesitarán de 35 a 50 nuevas plantas nucleares sólo para mantener el nivel de mercado actual de la energía nuclear, dijo Scott Peterson del Instituto de Energía Nuclear, el jefe del grupo depresión de la industria.

Tal creciente demanda y no el calentamiento global, “ha sido el mayor factor en las compañías que buscan construir grandes plantas nucleares de nuevo”, dijo Peterson.

Se ha notificado a la Comisión de Regulación Nuclear de que varias compañías buscarán licencias para más de 33 nuevos reactores, con el primero en funcionamiento para dentro de siete años como pronto.

A principio de este año, los proyectos de plantas existentes en Illinois y Mississippi recibieron permisos para sus lugares propuestos, pero esto no es garantía de que sean los primeros proyectos que se completen.

Muchas de las nuevas plantas propuestas están en áreas en las que ya existían plantas donde hay mayor aceptación de la energía nuclear. El Presidente Bush visitó uno de estos puntos recientemente cuando promocionó la energía nuclear en la Unidad 1 del reactor Browns Ferry en Alabama.

Pero cualquier gran expansión requerirá vender nuclear en nuevos lugares, donde la oposición local puede ser intensa y ganar la aprobación puede ser costoso.

“No es sólo un grupo de ambientalistas los que creen que esto es una mala idea”, dijo Riccio. “Si no la mayoría de la gente a la que no se paga por pensar lo contrario”.

La energía nuclear se produce cuando los neutrones dividen el átomo de los núcleos de uranio, liberando calor que se usa para hervir agua y producir un flujo que se dirige a las turbinas de la planta. El proceso está libre de emisiones y los residuos radiactivos se contienen dentro de la planta.

Los residuos actualmente se almacenan en plantas individuales, esperando su transporte permanente al Depósito Nacional en Yucca Mountain, Nevada. Pero Yucca Mountain ha opuesto una feroz resistencia y no abrirá hasta principios de 2020 como pronto. Para entonces, será demasiado pequeña para soportar la producción de residuos nacional.

El reciclaje del combustible usado, que contiene el 90 por ciento de la energía original tras un uso, puede reducir los residuos. “Reprocesar” también produce plutonio que está cerca del nivel del armamento, elevando temores sobre que la expansión del reprocesado podría incrementar el riesgo de la proliferación nuclear.

Los críticos de la energía nuclear también ven las mismas plantas como objetivos terroristas devastadores – “armas nucleares predesplegadas”, tal y como las llama Paul Gunter del antinuclear Servicio de Recursos e Información Nuclear.

Aunque los opositores temen una catástrofe, puede ser lo que mate esta reavivación nuclear. Peterson estima que cada nueva planta costará unos 3 mil millones de dólares, pero la industria tiene una historia de retrasos de construcción y sobrepasos del presupuesto.

La factura energética que en 2005 pasó el Congreso proporcionó subsidios para las primeras seis plantas, que la industria ve como un “salto inicial”, dijo Peterson.

“Si no podemos ser competitivos tras estos primeros reactores, entonces las compañías detendrán su construcción”, dijo. “Nadie construye plantas nucleares porque tenga una creencia religiosa en lo nuclear”.

La industria espera que los nuevos diseños estandarizados de plantas ayuden en el control de costes aprovechando las ventajas de la construcción modular más barata. La estandarización podría también permitir a las plantas compartir partes y personal, dijo Peterson.

Dijo que los nuevos diseños también son más seguros debido a que incorporan las lecciones aprendidas de Three Mile Island, que tuvo una fusión parcial en 1979 después de que los trabajadores interpretasen mal una válvula y pensaran por error que estaba llegando agua fría al reactor.

Los nuevos sistemas tienen menos válvulas y menos tuberías, dependiendo principalmente de la gravedad para llevar el agua fría al reactor.

Peterson dijo que la industria ha probado que puede almacenar con seguridad sus residuos, y será capaz de hacerlo hasta que esté abierto Yucca Mountain. Las plantas nucleares también tienen una elaborada seguridad, incluyendo guardas entrenados y con armas pesadas para solucionar distintos escenarios de ataques, incluyendo múltiples vehículos bomba y ataques suicidas con aviones similares a los ataques del 11 de septiembre, dijo Peterson.

Patrick Moore, cofundador de Greenpeace que se convirtió en un ferviente defensor de la energía nuclear y consultor industrial, dijo que la industria necesita prepararse para los peores casos, pero esto no debería conducir el debate sobre la energía nuclear.

Moore dijo que sus antiguos aliados ambientales, algunos de los cuales se burlan de él como un cómplice de la corporación, se mantienen en una mentalidad de la Guerra Fría que agrupa los beneficios u los peligros de la tecnología nuclear.

“No se prohíbe los usos beneficiosos de una tecnología sólo porque la misma tecnología puede usarse para el mal”, dijo. “De otro modo nunca hubiésemos aprovechado el fuego”.

Chameides de Defensa Ambiental dijo que pensaba que la energía nuclear es segura y que el problema de los residuos tiene solución técnica, pero necesita convencer de ello para promocionar un resurgimiento. Está esperando a ver si la industria se mueve agresivamente para superar las preocupaciones sobre los residuos y la seguridad. También es escéptico sobre que la industria nuclear pueda sobrevivir sin continuas subvenciones, a lo que se opone.

“Soy un científico, no un economista”, añadió Chameides. “Aunque admito que puedo estar equivocado”.

El cerebro humano anticipa nuestra percepción del mundo exterior. Por ejemplo, es capaz de predecir si vamos a percibir una estimulación táctil de intensidad débil o, por el contrario, si una estimulación más intensa se percibirá como más o menos dolorosa.

La actividad medida en el córtex cingular anterior e ínsular predice con una anticipación de 3 segundos si percibiremos la estimulación láser como más o menos dolorosa. © ULg-CRC

Si la gente puede hacer estas observaciones de forma empírica, un equipo de investigadores del Grupo de Ciencia Coma de la Universidad de Lieja (Centro de Investigación Ciclotrón) y el Departamento de Neurología del Hospital Universitario de Lieja (Bélgica) está demostrándolo científicamente a través de la medida de la actividad espontánea del cerebro y la relación con las distintas regiones cerebrales involucradas.

En un estudio publicado esta semana en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), el equipo de científicos liderado por la Dra Mélanie Boly y el Dr Steven Laureys demuestra que la actividad espontánea medida en ciertas partes del cerebro tienen una influencia directa sobre nuestra percepción consciente y sobre la percepción de la intensidad del dolor. “Nuestro cerebro no está nunca en completo reposo, pero la ciencia no tiene un buen conocimiento de cómo influye la actividad continua y espontánea de nuestras neuronas en nuestra percepción del mundo. Nuestro estudio contribuye a dar un paso más en el conocimiento de estos mecanismos”, afirman los investigadores.

Usando una Imagen de Resonancia Magnética funcional(IRMf) y estimulación láser sobre las estructuras nerviosas de la piel (estimulación en una milésima de segundo), los investigadores llevaron la luz hacia las regiones más específicamente involucradas en esta actividad cerebral espontánea. Hasta aquí, la conciencia de nosotros mismos y nuestro mundo interno están mayormente conectadas a la actividad de una red que incluye el precuneus, el córtex cingular posterior y la unión tempoparietal. Sin embargo, la conciencia de nuestro mundo externo está vinculada a la actividad medida en el tálamo y en las zonas corticales laterales y frontoparietal. Respecto al córtex cingular anterior y el córtex insular, predicen si la estimulación láser será percibida como más o menos dolorosa.

Estos resultados mejoran nuestro conocimiento de los mecanismos que involucran la consciencia humana y permiten una mejor comprensión de por qué a veces estamos más “sensibles” al dolor que otras. “La conciencia tiene dos componentes: el despertar, por una parte y la conciencia del entorno (el mundo exterior) y de uno mismo (el mundo interior), en otra. Conocemos las regiones que involucran el despertar. Con este estudio, demostraremos que la conciencia de nuestros mundos externo e interno tienen distintas neuronas correlacionadas y cómo interactúan”, concluyen los investigadores de la ULg .

Las estrellas se forman en nebulosas y poco después de su génesis, consumen la mayor parte del gas de su lugar de nacimiento y usan el polvo que las rodea y el gas restante para formar planetas, de acuerdo con la teoría estándar.

El gas y el polvo colapsan en un disco “circumestelar” giratorio y son dirigidos hacia la estrella. Los planetas se piensa que en ocasiones migran también hacia dentro tras su nacimiento. Pero los científicos aún no saben qué dirige este movimiento en espiral hacia dentro.

Un nuevo modelo sugiere que las inestabilidades magnéticas del disco provocan que el gas caiga sobre la estrella y también ayuda a arrastrar a los jóvenes planetas a sus órbitas finales.

“Los astrónomos observan el gas estrellándose contra la superficie de las estrellas jóvenes gracias a la radiación ultravioleta que emiten, pero no se ha especificado de forma convincente la forma en que se transporta este gas desde el disco”, dijo el miembro del equipo de estudio Eugene Chiang de la Universidad de California en Berkeley.

El nuevo modelo, detallado en el número del 8 de junio de la revista Nature Physics, podría también ayudar a explicar por qué algunos planetas de fuera del Sistema Solar orbitan tan cerca de sus estrellas madre.

A inestabilidad magnética surge del hecho de que el gas en los discos circumestelares orbita a distintas velocidades dependiendo de su distancia a la estrella. Las líneas de campo magnético se encuentran irradiando a lo largo del disco como los radios de una rueda de bicicleta.

Chiang compara las líneas de campo magnético con bandas elásticas uniendo los anillos de gas interno y externo. Debido a que el anillo interno rota más rápido que el externo, las “bandas elásticas” del campo magnético se estiran en la dirección de la rotación.

“¿Qué provoca esto? Frena en anillo interno y acelera el externo”, dijo Chiang a SPACE.com. Esto causa una deceleración del anillo interno, provocando que pierda momento y que caiga en una espiral interna hacia la estrella.

Chiang y la coautora Ruth Murray-Clay, también de la UC Berkeley, dicen que observaron recientemente vacíos de “discos de transición” en el disco circumestelar que están libres de polvo alrededor de las estrellas jóvenes, lo que apoya su modelo.

El viento estelar de las estrellas jóvenes dispersa el polvo fuera de las regiones del disco de transición, pero no tiene efectos sobre el gas. La inestabilidad magnética sobre la que teorizan los investigadores sólo funciona si el gas giratorio tiene la suficiente carga eléctrica. El polvo tiende a absorber la carga y reducir la conductividad eléctrica.

Debido a que el gas que fluye hacia el interior arrastra a los objetos que lleva dentro, incluyendo jóvenes planetas, hacia la estrella, el nuevo modelo tiene implicaciones para la formación planetaria. Los Júpiter calientes son planetas de gas gigantes que orbitan más cerca de sus estrellas madre que Mercurio lo hace de nuestro Sol y como resultado tienen una temperatura de superficie extremadamente alta.

El nuevo modelo sugiere que los planetas que se dejan arrastrar por el gas hacia la región interior de sus sistemas solares pueden detenerse debido a las inestabilidades magnéticas en la vecindad inmediata de la estrella.

“Una vez interrumpido, el disco de gas no puede seguir arrastrando a los planetas hacia dentro”, dijo Chiang.

Northwest Biotherapeutics, una compañía biotecnológica con sede en Estados Unidos, dijo hoy lunes que habían logrado la aprobación para uso comercial de la primera vacuna a nivel mundial contra el cáncer en Suiza.

La compañía, que cotiza en Londres, intentará poner disponible el DCVax-Brain a los pacientes para finales de septiembre, de acuerdo con sus propias afirmaciones.

Bajo el plan de aprobación suizo, Northwest está capacitada para fabricar la vacuna en los Estados Unidos y ponerla a disposición para el tratamiento de pacientes con cáncer cerebral en centros seleccionados de Suiza.

“Estamos encantados de ser la primera compañía que alcanza el mercado con una vacuna terapéutica personalizada para el cáncer cerebral, que conlleva un pronóstico bastante sombrío para los pacientes”, dijo Alton Boynton, presidente y jefe de operaciones de Northwest Biotherapeutics.

“Suiza es un lugar atractivo para comenzar la comercialización, debido a su respetada regulación, y su creciente experiencia con terapias celulares”.

Boynton añadió: “Tenemos ganas de ser capaces de llevar el DCVax-Brain a los pacientes de otros países, y de aplicar nuestra tecnología de DCVax a muchos otros tipos de cáncer”.

Primera vacuna terapéutipa mundial para el cáncer cerebral comercialmente disponible para pacientes en Suiza

La supervivencia de los pacientes es más del doble tanto en los cánceres de nuevo diagnóstico como en los recurrentes

Northwest Biotherapeutics, Inc está encantada de anunciar que ha recibido Autorización para el Uso del Instituto de Salud Pública Suizo (Bundesamt für Gesundheit; “BAG”) para hacer disponible comercialmente el DCVax®-Brain para el tratamiento de pacientes con cáncer cerebral en Suiza. De tal forma, DCVax®-Brain es la primera vacuna terapéutica disponible comercialmente para tal tipo de cáncer. La compañía intentará empezar a poner el producto disponible a los pacientes en el tercer cuarto de 2007.

El Dr. Alton Boynton, Presidente y CEO de Northwest Biotherapeutics, dijo: “Estamos encantados de ser la primera compañía en alcanzar el mercado con una vacuna terapéutica personalizada para el cáncer cerebral, lo que conlleva un diagnóstico bastante sombrío para los pacientes hoy día. Tenemos ganas de proporcionar el DCVax®-Brain a los principales centros médicos y hospitales de Suiza. Suiza es un lugar atractivo para comenzar la comercialización, debido a su regulación altamente respetada, y a su creciente experiencia con terapias celulares. Suiza también está notando un incremento en el turismo médico, y es accesible fácilmente para muchos turistas médicos. También queremos ser capaz de llevar DCVax®-Brain a pacientes de otros países, y aplicar nuestra tecnología DCVax® a muchos otros cánceres, incluyendo los cinco para los que ya tenemos permiso FDA para comenzar los ensayos clínicos”.

“Finalmente, estamos especialmente contentos de conseguir un hito tan importante con un sustancial adelanto sobre la planificación y poco después de nuestra salida al mercado AIM en el Mercado de Valores de Londres”.

Los cánceres cerebrales pueden atacar a cualquier edad, y son la causa principal de muerte por cáncer en jóvenes por debajo de 20 años. El cáncer cerebral está entre los cánceres más rápidamente letales: con los limitados tratamientos de hoy, incluso un paciente de nuevo diagnóstico tiene una media de supervivencia de sólo 14,6 meses. En los ensayos clínicos, tanto los pacientes de nuevo diagnóstico como los de cáncer recurrente tratados con DCVax®-Brain tenían más del doble de tiempo de vida que los pacientes que no lo recibieron (unos 33 meses y aún continúa – aún no se ha alcanzado la mediana – para los pacientes de nuevo diagnóstico). Además, al contrario que con la quimioterapia, DCVax®-Brain no provoca efectos secundarios debilitantes.

Bajo la Autorización de Uso suiza, la compañía tiene permiso para fabricar DCVax®-Brain en los Estados Unidos y ponerla a disposición para el tratamiento de los pacientes con cáncer cerebral en centros seleccionados de Suiza. La autorización fue concedida en respuesta a la aplicación de la compañía a mediados de febrero de 2007. Estuvo basada en los datos clínicos de la compañía hasta esa fecha, y bajo una extensiva inspección por Swissmedic (la Agencia Suiza para Productos Terapéuticos) en nombre de BAG.

El DCVax® es una plataforma tecnológica que se prevé que sea aplicable a la mayoría de cánceres. DCVax® funciona movilizando todo el espectro de respuesta inmune, tanto el innato como el adaptativo, en lugar de sólo los agentes inmunes como los anticuerpos o las células T. De tal forma, DCVax® moviliza el sistema inmune del paciente para que funcione de su forma normal natural. Esto lleva a una eficacia mejorada y a una carencia de toxicidades problemáticas. Al contrario que las medicinas convencionales para el cáncer, DCVax® no provoca efectos secundarios debilitadores.

Los productos DCVax® son tratamientos personalizados, hecho combinando las propias células maestras inmunes del paciente (células dendríticas) con biomarcadores del cáncer derivados de o mostrados por el propio tumor del paciente. Los precursores de las células inmunes maestras están circulando continuamente en la sangre del paciente y se obtienen a través de una extracción de sangre. Las células inmunes maestras entonces son maduradas y activadas a través de una serie de pasos propietarios, y más tarde “educadas” mediante exposición al biomarcador del tumor del paciente, e inyectadas de nuevo en el paciente a través de una simple inyección intradérmica en el brazo o en el muslo, que consta de sólo unas gotas.

Al contrario que muchas terapias personalizadas en desarrollo, los productos DCVax® serán económicos. La clave para ésto es un proceso por lotes propietario de fabricación por parte de NWBT, en un desarrollo a lo largo de 10 años, bajo el cual una sóla fabricación se usa para producir al menos 3 años de tratamiento personalizado para un paciente concreto. Los tratamientos se almacenan en viales de dosis únicas congelados, listos para su uso en el paciente. Tal almacenamiento es altamente fiable y de bajo coste. Haciendo sólo la fabricación, y posteriormente tienen los productos disponibles inmediatamente, NWBT es capaz de mantener los costes de sus vacunas personalizadas a un nivel que puede competir en precio en el rango de otras medicinas contra el cáncer.

En paralelo con la disponibilidad comercial del DCVax®-Brain a los pacientes de centros médicos seleccionados en Suiza, NWBT también está llevando a cabo la Fase II de un ensayo crucial en 141 pacientes de los Estados Unidos. El ensayo comenzó a seleccionar pacientes en diciembre de 2006, y se espera que concluya a finales de 2008. La compañía planea conseguir la aprobación del producto tanto en Estados Unidos como en la Unión Europea a principios de 2009, basados en los resultados de los ensayos de la Fase II.

Se ha concedido a DCVax®-Brain el estatus de fármaco huérfano tanto en Estados Unidos como en la Unión Europea. Tal estatus proporcionará a DCVax®-Brain 7 años de exclusividad de mercado en los Estados Unidos y 10 años en la Unión Europea, si DCVax®-Brain es el primer producto de este tipo en alcanzar la aprobación.

Los datos de los ensayos clínicos hasta la fecha en pacientes de cáncer cerebral han demostrado que DCVax®-Brain retrasa la reaparición de la enfermedad casi el triple, de 6,9 meses a 18,1 meses para los pacientes de nuevo diagnóstico. DCVax®-Brain también extiende la vida de estos pacientes de 14,6 meses a más de 33 meses (y continúa – aún no se ha alcanzado la mediana).

La plataforma de Tecnología The DCVax® se anticipa que sea aplicable a la mayoría de cánceres. NWBT ya está en la Fase III, fase de ensayos crucial en el cáncer de próstata, y ha recibido el visto bueno de la FDA para ensayos clínicos en otros cinco cánceres (incluyendo cáncer de pulmón, la causa principal de muerte por cáncer en el mundo). Los datos de ensayos clínicos hasta la fecha en pacientes con cáncer de próstata independiente  de hormonas  han demostrado unos sorprendentes resultados similares a los del cáncer cerebral