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La danza de la destrucción: el choque de 2 estrellas de neutrones observado por primera vez en la historia

Ciencia

Por: pijamasurf - 10/17/2017

Astrónomos atestiguaron por primera vez en la historia la colisión de 2 estrellas de neutrones, uno de los fenómenos más violentos del universo, no exento de cierta inesperada poesía

Entre los muchos fenómenos sorprendentes que ofrece el espacio exterior (muchos de ellos todavía incomprensibles y algunos incluso desconocidos), los astrónomos del Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitatorias (LIGO, por sus siglas en inglés) atestiguaron uno que sin duda excede nuestra imaginación y nos recuerda la magnitud de las fuerzas que circulan a cada instante en el cosmos. 

Se trató de la colisión de dos estrellas de neutrones, uno de los fenómenos más violentos que pueden ocurrir en el universo y que, por la energía implicada en el choque, culmina con el colapso de ambas estrellas en un agujero negro.
Entre las estrellas conocidas por el ser humano, las de neutrones son las de menor tamaño, con un diámetro que suele oscilar entre los 20km. En parte, sus dimensiones se deben a que las estrellas de neutrones son el núcleo colapsado de una estrella mayor, lo cual a su vez, aunque pequeñas, las hace también las más densas de entre las conocidas, con una masa que puede llegar a ser el doble de la de nuestro sol. Por otro lado, se les llama "de neutrones" porque esa es casi la única partícula subatómica que las compone, luego del efecto combinado de la explosión de supernova de una estrella masiva que les da origen y el colapso gravitatorio sobre su núcleo.

En el caso de la colisión observada, las protagonistas fueron dos estrellas de neutrones localizadas a 130 millones de años luz de la Tierra, con una masa ligeramente superior a la del Sol y, al momento en que inició la observación, con poco más de 300km de distancia entre sí. Los astrónomos recibieron la alerta sobre el suceso porque ambas estrellas empezaron a girar a tal velocidad que el espacio-tiempo comenzó a alterarse. Al principio, los astros giraban 20 veces por segundo alrededor uno del otro; 100 segundos después, los giros eran de 2 mil veces por segundo, acercándose cada vez más, en una especie de danza fatal e inesperadamente hermosa en su destrucción inminente. Un par de segundos después, el telescopio espacial Fermi de la NASA registró una ráfaga intensa de rayos gamma y restos de materia cósmica. 

Esta animación de la NASA ayuda a ilustrar el fenómeno:

Según dice Hannah Devlin en The Guardian, no sin cierto laconismo, “lo que pasó después es incierto”. Hasta ahora la teoría dicta que, al colisionar dos estrellas de neutrones, ambas desaparecerían en el agujero negro creado por su choque. Sin embargo, en esta ocasión dicho agujero negro tiene un tamaño menor al esperado. De cualquier manera, esta es también la primera ocasión en que se atestigua el surgimiento de un agujero negro, lo cual tampoco es un hecho menor, según acotó David Shoemaker, vocero de LIGO.

Por otro lado, los instrumentos de observación detectaron la presencia de elementos pesados como el oro y el platino después de la colisión, con lo cual se ha confirmado la idea –hasta ahora sólo teórica– de que la creación de este tipo de metales requiere de un choque con la suficiente energía como para añadir neutrones a un núcleo atómico.

Los resultados de estas observaciones fueron publicados el pasado 16 de octubre en distintas revistas especializadas. El evento es considerado uno de los más afortunados en la historia de la astrofísica moderna, con el añadido poético de que dicha explosión mostró también como se produce el elemento oro en una explosión cósmica.

 

También en Pijama Surf: Esta es la primera imagen de un agujero negro (y es bastante poética)

Científicos logran descifrar los misterios del reloj biológico y obtienen el Nobel por esto

Ciencia

Por: pijamasurf - 10/17/2017

Científicos han logrado entender cómo el reloj biológico o ritmo circadiano se sincroniza con la Tierra y afecta procesos metabólicos y regula el sueño, entre otras cosas

El primer Premio Nobel del 2017 ha sido para los investigadores estadounidenses Jeffrey Hall, Michael Rosbash y Michael Young, quienes recibieron el Nobel de Medicina por explicar "los mecanismos moleculares que controlan los ritmos circadianos", esto es, el llamado reloj biológico de los seres vivos, particularmente de los humanos. Los ritmos circadianos controlan, entre otras cosas, el sueño, e influyen en el metabolismo y otros procesos vitales para la salud. Se ha encontrado que tales ritmos están sincronizados con la Tierra y su relación con el Sol. La Academia Sueca menciona:

Sus descubrimientos explican cómo las plantas, los animales y los humanos adaptan su ritmo biológico de manera que esté sincronizado con las revoluciones de la Tierra... Nuestro reloj interno [...] regula funciones críticas como el comportamiento, los niveles de hormonas, el sueño, la temperatura corporal y el metabolismo... Un desajuste crónico entre nuestro estilo de vida y el ritmo dictado por nuestro reloj interno [se ha asociado a] un aumento del riesgo de varias enfermedades.

Los estudios de estos investigadores demuestran la importancia del sueño en la salud, ya que los desajustes circadianos pueden llevar a enfermedades como "el cáncer, enfermedades neurodegenerativas y trastornos metabólicos", como la diabetes tipo 2. Además de afectar el sueño, las perturbaciones de este ritmo diurno están relacionadas "con la depresión, el trastorno bipolar, la función cognitiva y la formación de recuerdos". 

Los investigadores confirmaron algo que ya se sospechaba claramente: la luz solar ayuda a sincronizar el reloj biológico del ser humano, y la exposición a más o menos horas de luz perturba el reloj biológico. La luz solar está ligada a la producción de la hormona melatonina, llamada "la hormona del sueño". Demasiada exposición a la luz, incluyendo sobre todo luz artificial después del atardecer, suele perturbar el sueño. Por otro lado, demasiada poca luz solar ha sido asociada con perturbaciones en el estado de ánimo. 

Se descubrió, asimismo, que la luz solar ayuda a sincronizar el reloj biológico en el cuerpo humano y que la exposición a un exceso de luz a horas inapropiadas puede perturbar dicho reloj.

Generalmente, debido al ritmo circadiano que controla diferentes producciones de hormonas y sustancias endócrinas, la temperatura corporal es mínima de madrugada y máxima por la tarde, el nivel de alerta es máximo por la mañana y la tensión arterial es máxima por la tarde; y aunque la somnolencia aumenta de manera transitoria a primera hora de la tarde, el sueño profundo es máximo por la noche.