IMPULSA LA UNAM INVESTIGACIONES DE CIENCIAS EXACTAS PARA RESOLVER PROBLEMAS SOCIALES

Boletín UNAM-DGCS-178
Ciudad Universitaria.
06:00 hrs. 24 de marzo de 2010

• Trabajos transversales como los del Centro de Ciencias de la Complejidad utilizan física, matemáticas y cómputo para analizar epidemias, biodiversidad y urbanismo, dijo Vladimir Ávila Reese, del Instituto de Astronomía

• El astrónomo universitario consideró que las ciencias exactas requieren ser más integradoras y planificadas hacia la sociedad y sus problemas

Las ciencias exactas son generadoras de nuevo conocimiento fundamental para saber cómo funciona la naturaleza, pero tienen mucho que aportar para resolver problemas sociales, consideró Vladimir Ávila Reese, del Instituto de Astronomía (IA) de la Universidad Nacional.

Vladimir Ávila Reese, investigador del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM.

“En ese sentido, hay esfuerzos interesantes en la UNAM, como el trabajo del Centro de Ciencias de la Complejidad (C3), en el que investigadores de física, matemáticas y computación de alto nivel, abordan de manera transversal temas de complejidad ecológica, como la biodiversidad y el comportamiento colectivo de los animales; de complejidad médica, como las epidemias, el cáncer y la diabetes; de inteligencia computacional, con temas como la vida artificial, y de complejidad social, como la salud, el urbanismo y la educación”, refirió.

El astrónomo dijo que en esta casa de estudios se realizan diversos esfuerzos por difundir conocimientos científicos entre la sociedad. “Pero dentro y fuera de la institución se requiere ser más incisivos para convencer de la importancia de invertir en educación, ciencia y tecnología, motores del desarrollo de un país”, afirmó.

“Estas tres áreas de generación de conocimiento están directamente relacionadas con el avance de un país en lo intelectual, lo económico y lo social”, advirtió en la conferencia Las ciencias exactas en el contexto social. El caso de la UNAM.

En la charla, ofrecida en el XIII Seminario de Economía, Ciencia y Tecnología “Una mirada panorámica de la UNAM”, organizado por el Instituto de Investigaciones Económicas (IIEc), Ávila Reese recordó que la Universidad Nacional es la institución mexicana que realiza más estudios en todas las áreas del conocimiento, desde las ciencias exactas y naturales, hasta las humanidades y las ciencias sociales.

“Pero aún nos falta llegar más a la sociedad, especialmente a la educación básica, para que conozcan lo que hacemos y se sepa por qué generar conocimiento científico en todas las ramas del saber es importante para el país”, dijo.

Consideró que las ciencias exactas requieren ser más integradoras y planificadas hacia la sociedad y sus problemas.

Sociedades del conocimiento

Reconoció que, pese a sus significativos avances, el pensamiento científico apenas tiene cuatro siglos en la humanidad, mientras el pensamiento mágico existe hace 200 mil años en diversas culturas, el religioso hace siete mil, y el metafísico (impulsado por la cultura griega) está presente hace dos mil años.

Asimismo, señaló que el pensamiento científico debe acompañarse además de un gran sentido humanista y ecológico, dos elementos que crean una conexión social.

“Temas que durante el siglo XX causaban extrañeza y asombro, han dado grandes aplicaciones, como la física cuántica, de la que deriva la electrónica; la física atómica, de donde se desarrollaron varios usos de la energía, la electricidad y muchas aplicaciones médicas, y la astronomía, que además de enseñarnos cómo es el Universo, ha tenido aplicaciones en la óptica, en equipos médicos y en las cámaras digitales que hoy están integradas, incluso, a los teléfonos celulares”, concluyó.

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NUEVA FORMA NUMÉRICA DE ESTUDIO DEL ESPACIO ESTELAR

• El físico Miguel Alcubierre convierte ecuaciones planteadas por Einstein en códigos computacionales que buscan utilizar modelos astronómicos reales

• Con esa herramienta explica el proceder de las ondas gravitacionales, con las que estudia colisiones de agujeros negros y el origen del Universo

• Por su trayectoria, el investigador del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM recibirá la Medalla al Mérito en Ciencias y Artes de la Asamblea Legislativa del DF

Un conjunto de ecuaciones planteadas teóricamente hace casi un siglo por el físico Albert Einstein para explicar la gravedad, podrían resolverse con la utilización de supercomputadoras gracias a la relatividad numérica, una rama de la física que “traduce” las sentencias matemáticas a un lenguaje capaz de ser procesado por las máquinas.

El ejercicio permitirá a los físicos del siglo XXI abordar fenómenos reales de la naturaleza, como el comportamiento entre dos estrellas o una colisión de agujeros negros.

Experto en relatividad numérica, el doctor en Física Miguel Alcubierre Moya, investigador del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) de la UNAM, define a la Teoría de la Relatividad de Einstein como una teoría sobre la gravedad.

“La relatividad es la teoría de la gravitación, la teoría moderna que nos explica cómo funciona la fuerza de la gravedad, la atracción de los planetas, del Sol, de las estrellas, la formación de galaxias y el origen del Universo”, resumió.

El académico del Departamento de Gravitación y Teoría de Campos del ICN, explicó que para resolver esas ecuaciones desde la teoría se utilizan ejemplos ideales, como una sola estrella redonda y perfecta.

“Pero cuando usamos ejemplos reales, como dos estrellas y una galaxia, las ecuaciones son tan complicadas que no se pueden resolver a mano y necesitamos códigos numéricos y usar computadoras para resolverlas. Ese es mi trabajo”, comentó.

Para procesar las ecuaciones en computadoras, Alcubierre y sus colegas utilizan un lenguaje de programación de alto nivel, llamado Fortran, al que trasladan un código con el contenido de las ecuaciones para que la supercomputadora Kan Balam haga aproximaciones.

Alcubierre se ha dedicado a resolver ecuaciones de la relatividad general estudiando colisiones de agujeros negros. “He estudiado qué pasa cuando dos agujeros negros chocan, cómo se comportan y si emiten ondas gravitacionales”, señaló.

En busca de ondas gravitacionales

Así como las ondas electromagnéticas se relacionan con la electricidad y emiten ondas de radio, rayos X y rayos gamma, existen otro tipo de ondas, las gravitacionales, asociadas a la gravedad.

“Se producen en el campo de gravedad que fluctúa, y en principio se podrían detectar desde la Tierra. Mi trabajo ha sido predecir qué señales de este tipo podríamos esperar cuando dos agujeros negros chocan”, detalló Alcubierre.

Hasta ahora, el investigador de la UNAM ha realizado predicciones teóricas, sin embargo, los agujeros negros ni las ondas gravitaciones que estudia se han visto.

“Las ondas gravitaciones son muy débiles, y no hemos tenido la tecnología suficientemente avanzada para detectarlas”, comentó.

Pero esto será por poco tiempo, pues desde hace dos años existen en Estados Unidos, Italia y Alemania cuatro observatorios dedicados a buscar ondas gravitacionales. “No han visto nada todavía nada, pero es porque aún no han logrado la sensitividad adecuada. Si todo sale bien, en el transcurso de la próxima década, entre el 2010 y el 2020 deberían verse por primera vez ondas gravitaciones en estos observatorios”, señaló.

Cuando estas ondas se capten, Alcubierre y otros físicos teóricos podrán comparar su trabajo con las observaciones experimentales.

“Las ondas gravitacionales casi no interaccionan con la materia. Con ellas podríamos ver las oscilaciones del centro de una estrella, porque todo lo que hay afuera es invisible en ese espectro. Podríamos ver cuando una estrella se muere, cuando se convierte en hoyo negro, cómo colapsa el centro, o ver mucho más claro y más lejos el origen del Universo”, señaló.

La detección de ondas gravitacionales se realiza con unos aparatos llamados interferómetros, muy distintos a los telescopios, y formados por dos grandes tubos de hasta cuatro kilómetros de largo que contienen un haz láser al vacío.

“Los interferómetros envían un rayo láser, que atraviesa un semiespejo, que deja pasar la mitad de la luz y la otra mitad la refleja. Ese láser se divide en dos, y envía los rayos a espejos distintos y muy lejanos, en donde la luz rebota, regresa y se combina otra vez. Es un equipo parecido a una L, que en el punto de unión tiene el espejo inicial y cada brazo es la ruta de cada láser”.

En los interferómetros se miden diferencias en la distancia de ambos brazos del equipo, usando un patrón de interferencia, que ocurre cuando una onda gravitacional, cuando pasa por un objeto, lo comprime y lo alarga un poquito, de diferente forma en las direcciones opuestas.

“Cuando pasa la onda gravitacional, uno de los brazos del interferómetro hace al objeto un poquito más corto, y el otro, un poquito más largo, y podemos medir la diferencia”.

Medalla al Mérito

Por su trayectoria científica, Miguel Alcubierre recibirá la Medalla al Mérito en Ciencias y Artes que otorga la Asamblea Legislativa del DF.

El investigador del ICN consideró importante el impulso que el gobierno del DF ha dado a la ciencia. “Creo que es fundamental que al gobierno le interese la ciencia, le preocupe, que invierta en ciencia y se de cuenta que la ciencia no es un lujo, es algo que necesitamos si queremos dejar de ser subdesarrollados”, finalizó.

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EL EQUINOCCIO DE PRIMAVERA INICIA ESTE SÁBADO 2

Boletín UNAM-DGCS-169
Ciudad Universitaria.
14:00 hrs. 19 de marzo de 2010

• A las 11:32 horas ocurrirá el evento astronómico, donde la duración del día y la noche son iguales en todo el mundo, con excepción de los polos

• En las culturas teotihuacana y maya, la época marcaba el fin del frío y el inicio del calor, con temperaturas asociadas a la siembra y cosecha, explicó Daniel Flores Gutiérrez, del Instituto de Astronomía de la UNAM

Este sábado 20 de marzo a las 11:32 horas ocurrirá el equinoccio, un breve evento astronómico que dará inicio a la primavera en el hemisferio norte del planeta.

“Durante el equinoccio la duración del día y la noche son iguales, de ahí su nombre latín (aequinoctium) que significa ‘noche igual’”, explicó Daniel Flores Gutiérrez, investigador del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM.

En muchas culturas antiguas, el equinoccio marcó el término de una época de bajas temperaturas y el inicio del calor; también se relacionó con los ciclos de siembra y cosecha, dijo Daniel Flores Gutiérrez, del Instituto de Astronomía.

Esta misma duración del día y la noche ocurre en todo el planeta, a excepción de las regiones polares; en el polo Norte el equinoccio de marzo marca el paso de una noche de seis meses a un día también de seis meses, mientras en el Sur, señala el fin de un día de medio año e inicia una noche de igual lapso de tiempo.

El equinoccio iniciará en la mañana, cuando la salida del Sol prácticamente estará en el ecuador celeste.

“Esa es la característica que define al equinoccio. Es el instante en que el Sol va de la región sur de la bóveda celeste al norte y cruza el ecuador celeste. En ese momento, el centro de la Tierra está en el ecuador”, detalló Flores.

Equinoccios en Mesoamérica

Experto en arqueoastronomía –la astronomía de nuestros antepasados– Flores consideró que la precisión que se tiene actualmente de diversos eventos planetarios es consecuencia de la observación sistemática que el ser humano ha hecho de la naturaleza durante varios siglos.

“Desde que tuvo conocimiento de sí mismo, ha querido explicar los fenómenos que observa; los astronómicos son particularmente atractivos, porque nos envuelven, llenan constantemente nuestra cotidianidad, vemos la salida y la puesta del Sol, los ciclos de la Luna y las estrellas. Son sucesos inalcanzables para nosotros, sin embargo están ahí”, señaló.

En el caso del equinoccio, en muchas culturas antiguas marcó el término de una época de bajas temperaturas (el invierno) y el inicio del calor (la primavera).

En Mesoamérica, también se relacionó con los ciclos de siembra y cosecha. “Fue una guía agrícola y de símbolos más profundos de índole religiosa”, explicó el astrónomo.

En las culturas mesoamericanas, además del cambio de estación, había un simbolismo más abstracto, asociado a cuatro fechas calendáricas: el 12 de febrero, el 30 de abril, el 13 de agosto y el 24 de octubre, todas relacionadas con diversas posiciones del Sol en el horizonte y con la orientación de las pirámides y otros edificios.

“Hoy, la observación se realiza con telescopios cada vez más sofisticados, pero antes se hizo a simple vista, mirando la entrada y salida del Sol y la Luna, y acumulando datos en diversos periodos y generaciones. El conocimiento de culturas mesoamericanas como la teotihuacana y la maya requirió un trabajo colectivo, detallado en códices y murales, que pasó de una generación a otra”, detalló Flores.

La asociación más emblemática entre el equinoccio y las culturas mesoamericanas se ubica en el sitio maya de Chichén Itzá, donde durante la puesta de Sol del día del equinoccio se proyecta el perfil de la sombra en la escalinata sur de la pirámide de Kukulcán, también conocida como “el Castillo”.

La proyección solar sobre la pirámide consiste en siete triángulos de luz invertidos, resultado de la sombra que proyectan las nueve plataformas del edificio durante la puesta de Sol. La imagen es semejante a una serpiente.

Anuario astronómico

En el Instituto de Astronomía, Daniel Flores es responsable del Anuario del Observatorio Astronómico Nacional, que desde 1881 se publica cada año para tener un compendio de los eventos astronómicos observados.

“Publicamos tablas de posiciones del Sol, la Luna y las estrellas, así como las estaciones del año, los equinoccios, solsticios y fenómenos astronómicos como conjunciones planetarias y lluvias de estrellas”, concluyó.

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****XIII Reunión Regional Latinoamericana de la UAI****

8 al 12 de noviembre del 2010
Primer Aviso

Invitamos a la comunidad astronómica internacional, en particular a la latinoamericana, a participar. Esta Reunión, auspiciada cada tres años por la Unión Astronómica Internacional, se celebrará en esta ocasión en Morelia, Michoacán, México.

El programa de la Reunión es muy amplio y ofrece la oportunidad a los astrónomos latinoamericanos de participar con una gran variedad de temas. Para mayor información, consultar
http://larim2010.crya.unam.mx

La fecha límite para inscribirse y solicitar apoyo como astrónomo joven es el 30 de junio del 2010. La fecha límite para inscribirse para los demás participantes es el 30 de septiembre del 2010.

Atentamente, los Comités Organizadores.

CON CUATRO PROYECTOS MUNDIALES, LA UNAM MODERNIZA EL OBSERVATORIO ASTRONÓMICO NACIONAL

Boletín UNAM-DGCS-144
Ciudad Universitaria.
12:30 hrs. 7 de marzo de 2010

• Telescopios robotizados, equipos en red para monitorear el cielo y una cámara prototipo hecha en la Universidad, son parte de la tecnología que actualizará el sitio ubicado en San Pedro Mártir, Baja California

• Mediante convenios con Francia, China, España, Taiwán y Estados Unidos, se impulsa la investigación espacial y la formación de recursos humanos competitivos, dijo José Franco López, director del IA

A través de convenios de colaboración científica con Francia, China, España, Taiwán y Estados Unidos, el Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM trabaja en cuatro proyectos para estimular la investigación internacional conjunta, impulsar el desarrollo de recursos humanos y modernizar el Observatorio Astronómico Nacional (OAN) de San Pedro Mártir, uno de los sitios más privilegiados del mundo para estudiar el cielo y las estrellas.

Ubicado a dos mil 830 metros sobre el nivel del mar en la Sierra de San Pedro Mártir, en Baja California, el lugar es uno de los más altos y oscuros del país, condiciones que permiten observaciones del Universo sin interferencias.

La parte general del proyecto implica una relación estrecha entre investigadores mexicanos y extranjeros, así como un nexo entre telescopios espaciales y terrestres, detalló en entrevista José Franco López, director del IA.

“Los telescopios espaciales observan en alguna longitud de onda, como rayos X, gamma o ultravioleta, mientras los terrestres observan en el óptico infrarrojo. La idea es tener equipos robóticos que hagan un monitoreo constante del cielo. Aunque no tienen mucha resolución, cuando detectan algo de interés científico dan las coordenadas de ubicación de un evento, y un telescopio terrestre observa en esa dirección con más profundidad en el óptico infrarrojo”, comentó.

Proyectos BOOTS y SVOM

El proyecto BOOTS se realizará con investigadores españoles del Instituto de Astrofísica de Andalucía, quienes desarrollan investigación espacial.

“La idea es poner un telescopio óptico pequeño, de 60 centímetros, en el Observatorio de San Pedro Mártir, que sería parte de una red que ese grupo español hace en varias partes del mundo, como Nueva Zelanda, Rusia y ahora México”, dijo Franco.

Los telescopios robóticos en red estarán distribuidos en varias partes del mundo para tener observación del cielo durante las 24 horas del día desde los dos hemisferios del planeta.

“BOOTS es una red de monitoreo para hacer seguimiento de estallidos que puedan ocurrir en el Universo, en diferentes latitudes de onda, y está asociada a telescopios en el espacio”, enfatizó.

El responsable científico por parte de México es Leonid Georgiev, investigador del IA. Se estima que ese telescopio se instale en Baja California en 2011.

Por su parte, el proyecto SVOM implica instalar en el Observatorio Astronómico Nacional un telescopio robótico de 1.3 metros, que estaría relacionado con un satélite espacial que China y Francia planean lanzar hacia 2013 para realizar observaciones en rayos gamma.

“El satélite espacial daría la alerta de algún estallido de rayos gamma y el telescopio terrestre ubicado en San Pedro Mártir observaría a profundidad el fenómeno”, detalló.

Por parte de la UNAM, los responsables en México son William Lee y Jesús González, ambos investigadores del IA.

TAOS y la cámara RATIR

Un tercer plan internacional se proyecta con científicos de Taiwán y Estados Unidos, quienes ya tienen un grupo de telescopios en la isla de Taiwán y quieren ampliarlo a esta parte del mundo.

“Su primera opción es Hawai, y la segunda, San Pedro Mártir. Tenemos que esperar a que decidan si instalan su equipo en México, lo que podría ocurrir el año entrante. Se trata de un telescopio robótico de 1.3 metros, que es pequeño pero estaría comunicado con la red que ya tienen”, explicó Franco.

Del lado de la UNAM, el plan está a cargo de Mauricio Reyes Ruiz, investigador del IA en la sede de Ensenada.

El cuarto proyecto, implica el diseño y construcción en la Universidad Nacional de la cámara RATIR, que formará parte del telescopio de 6.5 metros que ya se construye en colaboración con las universidades de California y Arizona, ambas de Estados Unidos, así como con el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), de México.

“El proyecto del telescopio de 6.5 metros ya está en marcha, pero entre el Instituto de Astronomía de esta casa de estudios y la Universidad de California desarrollaremos una cámara muy compleja, será un prototipo que podrá estar listo a fin de año y ya estamos trabajando con financiamiento de la NASA”, señaló Franco.

Se contempla robotizar un telescopio de 1.5 metros que ya existe en San Pedro Mártir, para instalar en ese equipo la cámara RATIR, en el que trabajarán Alan Watson, Michael Richer y David Hiriart, tres investigadores del IA al frente del proyecto por parte de esta casa de estudios, quienes a fin de año planean concluirla.

A diferencia de los otros proyectos, en los que España, Taiwán y Francia traerán sus equipos a México, en el caso de RATIR habrá un desarrollo tecnológico propio.

“Estos planes permiten tener la experiencia de implementar la robotización, que implica que tenemos los recursos humanos para hacer el mantenimiento y manejo de otros telescopios. Con esta experiencia multiplicada por cuatro podremos hacer ciencia, desarrollos tecnológicos y capacitar personal especializado”, destacó Franco.

El astrónomo indicó que los telescopios robóticos permiten ser más eficientes en la observación, pues se mueven muy rápido y se pueden programar por día, semana o mes.

Taller del Nasa Astrobiology Institute

Los dias 11 y 12 de marzo del 2010
entre las 9 am y las 7 pm en el auditorio Paris Pishmis
se transmitirá por videoconferencia el taller
del Nasa Astrobiology Institute:
"Workshop Without Walls":
"The Organic Continuum from the ISM to the Early Solar System"

Estan todos cordialmente invitados :)

El programa del evento se anexa en formato PDF y tambien puede ser consultado en:
http://astrobiology.nasa.gov/nai/2010vcworkshop/

MÍNIMA, LA REDUCCIÓN DE LA DURACIÓN DE LOS DÍAS

Boletín UNAM-DGCS-136
Ciudad Universitaria.
14:45 hrs. 3 de marzo de 2010

• Jaime Urrutia Fucugauchi, especialista del Instituto de Geofísica (IGf), explicó que la reducción de 1.26 milisegundos al día, es un cambio muy pequeño e imperceptible en la vida cotidiana

• Lo más importante es la modificación en el vínculo que mantiene la Tierra con la Luna

Tras el terremoto chileno, el eje de la Tierra se desvió ocho centímetros; sin embargo, este efecto no es el más grande e importante, sino la relación que mantiene la Tierra con la Luna.

El movimiento de 2.7 milisegundos provocado por el sismo que se registró en Chile, es un cambio muy pequeño e imperceptible en la vida cotidiana que ocasionará una mínima reducción de la duración de los días, explicó Jaime Urrutia Fucugauchi, especialista del Instituto de Geofísica (IGf) de la UNAM.

Incluso, la reducción de 1.26 milisegundos al día, agregó, está por debajo de la capacidad de detección experimental de medición.

Luego de que especialistas de la NASA informaran que tras el terremoto chileno de 8.8 grados en escala de Richter, el eje de la Tierra se desvió ocho centímetros, Urrutia Fucugauchi precisó que este efecto no es el más grande e importante, sino la relación que mantiene la Tierra con la Luna.

La interacción entre ambas, explicó, ha ido modificando la duración del día y este cambio ha sido acumulativo. En el periodo precámbrico el día sólo tenía una duración de 10 horas.

Esto, agregó, se debe a que la Luna se aleja paulatinamente y el día es más largo porque la Tierra rota un poco más lento. La intención de medir esto en los temblores, mencionó el investigador del IGf, es conocer si puede o no contrarrestar el efecto.

Entre los investigadores, mencionó, se tiene la teoría de que los milisegundos son acumulativos. Por ello, desde 1960 analizamos si los temblores de grandes magnitudes pueden ocasionar una acumulación de efectos secundarios.

Sin embargo, dijo, esto aún no se puede comprobar porque la capacidad de detección es insuficiente para medir cambios tan pequeños, aunque se mantiene la idea de que los efectos sí se acumulan.

Urrutia Fucugauchi señaló que un .00126 segundo, es decir, una milésima de segundo, está por debajo de la medición directa de la rotación.

Cualquier redistribución de masa en la superficie de la Tierra provoca el cambio en su velocidad de rotación. Tenemos cambios similares de un milisegundo con las variaciones que sufre el planeta al darle la vuelta al Sol.

En el invierno, sostuvo, la rotación se hace un poco más lenta y el día se incrementa un milisegundo; y en el verano, ocurre lo contrario, la rotación aumenta y el día se hace más corto.

“Si se pone un giróscopo a rotar y se le da un empujón, éste puede ocasionar que gire más rápido o más lento, según sea la intensidad. Este efecto ocurrió con el temblor, es como un empujón que se le dio a la Tierra, lo que ocasionó una modificación en su rotación”, detalló.

Chile tiene los registros de temblores de mayor intensidad. En l960, la magnitud fue de 9.5 en la escala de Richter. “No hay ninguno que se le acerque”.

Para concluir, subrayó que comparando los efectos que causó el temblor de Sumatra en diciembre de 2004 con una magnitud de 9.1, se pensaría que éste tendría efectos más importantes; sin embargo, son menores y se debe a que cuando la perturbación del sismo es en la parte ecuatorial, el efecto es menor, y si se afecta la parte de latitudes más altas, es mayor.

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Deconstruyendo a la materia oscura: elucidando su naturaleza a través de los agujeros negros más masivos del Universo.

Xavier Hernández, William Lee
Instituto de Astronomía, UNAM

Uno de los resultados más sorprendentes de la astrofísica contemporánea es que la estructura del Universo a gran escala parece estar dominada por la materia oscura. Esta materia no interacciona con la luz por lo que no puede ser observada, y su naturaleza es desconocida. Sin embargo su presencia se deduce por los efectos gravitacionales que produce sobre el movimiento de otros cuerpos, suponiendo que dichas fuerzas se comportan de la misma manera a pequeñas y a grandes escalas.

Hoy en día, se piensa que las aglomeraciones de materia oscura llevan a la formación misma de las galaxias, atrayendo el gas hacia sus regiones centrales, formando estrellas y otros sistemas observables. Un objeto de estudio es el grado de concentración de materia oscura hacia su centro: crece a niveles altos como sugieren las grandes simulaciones cosmológicas de formación de galaxias, o alcanza un valor máximo y luego se mantiene constante?

La respuesta es importante porque nos puede dar información sobre la naturaleza física de esta misteriosa componente. Por ejemplo, si se confirmara que las concentraciones no crecen mucho, podría deberse a que la materia oscura produce presión como un gas ordinario, restringiendo los modelos que pretendan explicar sus características.

En un artículo que se publicará próximamente en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Xavier Hernández y William Lee, investigadores del Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México, reportan que han encontrado una restricción en este contexto, relacionada con la presencia de agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias, y de su interacción con la materia oscura que los rodea.

Los agujeros negros absorben todo lo que pasa cerca de ellos, incluyendo a la materia oscura, y ni siquiera la luz puede escapar. Que tan cerca? Depende de su masa: mientras más masivo sea, mayor es la región donde se da la absorción. Observaciones de los cuasares, brillantes galaxias lejanas, han confirmado que los agujeros negros en sus centros tienen masas que van desde millones hasta miles de millones de veces la del Sol. Estos absorberían materia oscura millones de millones de millones de veces mas rápido que un hoyo negro con la masa del Sol. Sus edades son de miles de millones de años, así que la absorción de materia oscura a ritmos elevados habría hecho ya, en el caso de los más masivos, que el agujero absorbiera la mayor parte de la materia oscura que lo rodea, casi engullendo a su halo de materia oscura entero.

Un agujero negro supermasivo en el centro de una gran galaxia absorberá materia oscura a un ritmo que depende de su masa y de la concentración de ésta a su alrededor. Crédito de imagen: Felipe Esquivel Reed.

Este efecto desbocado produciría no un cuasar o galaxia común y corriente, sino un objeto exótico que no hemos observado, y se deduce entonces que la densidad central de materia oscura en estos casos no rebasa unas 2,500 veces la que se infiere para la vecindad solar.

Esto sugiere que la densidad de materia oscura en los centros de las galaxias termina por aproximarse a un valor constante. Contrastando con los resultados actuales de modelos cosmológicos, la conclusión del trabajo de Hernández y Lee es que probablemente es necesario revisar las hipótesis comúnmente aceptadas de las que estos dependen.

CON ONDAS DE RADIO ESTUDIAN EN MORELIA EL NACIMIENTO DE ESTRELLAS MASIVAS

Boletín UNAM-DGCS-127
Ciudad Universitaria.
12:30 hrs. 27 de febrero de 2010

• Esas formaciones gigantes aportan elementos esenciales para la vida, pues al morir eyectan calcio y hierro que llega a los seres vivos, dijo Stanley Kurtz, del Centro de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM

• Utilizando radiotelescopios y “faros naturales” llamados máseres, el científico investiga las regiones H II, cunas de estrellas masivas

Las estrellas masivas son astros gigantes, cuyos tamaños son entre ocho y 30 veces más grandes que nuestro Sol. Aunque constituyen minoría en el Universo, son fundamentales en la estructura del medio interestelar y la vida en la Tierra.

Así lo afirmó el doctor Stanley Eugene Kurtz, investigador del Centro de Radioastronomía y Astrofísica (CRyA) de la UNAM, quien en el campus Morelia de esta casa de estudios, indaga cómo nacen esas enormes estrellas y qué características tienen las cunas donde se desarrollan: unas nubes de gas y plasma conocidas como regiones H II.

“El nombre de región H II se refiere al grado de ionización del átomo de hidrógeno, cuando el electrón ya fue quitado de su núcleo y el electrón y el protón andan sueltos”, explicó Kurtz.

Nacidas de un colapso

Las estrellas masivas se forman tras un colapso generado por la gravedad que produce nubes enormes, cientos de veces más grandes que el Sistema Solar y que, aleatoriamente, contienen grumos más densos y fríos en algunos sitios; la fuerza de gravedad provoca que el material se dirija hacia el punto central de la nube.

Cuando la gravedad tiene suficiente tiempo para atraer material hacia el centro se forman protoestrellas que luego se desarrollan como estrellas masivas.

El proceso que da origen a las estrellas masivas tarda en ocurrir unos cien mil años, aunque esos astros viven algunos millones de años, poco tiempo si se les compara con el lapso de vida de estrellas más pequeñas.

Semillas de vida

El impacto de las estrellas masivas sobre el medio interestelar y la galaxia es fundamental, pues en ellas está involucrada una gran cantidad de energía.

“En un sentido podemos decir que estamos aquí gracias a las estrellas masivas, porque elementos como el calcio y el hierro que tenemos en nuestros cuerpos son producidos por las estrellas masivas, que cuando mueren explotan y eyectan todo ese material al sistema interestelar, lo regalan y a veces forman planetas”, detalló Kurtz.

Y aunque estrellas medianas, como el Sol, también contienen ese elementos, cuando mueren los elementos se quedan ahí y no están accesibles en el medio interestelar.

“Es seguro que los átomos de nuestro cuerpo fueron en algún momento parte de una estrella masiva. En su muerte, son semillas de vida”, destacó Kurtz.

Cuando la estrella masiva ya está formada, comienza a emitir muchos fotones en ultravioleta, con suficiente energía para ionizar y hacer la región H II, cuna de donde nacerán nuevas estrellas masivas.

Ondas de radio, donde la mirada no llega

Las estrellas masivas se forman en zonas de nubes moleculares, donde los astrónomos no pueden captar con la luz de los telescopios ópticos, porque el medio está nublado y hay opacidad respecto al brillo de las estrellas.

“En estas zonas el gas de la nube y el polvo es tan denso que es totalmente opaco a la luz. El efecto es parecido a cuando un avión entra a una nube y no vemos nada. Los radares del aeropuerto, que funcionan con ondas de radio, sí pueden traspasar la nubosidad; eso es lo que hacemos con los radiotelescopios: atravesar las zonas opacas y captar señales”, comentó Kurtz.

El radiotelescopio capta números, y voltajes que los científicos introducen a la computadora para traducirlos en datos e imágenes.

“Lo que se capta es la intensidad de la radiación de la estrella, esa es la gran herramienta que utilizamos”, resumió el universitario.

Hay dos formas de trabajar con un radiotelescopio: utilizando una sola antena que capta la intensidad, o captando señales a través de un arreglo de varias antenas, como ocurre con el gran radiotelescopio ALMA, que opera en Chile.

“Equipos grandes como ALMA realizan un proceso matemático que se llama transformada de Fourier; transfiere los datos obtenidos en la computadora para obtener imágenes, siempre distintas y complementarias a las obtenidas con telescopios ópticos e infrarrojos”, detalló el experto.

Con los radiotelescopios se estudia el origen y el campo magnético del Universo, el origen de las galaxias y lo que ocurre con todos los fenómenos físicos que, aunque bajen de frecuencia, pueden detectarse con ondas de radio.

Máseres: faros naturales

En sus estudios, el doctor Stanley Kurtz utiliza unos “faros naturales” llamados máseres.

“Son como láseres, pero naturales. Son haces de luz muy brillantes producidos por varias moléculas como agua, amoniaco, metanol, formaldehído, hidroxilo y óxido de silicio”, detalló el científico.

Algunos máseres se forman donde nacen las estrellas y otros donde éstas mueren. Como son muy brillantes y pequeños, son una herramienta muy útil para estudiar la formación estelar.

“Muchos científicos en el mundo estudian el fenómeno físico del máser, para saber qué produce la emisión máser. Yo me dedico una parte a eso y otra a utilizarlos como herramienta para saber qué pueden decirme de la formación de estrellas”, comentó el investigador del CRyA.

Estos faros naturales se utilizan cuando el gas de una región H II está colapsándose hacia la protoestrella que luego formará una estrella masiva.

“Cuando el gas está colapsándose se forman discos de acresión alrededor de la protoestrella, y dentro del disco se forman máseres. Cuando detecto una línea de máseres con un corrimiento de velocidades puedo inferir la presencia del disco y calcular el tamaño, la masa y la velocidad del disco de acresión que rodea a la protoestrella”, ejemplificó Kurtz.

Las protoestrellas también emiten chorros con flujo de gas molecular desde los polos.

“En esos chorros también se forman máseres. Si yo veo esa configuración con respecto al disco identifico al flujo. Así que los máseres son indicadores de nacimiento de estrellas y permiten hacer varias mediciones. Son trazadores de actividad estelar”, concluyó.