Una del espacio.

Hola.

Prosigo con la quinta parte.

Todas las propuestas para salvar la mecánica cuàntica basadas en remanentes masivos parecen requerir violaciones del principio de localidad.
De acuerdo con las leyes de la relatividad, si enviásemos una señal superlumínica en el espacio plano vacío, otros observadores que nos adelantasen a suficiente velocidad verían viajar hacia atrás en el tiempo. La paradoja estriba en que eso nos permitiría mandar un mensaje al pasado, por ejemplo, para pedirle a alguien que matara a nuestra abuela antes de que naciese nuestra madre.

A pesar de que este tipo de soluciones parecen contradecir principios físicos fundamentales, merece la pena examinarlas con más detalle. Modificar la localidad parece una locura, pero aún no hemos encontrado ninguna alternativa que no lo parezca.
La gravedad de la crisis de los Agujeros Negros (AN) sugiere que su resolución pasa por una violación sutil del principio de localidad que no produzca tales paradojas. Dicho de otra forma, la mecánica cuàntica implica que la información nunca se destruye, así que la información que cae a un AN debe escapar de algún modo, posiblemente mediante alguna nueva y sutil "deslocalización" de la misma.

El mecanismo podrìa quedar patente cuando hallemos la manera de unificar la mecánica cuàntica y la gravedad, uno de los problemas más profundos de la física actual. De hecho, tenemos otras razones para pensar que podrìa existir dicha sutileza.
La propia noción de información localizada (el hecho de que pueda existir en un lugar y no existir en otro) es más peliaguda en las teorías que incluyen la gravedad, ya que los campos gravitatorios se extienden hasta el infinito y complican el concepto de localización.

Pero podría no ser necesario un cambio tan obvio y abrupto como la formación de un remanente masivo (ya sea en forma de Bola de Pelusa, Muro de Fuego o cualquier otra variante) para que la información escape de los AN. Cada vez hay màs indicios observacionales de que en el Universo existen objetos cuyo aspecto y comportamiento se ajusta al de los AN clásicos, sin mostrar grandes discrepancias con las predicciones de A. Einstein.

¿Está la relatividad general tan equivocada en su descripción de los AN?
¿O acaso hay algún efecto más inocuo, todavìa desconocido, que sirva para deslocalizar la información y permitir que salga de los AN, evitando así que se venga abajo toda nuestra visión del espaciotiempo?

En un reciente trabajo teórico de Steven B. Giddings (profesor de física cuàntica en la Universidad de California en Santa Bárbara), ha encontrado 2 versiones de tales efectos:

- En una de ellas la geometrìa del espaciotiempo cerca del AN se curva y se ondula de una forma que depende de la información contenida en el AN. Esta modificación de la geometría es suave, de modo que, por ejemplo, no destruiría a un astronauta que atravesara la región donde habitualmente se encuentra el horizonte de sucesos. En este escenario "no violento fuerte", esas alteraciones del espaciotiempo podrían transportar la información al exterior.

- En el segundo escenario "no violento débil", las diminutas fluctuaciones cuànticas de la geometrìa del espaciotiempo cerca del AN pueden transferir información a las partículas que emergen de él. Dicha transferencia de la información puede ser lo bastante grande como para rescatar la mecánica cuántica, lo cual está relacionado con la enorme cantidad de información que es capaz de albergar un AN.

En ambas versiones de esta propuesta, el AN posee una especie de "Halo Cuàntico" alrededor suyo, donde las interacciones devuelven la información al exterior.
Aunque ambos escenarios parecen requerir que la información viaje de forma superlumínica, no producen necesariamente la "paradoja de la abuela". La transmisión de la información en estos casos está ligada a la existencia del AN, que tiene una geometría espaciotemporal diferente a la del espacio plano vacío, por lo que los argumentos anteriores acerca de comunicarnos con el pasado no son válidos.

Estas propuestas también son interesantes desde otra perspectica: el principio de localidad es lo que prohíbe que podamos viajar a mayor velocidad que la luz, y la mecánica cuàntica de los AN sugiere que hay algo incorrecto en la formulación actual de este principio.

Continuará.

Un saludo.

Hola.

Anoto la sexta parte.

La posibilidad de un Halo Cuántico no ha sido todavía predicha por una teoría física más completa que reconcilie la mecánica cuàntica y la gravedad, pero la necesidad de resolver el problema y las suposiciones basadas en lo que vemos apuntan claramente en esa dirección.
Si esta idea es correcta, probablemente constituya una descripción aproximada de una realidad más profunda. Las propias nociones de espacio y tiempo sobre las que reposa el resto de la ciencia parecen necesitar una revisión importante.

El presente esfuerzo por entender los Agujeros Negros (AN) podría ser similar a los primeros intentos de modelizar el átomo que llevaron a cabo Bohr y otros físicos. Esas primeras descripciones atómicas tambièn eran aproximaciones, que solo con el tiempo condujeron a la profunda estructura teórica de la mecánica cuántica. Aunque modificar la localidad parezca una locura, las leyes de la mecánica cuàntica tambièn les parecían disparatadas a los físicos clásicos que participaron en su descubrimiento.

Dado el inmenso desafío que supone explicar los AN cuánticos y hallar una teoría más completa que los describa, los físicos ansían disponer de indicios experimentales y observacionales que los guíen.
Los recientes avances han abierto a la humanidad 2 ventanas que permiten observar de manera directa el comportamiento de los AN. Además de las imágenes del EHT, el Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometrìa Láser (LIGO) y otros similares instrumentos han comenzado a detectar Ondas Gravitacionales (OG) producidas en colisiones entre lo que parecen AN.
Estas OG contienen valiosa información sobre las propiedades de los objetos que las generan.

En principio, podría parecer absurdo pensar que el EHT o LIGO van a ser capaces de detectar desviaciones respecto a la descripción de Einstein de los AN. Siempre se habìa pensado que solo habrìa que modificar la relatividad general cuando la curvatura del espaciotiempo fuera extremadamente grande, cerca del AN.

Por contra, en el horizonte de sucesos de un AN de gran tamaño la curvatura es muy pequeña. Pero la crisis de la información ha convencido a gran parte de la comunidad teòrica de que es necesario introducir cambios en las leyes de la física no solo en lo más profundo del AN, sino desde antes de atravesar el horizonte de sucesos. Parece que hemos cruzado el Rubicón.
En el caso del AN de la galaxia M87, la distancia a la cual esperan encontrar discrepancias con las predicciones clásicas es varias veces mayor que el radio de nuestro Sistema Solar.

LIGO y el Event Horizon Telescope ya han descartado otras posibilidades más radicales a las que los cientìficos podrìan recurrir para intentar dar una descripción coherente de los AN. En particular, si en lugar de AN hubiera remanentes masivos con más del doble de su diámetro, ya habrìan visto indicios de ello en ambos experimentos.

En el caso del EHT, mucha de la luz que se ve en la ya célebre imagen proviene de una región con un diámetro (más o menos) una vez y media mayor que el del horizonte de sucesos. Y parte de las OG que detecta LIGO se producen cuando los objetos que colisionan alcanzan separaciones de ese orden.
Aunque el estudio de estas señales aún está en fase temprana, lo que han revelado el EHT y LIGO son objetos muy oscuros y compactos que producen señales como las predichas para los AN tradicionales.

Aún asì, hay que seguir estudiando estas señales. Un análisis suficientemente detallado podrìa aportar más pistas sobre la física cuántica de los AN. Incluso si no se observaran efectos nuevos, los investigadores obtendrìan información para acotar las posibles descripciones de su comportamiento cuántico.

Los remanentes muy grandes ya están descartados. Pero ¿qué pasa con los modelos de remanentes donde la descripción del AN solo cambia muy cerca del horizonte de sucesos?
Aunque una discusión completa requerirìa una teoría más detallada de esos objetos (como las Bolas de Pelusa o los Muros de Fuego), se disponen de algunos indicios.

En concreto, si estos remanentes tuvieran radios ligeramente mayores que el del horizonte de sucesos del correspondiente AN, es probable que no se pudieran detectar ni con las observaciones del EHT ni con las de LIGO, ya que hay muy poca luz o radiación gravitacional que escape desde regiones tan cercanas al horizonte de sucesos.

Continuará con la última parte.

Un saludo.

Hola.

Finalizo con la séptima y última parte.

Una posible excepción serían los "ecos" gravitacionales.
En el año 2.016 Vitor Cardoso (de la Universidad de Lisboa), Edgardo Franzin (por entonces en la Universidad de Cagliari) y Paolo Pani (de la Universidad La Sapienza, en Roma) propusieron que si 2 de estos remanentes se combinaran para formar otro con propiedades similares, las Ondas Gravitacionales podrían reflejarse en la superficie del objeto resultante y ser detectadas.

Aunque la mayoría de los modelos que proponen modificaciones cerca del horizonte de sucesos son difíciles de descartar mediante observaciones, no es sencillo explicar cómo pueden ser estables tales estructuras, en vez de colapsar bajo su propia gravedad para formar un Agujero Negro (AN).
Este es un problema común a todos los escenarios de remanentes masivos, pero que cobra especial relevancia en presencia de las intensas fuerzas implicadas en estas colisiones.

Las perspectivas observacionales son mejores para los modelos en los que nuevas interacciones se reflejan en sutiles modificaciones de la geometrìa del espaciotiempo, pero que se extienden a distancias considerables del horizonte de sucesos.
Por ejemplo, en el escenario no violento fuerte, las ondulaciones del Halo Cuàntico del AN pueden perturbar la luz que pasa cerca de este. Si esta propuesta es correcta, la titilación produciría distorsiones en las imágenes del Event Horizon Telescope que cambiarían con el tiempo.

El científico del EHT Dimitrios Psaltis y Steven B. Giddings han calculado que, para el AN Sagitario A del centro de la Vía Láctea, esos cambios podrìan suceder en el transcurso de una hora, aproximadamente.
Dado que el EHT promedia las observaciones realizadas durante periodos de varias horas, sería difícil poder detectar tales efectos.
Pero en el caso del AN de la galaxia M87, que es más de 1.000 veces más grande, la escala de tiempo de las fluctuaciones sería del orden de decenas de días.

Eso indica que para buscar las distorsiones deberìan usar observaciones más largas que los 7 días que se invirtieron en producir la primera imagen del EHT. Si el experimento encontrara esas alteraciones, supondrían una espectacular pista sobre la física cuàntica de los AN. En caso de no detectarlas, eso apuntaría al escenario no violento dèbil, o algo incluso más exótico.

El escenario no violento débil es más difícil de poner a prueba, porque se esperan cambios relativamente pequeños en la geometrìa. Aún así, los estudios preliminares muestran que podrìan alterar la forma en que se absorben o reflejan las Ondas Gravitacionales, lo que tal vez repercuta de manera perceptible en las señales detectadas.

Si cualquiera de estas 2 propuestas fuese correcta, no solo aprenderíamos acerca de los AN Cuánticos, sino tambièn sobre las propias leyes de la naturaleza.
Actualmente, los cientìficos no tienen del todo claro cómo deben pensar en la localización de la información en presencia de campos gravitatorios.
La física cuàntica indica que el propio espaciotiempo no es algo fundamental, sino que emerge como una aproximación de una estructura matemática más básica.
Detectar los efectos de los AN Cuánticos podrìa ayudarnos a concretar esta idea.

Para seguir aprendiendo, es importante ampliar y mejorar tanto las medidas del EHT como las de las Ondas Gravitacionales (OG). En el caso del EHT, sería útil disponer de observaciones bastante más largas y de imágenes de otros objetos, como Sagitario A.
Ambos objetivos están previstos.

En cuanto a las OG, convendría tener más observaciones de mayor sensibilidad, a lo que ayudará la puesta en marcha de nuevos detectores en Japón y la India, que se unirán a los ya existentes en EE.UU. y Europa. Pero tambièn será necesario un gran esfuerzo teòrico para refinar las propuestas, aclarar su origen y motivación, y evaluar más a fondo en qué medida pueden afectar a las señales del EHT o de las OG.

Independientemente de cuál sea la resolución de la crisis, los AN contienen cruciales pistas sobre la teoría cuàntica de la gravedad y la propia naturaleza del espaciotiempo.
Al igual que pasó con los átomos y la mecánica cuántica, es probable que comprender mejor los AN nos conduzca a la próxima revolución conceptual de la física.
El EHT y las observaciones de OG podrían proporcionar información clave, ya sea descartando propuestas de AN Cuànticos o descubriendo fenómenos asociados con ellas.

Un saludo.

Hola.

El Observatorio de Javalambre (Teruel) cuenta con la segunda supercàmara astronòmica más potente del mundo: denominada JPCam, ya en fase de pruebas, llevará a cabo su proyecto de cartografiado a gran escala del Universo.
Es el proyecto de investigación astrofísica más ambicioso que se lleva a término en España, y uno de los más ambiciosos del mundo.
Pretende averiguar la naturaleza y el origen de la Energía Oscura, un misterioso ingrediente que constituye el 68% del Universo.

La investigación la realizará el Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (CEFCA), y cuenta con un respaldo internacional que incluye países como Brasil, China, EE.UU., Japón y Estonia.
La singular claridad, estabilidad y ausencia de contaminación lumínica de los cielos de la sierra de Javalambre (en gran medida fruto de la despoblación de la zona), ha permitido radicar en el Pico del Buitre de Arcos de Salinas, a 1.957 metros de altura, el Observatorio del CEFCA.

Diez años han sido necesarios para desarrollar la JPCam, ha costado 9,4 millones de euros, pesa casi 2.000 kg., dotada con 1.300 millones de píxeles y un campo de visión equivalente a 36 lunas llenas para ser capaz de captar electrones procedentes de lo más recóndito y antiguo del Universo.

Adaptada específicamente al telescopio grande llamado JST/250, para visualizar una de sus imágenes a escala real habría que juntar hasta 570 monitores Full HD y generará 2,5 petabytes de datos científicos: similar a la capacidad de almacenamiento de 532.000 DVDs.

El objetivo final es elaborar un mapa del firmamento que revele sus dimensiones, una información clave para saber qué es la Energía Oscura, una fuerza necesaria para explicar cómo funciona el Cosmos, pero que a fecha de hoy nadie sabe en qué consiste, ni cómo actùa.

La JPCam también permitirá estudiar la historia de la expansión del Universo en los últimos 10.800 millones de años, o los asteroides en nuestro Sistema Solar.

El director del CEFCA, Javier Cenarro explica: "Desvelar el enigma de la Energía Oscura es actualmente un asunto candente en la astrofísica mundial. La observación que se realizará en el Pico del Buitre catalogará hasta 500 millones de objetos celestes, entre los que habrá galaxias, estrellas, planetas, asteroides, cometas y, quizà, astros de naturaleza desconocida hasta hoy".

La joya de la corona del Observatorio y la que lo hace "único" en el mundo es su supercámara, que aplica a la luz procedente de los astros 56 filtros (frente a los 5 habituales), que ayudan a descifrar el "código de barras" de cada objeto celeste.

"Este prodigio tecnològico ha sido diseñado por el propio equipo del CEFCA para Javalambre, porque ninguna empresa está capacitada para construirlo por sí misma, y el montaje se ha llevado a cabo en el propio Observatorio a partir de los 3 subsistemas que lo conforman", cuenta Toni Marín, gestor de la JPCam.

La cámara criogénica trabaja a 111 grados bajo cero, ha sido fabricada en el Reino Unido (y patentada como una novedad absoluta en el campo de la astrofísica). El sistema de actuadores para el manejo se ha creado en Barcelona, y la unidad del obturador y de la aplicación de los 56 filtros tiene componentes de Valencia y de los Estados Unidos. Finalmente, los 56 filtros se han fabricado en Suiza.

La supercámara tiene que trabajar a muy baja temperatura porque de hacerlo a temperatura ambiente se produciría una "contaminación" de electrones que desvirtuaría los resultados. Para mantener el aparato a -111 grados dispone de un equipo que aporta un flujo continuo de nitrógeno líquido.
Pero de este mecanismo, deriva otra complicación: el vapor de agua del aire se condensaría al contacto con la gélida temperatura del objetivo.
Para solventar este inconveniente, la JPCam trabaja en una cámara de vacío donde el aire es permanentemente extraído mediante un mecanismo de bombeo.

Las capturas de luz de la JPCam en los próximos 8 años se almacenarán por partida doble: una versión se queda, temporalmente, en el centro de datos del propio telescopio y otra se remite a través de radioenlaces a la sede del CEFCA en Teruel para su procesamiento.
Javier Cenarro aclara: "Las imágenes captadas tienen que ser procesadas para que tengan utilidad para la comunidad cientìfica. Los lotes de información ya depurada se remiten a los socios patrocinadores del J-PAS (el propio CEFCA, Brasil, China, EE.UU. Japón y Estonia).

Dos operadores se encargaràn de forma permanente del manejo, que, aunque se podría llevar a cabo de forma remota, se gestiona desde el propio Observatorio para poder hacer verificaciones, o intervenir de inmediato en caso de que surja alguna incidencia.

Además de llevar a cabo el más amplio y detallado cartografiado del Universo, el Observatorio colaborará con el proyecto Euclides de la Agencia Espacial Europea, un programa que incluye el lanzamiento de un satélite en el año 2.022 para desvelar las características de la enigmática Energía Oscura.
Javalambre aportará los datos complementarios que requiere la misión, y en esta labor de acompañamiento colaborará con el Observatorio Astrofísico de Mauna Kea, en Hawái.

Un saludo.

Hola.

Se publica un estudio en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society realizado por un equipo de astrónomos de Australia (capitaneados por Christopher Onken), donde nos cuentan que han revisado con el Very Large Telescope el Agujero Negro Ultramasivo J2157 descubierto en 2.018, y ahora confirman que tiene una masa mucho mayor de lo que se pensaba: 34.000 millones de masas solares.

Los ANUltramasivos son catalogados así cuando superan los 10.000 millones de masas solares.

Este ANU se creó cuando el Universo solamente tenía 1.200 millones de años de edad, con lo que bate un récord de precocidad, y tambièn es el ANU conocido que más rápidamente devora materia cada día: el equivalente a un Sol.

El radio de su horizonte de sucesos es de 670 UA...con lo que tiene más de 5 veces el tamaño del Sistema Solar.
El equipo de científicos han calculado que Sagitario A (el AN de 4,3 millones de masas solares ubicado en la zona central de la Vía Láctea) tendría que engullir 2/3 de todas las estrellas de nuestra galaxia para alcanzar un tamaño semejante a J2157.

También el ANU J2157 pone en jaque a los modelos teóricos cosmológicos de formación, pues debería haber devorado muchìsima materia que hubiera a su alrededor en muy poco tiempo, y en un Universo de tan solo 1.200 millones de años de edad, tal ingente cantidad de materia para comer se antoja algo verdaderamente imposible de existir en las proximidades de J2157.

J2157 ocupa el tercer lugar en la lista de ANUltramasivos conocidos:
- El mayor de todos es el llamado TON 618 con 66.000 millones de masas solares, y está a 10.400 millones de años luz de la Tierra.
- El segundo está en el centro de la galaxia Holmber 15A a 700 millones de años luz, y tiene 40.000 millones de masas solares.

Un saludo.

Hola.

Un equipo internacional de astrónomos con sede en la Universidad Western Sydney de Australia, publican en Nature Astronomy que han descubierto con el radiotelescopio ASKAP (Australian Square Kilometer Array Pathfinder) formado por 36 antenas de plato juntas, para ofrecer vistas en gran angular del cielo, 4 extraños objetos nunca antes vistos en el Universo.

Solamente son visibles en ondas de radio, pasando totalmente desapercibidos en rayos X, ópticos e infrarrojos.
Los han denominado "Círculos Extraños de Radio": ORC.
No son supernovas, discos planetarios, capas circunstelares, nebulosas planetarias, ni lentes gravitacionales.

Tienen forma de anillo y 3 de ellos poseen además un brillo muy fuerte en sus respectivos bordes.
Uno es algo diferente al resto, al tener el disco más uniforme.
Dos de ellos tienen una galaxia òptica cerca de sus centros, y los restantes dos están màs juntos entre sí.
Los 4 ocupan el espacio del 3% de la Luna en el firmamento, aunque todavìa los astrónomos no han podido precisar a qué distancia exacta están de la Tierra, y creen que podrían estar vinculados a lejanas galaxias.

Los astrónomos del ASKAP especulan que estos 4 ORC podrían estar causados por gigantescas ondas de choque esféricas generadas por eventos masivos de naturaleza desconocida, pero no estarán seguros hasta que se hallen otros ORC y se puedan estudiar ampliamente.

Un saludo.

Hola.

Se publica en Astrophysical Journal que un equipo internacional de astrónomos de varias universidades, han elaborado un nuevo mapa en 3D del Universo y han descubierto que detrás de la Vía Láctea (a 500 millones de años luz), existe lo que han denominado "Muro del Polo Sur": una epatante estructura que se extiende a lo largo de 1.400 millones de años luz, y que contiene cientos de miles de galaxias.

El propio brillo de la Vía Láctea nos impedía saber que estaba allí.
La zona del cielo en el que la brillante luz de la Vía Láctea impide ver la mayor parte de lo que existe detrás se llama "Zona de Oscurecimiento Galáctico".

El Muro del Polo Sur rivaliza en tamaño con la sexta estructura mayor catalogada hasta la fecha: "La Gran Muralla de Sloan".

Desde hace años sabemos que las galaxias no se distribuyen a su libre albedrío por todo el Universo, sino que se agrupan de una forma muy concreta llamada "Telaraña Còsmica": gigantescas hebras de hidrógeno en las que las galaxias se encadenan a semejanza de perlas en un collar.
Estas hebras, se cruzan unas con otras formando nodos màs densos, y en los que el número de galaxias es todavìa mayor.
A ambos lados de cada hebra, se abren inmensos vacíos en los que práctica e inexplicablemente no hay materia, es decir, ni estrellas ni galaxias.

El récord absoluto de materia pertenece a la "Gran Muralla Hércules-Corona Boreal", que se extiende a lo largo de más de 10.000 millones de años luz, casi 1/10 parte del Universo observable, que tiene un diámetro de 93.000 millones de años luz.

Desde el año 2.019 (con los últimos datos recabados por la sonda Gaia), sabemos que el diámetro total de la Vía Láctea es de 258.000 años luz.

Daniel Pomarade, de la Universidad de París-Saclay y autor principal del estudio ahora publicado, ya dio a conocer en el año 2.014 (junto con sus colegas), el supercúmulo de Laniakea: el "Continente Galáctico" del que nosotros formamos parte y que tiene 520 millones de años luz de diàmetro.

D. Pomarade explica: "Observamos los movimientos de las galaxias fijándonos tanto en su desplazamiento hacia el rojo (lo rápido que parecen estar alejándose de la Tierra), como los 'bailes' de unas con otras debidos a sus campos gravitatorios, para hacernos una idea de la distribuciòn en 3D de la materia dentro y alrededor de la Zona de Oscurecimiento Galàctico que existe detrás de la Vía Láctea. El mapa en 3D nos muestra una fascinante burbuja de materia centrada más o menos en el punto más meridional del cielo, con una inmensa ala de barrido que se extiende hacia el norte, en la dirección de la Constelación de Cetus. Y otro brazo más grueso que lo hace en dirección opuesta, hacia la Constelación de Apus. Es posible que todavìa no hayamos podido observar totalmente el Muro del Polo Sur: anhelamos verlo cuando realicemos el próximo mapa en 3D del Universo a mayor escala".

Un saludo.

Hola.

El pasado domingo día 19 despegó con éxito la sonda Al Amal de Emiratos Árabes Unidos (EUA) hacia Marte desde el Centro de lanzamiento de Yoshinobu en Tanegashima, en Japón.
Se espera que llegue a Marte este orbitador en febrero del año 2.021 y los EUA se convierten ahora en el sexto país en mandar una sonda, tras la Unión Soviètica/Rusia, EE.UU., la ESA, Japón e India.

Datos del orbitador construido entre las Universidades de Colorado, Arizona y California:
- Pesa 1.350 kg. y mide 2,37x2,90 metros.
- Porta 2 paneles solares con una envergadura ya desplegados de 7,90 m., que generarán un mínimo de 600 vatios.
- Antena de alta ganancia de 1,85 m. de diámetro para las comunicaciones con la Tierra a través de la Red de Espacio Profundo (DSN) de los EE.UU.
- Lleva 4 propulsores de 120 newton de empuje y otros 8 de 5 newton.

Instrumentos científicos:
- Cámara EXI con una resolución mínima de 8km/píxel y màxima de 2,3km/píxel, con 5 filtros en el visible y ultravioleta, y 2 ópticas con un sensor común de 12 megapíxeles.
- Espectrómetro infrarrojo EMIRS para estudiar el polvo en suspensión de la atmósfera de Marte, las nubes de hielo de agua y de hielo de dióxido de carbono, y además analizar el ciclo de estos 2 componentes entre el suelo y la atmósfera.
- Espectrómetro ultravioleta EMUS, para estudiar cómo varían las capas altas (termosfera y exosfera) de la atmòsfera marciana y poder comprender mejor los mecanismos de escape de dicha atmòsfera.

Cuando llegue el orbitador a Marte, primero se pondrá en una órbita muy elíptica de 1.000x49.380 km. con un periodo de 40 horas y, una vez comprobado el buen funcionamiento de todos los instrumentos, se colocará en una segunda òrbita definitiva de 20.000x43.000 km. y 55 días de periodo (igual a 2,25 días marcianos o soles), con una inclinación de 25 grados para poder observar los 2 polos de Marte.

Esta misión que durará 1 año ha costado 200 millones de $ y se espera que tambièn pueda fotografiar al satélite Deimos, el menor de los dos que posee Marte.

Un saludo.

Hola.

El jueves 23 China lanzò, aprovechando la ventana de este mes de la Tierra con Marte, desde el Centro Espacial de Wenchang (en la isla de Hainán), la sonda marciana Tianwen 1 con lo que China se convierte en el sèptimo país que manda una nave hacia Marte.
Tianwen 1 incluye un orbitador y una etapa de descenso con un róver en su interior.

De los 4.920 kg. totales, al orbitador corresponden 3.175 y 1.745 son de la etapa de descenso.
Llegará la sonda el 11 de febrero del 2.021 e inicialmente se pondrá en una òrbita de 400x180.000 km. Después, reducirá el periastro hasta llegar a una òrbita científica de 265x12.800 km.

Se espera tocar suelo marciano con la etapa de descenso en la región Utopia Planitia el 23 de abril: primero mediante frenado con un paracaídas supersónico y después usando sus motores hipergólicos para aterrizar.
Una vez en el suelo, se desplegarán 2 rampas para que el róver de 240 kg. y medidas de 2x1,65x0,80 m. alcance la superficie de Marte para llevar a cabo una primera misión de 92 días de duración.

Instrumentos del orbitador:
- Cámara HRC de 10m/píxel en color y de 2,5 a 0,5m/píxel en blanco y negro.
- Cámara MRC de 100m/píxel.
- Radar OSR.
- Detector de partículas MINPA para estudiar la atmòsfera marciana y su interacción con el viento solar.
- Espectrómetro MMS para la superficie del planeta.
- Sensor MEPA para estudiar las partículas de la atmósfera.
- Magnetómetro MM.

Instrumentos del ròver:
- Radar GPR de 100 m. de alcance bajo el suelo.
- Espectrómetro infrarrojo.
- Espectrómetro láser LIBS para vaporizar rocas a distancia y analizarlas después.
- Magnetómetro MSMFD
- Microscopio.
- Estación meteorològica MMMI.
- 2 cámaras, una de ellas de corto alcance para ver los obstáculos y poder rodar por la superficie el róver.

Un saludo.

Gracias por este hilo. Me gusta muchísimo, hasta ahora no lo había leído

Hola.

Esta mañana ha partido con éxito (a bordo de un cohete Atlas desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 41 de Cabo Cañaveral), el róver Perseverance de la NASA hacia Marte, y se espera que llegue el 18 de febrero de 2.021.

Pesa 1.020 kg. y es el róver mayor y mejor equipado enviado al planeta rojo hasta la fecha, pues además de sus instrumentos científicos, porta en sus entrañas el pequeño helicóptero Ingenuity de 1,8 kg., con doble rotor y energía solar, que realizará el primer vuelo propulsado de la historia de un artefacto en otro planeta.

El ròver Perseverance tocará suelo marciano en el cráter Jezero, donde se cree existió un gran lago de agua hace miles de millones de años, y buscará vida microscópica actual o huellas químicas de la pasada, si la hubo, en el lecho y subsuelo cercano.

Instrumentos que lleva el Perseverance:
- Cámara láser para obtener microimágenes.
- Cámaras panorámicas con zoom.
- Radar subsuperficial.
- Estación meteorológica.
- Espectrómetro ultravioleta y de rayos X.
- Un sistema que produce oxígeno a partir del CO2 marciano.
- El novedoso helicóptero Ingenuity, que ha sido un desafío crearlo para volar en una atmósfera tan débil.

La NASA ha dado a conocer un video ilustrativo de 2' 58" de la misión:
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Un saludo.

Hola.

La Agencia Espacial Europea (ESA) ha querido mostrarnos, mediante un video de archivo de 2' 03" del orbitador y su cámara HRSC de la misión Mars Express que llegò a Marte el 25.12.2003, imágenes del cráter Jezero y alrededores donde aterrizará el Róver Perseverance: el lugar exacto está situado dentro del círculo amarillo.

El cráter de impacto Jezero tiene un diámetro de 45 km., y está en el borde de la cuenca llamada Isidis.
Jezero tiene un canal de entrada de agua y otro de salida. El de entrada descarga en un depósito delta-abanico, que contiene minerales ricos en agua como las arcillas de esmectita.

Los científicos piensan que el delta puede haber requerido de 1 a 10 millones de años para llegar a alcanzar su tamaño y grosor.
Esto convierte al cráter Jezero en el objetivo principal para buscar posibles signos de vida microbiana, porque las molèculas orgánicas están muy bien conservadas en los deltas de los rìos y los sedimentos de los lagos.

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Un saludo.

Hola.

Se publica en The Astrophysical Journal que un equipo de astrónomos dirigidos por Adam Miller de la Universidad de Northwestern, han visto por segunda vez en la historia un espectacular destello de luz ultravioleta, que acompaña a la explosión de una estrella enana blanca.
Las enanas blancas son los densos restos de estrellas muertas.

Este destello o flash (al que han nombrado "SN2019yvq"), es un evento extremadamente raro de supernova que puede ofrecer información de cuál es la causa de que exploten las enanas blancas, de cómo la Energìa Oscura acelera el Cosmos, y cómo el Universo crea metales pesados, como el hierro.
El hierro forma el núcleo de los planetas rocosos, como la Tierra.

Se detectó este evento justo un día después de la explosión, usando la Instalación Transitoria Zwicky en California y después el Observatorio Swift de la NASA, y está ubicado muy cerca de la cola de la constelación Draco, a 140 millones de años luz de la Tierra.
El raro flash de ultravioleta durò 2 días, lo que indica que algo dentro o cerca de la enana blanca estaba increíblemente caliente, pues las enanas blancas se vuelven con el tiempo cada vez más frías a medida que envejecen.

Dice Adam Miller: "La forma más sencilla de crear luz ultravioleta es tener algo extremadamente caliente, mucho más caliente que el Sol, en un factor de 3 ó 4 veces más caliente. La mayorìa de las supernovas no son tan calientes, por lo que no recibimos la radiación ultravioleta muy intensa. Algo inusual que desconocemos sucedió en diciembre de 2.019 para crear un fenòmeno tan caliente. Es una buena pista para entender por qué explotan las enanas blancas, un viejo misterio. Entender las formas en que explotan una enana blanca nos dará una comprensión más precisa de cómo se crea y distribuye el hierro por todo el Universo. A medida que pasa el tiempo, el material explotado se aleja más de la fuente, y a medida que ese material adelgaza podremos ver más y más profundo en su origen. Después de un año, el material será tan fino que podremos visualizar el centro de la explosión con detalle".

Un saludo.

Hola.

Un equipo de investigadores de la Agencia Espacial Japonesa JAXA al mando de Javier Peralta, publican en Geophysical Research Letters que han descubierto en el planeta Venus la existencia de una gran "muralla de nubes" de 7.500 km. de longitud que gira por el planeta a 328 km./hora, completando una vuelta cada 4,9 días.

Este "muro" se genera a una altura de la superficie que va desde los 47,5 km. a 56,5 km. y es la primera vez que se observa algo así en todo el Sistema Solar.

Este evento único se ha descubierto tras realizar durante meses multitud de combinaciones de datos recolectados entre los años 2.016 y 2.018 por los diferentes instrumentos a bordo de la sonda japonesa Akatsuki que orbita Venus.

Si algo así existiera en la Tierra, con las características de nuestra atmósfera, tendría una superficie frontal de la escala del planeta.

Si ya de por sí Venus (de diámetro parecido a la Tierra, con 12.104 km., por 12.742 km. nuestro planeta), posee una atmòsfera muy exótica, al ser 100 veces más gruesa que la terrestre, compuesta sobretodo por dióxido de carbono, cubierta por una capa de nubes formadas por ácido sulfúrico, una temperatura media de 471 grados C. y 90 atmósferas de presión, la aparición de esta superestructura ha dejado perplejos a los científicos de JAXA.

Además, la enorme temperatura (producto de un efecto invernadero descontrolado), genera unos potentes vientos de entre 200 y 400 km./hora que permiten que la atmósfera gire hasta 60 veces más rápido que el propio cuerpo rocoso de Venus, lo que se llama "super-rotación".
Y el choque de la atmósfera contra el relieve del planeta, crea a veces frentes con forma de arco y otras veces los fuertes vientos generan distorsiones con forma de Y.

Se desconoce actualmente la causa o explicación física de esta epatante muralla de nubes, pero en JAXA comentan que el equipo de Javier Peralta seguirá estudiándola por si arrojara datos para saber por qué la atmósfera de Venus gira tan rápidamente, o cómo el relieve del planeta influye en la dinàmica de los habituales potentes vientos.

Un saludo.

Hola.

Últimas observaciones realizadas con el telescopio espacial Hubble, revelan que el oscurecimiento inesperado de la estrella supergigante envejecida Betelgeuse se debe (con una altísima probabilidad), a una inmensa cantidad de gas caliente expulsado al espacio por la propia estrella, que forma una nube de polvo que bloquea su luz.

Betelgeuse, recordemos, es tan enorme que si se ubicara en el lugar del Sol, su parte más externa llegaría más allá de la órbita de Júpiter, y ha aumentado tanto de tamaño como resultado de los cambios en los procesos de fusión nuclear que ocurren en su interior.

El primer oscurecimiento repentino fue detectado en octubre del año 2.019 y a mediados de febrero del 2.020 ya se había reducido un poco, llegando a la normalidad el pasado mes de abril.

Los astrónomos piensan que se creó la vasta nube de polvo cuando el plasma supercaliente se liberò en su superficie, y pasó a través de la atmósfera caliente a las capas exteriores, lugar donde se enfrió y generò la nube de polvo que terminó bloqueando 1/4 de la luz emitida por Betelgeuse.

Betelgeuse, a 725 años luz de la Tierra, está condenada a terminar su vida en una explosión de supernova, y algunos astrónomos piensan que este oscurecimiento repentino puede ser un evento anterior a la explosión.

El equipo del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian tiene programadas nuevas observaciones de Betelgeuse con el Hubble a finales de este mes y principios de septiembre: estaremos atentos a sus resultados.

Un saludo.

Hola.

El 10 de abril de 2019 la humanidad pudo admirar por primera vez la imagen real de un Agujero Negro (AN): una mancha negra rodeada de un brillante anillo deformado.
Gracias a esta instantánea obtenida con el Telescopio del Horizonte de Sucesos, disponemos de una prueba visible y directa de la existencia de estos objetos exóticos y extremos.

Esta historia podría repetirse con los Agujeros Blancos (AB), astros tan sorprendentes y exóticos como los AN, y que también corresponden a soluciones de las ecuaciones de la relatividad general.
Podemos describirlos simplemente como ANs que evolucionan a la inversa: una película de su vida sería como la de un AN proyectada al revès, comenzando por el final.

A pesar de esta diferencia, para un observador externo sería muy difícil distinguir un AB de un AN: los dos poseen masa y un campo gravitatorio atractivo, de modo que ambos pueden mantener un disco de acreción y estar rodeados de objetos en órbita. Pero si viésemos salir un chorro de materia del agujero, sabríamos de inmediato que se trata de un AB.

La diferencia tambièn sería evidente si una nave espacial se acercase al borde de uno de estos objetos.
En el caso de un AN, podría entrar, pero quedaría atrapada por el intenso campo gravitatorio y sería incapaz de volver a salir: ni siquiera la luz puede escapar del interior de un AN (de ahí su nombre).
En cambio, la nave nunca podría penetrar en un AB: al aproximarse se enfrentarìa a un flujo de materia saliente, y le haría falta una energía infinita para entrar en el astro.

Sabemos cómo pueden surgir los ANs. Por ejemplo, cuando una estrella muy masiva llega al final de su vida, su combustible se agota y se derrumba bajo su propio peso. Entonces se produce una gigantesca explosión de supernova que proyecta las capas externas de la estrella al medio interestelar, mientras que el núcleo se comprime y se vuelve tan denso que forma un AN, delimitado por un "horizonte" que marca la frontera a partir de la cual ya no es posible escapar.

Por contrario resulta muy difícil imaginar cómo podrían formarse los ABs, y de ahí las dudas sobre su existencia.

Algunos físicos, como Carlo Rovelli (profesor de la Universidad de Aix-Marsella e investigador del Centro de Física Teòrica de Luminy), están empezando a considerar seriamente esa posibilidad: los ANs podrían morir y convertirse en ABs, con lo que la materia y energía caídas en el AN resurgirían del AB.
Esta idea surge de manera natural en la teoría en que trabaja Carlo Rovelli, "la gravedad cuàntica de bucles", y da respuesta a dos cuestiones fundamentales que los físicos tratan de dilucidar desde hace decenios.

La primera es qué ocurre en el centro de un AN. Las observaciones astronómicas revelan que hay grandes cantidades de materia cayendo en espiral sobre estos astros. Toda esa materia continúa su caída hacia el centro del agujero, pero ¿puede acumularse allí sin límite?

La segunda pregunta es qué sucede cuando un AN llega al final de su vida. En la década de 1.970, Stephen Hawking demostrò que los ANs emiten radiación (la llamada radiación de Hawking), por lo que van perdiendo lentamente su masa hasta hacerse muy pequeños.
¿Y qué pasa entonces? Nadie lo sabe.

Continuará.

Un saludo.

Hola.

La relatividad general de Einstein explica muy bien nuestras observaciones de los Agujeros Negros (AN), pero no basta para resolver estos dos interrogantes. Dicha teoría describe la dinámica de la materia y del espacio-tiempo: la materia se desplaza de acuerdo con la geometrìa del espacio-tiempo, mientras que este se deforma en presencia de la materia.

Asì pues, el espacio-tiempo no es un marco inerte donde se inscribe la realidad: su geometrìa variable determina los movimientos de la materia, de tal modo que es posible interpretarlos como el resultado de una fuerza gravitatoria. Por ejemplo, alrededor nuestro la geometría del espacio-tiempo está curvada por la Tierra, y eso es lo que nos hace caer hacia ella.

Einstein formuló la versión definitiva de su teoría en 1.915 y pocos meses después, para su sorpresa, el físico y matemátivo alemàn Karl Schwarzschild encontrò una solución exacta de sus ecuaciones. Esta solución describe la geometría del espacio-tiempo en torno a un cuerpo esférico, como una estrella o la Tierra, pero sus implicaciones físicas no acabaron de entenderse hasta varios decenios después.
Y es que si la masa del astro se concentra en una región cuyo radio es menor que el llamado radio de Schwarzschild, suceden cosas muy extrañas.

La situación se fue aclarando poco a poco gracias al británico Arthur Eddington y, sobre todo, al americano David Finkelstein: cuando la masa se encuentra dentro del volumen definido por el radio de Schwarzschild, tenemos un AN.
La superficie correspondiente a dicho radio es el horizonte del AN y representa el punto de no retorno para todo lo que caiga en él.
En los últimos años, los observatorios de Ondas Gravitacionales y el Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT) nos han proporcionado muchas pruebas empíricas de que la solución de Schwarzschild constituye una buena descripción de la realidad.

La solución de Schwarzschild nos nos dice qué sucede en el centro del AN ni en el futuro lejano.
La materia que cruza el horizonte continúa cayendo y, de acuerdo con la relatividad general, se acumula en el centro del astro. Allí la densidad se hace infinita y surge una singularidad que marcaría el fin de la realidad y donde todo, incluso el propio tiempo, dejaría de existir.

Sin embargo, esta predicción tan extrema seguramente es errónea, puesto que al acercarnos al centro de un AN abandonamos el dominio de validez de la relatividad general.
En la región central, la gravedad es tan intensa que ya no es posible ignorar los efectos cuànticos, en concreto los que experimenta el espacio-tiempo.
Para comprender lo que pasa en el corazón de un AN, necesitamos una teoría cuàntica de la gravedad.

Tener en cuenta los efectos cuànticos en las inmediaciones de la singularidad debería servir para eliminar los infinitos de las magnitudes físicas y, en consecuencia, la propia singularidad.
La mecánica cuàntica ha resuelto varios problemas de este tipo.
Por ejemplo, a comienzos del siglo XX, la descripción clásica del átomo sugerìa que un electrón en órbita iría perdiendo energìa y caerìa en espiral hasta chocar con el núcleo, una inestabilidad que habría impedido que existieran los àtomos. Pero la física cuàntica impone que, en el átomo, la energía de los electrones está cuantizada: solo puede tomar determinados valores a partir de un valor mínimo, y eso impide que dichas partículas se precipiten sobre el núcleo.

¿En qué se convertiría la singularidad del AN en el contexto de una teoría cuàntica de la gravedad?
A fecha de hoy estamos lejos de conocer la respuesta, porque aún no disponemos de una teoría semejante que suscite consenso.
Los físicos teóricos estudian sobre todo dos vías:
- La primera es la teoría de cuerdas, basada en la premisa de que las partículas fundamentales no son objetos puntuales, sino pequeñas cuerdas vibrantes.
- La segunda (la que nos interesa aquí) es la gravedad cuàntica de bucles, que postula que el propio espacio-tiempo está sometido a los fenómenos cuànticos.

Con la teoría de la relatividad general, Einstein demostró que el espacio-tiempo no es un escenario inmóvil donde evoluciona el Universo, sino que él mismo participa en esa evolución.
El espacio-tiempo no solo dicta el movimiento de la materia, tambièn reacciona a su presencia curvándose, dilatàndose o contrayèndose.
La gravedad cuàntica de bucles extiende la visión de Einstein a la realidad cuàntica del mundo: los conceptos cuànticos relacionados con las partículas también son aplicables al espacio-tiempo.

Continuará.

Un saludo.

Hola.

La gravedad cuàntica de bucles de desarrolló a partir de los años 1.980.
Los físicos comenzaron por reformular la relatividad general para que se pareciera a una teoría del electromagnetismo, ya que conocemos un procedimiento para convertir una teoría clàsica como la del electromagnetismo en una teoría cuàntica.

Los bucles de la nueva teoría son análogos a las líneas de fuerza de los campos eléctrico y magnético. Y la formulación cuàntica de las líneas de fuerza de la gravedad implica que el espacio está discretizado, compuesto de minúsculos elementos individuales o "cuantos".

A gran escala, el entramado es tan tupido que el espacio-tiempo se presenta como un continuo, cuya evolución viene descrita por las leyes de la relatividad general. Sin embargo, cuando la densidad de energía es muy alta, como en el centro de un Agujero Negro (AN), ya no podemos ignorar la estructura discreta del espacio-tiempo, y las predicciones de la gravedad cuàntica de bucles difieren de las de la relatividad general clásica.

Una consecuencia de esta discretización del espacio-tiempo es que no puede existir una singularidad, un volumen infinitamente pequeño con una densidad infinita.
En 2.014, Francesca Vidotto y Carlo Rovelli estudiaron la posibilidad de que la materia que colapsa en el interior de un AN forme un objeto de un cierto tamaño mínimo y con una densidad extrema pero finita: una estrella de Planck.
La gravedad cuàntica ejerce una presión suficiente para impedir que el colapso de la materia prosiga y dé lugar a una singularidad.
La densidad de la estrella de Planck sería la máxima que es posible alcanzar.

Pero ¿qué sucederìa después con la materia que continúa cayendo en el AN?
Solo podría hacer una cosa: rebotar.
Este escenario parece contradecir la visión clásica de un AN, según la cual (por definición) todos los objetos han de caer hacia el centro. Pero, en el centro del AN, los efectos cuànticos no solo actúan sobre la materia, sino tambièn sobre el propio espacio-tiempo.
La gravedad cuàntica permite que el espacio-tiempo del AN rebote, de modo que la geometría puede cambiar y dar lugar a una nueva región del espacio-tiempo con características distintas a las del AN.

En colaboración con Hal Haggard, del Colegio Bard de Nueva York, Carlo Rovelli demostrò que (en contra de lo que se pensaba anteriormente) las ecuaciones de la relatividad general de Einstein son compatibles con la posibilidad de que un AN se convierta en un Agujero Blanco (AB), tras pasar por una breve fase cuàntica.
Para comprender mejor lo que sucede, consideremos la trayectoria de una pelota que cae al suelo. El rebote parece una caìda vista al revés, y lo mismo pasa con un AB: este objeto serìa el alter ego de un AN, pero observado con el tiempo fluyendo en sentido opuesto.

Uno de los primeros físicos en estudiar el interior de los AN fue el irlandés John Lighton Synge, en la década de 1.930, pese a que la noción de AN aún no estaba clara por aquél entonces.
Synger demostrò que, con un pequeño ajuste de las ecuaciones de la relatividad general, era posible extender la geometrìa de un AN y conectarla con la de un AB.
La gravedad cuàntica de bucles confirma que la mecánica cuàntica permite realizar tal ajuste.

Nada tan espectacular como estas preguntas:
- ¿Dónde se encuentra el AB producido por un AN?
- ¿Está muy lejos?
- ¿Se halla conectado al AN por un agujero de gusano en el tejido del espacio-tiempo?
- ¿O está incluso en un Universo distinto?

El AB está en el mismo lugar que el AN, solo que en su futuro.
Es difìcil representar cómo evoluciona el espacio-tiempo en el interior del astro durante esta transición, pero todo es muy sencillo visto desde el exterior: en la primera parte de su vida, el agujero es negro y la materia cae en él sin oportunidad de escapar. Tras la transición cuàntica, el agujero es blanco y la materia solamente puede salir.

En concreto, para que suceda esto, debe de haber un instante en el cual el horizonte del AN se convierta en el del AB. La mecánica cuàntica es la que permite esta transición gracias al efecto túnel.
Este fenómeno consiste en una breve violación de las leyes de la física clásica (en este contexto, de la relatividad general).

Conocido desde los años 20 del siglo pasado, el efecto túnel sirve para explicar, por ejemplo, la radiación alfa: en principio, la partícula alfa (2 protones y 2 neutrones ligados) no puede escapar del núcleo atómico debido al potencial nuclear generado por las interacciones fuerte y electromagnética.
Pero merced al efecto túnel, la partícula alfa puede pasar bajo la barrera de potencial y abandonar el núcleo.

Continuará.

Un saludo.

Hola.

En 2.018, Marios Christodoulou, Fabio D'Ambrosio, Simone Speziale y Carlo Rovelli en Marsella, junto con I. Vilensky, de la Universidad Atlántica de Florida, Eugenio Bianchi, de la Universidad Estatal de Pensilvania, y Haggard, demostraron que la transición de un Agujero Negro (AN) a un Agujero Blanco (AB) por efecto túnel es posible en la gravedad cuántica de bucles.
Al mismo tiempo, Abhay Ashterak, de la Universidad Estatal de Pensilvania, y Xavier Olmedo y Parampreet Singh, de la Universidad Estatal de Luisiana, probaron que dicha transición puede producirse muy cerca del centro del AN.

Combinando estos dos resultados con la solución de las ecuaciones de Einstein fuera de la región donde los efectos cuànticos sobre el espacio-tiempo son importantes, obtenemos una completa descripción de lo que le puede pasar a un AN: la conclusión es que muere y se transforma en un AB.

Los fenómenos que dependen del efecto túnel tardan bastante en producirse, porque la probabilidad de que suceda es muy pequeña. Como resultado, algunos núcleos radiactivos que, en principio, son inestables tienen vidas medias de miles de años.
Del mismo modo, los ANs no se convierten inmediatamente en ABs, sino que presentan una vida media muy grande, sobre todo los más masivos.
En efecto, dado que el efecto tùnel es un fenómeno cuàntico, tiene más probabilidades de acontecer a escalas pequeñas y, por lo tanto, en ANs de menor tamaño.

Si los ANs estuvieran gobernados únicamente por las leyes clàsicas, serían eternos. Pero no hay nada eterno. Stephen Hawking demostró en 1.974 que los ANs emiten una radiación muy dèbil.
Para un observador distante, el AN pierde masa: se evapora.

Cuanto más pequeño se vuelve el AN debido a esta evaporación, más aumenta la probabilidad de que se convierta en AB. En un momento dado se produce la transición, y es el propio espacio-tiempo el que se transforma por el efecto túnel y cambia su geometrìa.
El AN deja de comportarse según las ecuaciones de la relatividad general clásica, se vuelve un AB y comienza de nuevo a obedecer dichas ecuaciones.

Se han descrito el nacimiento de un AB de dos maneras distintas, pero parece haber algo que no cuadra:
- Por un lado, la transición por efecto túnel requiere bastante tiempo y, en efecto, en el Cosmos vemos ANs que tienen millones de años y otros que seguramente son aún mucho más antiguos.
- Por otro lado, cuando una estrella colapsa para formar un AN, la materia cae al centro en menos de un milisegundo y tarda más o menos lo mismo en alcanzar el estado de estrella de Planck, antes de rebotar.

Así que en un caso la transformación es lenta, y en el otro, casi inmediata.
¿Cómo puede ser que el paso de AN a AB sea tan lento y tan rápido a la vez?
En realidad, esto no tiene nada de raro en el marco de la relatividad general, donde el tiempo es muy "flexible". Los objetos masivos curvan el espacio-tiempo, de manera que el tiempo se ralentiza (se dilata).

Por ejemplo, en la Tierra, el tiempo discurre más despacio al nivel del mar que en lo alto de una montaña.
El nuestro planeta el efecto es ínfimo, pero cerca de un AN se torna mucho más importante: un intervalo de tiempo muy corto en el interior del agujero le parecerá muy largo a un observador externo.
De modo que el rebote, que se produce en pocos milisegundos, se vería a cámara lenta desde fuera.
Por lo tanto, es posible que los ANs que observamos en el Universo estèn colapsando y rebotando, y nosotros percibamos una secuencia extremadamente ralentizada.

Continuará.

Un saludo.

Hola.

Sigo con la quinta parte.

La posibilidad de que los ANs se vuelvan ABs es atractiva en muchos sentidos.
Ofrece una coherente visiòn de la evolución de los ANs y aporta una solución al problema de la conservación de la información. Y presenta un paralelismo interesante con la idea de que nuestro Universo pudo comenzar con un "gran rebote", también planteada en la gravedad cuàntica de bucles.
Pero implica que el cielo deberìa estar lleno de ABs.
Si es así...¿hay algún modo de verlos?

La respuesta es "tal vez".

Los ANs que hemos identificado pueden dividirse en varias categorías:
- La primera está formada por los ANSupermasivos que habitan en el centro de las galaxias espirales.
- La segunda está representada por los ANs que han detectado los interferómetros LIGO y Virgo, objetos más masivos que las estrellas (pesan varias decenas de veces màs que el Sol), y cuyo origen aún no está claro. Podrían tener millones de años y haber experimentado un crecimiento acelerado o ser mucho más antiguos: ANPrimordiales, nacidos en los turbulentos albores del Universo.
- La tercera categoría la constituyen los remanentes que dejan las estrellas masivas tras colapsar al final de sus vidas.

Pero estos 3 tipos de ANs son demasiado grandes como para tener opciones de transformarse en ABs por efecto túnel hoy en día.

Los ANs verdaderamente pequeños son los únicos que tendrìan una probabilidad no despreciable de sufrir esta transición cuàntica. Pero quizá el Cosmos esté lleno de tales astros, que podrían haber nacido después de la gran explosión, cuando el Universo era muy denso y caliente, y se expandía muy deprisa.
Las fluctuaciones de densidad habrían generado acumulaciones localizadas de materia, que habrían dado lugar a ANs de masas muy diversas.
No sabemos cuántos de estos ANs podrían haberse formado, y por eso resulta difícil hacer predicciones sobre las poblaciones de ABs.

Y aún hay otro obstáculo: en la gravedad cuántica de bucles, la vida media de un AN depende de la radiación de Hawking y de la probabilidad de que se transforme un AB por efecto túnel, la cual no se ha determinado de manera precisa.
Los cálculos son complejos y requieren aproximaciones.

En la actualidad, podemos deducir una cota superior para la vida media cuando solo tenemos en cuenta la evaporación de Hawking (el AN pierde toda su masa a través de este mecanismo), y una cota inferior si consideramos únicamente la probabilidad de conversión por efecto túnel.
Y eso nos permite extraer algunas conclusiones.

Si la vida media fuese larga, solo los ANPrimordiales más pequeños, con masas comprendidas entre 10 elevado a 7 y 10 elevado a 12 kilogramos (aproximadamente, entre la masa del Titanic y 10 veces la de la presa china de las Tres Gargantas), se habrìan vuelto ABs y serían observables en la actualidad.
En tal caso, la mayoría de los ABs del cielo tendrían un tamaño mínimo: del orden de la longitud de Planck, unos 10 elevado a menos 35 metros.

Continuará.

Un saludo.

Hola.

Anoto la sexta y última parte.

Un aspecto interesante es que estos ABs serían bastante estables: los efectos cuànticos les impedirían perder toda su masa, por lo que su vida media serìa mayor que la edad del Universo.
Así pues, podrían contribuir a la Materia Oscura (MO), una componente del Universo 5 o 6 veces más abundante que la materia ordinaria (aquella compuesta por átomos).

Existen numerosas pruebas indirectas de la presencia de esta MO, pero su naturaleza sigue siendo un misterio y la mayoría de las hipótesis consideradas requieren modificar leyes de la física bien establecidas. Algunas de estas propuestas se basan en teorías que predicen la existencia de nuevas entidades, como las partículas supersimétricas. Sin embargo, los experimentos realizados para detectar estas partículas no han tenido éxito, lo que pone en duda la validez de estas teorìas.

La posibilidad de que la MO esté formada por pequeños ABs (y negros) no está demasiado restringida por las observaciones. En las proximidades del Sistema Solar, la densidad de MO sería de unas 0,01 masas solares por parsec cúbico. Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sol, se encuentra a 1,3 parsecs= 4,2 años luz. Para alcanzar esa cifra, bastarìa con que hubiera un AB por cada 10.000 km3.

En cambio, si la vida media de los ANs fuese corta, los agujeros primordiales que estarían transformándose hoy en día por efecto túnel tendrìan una masa comparable a la de un pequeño planeta y explotarían violentamente, convirtiendo una gran parte de su masa en radiación.
Esos sucesos emitirían ráfagas muy breves de microondas u ondas de radio, que tambièn podrían incluir una componente más energética. Pero hay muchos fenómenos astrofísicos transitorios que aún no entendemos bien, como los estallidos de rayos gamma o las explosiones rápidas de radio.
Aunque se han propuesto diversas explicaciones para estos eventos, no es imposible que una parte de ellos provenga de la conversión de ANs en ABs.

Hay una característica que nos permitiría reconocer las señales procedentes de los ABs: un desplazamiento al rojo "aplanado".
La longitud de onda de la luz emitida por un astro lejano aumenta debido a 2 fenómenos:
- La expansión del Universo, cuyo efecto es mayor cuanto más lejano y antiguo sea el astro.
- Y el corrimiento al rojo gravitacional, que crece con su masa.

Pero los primeros ANs en convertirse en ABs también serían los más ligeros, de modo que su menor corrimiento al rojo gravitacional compensaría el mayor efecto de la expansión. En definitiva, observaríamos un desplazamiento al rojo aplanado (que aumenta menos de lo esperado para objetos más y más antiguos), que podría ponerse de manifiesto a partir de análisis estadísticos con grandes cantidades de datos de rayos gamma o de explosiones rápidas de radio.

Descubrir una prueba de la existencia de los ABs (por ejemplo, en los estallidos de radiación o la MO) supondría un avance espectacular en nuestra percepción del Cosmos. Observar el nacimiento de ABs sería una forma de ver la gravedad cuàntica en acción y abriría una ventana a uno de los problemas más importantes de la física teórica: la comprensión de la naturaleza cuántica del espacio-tiempo.

Estas nuevas ideas sobre los ABs arrojan luz sobre muchos aspectos de la física teórica y la cosmologìa.
La hipótesis de la transformación de ANs en ABs aún no se ha explorado demasiado y muchas preguntas siguen sin respuesta. Y así seguirán mientras no consigamos identificar un AB.
Esperemos que nos lleve menos tiempo del que necesitamos para comprobar la existencia de los Agujeros Negros.

Un saludo.

Hola.

Como apéndice a la teoría de la gravedad cuántica de bucles, según ella el Universo habría nacido a partir de la contracción y el rebote de un Universo anterior.

Las galaxias se alejan unas de otras debido a la expansión del Cosmos.
Si retrocedemos en el tiempo, estas estructuras se aproximan entre sí, la materia se concentra y la densidad aumenta hasta hacerse infinita hace 13.780 millones de años, momento que se interpreta como el comienzo del Universo.
Sin embargo, ahí se rebasan los límites de la relatividad general. Para describir correctamente el Universo en esa època hay que tener en cuenta los efectos cuánticos del espacio-tiempo, y eso requiere una teoría cuàntica de la gravedad.

La gravedad cuàntica de bucles es una de las teorías que se han estudiado.
Una de sus consecuencias es que el espacio-tiempo es discreto y toma la forma de una malla discontinua, con cuantos de espacio-tiempo análogos a los cuantos de energìa que intercambian las partìculas según la mecánica cuàntica.
El tamaño de estos cuantos es del orden de la longitud de Planck, es decir, de unos 10 elevado a menos 35 metros.

La estructura discreta del espacio-tiempo modifica el comportamiento de la gravedad.
Los cuantos de espacio-tiempo no pueden acumular una cantidad infinita de energìa, de modo que cuando la densidad de energìa se hace demasiado grande (como en el centro de un Agujero Negro o al principio del Universo), la gravedad se vuelve repulsiva.

En este contexto no puede formarse ninguna singularidad, ni dentro de un AN ni al comienzo del Universo, asì que el Cosmos no puede haber aparecido de la nada.
En 2.007 Martin Bojowald, de la Universidad Estatal de Pensilvania, propuso que un Universo anterior habrìa colapsado sobre sì mismo hasta alcanzar la densidad crìtica para la cual la gravedad se hace repulsiva. Entonces habría rebotado, dando origen a nuestro Universo.
La gran explosión sería el instante en que se produce ese rebote.

Esta idea del "gran rebote" aparece en otros tratamientos cuànticos de la gravedad, como la teoría de cuerdas. Sin embargo, es muy difícil ponerla a prueba, porque el rebote habría borrado todas las huellas del Universo anterior.
Pero Carlo Rovelli y sus colaboradores sostienen que algunos Agujeros Blancos nacidos en ese Universo previo podrìan haber sobrevivido al rebote.
Es una idea muy especulativa, pero que abre una interesante vìa para poder comprender el Universo.

Un saludo.

Hola.

Astrónomos del Instituto Max Planck relatan en un artículo publicado en la revista Nature que han confirmado por primera vez, después de 30 años, la teoría sobre el crecimiento de jóvenes estrellas: es el campo magnètico de la propia estrella el que dirige el material del cercano disco circundante de acreción, formado por gas y polvo, hacia su superficie mediante una estrecha columna.

Han usado el instrumento GRAVITY, que combina 4 telescopios de 8 metros de diámetro de la ESO en Paranal, Chile, para formar un telescopio virtual de 100 m. de diàmetro.
Pudieron observar la parte más interna del disco de gas que rodea a la estrella TW Hydrae (a 196 años luz de nosotros), porque dicho disco de gas está alineado directamente frente a la Tierra.

Esta observación permitiò demostrar que la radiación del infrarrojo cercano emitida por todo el sistema se origina en la región más interna, lugar donde el hidrógeno cae sobre la superficie de la estrella: es un proceso conocido como "acreción magnetosférica", materia que cae guiada por el campo magnético de la estrella.

Estos resultados ayudarán a los astrónomos a comprender mejor cómo se crean las estrellas semejantes al Sol, que comienzan estando ubicadas en lo más profundo de una nube de gas.

Un saludo.

Hola.

La NASA ha terminado de fabricar el espejo principal de 2,40 m. de diàmetro y 186 kg. de peso del futuro Telescopio Espacial Panorámico llamado "Nancy Grace Roman": en honor a la astrónoma estadounidense del mismo nombre (1.925-2.018), conocida como la "Madre del Hubble" por su papel fundamental en su diseño.

Será lanzado en el año 2.025 y estudiará el Universo usando luz infrarroja, la Energía Oscura, la historia de la aceleración cósmica, tomará fotos directas de exoplanetas y tendrá un campo de visión 100 veces mayor que el Hubble.

El espejo principal, junto con otras òpticas todavía por crear, recogerá y enviará la luz a dos instrumentos:
- El Instrumento de Campo Ancho, que es una cámara de 300 megapíxeles, idéntica a la del Hubble pero con 100 veces más campo de visión del cielo.
- Al coronógrafo, que una vez extendido bloqueará la luz de las estrellas, y de este modo podrá fotografiar directamente los exoplanetas que las orbitan. Visualizará exoplanetas 1.000 millones de veces menos iluminados que sus estrellas-madres, y obtendrá detalles de los exoplanetas gigantes para poder caracterizarlos desde la Tierra.

El telescopio Nancy Roman se ubicará en el espacio a 1,5 millones de km. de nosotros, en dirección opuesta al Sol, y su forma de barril ayudará a bloquear la luminosidad no deseada del Sol, la Tierra y la Luna.

El espejo principal ya terminado está hecho de un vidrio especial de expansión ultrabaja, para distorsionar las imágenes al mínimo, teniendo en cuenta la gran diferencia de temperatura entre el laboratorio donde se fabricó y en su futuro lugar en el firmamento.
Posee una capa última de plata de menos de 400 nanómetros de espesor (200 veces menor que un cabello humano), porque la plata refleja muy bien la luz del infrarrojo cercano.

El espejo del Hubble (tambièn de 2,40 m. de diámetro, pero pesa 4 veces más), está recubierto con capas de fluoruro de aluminio y magnesio, para optimizar la reflectividad de la luz visible y ultravioleta.
Los espejos recogidos y desplegables del futuro James Webb tienen una capa de oro para sus observaciones infrarrojas de longitudes de onda màs largas.

El espejo del Nancy Roman es un prodigio de fabricación, pues está tan finamente pulido que la protuberancia media en toda su superficie es de solamente 1,2 nanòmetros: si el espejo pudiera crearse a tamaño de la Tierra, los bultitos tendrían solo 0,6 cm. de altura.

Un saludo.

Hola.

Científicos de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut, y de la Universidad de Notre Dame en Indiana, han estudiado con el telescopio espacial Hubble el gran halo que rodea a la galaxia Andrómeda (tambièn llamada M31), la más cercana a la Vía Láctea y que está en rumbo de colisión hacia esta última.

Han descubierto que el halo de Andròmeda, formado de plasma difuso y casi invisible, se extiende sorpresivamente hasta 1,3 millones de años luz de la zona central, y hasta 2 millones de años luz en algunas direcciones.
Esto significa que la parte más externa del halo de Andrómeda ya está prácticamente chocando con el halo de la Vía Láctea.
El halo de M31 tiene una estructura en forma de capas, con 2 principales de gas anidadas y diferentes.

Es el mayor estudio del halo de una galaxia efectuado hasta la fecha.
Los astrónomos encontraron que la capa más interna de Andrómeda se extiende hasta 0,5 millones de años luz, resultando mucho más dinàmica y compleja de lo inicialmente esperado.
La otra capa exterior del halo, en cambio, es màs caliente y suave.

Nos cuentan en Astrophysical Journal que han utilizado el instrumento COS (Espectrógrafo de Orígenes Cósmicos) del Hubble, para poder examinar la luz de 43 cuàsares ubicados mucho más allá de Andrómeda. Al verlos a través del halo de M31, el equipo observó cómo la luz era absorbida por el halo de Andrómeda, y cómo esa absorción cambia en las diferentes regiones del halo, pues los cuásares están bastante dispersos.

El inmenso halo de Andrómeda está formado de un gas ionizado y muy enrarecido, que no emite fácilmente radiación. Por lo tanto, rastrear la absorción de la luz ultravioleta producida por fuentes de fondo (43 cuàsares), es una buena forma de sondear este material.
La luz ultravioleta es absorbida por la atmósfera de la Tierra y no alcanza a los telescopios terrestres.

La Vía Láctea y Andrómeda se aproximarán y fusionarán para crear una galaxia gigante elíptica en unos 4.000 millones de años luz.

Un saludo.