Encuentran un tipo de vidrio autoensamblable y autorreparable.

El vidrio común se obtiene de fundir diferentes materiales, entre ellos el silicio.
Ya conocemos sus propiedades: es transparente a la luz visible, es duro aunque a veces se fisura y puede refundirse tantas veces como se quiera. Definitivamente es un sólido y no es un gel o fluido de alta densidad como algunos dicen. Con el tiempo se deforma por “acomodamiento o arrastre por dislocación” de sus cristales componentes de su estructura; esto es: sus cristales se reacomodan en otros lugares con el tiempo (https://paolera.wordpress.com/2016/01/10/el-vidrio-y-el-manto-terrestre-son-solidos/).

Pero por casualidad, se descubrió un nuevo tipo de vidrio.
Un péptido es una molécula formada por aminoácidos y tiene muchas funciones. El autoensamblaje, consiste en la fabricación, reparación u organización de una estructura sin la intervención humana. En el pasado, experiencias con el autoensamblaje de péptidos llevaba a estructuras cristalinas opacas y por lo tanto, lejos de ser vidrio.
Cuando por casualidad se probó con un péptido de fenilalanina (uno de los aminoácidos escenciales para los humanos) y agua, se halló que a medida que se secaba, daba lugar a un tipo de vidrio autoensamblable, transparente y autorreparable en el caso de fisuras sin dejar evidencias de ellas; todo a temperatura ambiente.

Entre sus tantas aplicaciones, está la fabricación de objetos de precisión como lentes ópticas, y ser un excelente pegamento; además, tipo de vidrio no requiere tanta energía para producirlo como el vidrio común.

Ref.:
Bob Yirka; Researchers accidentally discover that mixing water with a peptide results in self-assembling and self-healing glass; Phys.org 13.jun.2024 | https://phys.org/news/2024-06-accidentally-peptide-results-glass.html

Fuente:
Gal Finkelstein-Zuta et al.; A self-healing multispectral transparent adhesive peptide glass, Nature 12.jun.2024 | https://www.nature.com/articles/d41586-024-01505-7

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Gran reorientación en jets de materia de agujeros negros supermasivos.

Los agujeros negros se alimentan de discos de acreción de materia.
Están rodeados de material que cae en ellos en forma de remolino. Esa acreción está relacionada con chorros o jets de materia bipolares desde el agujero negro. Eso mismo también de observa en estrellas jóvenes que aún están recibiendo materia del disco protoestelar.

En el caso de los agujeros negros, la longitud de esos chorros depende de la cantidad de materia que cae en ellos, en particular, los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias, con masas de millones de Soles, muestran jets de millones de años luz. de longitud.
Esos jets, se abren paso excavando el material que rodea las vecindades del agujero negro. Lejos de él, los jets se frenan por la fricción con el material en su camino y en la compresión del material puede favorecer la formación de estrellas (https://paolera.wordpress.com/2013/05/28/procesos-reguladores-de-la-formacion-estelar/).

Esos jets están relacionados con el flujo de materia por la superficie del objeto, ya sea agujero negro o estrella en formación. Si el flujo de materia supera la capacidad de flujo a través de la superficie, hay una saturación que colabora en la generación de los chorros de materia ionizada (plasma, materia que perdió partículas atómicas) y alta energía (https://paolera.wordpress.com/2013/12/20/primera-aproximacion-a-los-chorros-de-materia-relacionados-con-discos-de-acrecion/).

En el centro de los grupos o cúmulos de galaxias, vive una gigante galaxia, generalmente elíptica, fruto de la fusión de las espirales del cúmulo. En el centro de esa galaxia, o sea, en el centro de cúmulo, un colosal agujero negro supermasivo, suma de los que se fusionaron al fusionarse las galaxias que originaron la elíptica, absorbe materia y genera colosales jets de material.
En algunos de ellos se ha detectado que esos chorros de materia describen conos en el espacio, eso se debe al bamboleo o precesión en la rotación del agujero negro, algo similar al cabeceo que se observa en un trompo.

Pero en otros, se ha observado un tremendo cambio en la dirección de esos jets.
En algunos casos, se observa cambios más dramáticos. En el centro de algunos cúmulos de galaxias, la dirección de los jets bipolares ha cambiado mucho, casi a otra perpendicular a la anterior.

La galaxia central del cúmulo NGC 5044 alberga un agujero negro supermasivo (posición marcada con una «x») que emite un enorme chorro de plasma. La dirección de este chorro se muestra en el recuadro de la radio. Sin embargo, los rayos X (azul) revelan una burbuja soplada por un chorro anterior (elipses rojas) que apuntaba en una dirección completamente diferente.

Rayos X: NASA / CXC / Univ. de Bolonia / F. Ubertosi; Inserciones de radio: NSF / NRAO / VLBA; Imagen de campo amplio: Óptica/IR: Univ. de Hawái/Pan-STARRS; Procesamiento de imágenes: NASA / CXC / SAO / N. Wolk.

En el material que rodea al agujero negro, se observan regiones excavadas por chorros anteriores a los actuales, los que tienen direcciones notablemente diferentes a aquellos.
Evidentemente esto está relacionado con la manera en que se alimenta el agujero negro a lo largo de su vida. Esos cambios de dirección se producirían en algunos millones de años, eso es muy poco tiempo en términos astronómicos.
La respuesta a estos repentinos cambios de dirección en los jets de materia está en simulaciones con modelos mejorados.

Ref.:
Monica Young; «DEATH STAR» BLACK HOLES CAN SWIVEL THEIR MILLION LIGHT-YEAR LONG PLASMA BEAMS; S&T 10.jun.2024 | https://skyandtelescope.org/astronomy-news/death-star-black-holes-can-swivel-their-million-light-year-long-plasma-beams/

Fuente:
Francesco Ubertosi et al.; Jet Reorientation in Central Galaxies of Clusters and Groups: Insights from VLBA and Chandra Data; ApJ 19.jan.2024 | https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad11d8

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Colisión de asteroides en Beta Pictoris.

La estrella Beta Pictoris (Beta Pic), está a unos 60 años luz (AL) de casa.
Con una masa de casi el doble de la del Sol, tiene una edad de apenas 20 millones de años; muy joven comparada con los 4500 millones de años del Sol.
Está rodeada de material protoplanetario. Posee dos planetas gigantes gaseosos Beta Pic a y Beta Pic b. Por su edad, la estrella estaría en la etapa de formación de planetas rocosos como el nuestro. Observando las características del polvo circunestelar, en particular de los silicatos, podemos inferir la evolución de planetas rocosos.
El polvo tiene dos orígenes. Por un lado está presente en el disco protoplanetario que rodea la estrella, y por otro, es expulsado por la estrella. Este último está muy caliente y se enfría a medida que se aleja de su fuente. El polvo emite energía en el infrarrojo. La longitud de onda de emisión depende de su temperatura, a mayor temperatura corresponde menor longitud de onda. La intensidad de la radiación depende de la cantidad de polvo. Pero si el polvo está coagulado en protoplanetas compactos, muestra poca superficie para calentarse y para irradiar. En cambio, si se encuentra en forma de nube, presenta una superficie mayor para calentarse e irradiar.

Se hicieron observaciones en el infrarrojo para analizar la evolución del polvo en torno a Beta Pic.

Dos telescopios espaciales diferentes tomaron instantáneas con 20 años de diferencia de la misma zona alrededor de la estrella llamada Beta Pictoris. Los científicos teorizan que la enorme cantidad de polvo vista en la imagen de 2004-05 del Telescopio Espacial Spitzer indica una colisión de asteroides que se había despejado en gran medida cuando el Telescopio Espacial James Webb capturó sus imágenes en 2023. | Roberto Molar Candanosa/Johns Universidad Hopkins, con arte conceptual Beta Pictoris de Lynette Cook/NASA.

La curva amarilla muestra el diagrama de emisión en el año 2023, y la curva roja, 20 años antes, en los años 2004 – 2005. Hace 20 años, hubo una colisión entre asteroides que generó nubes de polvo con partículas de tamaño de granos de polen, las que generaron nubes anchas que absorbieron calor y emitieron energía. Luego, con el tiempo, 20 años después, se disiparon.
Por la intensidad de la radiación recibida, se calcula que la cantidad de polvo es equivalente a 100 mil veces la masa del asteroide que mató a los dinos hace 60 millones de años.

Esto confirma las ideas de que las colisiones son frecuentes en la etapa de formación de planetas rocosos. Por lo tanto, nuestro sistema con sus asteroides y escombros no es una rareza. Además, se confirma la existencia de exoasteroides, o sea, asteroides y escombros en tormo a otras estrellas.

Ref.:
Johns Hopkins University; Webb Telescope reveals asteroid collision in neighboring star system; Phys.org 10.jun.2024 | https://phys.org/news/2024-06-webb-telescope-reveals-asteroid-collision.html

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Sorpresas de la galaxia más distante (a mayo del 2024)

En Astronomía son de mucho interés los objetos lejanos.
Como la luz tarda un cierto tiempo en llegarnos, a mayor distancia, más joven veremos un objeto aunque ya esté muy evolucionado. Así, formulamos y retocamos las teorías evolutivas del Universo a medida que descubrimos galaxias cada vez más lejanas.

Recientemente, por mayo del 2024, al telescopio James Webb, permitió detectar la galaxia catalogada como JADES-GS-z14-0. Se trata de una galaxia donde su espectro (distribución de energía) se corta abruptamente en la longitud de onda conocida como “ruptura de Lyman”; es por eso que entra en el grupo de galaxias de ruptura Lyman.

Esa longitud de onda está corrida al rojo (alargada) de tal manera que la galaxia se encuentra a unos 13500 millones de años luz de casa. Eso se debe a que la expansión del Universo “estira” el espacio de tal manera que la luz de la galaxia distante se alarga a medida que nos llega. Como el Universo tiene unos 13790 millones de años, eso pone a esta galaxia a apenas 290 millones de años luego del nacimiento del Universo (https://paolera.wordpress.com/2024/04/13/nuestro-universo-origen-y-edad/). Luego el estudio de esta galaxia arroja datos para alimentar las teorías evolutivas, y como siempre, hay sorpresas.

JADES-GS-z14-0 es la señalada con una flecha. A su izquierda y arriba se observa la galaxia azulada parcialmente intercalada en perspectiva | NASA, ESA, CSA, STScI, B. Robertson (UC Santa Cruz), B. Johnson (CfA), S. Tacchella (Cambridge), P. Cargile (CfA).

Siempre se pensó que las galaxias primitivas eran pequeñas y crecían asimilándose entre ellas. Pero esta galaxia se muestra con un tamaño de 1700 años luz (AL), lo que la hace mucho mayor a las anteriores galaxias primitivas descubiertas anteriormente, las que se mostraban compactas y de mucho menor tamaño (casi puntuales).

JADES-GS-z14-0 se asoma detrás de otra galaxia más cercana, brillante y azulada.
Para poder observrla hizo falta una resolución capaz de separar ambos objetos. Luego, aún pueden haber otras galaxias primitivas detrás de otras cercanas.

JADES-GS-z14-0 es mucho más brillante que las anteriores galaxias primitivas observadas, lo que sugiere gran cantidad de estrellas (en aquel entonces). Esto es un enigma para las teorías evolutivas.

Las galaxias primitivas muestran evidencias de polvo expulsado por estrellas masivas que estallaron como super-novas. Pero JADES-GS-z14-0 tiene polvo del tipo expulsado por estrellas gigantes evolucionadas (estrellas en la rama asintótica de las gigantes, con núcleos de carbono y capas externas con helio). Además, muestra oxígeno doblemente ionizado (que perdió electrones) el que es expulsado en explosiones de super-novas. Otro enigma a resolver.

Esta animación muestra su ubicación con un círculo verde: superpuesto con una galaxia más brillante, más azul y más cercana (se recomienda ampliar con un click) | NASA, ESA, CSA, STScI, B. Robertson (UC Santa Cruz), B. Johnson (CfA), S. Tacchella (Cambridge), P. Cargile (CfA); Animación: E. Siegel.

Ref.:
Ethan Siegel; 5 big lessons from JWST’s new record-setting galaxy; BT 3.jun.2024 | https://bigthink.com/starts-with-a-bang/5-lessons-jwst-record-galaxy/.
JADES-GS-z14-0 | https://simple.wikipedia.org/wiki/JADES-GS-z14-0

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El desafío de Fénix.

La vida de los planetas está firmemente vinculada a su estrella hospedante.
La actividad estelar puede freír los planetas que la rodean. Un ejemplo lo tenemos en nuestro Sistema Solar.
Mercurio, el más cercano al Sol, está a unos 60 millones de Kms. del Sol. Eso hizo que la actividad solar le “volara” su atmósfera al espacio, y más: perdió su corteza, por lo que Mercurio es un núcleo desnudo planetario (https://paolera.wordpress.com/2016/06/30/curiosa-estructura-en-la-superficie-de-mercurio/).

El brillo de una estrella depende de su tamaño, o sea, de su superficie. Una estrella gigante, tiene hasta mil veces al tamaño del Sol. Así, posee una superficie por donde puede emitir más energía, lo que le permite ser tan luminosa.

La estrella catalogada como TIC365102760 es una gigante roja que tiene un planeta (catalogado como TIC365102760 b).
Se trata de un planeta de tipo “Neptuno caliente”; 6,2 veces más grande que la Tierra y orbita su estrella en sólo 4,2 días de los nuestros. Eso lo pone a unos 10 millones de Kms. de la estrella.
Según los modelos actuales, ese planeta debería estar calcinado y sin atmósfera. Sin embargo muestra una atmósfera hinchada por el calor al que está sometido.

Concepto artístico de Fénix, un raro planeta hinchado descubierto por científicos de la Universidad Johns Hopkins. | Roberto Molar Candanosa/Universidad Johns Hopkins.

Otros planetas cercanos a sus estrellas dejan una estela o cola de materia expulsada de sus atmósfera por la actividad de su estrella. Por ejemplo, el exoplaneta Osiris (https://paolera.wordpress.com/2010/07/16/la-cola-de-osiris/).

Familiarmente bautizado como Fénix, TIC365102760 b desafía los modelos actuales, ya que su masa no genera la suficiente gravedad para retener su atmósfera frente a la radiación estelar.
De todas formas, no vivirá mucho tiempo (no más de 100 millones de años) ya que fricciona con la atmósfera de la estrella y se frena en su desplazamiento, lo que le provoca una trayectoria espiralada hacia su estrella donde caerá indefectiblemente.

Ref.:
‘Weird’ new planet retains atmosphere despite nearby star’s relentless radiation; Johns Hopkins University 5.jun.2024 | https://phys.org/news/2024-06-weird-planet-retains-atmosphere-nearby.html

Fuente:
Samuel K. Grunblatt et al.; TESS Giants Transiting Giants. IV. A Low-density Hot Neptune Orbiting a Red Giant Star; Aj 5.jun.2024 | https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ad4149

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