Archivo mensual: noviembre 2015

Cómo las hormigas hacen un puente.

Se dice que alguien inteligente es aquel que resuelve un problema aplicando lo que sabe o usando lo que dispone. Si no, desarrolla las herramientas para la resolución de su problema.
Un problema, bien puede ser llegar a un lugar donde el camino que nos conduce a él está interrumpido. Una solución sería un puente.
Las hormigas, ¿son inteligentes? Al menos saben hacer puentes; de hormigas, claro.

 

Fuente:

pdp.

Cosas de los CCD.

Suelo leer blogs y uno de ellos es el de “La mentira está ahí afuera” [1]. Realmente, su responsable, se toma el tiempo y el esfuerzo de explicar muchas de las cosas raras que andan dando vueltas por ahí.
En esta ocasión, llamó la atención lo que sucedió con esta imagen obtenida con una cámara digital.

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Imagen publicada de “La mentira está ahí afuera” el 30/nov./2015.

No se trata de mundos paralelos tocándose a través de un espejo. Todo se explica a través del funcionamiento de una cámara de este tipo.
En las cámaras de rollo, la película estaba repleta de granos de plata. Estos granos se quemaban con la luz y así se obtenía la imagen. Grano quemado equivalía a un haz de luz, grano no quemado equivalía a un lugar de donde no se recibió luz. Así, en blanco y negro, se obtenían las fotos. A color, el sistema básicamente era el mismo aunque algo más complejo.
Las cámaras digitales, funcionan con lo que se llama Dispositivo de Carga Acoplada o CCD [2]. Se trata de un arreglo de elementos fotosencibles, que al recibir luz, envían una corriente de cargas eléctricas proporcional a la luz recibida. Así, haciendo un barrido, se almacena la imagen como una matriz o arreglo bi-dimensional de números.
Cuando se dispara el obturador de la cámara, el CCD comienza el barrido, en este caso horizontal, en un cierto tiempo.
Bien, si cuando el CCD hizo el barrido el nene estaba con los ojos cerrados (parpadeó) en su imagen quedó registrado de esa manera. Si cuando el CCD barrió su imagen en el espejo los tenía abiertos, así quedó registrada esa imagen.

Referencias:

  1. http://www.lamentiraestaahifuera.com/
  2. https://es.wikipedia.org/wiki/Dispositivo_de_carga_acoplada

Fuente:

pdp.

 

Los granos de polvo de VY Can Mayor.

Las estrellas masivas, digamos de más de 8 o 10 veces la masa del Sol, tienen vidas rápidas y finales bruscos. Antes de ese momento, están en la etapa de gigantes rojas [1]. En esa etapa, previa a su explosiva muerte como supernova, van “tosiendo” (cof… cof…) materia al espacio.
Eso se debe a que, por motivos aún no muy claros, muestra pulsos de radiación que expelen materia al espacio. De esa materia, pueden nacer estrellas y planetas de nuevas generaciones.

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Imagen de VY Can Mayor publicada en ESO 1546

En la constelación de Can Mayor [2], se encuentra la estrella hiper-gigante roja VY Can Mayor [3]. Es una tremenda estrella de 30 a 40 veces la masa del Sol, con un brillo 300 mil veces el de nuestra estrella. Está en sus últimas etapas previas el estallido con el que morirá.
Como todas las de su tipo, está expulsando materia, gas y polvo que se inyecta en el medio interestelar como material enriquecido. Los granos de polvo expulsados, son de medio micrón (un micrón es la milésima parte de un milímetro) de espesor; esto es, 50 veces más grandes que los granos de polvo en el material interestelar.
El tamaño de estos granos, asegura su alejamiento por la radiación de la estrella y su supervivencia a la gran explosión final. VY Can Mayor, expulsa anualmente la masa equivalente a 30 planetas como el nuestro. Con la explosión final, se liberará más materia que, una vez en el espacio, podrá originar nuevos sistemas estelares y planetarios.

Referencias:

  1. http://archive.oapd.inaf.it/ariveder/es/gigantes_rojas.htm
  2. http://www.astroyciencia.com/2008/03/29/historia-de-la-constelacion-del-can-mayor/
  3. https://es.wikipedia.org/wiki/VY_Canis_Majoris

Fuentes:

pdp.

Los cabellos de materia obscura.

La materia osbcura [1], es materia que existe en el Universo y que afecta gravitacionalmente a la materia ordinaria sin pueder ser observada. Por ella, las galaxias no rotan como se espera según la Física Newtoniana.
Estaría formada por partículas de muy baja capacidad de interacción. Pero en gran cantidad y a escalas galácticas, afectan gravitacionalmente de manera apreciable a la materia ordinaria.
De estar en todas partes y ser muy común su existencia, es probable que esté presente entre nosotros.

Una teoría reciente, aprovecha que esta materia esté en todas partes y conjetura que se extiende por todo el espacio en forma de una red o trama de hilos granulados de materia obscura. Según simulaciones numéricas (echas en computadora), estos hilos atravesarían los cuerpos compactos como los planetas interactuando con su materia y se enfocarían formando bulbos. De ellos nacerían “cabellos” o hebras más densas de materia obscura, las que tendrían un largo y por lo tanto un extremo final.

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Esquema de cómo se enfocarían los hilos para formar un bulbo o raíz (root) de cabello luego de interactuar con la estructura de un objeto. Publicado en el trabajo de G. Prézeau.

La distancia del objeto a la formación de esos bulbos, la longitud de los cabellos y la densidad de los mismos (cantidad de hilos que lo conforman), dependen de la masa y estructura del objeto con el que interactúan los hilos de materia obscura.
Así por ejemplo, los hilos que interactúen con la Tierra, formaría bulbos a 1 millón de Km. del Planeta y los cabellos medirían 2 millones de Km. de largo con una densidad de 1000 millones de hilos. Para el caso de un planeta joviano, los bulbos se formaría a 100 mil Km. del planeta con densidades del orden de los 100 mil millones de hilos.

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Ilustración de cabellos de materia obscura rodeando la Tierra. Crédito NASA/JPL-Caltech.

Si se detectan esos cabellos cerca de cuerpos compactos, sus características darían información sobre el interior de los cuerpos, como por ejemplo, su constitución en capas.

Referencia:

  1. https://es.wikipedia.org/wiki/Materia_oscura

Fuentes:

pdp.

Las barras en la evolución de galaxias barradas. El caso de NGC 4371.

Las galaxias son las mayores agrupaciones de estrellas y las hay de diferentes tipos.
Entre ellas están las espirales barradas. Son galaxias de disco que muestran barras relacionadas con sus brazos espirales. A través de las barras, se dirige gas hacia las regiones centrales. Así se forman estructuras estelares tales como anillos y discos nucleares. De esta manera, las barras son importantes en la evolución y propiedades de las galaxias. El impacto de éstas es duradero y prolongado en su evolución, por lo tanto, el aspecto actual de las galaxias no necesariamente se debe a eventos recientes.

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Imagen de NGC 4371 publicada en el trabajo de Gadotti et al. Se aprecian las estructuras nucleares alimentadas por las barras.

NGC 4371 [1], es una galaxia barrada en el corazón del cúmulo de galaxias de Virgo. Tiene barras cortas y robustas. De tipo SB0 [2], tiene un bulbo dominado por rotación, un disco interior y un anillo nuclear. Todas esas estructuras, están formadas por estrellas viejas, de 10 mil millones de años de edad, que se formaron a partir del gas que viajó por las barras hacia el centro de la galaxia. La edad promedio de las estrellas del disco, es de 7 mil millones de años. Todo indica que el decaimiento en la formación estelar de esta galaxia, se dio en la mitad del tiempo transcurrido entre la formación de las barras y hoy.

Referencias:

  1. http://dso-browser.com/spa/dso/info/NGC/4371
  2. https://es.wikipedia.org/wiki/Secuencia_de_Hubble

Fuentes:

pdp.

Los extremófilos y la transferencia genética horizontal.

Conocemos la transferencia genética “vertical”, la que se da por descendencia.
Pero hay una transversal. Ésta se da cuando genes o fracciones de ADN libres son asimilados por ciertas criaturas. Ese material genético suele ser perdido por otras formas de vida por muchos procesos, por ejemplo por algún tipo de lisis (hablando mal y pronto, una lastimadura que libera material genético).

Las formas de vida tardígrada o extremófila, son realmente resistentes.

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Oso de agua de 1 mm de longitud. Crédito de Eye of Science

Por ejemplo, el conocido como “oso de agua”, que se observa al microscopio pudiendo medir hasta medio milímetro de longitud. Puede vivir hasta 10 años sin alimento ni agua, soporta temperaturas bajas cercanas a los -273ºC, altas como la de ebullición del agua (100ºC), niveles de radiación 1000 veces los letales para los seres humanos y el vacío del espacio.
Por estos motivos, se llegó a pensar que es de otro mundo y llegó a Casa con algún meteorito en alguna época remota.
Pero no es así.
Sus características se deben a su genética y cuando se decodificó su genoma, se encontró que un sexto de su material genético es derivado de bacterias y otros organismos. Ese material lo adoptó por transmisión transversal y es la forma de vida con mayor cantidad de material genético adoptado de esa manera.

Fuentes:

pdp.

Características (clásicas) de los agujeros negros.

Mucho se ha dicho sobre los famosos agujeros negros.
Como ya sabemos, son regiones del espacio donde ni la luz puede escapar. Como la posibilidad de escape de la gravedad de un objeto radica en su velocidad (velocidad de escape), y como nada puede superar la velocidad de la luz, luego, nada puede salir de un agujero negro.
Se forman por el colapso de uno o varios objetos masivos. A medida que colapsa, la gravedad en su superficie aumenta, hasta que llega un momento en que ésta es tan alta que ni la luz escapa de ella. Al radio del objeto a ese momento se lo llama radio de Schwarzschild u Horizonte de sucesos, porque nada vemos dentro de él. Como la gravedad depende de la masa y de la distancia a ella, a partir de ese momento, el cuerpo puede seguir colapsando y no lo notaremos porque no podemos ver dentro de ese horizonte. O sea que el objeto masivo puede ser menor que esa región del espacio llamada agujero negro. Hasta acá tenemos el agujero negro de Schwarzschild.

El agujero negro es capaz de curvar el espacio como un peso curva o hunde una superficie. Digamos que los planetas y los demás miembros del Sistema Solar se mueven en trayectorias rectilíneas, pero la masa del Sol curva el espacio y esa recta degenera en una trayectoria curva, en el caso de los planetas, cerrada. Esta curvatura es tanto mayor cuanto mayor sea la masa.

Pero los cuerpos pueden tener carga eléctrica. Luego el progenitor de agujero negro puede tener carga que quede atrapada en el agujero negro. De esta manera, a la masa de un agujero negro, se le agregaría su carga como otra de sus características.
Como las cargas eléctricas del mismo tipo (mismo signo) tienden a repelerse, esta repulsión debe ser enorme durante el colapso, superando incluso a la gravitatoria que forma al agujero negro. Por este motivo se piensa que los agujeros negros no podrían tener carga eléctrica. De hecho, se formarían a partir de estrellas de neutrones; estrellas que en su colapso fusionaron sus cargas positivas y negativas en neutrones o cargas neutras, o sea, sin carga.

 

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Ilustración crédito de MesserWoland

Pero los objetos tienen rotación, y en el colapso, su rotación aumenta como aumenta la rotación del patinador cuando junta los brazos al cuerpo (esto es por conservación del momento angular).
Así que la rotación del agujero negro es otra de sus características. Aquí aparece el modelo de Kerr o agujero negro de Kerr. Nace como el de Schwarzschild pero mantiene una rápida rotación. Esto hace que aparezca una región alrededor del horizonte de sucesos llamada ergosfera. En realidad con forma elíptica, en esta región el espacio es arrastrado y rota con el agujero negro. De esa región la luz podría escapar bajo ciertas condiciones. Se piensa que en realidad, los agujeros negros son de este tipo debido a la rápida rotación que adquieren los objetos progenitores en su colapso.

Después de todo, los agujeros negros podrían no ser negros. Por Radiación Hawking, dentro del agujero negro se da la formación espontánea de partículas y antipartículas. Si una de ellas se formó fuera del agujero negro, podría escapar de él. Así el agujero negro se evaporaría con el tiempo, ya que este proceso toma energía del agujero negro, la transforma en dos partículas y una escapa dejando al agujero negro con menos energía o masa (más flaco). Si este proceso se da durante el colapso del progenitor, el agujero negro nunca llegaría a tener tanta masa para colapsar y… no sería negro, digamos que sería muy rojo, casi ocre, por la pérdida de energía de la luz en salir de semejante campo gravitatorio.

Referencias:

pdp