jueves, 12 de diciembre del 2019 Fecha
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¡Inexorable paso del “Tiempo”! ¿Qué será el Tiempo?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Divagando    ~    Comentarios Comments (1)

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El final de todo llegará y aunque tenemos datos para saber cómo podría ser… ¡Está lo impredecible!

 

“Dentro de miles de millones de años a partir de , habrá un último día perfecto en la Tierra… Las capas de hielo Ártica y Antártica se fundirán, inundando las costas del mundo. Las altas temperaturas oceánicas liberarán más vapor de agua al aire, incrementando la nubosidad y escondiendo a la Tierra de la luz solar retrasando el final. Pero la evolución solar es inexorable.  Finalmente los océanos hervirán, la atmósfera se evaporará en el espacio y nuestro planeta será destruido por una catástrofe de proporciones que ni podemos imaginar.”

 

 Eso nos decía Carl Sagan pensando en ese tiempo que llegará, nuestro Sol, agotado su combustible nuclear de fusión, se convierta primero en gigante roja y en enana blanca después. El Sol crecerá tanto que su esfera se hinchará como un gigantesco globo rojo hasta engullir a los planetas Mercurios y Venus quedando muy cerca de la Tierra.

                  Lo que entonces pueda quedar… ¿Qué importa? Ya no estaremos aquí

Es bueno el ser humano que sepa el por qué de las cosas, que se interese por lo que ocurre a su alrededor, por su planeta que le acoge, por el lugar que ocupamos en el universo, por cómo empezó todo, cómo terminará y qué será del futuro de nuestra civilización y de la Humanidad en este universo que, como todo, algún día lejano del futuro el tiempo inexorable, llevará al final de sus días.

El fin del universo es irreversible, de ello hemos dejado amplio testimonio a lo largo de muchos trabajos, su final estará determinado por la Densidad Crítica, la cantidad de materia que contenga nuestro universo que será la que lo clasifique como universo plano, universo abierto, o universo cerrado. En cada uno de estos modelos de universos, el final será distinto…,  claro que para nosotros, la Humanidad, será indiferente el  modelo que pueda resultar; en ninguno de ellos podríamos sobrevivir cuando llegara ese momento límite del fin. La congelación y el frío del cero absoluto o la calcinación del fuego final a miles de millones de grados, acabarán con nosotros, si para entonces, estuviéramos aún por aqui (que no es probable).

Para evitar eso se está trabajando hace décadas. Se buscan formas de superar dificultades que nos hacen presas fáciles de los elementos. La naturaleza indomable, sus leyes y sus fuerzas, hoy por hoy son barreras insuperables, para poder hacerlo, necesitamos saber.

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El saber nos dará soluciones conseguir más energías, viajar más rápido y con menos riesgos, vivir mejor y más tiempo, superar barreras hoy infranqueables como las del límite de Planck, la barrera de la luz (para poder viajar a las estrellas) y el saber también posibilitará, algún día que nuestras generaciones futuras puedan colonizar otros mundos en sistemas solares de estrellas lejanas, viajar a otras galaxias y, ¿por qué no? ¡viajar a otro tiempo! Y, finalmente, viajar para escapar de nuestro destino…, ¿a otros universos?

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Sí, los mundos descubiertos son muchos y, con posibiloidades de habitabilidad pero, ¿Cómo llegamos allí?

La imaginación es libre y nunca hemos dejado de soñar con lo que podría ser. Si profundizamos mucho en el conocimiento de las cosas, si llegamos a comprender que no sabemos, si somos conscientes de que nuestro destino es el de una búsqueda “eterna”, y, no dejar nunca de plantear preguntas que nadie sabe contestar, entonces, al tener claro todo eso, podremos quedar tranquilos dejando que el “Tiempo” transcurra al saber que todo llegará, no importa las prisas que nosotros tengamos, todo tiene su momento y todo estará donde tiene que estar en el lugar y en el tiempo adecuado, el que la Naturaleza ha elegido para que así sea.

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Mientras tanto, el tiempo pasará y nosotros nos iremos para que otros puedan venir. Como pasa con las estrellas, es necesario que unas mueran para que otras nuevas surjan con nuevos brios y nuevo fulgor, dado que las que se van agotaron su tiempo y sus energías y, en un Universo dinámico en el que todo se mueve, las cosas -también las animadas que tienen vida propia-, tienen que cambiar y renovarse.

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Somos Naturaleza y, algún día, nos fundiremos con ella

Me gustaría creer que nuestra especie,  que la Humanidad, tiene que cumplir su destino, primero en las estrellas lejanas, en otros mundos dentro y fuera de nuestra galaxia, y después…, ¿quién sabe? Incluso alguna vez he pensado que podríamos llegar a un estadio del conocimiento que nos fundiera con la Naturaleza convertidos en luz que, según creo, es el estado puro de la materia, en la luz están las respuestas de muchas de las cosas que incansables buscamos. Las respuestas, como siempre están escritas en el “tiempo” que vendrá.

Nos referimos al tiempo en múltiples ocasiones y para distintas situaciones y motivos, como al referirnos a la duración de las cosas sujetas a cambios, época durante la cual ocurrieron unos hechos, edad de los objetos, estación del año, el período de vida de alguien desde que nace hasta que deja de existir, ocasión o coyuntura de hacer algo, cada uno de los actos sucesivos en que dividimos la ejecución de un , y otros mil temas que requieren la referencia temporal. Y, a pesar de que le podamos dar tantas aplicaciones… ¡No sabemos lo que es!

Dicen que va unido al espacio. Pero, también que es relativo. Pero, también que es una abstracción y que no existe en realidad. Pero, todos queremos disponer de él. Podemos ver los efectos de su transcurrir. Sin tiempo no podemos hacer nada ni tener esperanzas de futuro. ¿Qué será, en realidad el Tiempo? Sea cual fuere la condición de vida que alguien pueda tener, casi nunca quiere dejar su tiempo, todos queremos ser testigos de los hechos que nos tocaron vivir y, todos también, pensamos en ese tiempo pasado y en ese otro que está por venir.

¡Pasado, presente y futuro! ¡Una ilusión llamada “Tiempo”!

“No es que tengamos poco tiempo, sino que perdemos mucho” Eso nos decía Séneca en De la brevedad de la vida

En física, el tiempo es la cuarta coordenada espacial en el continuo espacio-tiempo. En gramática es la categoría que indica el momento relativo en que se realiza o sucede la acción del verbo: pretérito, lo que ha sucedido; presente, lo que sucede en ese momento y futuro, lo que aún no ha sucedido. Nos referimos al tiempo meteorológico para explicar el del clima (hace mal tiempo; qué tiempo más bueno hace hoy, etc). En mecánica, el tiempo puede estar referido a las fases de un motor. También están los tiempos referidos a cada una de las partes de igual duración en que se divide el compás musical. En astronomía nos referimos al tiempo de aberración en relación al recorrido de un planeta hasta llegar a un observador terrestre. El tiempo está también en la forma de cálculo horario que empleamos en nuestra vida cotidiana para controlar nuestros actos y evitar el caos (¿qué haríamos sin horario de trenes, de comercio, bancos, oficinas, etc?).

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Nosotros los humanos, hemos inventado una serie de artilugios que nos miden el Tiempo y nos valen para que, en nuestras vidas, funciónemos mediante algunas reglas en el trabajo, para señalar acontecimientos, para poner la medida en la que deberá estar hecho éste o aquel proyecto. El Tiempo es algo que inexorablemente corre siempre hacia el futuro, a todos nos atañe por igual y nadie, puede utilizarlo de manera diferente, ya que, no existen naves que corran a la velocidad de la luz para relantizarlo. Tenemos un Tiempo desde que nacemos hasta que morimos y7, lo importante es que cada cual, lo aproveche de la mejor manera posible.

El tiempo es tan importante en nuestras vidas que está presente siempre, de mil formas diferentes, que nacemos (cuando comienza “nuestro tiempo”), hasta que morimos (cuando “nuestro tiempo ha terminado”). El tiempo siempre está. Es algo que nunca hemos sabido explicar pero que,  simplemente, está ahí.

Sin embargo, a pesar de lo importante que es el TIEMPO, no he podido leer nunca una explicación satisfactoria sobre el mismo; una explicación que lo defina con sencillez y claridad sin restarle la importancia que tiene todos y lo que en realidad es dentro del contexto – no ya de nuestras vidas, simples e insignificantes puntos en la inmensidad del universo – de la Naturaleza cósmica de la que formamos parte.

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     Tommaso D’Aquino

Cuando le preguntaron a Tomas de Aquino, un buen filósofo natural seguidor de Aristóteles y gran pensador: ¿Qué es el Tiempo? Él contestó:

“Si nadie me lo pregunta, lo sé;pero si quiero explicárselo al que me lo pregunta, no lo sé. Lo que sí digo sin vacilación es que sé que si nada pasase no habría tiempo pasado,y si nada sucediese no habría tiempo futuro, y si nada existiese no habría tiempo presente.
Pero aquellos dos tiempos,pasado y futuro, ¿cómo pueden ser, si el pasado ya no es él y el futuro todavía no es? Y en cuanto al presente, si fuese siempre presente y no pasase a ser, pasado ya no sería tiempo, sino eternidad.
Si, pues, el presente ser tiempo es necesario que pase a ser pasado, ¿cómo decimos que existe este, cuya causa o razón de ser está en dejar de ser, de tal modo que no podemos decir con verdad que existe el tiempo en cuanto tiende a no ser?”
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Si algún día podemos vijar por el Tiempo…  La Perspectiva que ahora tenemos cambiaría

Como nos ocurre con tantas otras cosas y conceptos, queremos saber de una vez por todas qué es, en realidad, el Tiempo. Creo que cuando sepamos comprender lo que el Tiempo es, la Humanidad habrá dado un paso tan importante en su caminar por el Universo que, a partir de ese momento, lo podremos “ver” todo de otra manera, con otra perspectiva más amplia y que nos permitirá tener una visión más amplia en la comprensión del Universo  y de qué manera, estamos nosotros involucrados en eso que llamamos tiempo.

¡Saber lo que es el Tiempo! ¡Qué dolor de cabeza!

emilio silvera

Estamos señalados por muchos dones pero…¡El habla!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Queriendo saber    ~    Comentarios Comments (0)

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No solo pintaban en las paredes rocosas de sus grutas, sino que , de manera rústica emitían sonidos guturales que, más tarde fueron palabras que les llevó a entenderse entre ellos de manera natural para expresar sus pensamientos y hacer la convivencia más llevadera. El instinto siguió su desarrollo pero, las palabras vinieron a facilitar la vida en común y el entendimiento entre los iguales.

En tiempos, circuló una tesis por ahí que, en la actualidad es casi creacionista porque niega el proceso evolutivo. Dice que el lenguaje, en este caso concreto la palabra hablada, apareció de pronto entre los humanos hace entre 35.000 y 50.000 años, más o menos,  como un big bang de la especiación. Según algunos, la capacidad de expresar la palabra y de utilizar sintaxis se implantó genéticamente en nuestros cerebros en relativamente reciente, en una especie de órgano del lenguaje. Esta concepción del lenguaje está relacionada con la antigua idea de que el pensamiento lógico o racional depende en cierto modo de las palabras. La idea procede de Platón y estuvo muy en boga en el siglo XIX entre algunos autores, como Jacob Grimm (“Los animales no hablan porque no piensan”) y Max Muller (“El lenguaje es nuestro Rubicón y ningún animal se atreverá cruzarlo”) y “Sin lenguaje no hay razón y sin razón no hay lenguaje”).

NO, no fue ninguna especie de big bang de la especiación. El habla, amigos míos, nos llegó en algún momento de nuestra evolución, no de repente ni por arte de magia, sino que, tras un largo período de entrenamiento se fueron modulando las palabras que finalmente conformaría un lenguaje entendible que dio lugar a la necesaria comunicación entre los seres humanos. Ninguna ráfaga luminosa nos llegó los cielos para dotarnos de ese preciado don que es el habla.

La idea creacionista del gran salto adelante en la calidad del pensamiento humano se refleja muy en una interpretación habitual del arte europeo del Paleolítico Superior…

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Según este punto de vista, pinturas rupestres europeas y figurillas talladas con más de 30.000 años de antigüedad son barruntos del pensamiento simbólico y abstracto y también del lenguaje. Sin embargo, la madura perfección de las pinturas más antiguas de la cueva de Chauvet, en el sur de Francia, parece desmentior   teoría. En cualuqier caso, esta interpretación eurocéntrica pasa por alto el hecho de que los australianos, en la otra punta del planeta, conocían la pintura rupestre en la misma época que los primeros europeos. Hay muchas pruebas y razones, suponer, que un común antepasado africano dominaba ya las técnicas del habla, la pintura y la representación simbólica mucho antes de que salieran de África, hace 80.000 años.

Otro problema de la teoría creacionista, o del “big bang”, sobre la unicidad de las facultades humanas modernas es que hay indicios de que los neandertales tenían ya la misma anatomía vocal especializada que nosotros y, es más, según todos los y estudios, el antepasado común de los neandertales y nuestro, el Homo heidelbergensis, hablaba ya hace medio millón de años. Así lo revelan las configuraciones anatómicas en fósiles profundamente estudiados.

La especulación anatómica nos devuelve qa los primeros humanos y a la espectacular aceleración del crecimiento encefálico experimentada por los géneros Homo y Paranthropus. Si alguna vez existió un “big bang” en la especiación de los homínidos inteligentes se debió producir entonces.

Tim Crow, profesor de psiquiatría en Oxford, ha aducido que se pueden identificar dos importantes acontecimientos especiadores con dos mutaciones estrechamente relacionadas del cromosoma. , producidas después de separarnos de los chimpancés. Hay motivos suponer que una de estas mutaciones, o las dos, están relacionadas con la asimetría cerebral y posiblemente con el lenguaje. Si es así, podríamos imaginar que la primera mutación se produjo en el antepasado común a Homo y a Paranthropus, y la segunda en Homo eructus, dado que éste acusa los primeros indicios de asimetría cerebral.

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Reconstrucción de un Paranthopus boisei (Museo de Arqueología de Westfalia)

La investigación neurofisiológica moderna, sirviéndose de un abanico de técnicas de imágenes activas de la actividad cerebral, ha contribuido a erosionar la concepción biológica y determinista del pensamiento y de la evolución y adquisición del lenguaje. Sabemos ya que la sintasis de cada idioma se procesa en diferentes zonas cerebrales. La sintasis no se implanta: la infieren los niños, que en copmparación con los adultos que aprenden un idioma, tienen más capacidad y versatilidad para descodificar asociaciones simbólicas y adivinar la verdadera inferencia sintáctica.

Claro que, los humanos no somos los únicos que tenemos un período crítico en el desarrollo en el que se adquieren las técnicas lingüisticas. Se ha podido observar el mismo fenómeno en “cantores” no primates, los pájaros y las ballenas. Las complejas canciones, a menudo únicas, que cantan estos animales cuando son adultos se han aprendido, modificado y grabado en una etapa temprana. Además, las investigaciones demuestran que el habla no está forzosamente limitada a una zona o zonas concretas del cerebro.

Mucho nos queda por aprender de algunas especies que conviven con nosotros aquí en la Tierra y de las que, no sabemios nada o muy poco. Nadie sabe traducir los significados de esos cantos y sonidos que, entre ellos, se entrecruzan y, luego…¿quién podría negar que en “sus idiomas” entablan conversaciones?

En resumen, podríamos decir que, todas las facultades mentales y prácticas que los filósofos han aducido para señalar las diferencias cualitativas entre los humanos modernos y y los chimpancés, la única que sigue en pie es el lenguaje humano. Es evidente, hay una gran diferencia cuantitativa en lo que se refiere a la capacidad intelectual, pero el intelecto humano no brotó de pronto hace 35.000 años, en el Paleolítico Superior europeo: Ya venía evolucionando desde hace cuatro millones de años. Durante los dos últimos millones los humanos han mejorado el modelo del simio andante sirviéndose del cerebro, pero es posible que en este empeño les ayudara la coevolución del tamaño encefálico, impulsada por el lenguaje.

No tomeis a pie juntillas esa imagen de arriba que es indicadora de un equívoco muy común, partimos del mono y llegamos por evolución mutativa a ser humanos. Nada más incierto: Ambos, el Chimpancé y el humano, tuvieron un antepasado común del que divergieron un día, y, ese antepasado, no era ni Homo ni Pan.

emilio silvera

Fuente: Los Senderos del Eden de Stephen Oppenheimer

El ILC será una máquina lineal que hará chocar leptones

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Futuro    ~    Comentarios Comments (0)

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Completan el diseño del acelerador que 'retirará' al Gran Colisionador

            Ya han comenzado los trabajos para la construcción del nuevo Acelerador de partículas ILC.

“El ILC sería el siguiente gran acelerador que seguiría a LHC en su estudio de la física de partículas. El descubrimiento del bosón de Higgs ha sido el mayor logro (hasta el momento) del LHC y ahora los análisis continúan con el estudio de sus propiedades, pero el LHC tiene limites en la precisión a la que puede llegar a medir estas propiedades. El ILC está concebido como una ‘Higgs factory‘, es decir, se producirían bosones de Higgs en grandes cantidades de forma que se podrían estudiar mejor sus propiedades y obtener una mayor precisión.”

 

 

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El ILC será una máquina lineal para hacer chocar haces de electrones y antielectrones 7.000 veces por segundo. Según parece debería comenzar a funcionar en unos 20 años para dar el relevo al LHC. Veámos la noticia de Alicia Rivera.

 

 

Ensayos técnicos de equipos necesarios para el Acelerador Lineal Internacional ILC. / FERMILAB

 

Más de mil físicos e ingenieros de todo el mundo han planeado lo que sería el futuro gran acelerador de partículas para complementar y tomar el relevo, dentro de 20 años, al ya célebre LHC, en el que se ha descubierto la partícula de Higgs. El Informe Técnico de Diseño de la gran máquina internacional, denominada ILC (Colisionador Lineal Internacional), ha sido presentado este miércoles en Japón, Europa (en el CERN, Ginebra) y Estados Unidos a la vez. “Estamos listos para partir”, ha dicho Barry Barish, director del diseño del ILC. “La tecnología está ahí, se han logrado los hitos de investigación y desarrollo, la física está clara y podríamos empezar la construcción mañana. Lo único que necesitamos es un compromiso político y hay fuertes indicios procedentes de Japón de que aspiraría a alojar el proyecto”. También está listo el diseño de los dos grandes detectores necesarios para registrar las colisiones de partículas y obtener los datos científicos. Lo que no se ha especificado de momento es el coste del proyecto.

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“El descubrimiento del bosón de Higgs en el LHC ha hecho que el ILC sea más necesario aún, ya que podrá estudiar las propiedades de esa partícula en detalle y será, por tanto, una gran máquina complementaria del ya muy exitoso LHC”, ha dicho el director científico del nuevo proyecto, el japonés Sakue Yamada.

A diferencia del LHC —en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN)— y de otros aceleradores potentes —como el Tevatron de Fermilab (Chicago)—, el ILC no será circular, sino lineal, formado por dos aceleradores enfrentados, que provocarán choques de electrones y antielectrones (positrones), en lugar de los protones del LHC. Estará formado por elementos de aceleración superconductores que funcionarán a temperaturas próximas al cero absoluto, y las colisiones de partículas se producirán en el centro de la máquina (de 31 kilómetros de longitud). Los electrones y positrones, al máximo de operación del acelerador, chocarán 7.000 veces por segundo con una energía total de colisión de 500 gigaelectronvoltios (GeV), según ha informado el CERN.

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Con el nuevo acelerador se espera encontrar muchas cosas y desvelar muchas cuestiones que ahora están en la más completa oscuridad. Esperemos que todos estos nuevos inventos nos lleven al conocimiento que necesitamos de la materia y del UNiverso.

El Informe Técnico de Diseño, en el que han trabajado expertos de más de un centenar de universidades y laboratorios de 12 países, incluye un plan de trabajo para ponerlo en marcha. Como los aceleradores son máquinas que exigen mucho tiempo de diseño, ensayo de tecnología y construcción antes de poder suministrar a los científicos nuevos datos para avanzar en el conocimiento de la naturaleza, cada nueva máquina ha de ser proyectada con suficiente anticipación, aunque la última puesta en marcha, ahora el LHC, tenga aún por delante mucha vida útil e incluso se solape su funcionamiento en el futuro.

Nebulosas Planetarias y estrellas enanas blancas

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Nebulosas y estrellas    ~    Comentarios Comments (0)

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                  NGC 2392 es una nebulosa planetaria en la constelación de Gérminis

En la imagen de arriba contemplamos la Nebulosa del Esquimal o del Payaso, NGC 2392, que forma un conjunto vistoso. Por su curiosa apariencia, que recuerda a la cara de una persona rodeada por una capucha, recibe también los nombres de Nebulosa Esquimal. Se encuentra, según autores, a unos 3000 o/ 5000 años-luz de la Tierra.

La edad de NGC 2392 se estima en unos 10.000 años, y está compuesta por dos lóbulos elípticos de materia saliendo de la estrella moribunda. Desde nuestra perspectiva, unos de los lóbulos está delante del otro.

Se cree que la forma de la nebulosa se debe a un anillo de material denso alrededor del ecuador de la estrella expulsado durante la fase de gigante roja. Este material denso es arrastrado a una velocidad de 115.000 km/h., impidiendo que el viento estelar, que posee una velocidad mucho mayor, empuje la materia a lo largo del ecuador. Por el contrario, este viento de gran velocidad (1,5 millones de km/h) barre material por encima y debajo de la estrella, formando burbujas alargadas. Estas burbujas, de 1 año luz de longitud y la mitad de anchura, tienen filamentos de materia más densa. No obstante, las líneas que van de dentro a afuera en el anillo exterior (en la capucha) no tienen todavía explicación, si bien su origen puede deberse a la colisión entre gases de baja y alta velocidad.

La Nebulosa del Esquimal fue descubierta por William Herschel  el 17 de enero de 1787.

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                                                La Nebulosa Reloj de Arena

Una nebulosa planetaria es una nebulosa de emisión consistente en una envoltura brillante en expansión de plasma y gas ionizado,  expulsada durante la fase de rama asintótica gigante que atraviesan las estrellas gigantes rojas  en los últimos momentos de sus vidas.

Las nebulosas planetarias son objetos de gran importancia en astronpmía,  debido a que desempeñan un papel crucial en la evolución química de las Galaxias,  devolviendo al medio interestelar metales pesados  y otros productos de la nucleosíntesis de las estrellas (como Carbono, Nitrógeno, xígeno, Calcio… y otros).  En galaxias lejanas, las nebulosas planetarias son los únicos objetos de los que se puede obtener información útil acerca de su composición química.

File:NGC6543.jpg

La Nebulosa Ojo de Gato.  Imagen en falso color (visible y rayos X) tomada por el tomada por el Hubble.

La gama y diseños de Nebulosas Planetarias es de muy amplio abanico y, en esa familia de Nubulosas podemos admirar y asombrarnos con algunas que, como la famosa Ojo de Gato (arriba), nos muestra una sinfonía de arquitectónica superpuesta que ni la mente del más avispado arquitecto habría podido soñar.

Enanas Blancas son estrellas misteriosas que, como residuos de otras que fueron, se resisten a “morir” y quedan envueltas en ese manto precioso de nebulosas planetarias durante siglos. Las formas y colores de estas maravillosas figuras han llamado desde siempre la atención de los astrónomos y astrofísicos que se han devanado los sesos para averiguar los mecanismos que allí se han tenido que producir para que esas nebulosas se dejen ver con esas fabulosas formas de exóticas figuras.


fisica

Una enana blanca es una pequeña y densa estrella que es el resultado final de la evolución de todas las estrellas (por el ejemplo el Sol), excepto las muy masivas. Según todos los estudios y observaciones, cálculos, modelos de simulación, etc., estas estrellas se forman cuando, al final de la vida de las estrellas medianas, agotan el combustible de fusión nuclear, se produce el colapso de sus núcleos estelares, y quedan expuestas, cuando las partes exteriores de la estrella son expulsadas al espacio interestelar formar una Nebulosa Planetaria. En el centro de la Nebulosa, queda denudo un puntito blanco que es, la estrella enana blanca.

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El Núcleo se contrae bajo su propia gravedad hasta que, habiendo alcanzado un tamaño similar al de la Tierra , se ha vuelto tan densa (5 x 10 ^8 Kg/m3) que sólo evita su propio colapso por la preseión de degeneración de los electrones ( saben los electrones son fermiones que estando sometidos al Principio de exclusión de Pauli, no pueden ocupar niguno de ellos el mismo lugar de otro al tener el mismo número cuántico y, siendo así, cuando se juntan demasiado, se degeneran y comienzan una frenética carrera que, en su intensidad, , incluso frenar la implosión de una estrella -como es el caso de las enanas blancas).

Las enanas blancas se forman con muy altas temperaturas superficiales (por encima de los 10 000 K) debido al calor atrapados en ellas, y liberado por combustiones nucleares previas y por la intensa atracción gravitacional que sólo se ve frenada por la degeneración de los electrones que, finalmente, la estabilizan como estrella enana blanca.

estrellas

tipo de estrellas, con el paso del tiempo, se enfrían gradualmente, volviéndose más débiles y rojas. Las enanas blancas pueden constituir el 30 por ciento de las estrellas de la vecindad solar, aunque debido a sus bajas luminosidades de 10 ^-3 – 10 ^-4 veces la del Sol, pasan desapercibidas. La máxima máxima posible de una enana blanca es de 1,44 masas solares, el límite de Shandrasekhar. Un objeto de masa mayor se contraería aún más y se convertiría en una estrella de neutrones o, de tener mucha masa, en un agujero negro.

Visión artística de una enana blanca, Sirio B – Crédito: NASA, ESA y G. Bacon (STScl)

Las enanas blancas son estrellas calientes y pequeñas, generalmente del tamaño de la Tierra, por lo que su luminosidad es muy baja. Se cree que las enanas blancas son los residuos presentes en el centro de las nebulosas planetarias. Dicho de otra manera, las enanas blancas son el núcleo de las estrellas de baja masa que quedan después de que la envoltura se ha convertido en una nebulosa planetaria.

El núcleo de una enana blanca consiste de material de electrones degenerados. Sin la posibilidad de tener nuevas reacciones nucleares, y probablemente después de haber perdido sus capas externas debido al viento solar y la expulsión de una nebulosa planetaria, la enana blanca se contrae debido a la fuerza de gravedad. La contracción hace que la densidad en el núcleo aumente hasta que se den las necesarias para tener un material de electrones degenerados. Este material genera presión de degeneración, el cual contrarresta la contracción gravitacional.

                         Procyon B, una débil enana blanca.

Al ser estudiadas más a fondo las propiedades de las enanas blancas se encontró que al aumentar su masa, su radio disminuye. A partir de esto es que se encuentra que hay un límite superior la masa de una enana blanca, el cual se encuentra alrededor de 1.4 masas solares (MS). Si la masa es superior a 1.4 MS la presión de degeneración del núcleo no es suficiente detener la contracción gravitacional. Este se llama el límite de Chandrasekhar.

Debido a la existencia de este límite es que las estrellas de entre 1.4 MS y 11 MS deben perder masa para poder convertirse en enanas blancas. Ya explicamos que dos medios de pérdida de masa son los vientos estelares y la expulsión de nebulosas planetarias. Sin embargo, existen otras posiblidades que se puedan dar en este tipo de estrellas que son muy densas. Por ejemplo, si cerca de alguna de ellas reside otra estrella que esté lo bastante cerca, la enana blanca, poco a poco, puede ir robándole masa a la estrela compañera hasta que, llegado a un punto, ella misma se recicla y se convierte en una estrella de Neutrones.

enanas
                             
A esto dar lugar la unión de dos enanas blancas o una enana blanca colisionando con una estrella de neutrones

Después de que una estrella se ha convertido en enana blanca, lo más probable es que su destino sea enfriarse y perder brillo. Debido a que las enanas blancas tienen una baja luminosidad, pierden energía lentamente, por lo que pueden permanecer en etapa en el orden de años. Una vez que se enfrían, se vuelven rocas que se quedan vagando por el Universo. Este es el triste destino de nuestro Sol.

La detección de enanas blancas es difícil, ya que son objetos con un brillo muy débil. Por otro lado, hay ciertas diferencias en las enanas blancas según su masa. Las enanas blancas menos masivas sólo alcanzan a quemar hidrógeno en helio. Es decir, el núcleo de la estrella nunca se comprime lo suficiente como alcanzar la temperatura necesaria para quemar helio en carbono. Las enanas blancas más masivas sí llevan a cabo reacciones nucleares de elementos más pesados, es decir, en su núcleo podemos encontrar carbono y oxígeno.


Comparación de tamaños entre la enana blanca IK Pegasi B (centro abajo), su compañera de clase espectral A IK Pegasi A (izquierda) y el Sol (derecha). enana blanca tiene una temperatura en la superficie de 35.500 K.

Allá por el año 1908, siendo Chandrasekhar un avanzado estudiante de física, vivía en Madrás, en la Bahía de Bengala (En cuyo Puerto trabajó Ramanujan), y, estando en  aquella ciudad el célebre científico Arnold Sommerfeld, le pidió audiciencia y se pudo entrevistar con él que, le vino a decir que la física que estudiaba estaba pasada, que se estaban estudiando nuevos caminos de la física y, sobre todo, uno a cuya teoría se la llamaba mecánica cuántica que podía explicar el comportamiento de lo muy pequeño.



blancas
                  El joven Chandrasekhar

Cuando se despidieron Sommerfeld dio a Chandrasekhar la prueba de imprenta de un artículo técnico que acaba de escribir. Contenía una derivación de las leyes mecanocuánticas que gobiernan grandes conjuntos de electrones comprimidos en volúmenes pequeños, por ejemplo ( este caso) en una estrella enana blanca.

A partir de aquel artículo, Chandrasekhar buscó más información y estudió estos fenómenos estelares que desembocaban en enanas blancas. Este tipo de estrella habían descuibiertas por las astrónomos a través de sus telescopios. Lo misterioso de las enanas blancas era su densidad extraordinariamente alta de la materia en su interior, una densidad muchísimo mayor que la de cualquier otra cosa que los seres humanos hubieran encontrado antes. Chandrasekhar no tenía forma de saberlo cuando abrió un libro de Eddintong que versaba sobre la materia, pero la lucha por desvelar el misterio de alta densidad le obligaría fibnalmente a él y a Eddintong a afrontar la posibilidad de que las estrellas masivas, cuando mueren, pudieran contraerse para formar agujeros negros.

astrofisica

De las enanas blancas más conocidas y cercanas, tenemos a Sirio B. Sirio A y Sirio B son la sexta y la séptima estrellas en orden de proximidad a la Tierra, a 8,6 años-luz de distancia, y Sirio es la estrella más brillante en nuestro cielo. Sirio B orbita en torno a Sirio de la misma manera que lo hace la Tierra alrededor del Sol, pero Sirio B tarde 50 años en completar una órbita a Sirio y la Tierra 1 año al Sol.

Eddintong describía como habían estimado los astrónomos, a partir de observaciones con telescopios, la masa y la circunferencia de Sirio B. La masa era de 0,85 veces la masa del Sol; la circunferencia media 118.000 km. Esto significaba que la densidad media de Sirio B era de 61.000 gramos por centímetro cúbico, es decir 61.000 veces mayor que la densidad del agua. “Este argumento se conoce ya hace algunos años -nos decía Eddintong-” Sin embargo, la mayoría de los astrónomos de aquel tiempo, no se tomaban en serio tal densidad, Sin embargo, si hubieran conocido la verdad que conocemos: (Una masa de 1,05 soles, una circunferencia de 31.000 km y una densidad de 4 millones de gramos por cm3), la habrían considerado aún más absurda.

teorica

Arriba la famosa Nebulosa planetaria ojo de Gato que, en su centro luce una estrella enana blanca de energéticas radiaciones en el ultravioleta y que, a medida que se vaya enfriando, serán de rayos C y radio que, dentro de unos 100 millones de años vieja y fria, será más rojiza y se habrá convertido en un cadáver estelar.

Aquellos trabajos de Chandraskar y Eddintong desembocaron en un profundo conocimiento de las estrellas de neutrones y, se llego a saber el por qué conseguian el equilibrio que las estabilizaba a través de la salvación que, finalmente encontraban, en la mecánica cuántica, cuando los electrones degenerados por causa del Principio de esclusión de Pauli, no dejaban que la fuerza gravitatoria continuara el proceso de contracción de la estrella y así, quedaba estabilizada como estrella de neutrones.

De la misma manera, se repetía el proceso estrellas más masivas que, no pudiendo ser frenadas en su implosión gravitatoria por la degeneración de los electrones, sí que podia frenarse la Gravedad, mediante la degeneración de los Neutrones. Cuando esa estrella más masiva se contraía más y más, el Principio de exclusión de pauli que impide que los fermiones estén juntos, comenzaba su trabajo e impedía que los neutrones (que son fermiones), se juntaran más, entonces, como antes los electrones, se degeneraban y comenzaban a moverse con velocidades relativistas y, tan hecho, impedía, por sí mismo que la Gravedad consiguiera comprimir más la masa de la estrella que, de manera, quedaba convertida, finalmente, en una Estrella de Neutrones.



Enanas Blancas, estrellas misteriosas



Al formarse la estrella de neutrones la estrella se colapsa hasta formar una esfera perfecta con un radio de tan solo unos 10 kilómetros. En este punto la presión neutrónica de Fermi resultante compensa la fuerza gravitatoria y estabiliza la estrella de neutrones. Apenas una cucharilla del material que conforma una estrella de neutrones tendría una masa superior a 5 x 10 ^12 kilogramos.

Los modelos de estrellas de neutrones que se han logrado construir utilizando las leyes físicas presentan varias capas. Las estrella de neutrones presentarían una corteza de hierro muy liso de, aproximadamente, un metro de espesor. Debajo de corteza, prácticamente todo el material está compuesto por núcleos y partículas atómicas fuertemente comprimidos formando un “cristal” sólido de materia nucleica.

Son objetos extremadamente pequeños u densos que surgen cuando estrellas masivas sufren una explosión supernova del II, el núculeo se colapsa bajo su propia gravedad y puede llegar hasta una densidad de 10 ^17 Kg/m3. Los electrones y los protones que están muy juntos se fusionan y forman neutrones. El resultado final consiste solo en neutrones, cuyo material, conforma la estrella del mismo . Con una masa poco mayor que la del Sol, tendría un diámetro de sólo 30 Km, y una densidad mucho mayor que la que habría en un terrón de azúcar con una masa igual a la de toda la humkanidad. Cuanto mayor es la masa de una estrella de neutrones, menor será su diámetro. Está compuesta por un interior de neutrones superfluidos (es decir, neutrones que se comportan como un fluido de viscosidad cero), rodeado por más o menos una corteza sólida de 1 km de grosor compuesta de elementos como el hierro. Los púlsares son estrellas de neutrones magnetizadas en rotación. Las binarias de rayos X masivas también se piensan que contienen estrellas de neutrones.

universo

Todos aquellos argumentos sobre el comportamiento de las enanas blancas vinieron a desembocar en la paradoja de Edddintong que, en realidad, fue resuelta por el Joven Chandrasekhar en el año 1925 al leer un artículo de R.H. Fowler “Sobre la materia densa”. La solución residía en el fallo de las leyes de la física que utilizaba Eddintong. Dichas leyes debían ser reemplazadas por la nueva mecánica cuántica, que describía la presión en el interior de Sirio B y otras enanas blancas como debida no al calor sino a un fenómeno mecanocuántico : los movimientos degenerados de los electrones, también llamado degeneración electrónica.

Resultado de imagen de Materia degenerada en los fermiones

Si los fermiones se ven muy juntos se degeneran por efecto del Prinicipio de exclusión de Pauli

La degeneración electrónica es algo muy parecido a la claustrofia humana. Cuando la materia es comprimida hasta una densidad 10.000 veces mayor que la de una roca, la nube de electrones en torno a cada uno de sus núcleos atómicos se hace 10.000 veces más condensada, Así, cada electrón queda confinado en una “celda” con un volumen 10.000 veces menor que el volumen en el que previamente podía moverse. Con tan poco espacio disponible, el electrón, como nos pasaría a cualquiera de nosotros, se siente incómodo, siente claustrofobia y comienza a agitarse de manera incontrolada, golpeando con enorme fuerza las paredes de las celdas adyacentes. Nada puede deternerlo, el electrón está obligado a ello por las leyes de la mecánica cuántica. Esto está producido por el Principio de esclusión de Pauli que impide que dos fermiones estén juntos, así que, fuerza es, la que finalmente posibilita que la estrella que se comprime más y más, quede finalmente, constituida estable como una enana blanca.

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 En busca del primer hijo entre neandertales y sapiens.

 

Un cráneo humano hallado en Israel demuestra que ambas especies vivían a apenas 40 kilómetros y compartieron la misma zona durante milenios.

 

El cráneo humano de hace 55.000 años hallado en la cueva de Manot (Israel) / Nature

La evolución humana es como una película censurada: alguien parece haber cortado los mejores trozos. En uno de ellos, nuestra especie tiene hijos con otra. Se trataba de los neandertales y, decenas de miles de años después, seguimos sin conocer todos los detalles de lo que pasó.

Ahora, un nuevo fósil hallado en la cueva de Manot, al norte de en Israel, permite rescatar unos cuantos fotogramas perdidos de esa película que cuenta quiénes somos. Se trata de la parte superior de un cráneo y las imágenes que se desprenden de su estudio muestran que ambas especies vivieron como cazadores nómadas muy cerca los unos de los otros posiblemente durante milenios. Aunque el fósil no aporta datos concluyentes, sus descubridores creen que este enclave bien pudo ser el escenario del cruce entre ambas especies e incluso especulan con que aquel individuo era uno de los primeros hijos entre sapiens y neandertales.

El profesor Hershkowitz muestra el cráneo de 55.000 años encontrado en una …

“Lo más excitante de este hallazgo es que se trata del primero y único humano moderno datado entre 60.000 y 50.000 años que se encuentra fuera de África”, explica a Materia el antropólogo Israel Hershkovitz, coautor del hallazgo. “Este es justo el tiempo en el que los modelos genéticos y arqueológicos dicen que surgieron los humanos modernos, los primeros antepasados de todas las poblaciones vivas actuales”, resalta. También es el periodo en el que, según los análisis genéticos, los sapiens africanos tuvieron hijos con los neandertales.

La cueva de Manot está a apenas 40 kilómetros de la cueva de Amud y a 54 kilómetros de la de Kebara, ambas habitadas por los neandertales en aquella época, resalta Hershkovitz. La calavera de Manot tiene unos 55.000 años con lo que “probablemente coincidieron en esta zona durante miles de años”, comenta el investigador.

A partir de aquí, la película vuelve a cortarse. Hace 50.000 años, los neandertales de la zona desaparecen mientras los sapiens llegados de África seguían allí. Unos 5.000 años después estos comenzaron a moverse hacia Europa mientras la otra especie se precipitaba hacia la extinción completa, sin que se conozcan las causas.

¿Es este el cráneo de uno de los primeros híbridos neandertales y sapiens? Es una posibilidad, según el estudio firmado por Hershkovitz en Nature junto a otros 23 investigadores de Israel, EE UU, Alemania y Austria. La calavera presenta una morfología muy parecida a la de africanos actuales y también a la de restos fósiles de humanos modernos encontrados posteriormente en Europa. Esto refuerza la teoría de que ese individuo era descendiente de una oleada sapiens que salió del continente africano hace unos 70.000 años para asentarse por todo el mundo. El hecho de que sea más evolucionado que otros sapiens más primitivos hallados hace unos 100.000 años en la misma zona refuerza la teoría.

Guerras y ADN

Sin embargo, los investigadores advierten de que es imposible saber si estamos ante uno de los primeros hijos entre ambas especies analizando solo la forma del cráneo. La única forma de asegurarlo es analizando su ADN, algo que ya se han propuesto hacer, aunque no será tarea fácil debido a que el clima de esta zona bien ha podido destrozar todo el material genético. Los autores del estudio albergan algo de esperanza porque la entrada principal a la cueva quedó bloqueada hace 30.000 años y desde entonces ha sido como una “cápsula del tiempo” no perturbada por la presencia humana.

El genetista español Carles Lalueza-Fox ofrece una opinión independiente del hallazgo. Este humano “podría ser un representante de la población que saliendo de África se hibridó con los neandertales, pero no un descendiente de dicho acontecimiento, ya que no muestra señales evidentes de neandertal”, opina.

Ahora, el problema del ADN amenaza con mantener la otra parte de esta y otras secuencias jugosas en negro durante mucho tiempo, según el experto. “Es una lastima que las condiciones térmicas de Oriente próximo no favorezcan la conservación del material genético porque hay diversos acontecimientos evolutivos en nuestra especie, como la salida de África, la hibridación con neandertales y el surgimiento de la agricultura que tienen lugar en esta zona geográfica”, explica Lalueza-Fox. Tampoco ayuda que las guerras estén devastando otros escenarios claves de la evolución humana como Siria o Irak.

Fuente: El Pais.