Casi todas las enfermedades que nos aquejan están y tienen su origen en los genes, otras dolencias, están relacionadas con el entorno en el que vivimos, la forma de vida elegida por nosotros mismos    (tabaco, alcohol, droga, etc.), y una parte de los trastornos que padecemos (los más difíciles de curar), están situados en nuestras mentes, las más desconocidas.

Así que, si el conocimiento sobre el genoma está en el buen camino y, según todos los indicios, algún día, podremos tener las respuestas que aún nos falta, el problema más serio está en ese gran desconocido que llamamos cerebro y que es el responsable de dirigir y ordenar todos y cada uno de los movimientos que se generan en el resto de nuestro cuerpo.  Allí arriba está la central eléctrica que lo pone todo en marcha. ¿Pero de qué mecanismos se vale? Precisamente esa es la explicación que nadie ha podido dar.

Pero todo evoluciona con el tiempo que transcurre, todo va cambiando (nuestros conocimientos también).

Hace unos veinte millones de años, durante el Mioceno, la Tierra vivió unas condiciones climáticas paradisíacas.  Los casquetes polares, con una emplazamiento distinto del actual, apenas eran una pequeñas manchas de hielo; el nivel de los mares era mucho más elevado que en la actualidad, y la mayor parte de los lugares que ahora ocupan las ciudades y las playas en las que pasamos las vacaciones estaban cubiertos por los océanos.  El agua del mar era como la que hoy podemos encontrar en los trópicos.  El mundo de finales del Mioceno era, por lo tanto, un mundo muy diferente del nuestro: con distintos olores, con extraños sonidos y ni siquiera el cielo de hace veinte millones de años era parecido al que hoy podemos contemplar en una noche cualquiera.  Las constelaciones de estrellas eran de otras formas y mostraban configuraciones distintas de las que ahora están allá arriba.  Muchas de las estrellas que hoy admiramos en las noches de cielo despejado aún no habían aparecido y otras que entonces brillaban ya no existen.

Hace 15 millones de años hacía siete grados centígrados y el nivel de CO2 era de entre 400 y 600 partículas por millón. Es posible que la Antártida  apareciera por aquella época y, en aquel tiempo, tenía un clima habitable

Pongo este ejemplo de algo que conozco para mostrar los cambios irreversibles que se producen a medida que avanza la línea del tiempo.  Al igual que se produjeron en nuestro mundo, se producirán en nuestros conocimientos, nuestro nivel de conciencia también, de manera irreversible, evoluciona.  A medida que a nuestro cerebro llegan nuevos datos sobre cuestiones muy diversas, éste los va reciclando, ordenándolos, interrelacionándolos y finalmente clasificándolos de manera tal que, los tiene dispuestos para conectarlos a nuevos datos y nuevas informaciones que, por distintos medios, naturales o artificiales aparecen para sumarse a las que ya existen, y de esta forma, hemos ido avanzando, desde aquella materia “inerte” a la materia compleja y pensante que somos los seres vivos inteligentes.

Pero en el ejemplo que antes puse de hace veinte millones de años, nuestros antepasados más cercanos ni habían aparecido.  Más tarde, interminables selvas húmedas estaban pobladas por una vegetación exuberante, por plantas y árboles gigantescos, cuajadas de una interminable variedad de especies vegetales que embriagaban el aire caliente y húmedo con mil aromas.  Pululaban y bullían en ellas miles de insectos diferentes y las habitaban reptiles diversos, desde pequeñas lagartijas hasta gigantescas serpientes.  Los dinosaurios habían desaparecido muchos millones de años antes y, en su lugar, numerosas aves y mamíferos vegetarianos se alimentaban de los inagotables recursos que ofrecían los bosques.  Una muchedumbre de depredadores prosperaban alimentándose de los herbívoros, bien alimentados y abundantes.

En aquellas selvas, los simios se encontraban en su paraíso.  Las condicione climatológicas eran las más adecuadas: siempre reinaba la misma temperatura cálida, y la lluvia que con frecuencia caía, era también caliente. Apenas tenían enemigos peligrosos, ya que, ante la menor amenaza, en dos saltos estaban en refugio seguro entre las ramas de los árboles, hasta donde ningún depredador podía perseguirles. En este escenario, en el que había poco riesgo, alimentos abundantes y las condiciones más favorables para la reproducción, surgieron nuestros antepasados.

Hace unos cinco millones de años, a comienzos del Pleistoceno, el período que siguió al Mioceno, en los bosques que entonces ocupaban África oriental, más concretamente en la zona correspondiente a lo que hoy es Kenia, Etiopía y Nigeria, habitaba una estirpe muy especial de monos hominoideos: Los Ardipithecus ramidus. Éstos, como el resto de primates, estaban adaptados a vivir en zonas geográficas en las que no existían variaciones estacionales. Porque los monos, en general, no pueden soportar largos periodos en los que no haya frutas, hojas verdes, tallos, brotes tiernos o insectos de los que alimentarse: por eso solo viven en zonas tropicales, salvo muy contadas excepciones.

Los fósiles de quien hoy se considera uno de nuestros primeros antepasados, el Ardipithecus ramidus, han aparecido siempre junto a huesos de otros mamíferos cuya vida estaba ligada al bosque.  Se puede suponer, por lo tanto, que habitaba un bosque que aún era espeso, con algunos claros, y abundante en frutas y vegetales blandos, aunque el enfriamiento progresivo que se venía produciendo en esos últimos miles de años y las catastróficas modificaciones geológicas tuvieron que reducir la disponibilidad de los alimentos habituales de estos simios.

El Ardipithecus ramidus no abandonaba nunca sus selvas. Como los monos antropomorfos de hoy, debía tratarse de una especie muy poco tolerante a los cambios …

El Ardipithecus ramidus no abandonaba nunca sus selvas.  Como los monos antropomorfos de hoy, debía tratarse de una especie muy poco tolerante a los cambios ambientales.   Todo apunta a que se auto-confinaban en la búsqueda de la comodidad fresca y húmeda y la fácil subsistencia que les proporcionaba sus bosques y nunca traspasaban los límites: en la linde se encontraba, para él, el fin del mundo, la muerte.

Estos antepasados nuestros son, de entre todos los homínidos fósiles, los que más se parecen a los monos antropomorfos que viven en la actualidad.  Su cerebro era como el de un chimpancé actual: de una capacidad de 400 cm³aproximadamente.  Sus condiciones físicas estaban totalmente adaptadas al medio, con piel cubierta de pelo fuerte y espeso, impermeable, adaptadas al clima lluvioso y la humedad ambiental, en donde el sudor era totalmente ineficaz para refrigerar el cuerpo.

El Ardipithecus ramidus, fue encontrado en el curso medio del río Awash, en la región de Aramis, Etiopía por Tim White en el año 1983 y con una antigüedad de 4,4 millones de años.

El equipo sensorial de estos antepasados nuestros debía de ser como el de todos los primates.  Predominaba el sentido de la vista más que el del olfato: en el bosque, el hecho de ver bien es más importante que el de tener una gran capacidad olfativa.  Una buena visión de los colores les permitía detectar las frutas multicolores en las umbrías bóvedas de la selva.  El sentido del oído tampoco debía de estar muy desarrollado: contaban con orejas de pabellones pequeños que no tenían la posibilidad de modificar su orientación.  En cambio, poseían un refinado sentido del gusto, ya que en su dieta tenían cabida muchos sabores diferentes; de ahí deriva el hecho de que cuando nos resfriamos y tenemos la nariz atascada los alimentos pierdan su sabor.

A pesar de su escasa capacidad cerebral, es posible que en ocasiones se sirviera de algún utensilio, como alguna rama para defenderse, y de un palito para extraer insectos de sus escondites, y hasta utilizara piedras para partir semillas. El uso de estas herramientas no era premeditado, sino que acudían a él de manera instintiva en el momento que lo necesitaban y luego no conservaba el utensilio, sencillamente los abandonaban para buscar otro nuevo en la próxima ocasión.

Con el paso de los años fueron evolucionando y transformándose físicamente, perdiendo sus enormes colmillos, el pelo, la forma simiesca de desplazarse.  El cambio climático introdujo una modificación ecológica y trajeron dificultades para encontrar alimentos lo que hizo que los individuos de esa especie de simios estuvieran permanentemente amenazados de muerte.  En consecuencia, las ventajas genéticas de adaptación al medio les trajeron variaciones como la ya mencionada reducción de los caminos, se convertían en algo decisivo para que llegaran a hacerse adultos con un óptimo desarrollo y que se reprodujeran más y con mayor eficacia.

La existencia dejó de ser idílica para estar rodeada de riesgos que, constantemente, amenazaban sus vidas por los peligrosos depredadores que acechaban desde el cielo, desde el suelo o desde las propias ramas de los árboles en los que el Ardipithecus ramidus pasaba la totalidad de su existencia.

Pasaron un par de millones de años, el planeta continuó evolucionando junto con sus pobladores y, según los indicios encontrados en las sabanas del este de África,  allí vivieron unos homínidos que tenían el aspecto y el cerebro de un chimpancé de hoy.  Caminaban sobre dos pies con soltura, aunque sus brazos largos sugieren que no despreciaban la vida arbórea; eran los Australopithecus.  De una hembra de Austrolopithecus aferensis que se paseaba por la actual Etiopía hace tres millones de años poseemos un esqueleto completo: Lucy.

Australopithecus afarensis es un homínido extinto de la subtribu Hominina que vivió entre los 3,9 y 3 millones de años antes del presente.

Sabemos que la selección natural sólo puede producirse si hay variación.  La variación supone que los descendientes, si bien pueden tener muchos caracteres comunes con sus padres, nunca son idénticos a ellos.  La selección natural actúa sobre estas variaciones favoreciendo unas y eliminando otras, según si proporcionan o no ventajas para la reprodución; las que sobreviven y se reproducen son las que están mejor dotados y mejor se adaptan al entorno.  Estas variaciones vienen dadas por mutación (inapreciable en su momento) y por recombinación de genes y mezclas enriquecedoras de la especie.  Ambos procesos, en realidad se rigen exclusivamente por el azar, es decir, ocurren independientemente de que los resultados sean o no beneficiosos para los individuos, cuando se producen.

Los cambios ecológicos y climáticos progresivos, junto con la aparición casual de unas afortunadas mutaciones, permitieron que unos simios como los antes mencionados Ardipithecus ramidus se transformaran a lo largo de miles de años en los Australopithecus afarensis.  El segundo peldaño en la escalera de la evolución del hombre se había superado: la bipedestación.  Esta ventaja evolutiva les permitió adaptarse a sus nuevas condiciones ambientales, no solo proporcionándoles una mayor movilidad por el suelo, sino liberando sus manos para poder acarrear alimentos y consumirlos en un lugar seguro. Hay que tener en cuenta que, al desplazarse erguidos, estos homínidos regulaban mejor su temperatura corporal en las sabanas ardientes porque exponían menos superficie corporal al sol abrasador.  También podían percibir con mayor antelación el peligro.  Por supuesto, estos cambios positivos, también incidieron en el despetar de sus sentidos.

Correr para salvarse desarrolló sus pulmones y el corazón, los peligros y la necesidad agudizó su ingenio y su mente se fue desarrollando, apareció la extrañeza por lo desconocido, lo que mucho más tarde sería curiosidad.

El tiempo siguió transcurriendo miles de años, los siglos se amontonaban unos encima de otros, cientos de miles de años hasta llegar al año 1.500.000 antes de nuestra era, y seguiremos en África.

Al iniciar la época denominada Pleistoceno, hace un millón ochocientos mil años, el mundo entró en un periodo aún más frío que los anteriores en el que comenzaban a sucederse una serie de periodos glaciales, separados por fases interglaciares más o menos largas.  Cerca de los polos de la Tierra, los periodos glaciales ocasionaron la acumulación de espesas capas de hielo a lo largo de los miles de años en que persistió el frío más intenso; luego, en los miles de años siguientes que coincidieron con una fase más calida, los hielos remitieron algo, aunque no desaparecieron por completo.

En las latitudes más bajas, como en el este africano, la mayor aridez del clima favoreció que prosperara un tipo de vegetación hasta entonces desconocido, más propio de las zonas desérticas.  También se incrementaron las sabanas de pastos, casi desprovistas de árboles, semejantes a las praderas, las estepas o las pampas actuales.

A lo largo del millón y medio de años transcurridos desde que Lucy se paseaba por África habían surgido numerosas especies de homínidos, algunas de las cuales prosperaron durante cientos de miles de años y luego desaparecieron.

Por aquellos tiempos habitaba la zona del este de África el primer representante del género Homo:

El Homo habilis, un antecesor mucho más próximo a nosotros que cualquiera de las anteriores especies, con una capacidad craneal de entre 600 y 800 cm³ y que ya era capaz de fabricar utensilios de piedra, aunque muy toscos.  Es conveniente tener en cuenta que la aparición de una nueva especie no tiene por qué coincidir necesariamente con la extinción de la precedente.  En realidad, muchas de estas especies llegaron a convivir durante miles de años.

Las peripecias de estos personajes por sobrevivir llenarían varios miles de libros como este y, desde luego, no es ese el motivo de lo que aquí queremos explicar, más centrado en hacer un repaso desde los orígenes de nuestros comienzos hasta nuestros días y ver que la evolución del conocimiento es imparable, desde las ramas de los árboles y los gruñidos, hemos llegado hasta la Mecánica Cuántica y la Relatividad General que, mediante sofisticadas matemáticas nos explican el mundo en el que vivimos, el Universo al que pertenecemos, y las fuerzas que todo lo rigen para crear la materia.

Pero continuemos.  En dos millones de años de evolución se dobló el volumen cerebral desde los 450 cm³ del Australopithecus aferensis hace cuatro millones de años hasta los 900 cm³ del Homo ergaster.  Es un misterio cómo se llegó a desarrollar nuestro cerebro con una capacidad de 1.300 cm³ y una complejidad estructural tan sorprendente como se comentaba en las primeras páginas de este trabajo.

Pero también resulta un misterio cómo fue posible que nuestro cerebro evolucionara a la velocidad a la que lo hizo: en apenas tres millones de años el volumen cerebral pasó de 450 a 1.300 cm³.  Esto representa un crecimiento de casi 30 mm³por siglo de evolución.  Si consideremos una duración media de treinta años para cada generación, han pasado unas cien mil generaciones desde Lucy hasta nosotros, lo que supone un crecimiento medio de 9 mm³ de encéfalo por cada generación.

El aumento del volumen del cerebro es una especialización como la de cualquier otro órgano, y la selección natural favoreció el crecimiento encefálico porque proporcionó ventajas de supervivencias y reproducción en el nicho ecológico de los homínidos.  Tradicionalmente, a la hora de abordar la cuestión de la evolución del cerebro se plantean grandes cuestione: ¿Para qué necesitaron nuestros antecesores un cerebro grande? ¿Por qué la evolución desarrolló una estructura que permite sembrar una huerta, componer una sinfonía, escribir una poesía o inventar un tensor métrico que nos permita operar con dimensiones curvas del espacio?

Estas y otras muchas preguntas, nunca tienen una respuesta científica convincente.  Eso sí, sabemos que nuestro cerebro es un lujo evolutivo, la herramienta más delicada, compleja y precisa jamás creada en la biología.

El cerebro es un órgano que consume mucha energía y posee una elevada actividad metabólica.  El cerebro humano tiene una actividad metabólica varias veces mayor de lo esperado para un primate de nuestro mismo peso corporal: consume entre un veinte y un veinticinco por 100 del gasto energético en reposo (metabolismo basal), en comparación con el ocho a diez por 100 de consumo energético para los primates.  Además, el cerebro es exquisito y muy caprichoso en cuanto al combustible que utiliza para producir energía; no le sirve cualquier cosa.  En situaciones normales el cerebro sólo consume glucosa y utiliza 100 gr. de este azúcar cada día, la cual procede de los hidratos de carbono ingeridos con los alimentos vegetales.  Sólo en casos extrema necesidad, por ejemplo cuando llevamos varios días sin comer hidratos de carbono, el cerebro recurre a su combustible alternativo, un sucedáneo, que son los cuerpos cetónicos que proceden de las grasas.

A causa de estas peculiaridades metabólicas del tejido cerebral, su funcionamiento entraña un importante consumo de recursos y gasta una notable cantidad de combustible metabólico.  Estos valores aumentan si consideramos el precio del desarrollo del cerebro; el cerebro de un recién nacido representa el doce por 100 del peso corporal y consume alrededor del sesenta por 100 de la energía del lactante.  Una gran parte de la leche que mama un niño se utiliza para mantener y desarrollar su cerebro.

Podríamos seguir rellenando miles de hojas en blanco explicando todas estas maravillas de nuestro recorrido por el mundo y de la evolución que, en la mente de los humanos se va produciendo con el paso del tiempo.

              Simplemente… ¡Somos parte del Universo! Estamos dentro de la parte que piensa, la que tiene consciencia

Es verdad que existen hilos invisibles que nos tienen en conexión directa con el Universo que, mediante el mecanismo de las estrellas nos facilitó la materia idónea para que, a partir de la materia “inerte”, pudiera surgir eso que hemos llamado la vida. Todos sabemos que estamos hechos de polvo de estrellas fabricado en los hornos nucleares de las supernovas.

Algún día, lejos aún en el futuro, seremos todo LUZ, dejaremos nuestra parte material a un lado. Para entonces, de nada nos servirá lo que llamamos cuerpo que, entonces, sólo sería una remora inservible. En la Mente estará todo lo necesario pero, esa Mente, será entonces un ente de energía pura en su último estadio de la evolución, y, se podrá desplazar a lo largo y a lo ancho del Universo, entre galaxias, observando como otros seres, como antes nosotros, se preguntan por los secretos del UNiverso, mientras que nosotros, ya para esas fechas futuras, formaremos parte de ellos.

emilio silvera

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ABC-Ciencia

El caso del agujero negro supermasivo que está sufriendo un horrible «corte de digestión»

En el centro de la galaxia NGC 1595 uno de estos objetos sufre estallidos de ondas de radio y rayos X porque no es capaz de engullir toda la materia que se ha congregado a su alrededor

La galaxia Remolino (a la izquierda) se está fundiendo con la pequeña galaxia NGC 5195 – NASA/ESA NRAO / AUI / NSF / NASA / CXC / NASA / ESA / STScI / U. Manchester / Rampadarath et al

No hay nada más voraz que un agujero negro supermasivo. Estos objetos son descomunales acumulaciones de materia que han quedado confinadas en un espacio mínimo. Tanto que la gravedad les hace convertirse en monstruos capaces de tragarse la luz y toda la materia que se acerque demasiado a sus dominios.

Pero hasta ellos tienen un límite. Este martes, astrónomos de la Universidad de Mánchester han informado de un caso de «indigestión» sufrido por una de estas moles. Un agujero negro supermasivo ha atrapado más materia a su alrededor de la que puede engullir, de modo que en su entorno se han producido furiosos estallidos de energía en el último millón de años. Estos resultados han sido publicados en la conferencia Nacional de Astronomía de la Universidad de Hull (Reino Unido), este martes.

La terrible indigestión ha sido detectada en las profundidades de la pequeña galaxia NGC 5195. Es una vecina de la galaxia NGC 5194, más conocida como galaxia Remolino, que se está fundiendo con su vecina. Ambas están bailando en torno a la otra, y en cuestión de miles de millones de años serán una sola.

Pero en el corazón de NGC 5195, que más bien se comporta como un estómago brutal, hay un agujero negro supermasivo que va engullendo materia a medida que la pequeña galaxia se sumerge en la grande. Este agujero tiene una masa equivalente a 19 millones de soles.

 

 

 

 

 

 

Como el ritmo al que llega nueva materia es mayor al ritmo en que la engulle, a su alrededor se ha formado un disco de acreción tan grande que el agujero ha perdido la capacidad de digerirlo, de forma que la materia está siendo expulsada al espacio a través de violentos estallidos.

Por este motivo, el observatorio Chandra de rayos X detectó el año pasado potentes arcos de rayos X procedentes del corazón de la pequeña galaxia NGC 5195.

Después de apuntar hacia allá el telescopio MERLIN, un instrumento que capta las ondas de radio, y también el «Very Large Array» (VLA), el Chandra y el vetusto Hubble, los científicos han reconstruido la historia completa de los arcos de energía liberados en el violento estómago del agujero negro supermasivo.

Un «eructo» cósmico

 

 

 

Este agujero negro no está sufriendo un corte de digestión cualquiera. Una masa equivalente a 19 millones de soles está girando a gran velocidad en el corazón de la galaxia NGC 5195, generando temperaturas y campos magnéticos muy potentes. Y, cuando el proceso de acumulación (acreción) de materia falla, se genera una increíble onda de choque que expulsa hacia el exterior grandes cantidades de materia.

 

 

 

 

 

 

Este «eructo» cósmico implica la presencia de electrones acelerados hasta casi la velocidad de la luz, interaccionando con un campo magnético muy intenso. Por eso, se emiten ondas muy energéticas en la longitud de onda de las ondas de radio. Al mismo tiempo, la onda de choque calienta e infla el medio interestelar, ioniza el gas y emite energía en forma de rayos X. Esta burbuja de alta energía es precisamente lo que Chandra y el telescopio Hubble han podido detectar.

Según Hayden Rampadarath, el primer autor de la investigación, sus observaciones demuestran no solo que las ondas de radio y los rayos X están conectados, sino que el propio flujo de las ondas del primero es el que genera las estructuras del segundo. Según Rampadarath, «estamos presenciando un evento de proporciones galácticas en todo el espectro electromagnético».

Tal como ha explicado este científico, el agujero negro empezó a lanzar al espacio sus explosiones de energía hace uno o dos millones de años, justo cuando los ancestros humanos comenzaron a aprovechar el fuego. «Que ahora seamos capaces de observar este evento a través de todos estos telescopios es bastante extraordinario», ha reflexionado Rampadarath.

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ABC-Ciencia

Los proyectiles estelares que atraviesan la Vía Láctea

Estrellas procedentes de la Gran Nube de Magallanes cruzan nuestra galaxia a una altísima velocidad

Representación artística de las estrellas en fuga. Se originan cuando las supernovas las liberan y la galaxia las lanza hacia el espacio – Amanda Smith

Todo lo que tiene gravedad tiene asociada una velocidad de escape. Esto hace que los cohetes solo puedan abandonar la Tierra si superan una velocidad de 40.320 kilómetros por hora, y que los agujeros negros tengan un horizonte de sucesos por debajo del cual nada, ni siquiera la luz, puede «huir» del abrazo de la gravedad. Aunque parezca sorprendente, las propias galaxias también tienen asociada una velocidad de escape, de forma que solo las estrellas que viajan con una suficiente rapidez pueden huir de su entorno.

Se ha descubierto que en el cielo del hemisferio Norte, y dentro de los límites de la Vía Láctea, hay un grupo de 20 estrellas hiperveloces, que viajan tan rápido como para dejar atrás nuestra galaxia. Pero un artículo publicado este martes en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society ha concluido que estas en realidad son estrellas que proceden de otra galaxia. Después de recoger datos a través del «Sloan Digital Sky Survey» y de hacer simulaciones de ordenador, han descubierto que estas estrellas vienen de una galaxia enana que gira en torno a la Vía Láctea: la Gran Nube de Magallanes.

Normalmente las estrellas no viajan tan rápido como estas, salvo que algo muy poderoso ocurra en las inmediaciones. Las posibles explicaciones para su gran rapidez es que las estrellas hiperveloces hayan sido expulsadas del centro de la Vía Láctea por la acción del agujero negro supermasivo de su centro. Otras explicaciones proponen que la desintegración de una galaxia enana o la estructura caótica de ciertos cúmulos estelares podrían estar detrás de este comportamiento, digno de Usain Bolt. Sin embargo, ninguno de estos tres mecanismos explica por qué las estrellas hiperveloces de la Vía Láctea están en una zona muy concreta del cielo nocturno, y no también en otras partes, repartidas al azar.

«Las otras explicaciones no me satisficieron», ha explicado en un comunicado Douglas Boubert, primer autor del estudio e investigador en el Instituto de Astronomía de la Universidad de Cambridge (Reino Unido). «Estas estrellas hiperveloces están básicamente en las constelaciones de Leo y del Sextante, y no en otras partes. Así que nos preguntamos por qué».

Después de hacer simulaciones por ordenador, la única explicación que encajó está relacionada con uno de los fenómenos más impresionantes del Universo: las supernovas.

Estrellas a la fuga

 

 

Estrella a la fuga que pliega el material del Espacio Interestelar

 

Los astrónomos investigaron qué ocurriría si las estrellas hiperveloces, fueran en realidad estrellas «disparadas» después de explosiones de supernova. No es que una explosión las haya lanzado al espacio; lo que puede ocurrir está relacionado con que las supernovas ocurren a veces en estrellas binarias o dobles, formadas por una pareja que gira en torno a un centro común. Pues bien, ocurre que las dos estrellas giran en torno a sí mismas más rápido cuanto más cerca se encuentran. Así que, ¿qué ocurriría si, en una pareja muy próxima, una de las dos estrellas muriese y estallase en una supernova? Quizás la superviviente se quedaría de repente sola y sin compañera a la que aferrarse, por lo que su movimiento la lanzaría hacia el espacio a gran velocidad, convirtiéndola en una estrella a la fuga.

En las constelaciones de Leo y del Sextante hay al menos 20 estrellas en fuga. Se trata de grandes estrellas azules (lo que quieren decir que están muy calientes), que viajan a velocidades muy altas. Pero según los investigadores de la Universidad de Cambridge, sus velocidades son tan altas que no pueden haber partido de la Vía Láctea. Más bien recuerdan a un veloz proyectil disparado desde un tren de alta velocidad.

«Esas estrellas han saltado de un tren exprés, así que no me sorprende que sean tan rápidas», ha explicado Rob Izzard, coautor del estudio.

La galaxia lanzadera

 

 

 

Arriba la estrella fugada, y, abajo, la Gran Nube de Magallanes

 

Dicho tren es en realidad la Gran Nube de Magallanes. Se trata de una pequeña galaxia, que tiene una masa de solo el 10 de la masa de la Vía Láctea, pero que gira en torno a su vecina a una velocidad de vértigo, de cerca de 400 kilométros por cada segundo (1.440.000 kilómetros por hora). Por eso, cuando ocurre una supernova y una estrella sale disparada, suma su velocidad a la que llevaba la galaxia.

«Esto también explica su posición en el cielo, porque las estrellas hiperveloces son expulsadas a lo largo de la órbita de la Gran Nube de Magallanes hacia las constelaciones de Leo y del Sextante», ha añadido Izzard.

Para tratar de reconstruir esta película de dimensión y duración galácticas, los investigadores simularon el nacimiento y la muerte de estrellas en la Gran Nube de Magallanes en un tiempo de 2.000 millones de años. También tuvieron en cuenta la influencia de la gravedad de la pequeña galaxia y la Vía Láctea, y gracias a esto los autores pudieron predecir dónde deberían encontrarse las estrellas hiperveloces en fuga y compararlo con la posición donde efectivamente se encuentran.

Un aspersor de estrellas

 

 

 

 

Como si se tratara de un gran aspersor fuera de control, los autores han sugerido que la Gran Nube de Magallanes tiene cerca de 10.000 estrellas en fuga, dispersándose por el espacio. La mitad de ellas son tan rápidas como para escapar de la gravedad de la Vía Láctea, así que se convierten en estrellas hiperveloces.

A estas estrellas errantes y «libres» les aguarda el mismo destino que a las estrellas de su clase: las grandes estrellas azules. En algún momento quemarán todo el combustible y se derrumbarán sobre sí mismas a causa de la gravedad, engendrando una pequeña estrella de neutrones o incluso un agujero negro estelar. Como aviones derribados y sin control, estos cadáveres estelares seguirán su curso durante un tiempo indefinido. Por eso, los autores creen que además de 10.000 estrellas en fuga, hay un millón de estrellas de neutrones y de agujeros negros atravesando la Vía Láctea.

«Pronto sabremos si estamos en lo cierto», ha dicho Boubert. «El satélite Gaia, de la Agencia Espacial Europea (ESA), rastreará miles de millones de estrellas el año próximo, y entre ellas debería de haber un rastro de estrellas hiperveloces viajando entre la Gran Nube de Magallanes, en el sur, y las constelaciones de Leo y del Sextante, en el Norte».

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El Camino lo tenemos que hacer nosotros al andar. Lo mismo que se forma la vereda en la Montaña cuando los seres vivos pasan por el mismo sitio una y otra vez, dando lugar a que se forme una línea en la tierra mil veces pisada que nos habla del paso por aquel lugar que los viandantes han creído el más idóneo para transitar hacia algún otro sitio. Lo tuvieron que elegir de manera racional al ser el más indicado y, por ese “camino” se creó el sendero por el que caminar. Antes allí, no había camino.

No pocas veces, el camino se crea a partir de una idea, una intuición, una ganas de saber lo que hay más allá de nuestros dominios, de explorar lo desconocido, de comprobar si la fascinación que presentimos por lo que pensamos que “allí” pueda existir, se debe a una certera intuición, o, por el contrario, es sólo un espejismo. No siempre el explorardor encontró aquella civilización perdida que gritaba insistente en su mente llamándolo sin cesar, ni el científico encuentra la anhelada explicación a un secreto de la Naturaleza que, tan claramente veía en sus sueños.

Está claro que el mismo acto de la exploración, modifica la perspectiva del explorador; Ni Ulises, Marco Polo o Colón podían ser los mismos cuando, después de sus respectivas aventuras regresaron a sus hogares. Lo mismo ha sucedido con la investigación científica en los extremos de las escalas, desde la grandiosa extensión del esapcio cosmológico…

                                               … hasta el mundo minúsculo y enloquecido de las partículas subatómicas.

Estos viajes nos cambiaron y cambiaron muchos de los conceptos ancestrales que, en nuestras mentes, estaban apaciblemente aposentados y, desafiaron muchas de las concepciones científicas y también filosóficas que más valorábamos. Algunas, ante aquella realidad nueva, tuvieron que ser desechadas, como el bagaje que se deja atrás en una larga y pesada travesía un desierto. Otras tuvieron que ser modificadas y reconstituidas hasta quedar casi irreconocibles.

La exploración en el ámbito de las galaxias y cúmulos de galaxias esxtendió el alcanza de la visión humana en un factor de 10²⁶ veces mayor que la propia escala humana, y produjo la revolución que identificamos con la relatividad, la cual reveló que la concepción newtoniana del mundo sólo era una perspectiva parroquiana dentro de un universo más vasto donde el espacio es curvo y el tiempo se hace flexible.

La exploración en el dominio subatómico nos llevó lejos en el ámbito de lo muy pequeño, a unos 10^-15 de la escala humana, y también significó una revolución. Esta fue la física cuántica que transformó todo lo que abordó a partir de su nacimiento en 1900, cuando Max Planck, escribió aquel artículo de ocho páginas que fueron las semillas de las que más tarde, germiron “las flores” de la M.C.. Planck, comprendiò que sólo podía explicar lo que se llamaba la Curva del Cuerpo Negro -el espectro de energía que genera un objeto de radiación perfecta- si abandonaba el supuesto clásico de que la emisión de enertgía es continua, y lo reemplazó por la hipótesis sin presecentes de que la energía se emite en unidades discretas. Planck llamó cuantos a estas unidades y quedaron simbolizadas por la letra h.

Plan no era ningún revolucionario -a la edad de 42 años era un viejo, juzgado por los patrones de las ciencias matemáticas y, además, un pilar de la elevada cultura germana del siglo XIX-, pero se percató fácilmente de que el principio cuántico echaría abajo buena parte de la física clásica a la que habñía dedicado buena parte de su vida y de su carrera.

“Cuanto mayores sean sus dificultades -escribió-… tanto más importante será finalmente para la ampliación y profundización del conocimiento de la Física.” Aquellas palabras fueron proféticas: cambiando y desarrollándose constantemente, modificando su coloración de manera tan impredecible como una reflexión en una burbuja de jabón, la física cuántuica pronto se expandió prácticamente a todo el ámbito de la física, y el cuanto de acción de Planck, h, llegó a ser considerado una constante de la naturaleza tan fundamental como la velocidad de la luz, c, de Einstein.

En una batalla entre los principios estrellas de la historia cuántica, sólo puede haber un ganador. O no puede? . En el invierno de 1926-1927, Werner Heisenberg el brillante joven alemán estaba trabajando como jefe asistente de Niels Bohr , alojado en un desván en la parte superior del instituto del gran danés de Copenhague. Después de un día de trabajo, Bohr se acercaba al encuentro con Heisenberg para hablar de física cuántica. A menudo se sentaban hasta altas horas de la noche, en un intenso debate sobre el significado de la teoría cuántica revolucionaria, entonces en su infancia.

Un rompecabezas que se ponderó eran los rastros de las gotitas que dejan los electrones al pasar a través de las cámara de niebla un aparato utilizado para rastrear los movimientos de partículas cargadas. Cuando Heisenberg trató de cálcular estas aparentemente precisas trayectorias usando las ecuaciones de la mecánica cuántica, no lo consiguió.

Una noche de mediados de febrero, Bohr había dejado la ciudad en un viaje de esquí, y Heisenberg se había deslizado a tomar un poco de aire de la noche en las amplias avenidas de Fælled Parque, detrás del instituto. Mientras caminaba, se le ocurrió. El rastro de los electrones no era preciso en lo absoluto: si uno lo mira de cerca, consiste en una serie de puntos difusos. Eso reveló algo fundamental sobre la teoría cuántica. De vuelta en su ático, Heisenberg escribió con entusiasmo su idea en una carta a su colega el físico Wolfgang Pauli. Lo esencial de esto apareció en un documento unas pocas semanas más tarde: “Mientras más precisa la posición es determinada, menor precisión, en el momento se conoce en este instante, y viceversa.”

Fórmula y gráfico que escenifican el Principio de Incertidumbre o Indeterminación

Así el notorio principio de incertidumbre de Heisenberg había nacido. Una declaración de la incognoscibilidad fundamental del mundo cuántico, que se ha mantenido firme durante la mayor parte del siglo. Pero ¿por cuánto tiempo? Corren rumores de que un segundo principio cuántico – el entrelazamiento- puede sonar el tañido de muerte para la incertidumbre.

Sólo podemos obtener respuestas parciales, cuya narturaleza está determinada en cierta medida por las cuestiones que optamos por infagar. Cuando Hesinberg calculó la cantidad mínima ineludible de incertidumbre que limita nuestra comprensión de los sucesos de pequeña escala, halló que está definida que nada menos que por h, el cuanto de acción de Planck.

La indeterminación cuántica no depende del aparato experimental que podamos emplear para la investigación del mundo subatómico. Se trata, en la medida de nuestro conocimiento, de una limitación absoluta, que los más destacados sabios de una civilización extraterrestre avanzada conpartirían con los más humildes físicos de la Tierra. En la física atómioca clásica se suponía que se podía, en proncipio, medir las situaciones y trayectorias precisas de miles de millones de partículas -digamos, protones– y a partir de los datos resultantes hacer predicciones exactas de donde estarían los protones en determinado tiempo futuro.

Heisenberg demostró que tal supuesto era falso, que nunca podremos saberlo todo sobre la conducta de siquiera una sóla partícula, mucho menos de una gran cantidad de ellas, y, por lo tanto, nunca podremos hacer predicciones sobre el futuro que sean completamente exactas en todos los detalles. Esto marcó un cambio fundamental en la visión del mundo de la física. Revelaba que no sólo la materia y la energía sino también el conocimiento están cuántizados.

El principio de incertidumbre es aplicado a modelos del espacio 3D ordinario, donde el espacio tiempo es continuo. En los sistema cuantizados con retículos diminutos que conforman a los superejes, la información de las partículas pasa de un retículo a otro o a una zona cuántica distinta del mismo retículo. Dado que en el modelo de los eventos, los objetos no pertenecen a los eventos, simplemente evolucionan generando más información de nuevos eventos, la incertidumbre asociada a estos puede estar relacionada con radio del bucle de los retículos diminutos, y para el traslado de la información de un retículo a otro debe existir un nivel incertidumbre en cuanto a cual retículo pertenece el evento durante la transferencia de dicha información, o ¿a qué conjunto de valores cuánticos del mismo pertenece?

La mecánica cuántica (el salto cuantico del electrón) nos desvelará el secreto de cómo el electrón puede, al recibir un fotón, desaparecer del nivel nuclear que ocupa para de manera instantánea, y sin necesidad de recorrer la distancia que los separa, aparecer como por arte de magia en un nivel superior. Copiaremos el salto cuántico para viajar. Nos introduciremos en un cabina, marcaremos las coordenadas, pulsaremos un botón y desapareceremos en Madrid y de manera instantánea, apareceremos de la nada en otra cabina igual situada en Nueva York a 6.000 Km de distancia.

…cuando el núcleo de un átomo es excitado por una fuente de energía exterior, tiene lugar el salto quántico, que consiste en el paso de un electrón a otra órbita con una energía mayor. No se sabe por donde hizo el viaje sin tener que andar la distancia entre el lugar de origen y el de llegada… ¿Por dónde  habría hecho el viaje?

No puede quitarme de la cabeza que, el Salto Cuántico, nos dará la idea para viajar de manera que podamos burlar, la velocidad de la luz. Sin embargo, ese “futuro” no podré verlo. Resulta que un electrón situado alrededor del núcleo de un átomo, es impacto por un fotón energético y, de inmediato, el electrón desaparece del lugar que ocupa en la órbita atómica y, de manera instantánea, aparece en otro lugar más cercano al núcleo. Lo asombroso del caso es que, no se sabe qué camino pudo coger para desplazarse de un lugar a otro. Simplemente desapareció de uno y apareció en el otro. Ese es, amigos míos, el Salto cuántico. Si somos capaces de copiarlo, viajaremos a las estrellas sin que nos importe cuántos años-luz nos puedan separar de ellas.

¿Quién sabe lo que podemos extraer del salto cuántico? El efecto túnel nos podría dar la fórmula para viajar a lugares lejanos. Creo que todos nuestros sueños se podrían realizar si, en el momento adecuado, observando la Naturaleza, sabemos elegirt el camino que tenemos que andar para llegar a ese destino soñado,o, imaginado.

Nuestras Mentes buscarán las formas de solucionar todos esos problemas complejos que ahora inquietan a la Humanidad.

La Física cuántica nos obliga a tomarnos en serio lo que antes eran puramentes consideraciones filosóficas: que no vemos las cosas en sí mismas, sino sólo aspectos de las cosas. Lo que vemos en la trayectoria de un electrón en la cámara de niebla no es un electrón, y lo que vemos en el cielo no son estrellas, como una grabación de la voz de Pavoroti no es Pavoroti. Al revelar que el observador desempeña un papel en la observación, la física cuántica hizo por la física lo que Darwin ha hecho por las ciencias de la vida: Echó abajo las paredes, reunificando la Mente con el Universo más vasto.

emilio silvera

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En el espacio exterior, el cosmos, lo que conocemos por universo, las distancias son tan enormes que se tienen que medir con unidades espaciales como el año luz (distancia que recorre la luz en un año a razón de 299.792.458 metros por segundo). Otra unidad ya mayor es el pársec (pc), unidad básica de distancia estelar correspondiente a una paralaje trigonométrica de un segundo de arco (1”). En otras palabras, es la distancia a la que una Unidad Astronómica (UA = 150.000.000 Km) subtiende un ángulo de un segundo de arco. Un pársec es igual a 3’2616 años luz, o 206.265 Unidades Astronómicas, o 30’857×10¹² Km. Para las distancias a escalas galácticas o intergalácticas se emplea una unidad de medida superior al pársec, el kilopársec (Kpc) y el megapársec (Mpc).

Para tener una idea aproximada de estas distancias, pongamos el ejemplo de nuestra galaxia hermana, Andrómeda, situada (según el cuadro anterior a 725 kilopársec de nosotros) en el Grupo local a 2’3 millones de años luz de la Vía Láctea.

¿Nos mareamos un poco?

¡Una barbaridad! Ahí radica el problema de viajar a otros mundos lejanos. Ninguna nave podrá alcanzar nunca esa velocidad, ya que, según nos ha demostrado la Relatividad Especial, cuando se va tan rápido ocurren fenómenos que darían al traste con la aventura y, los viajeros, no podrían soportar tales cambios. Así que, el único camino viable para ir a otros mundos, a otras estrellas, está en encontrar la manera de “burlar” la velocidad de la luz. ¿Hiperespacio? ¿Agujeros de Gusano?

La galaxia Andrómeda, la hermana mayor de la Vía Láctea, situada a 2,3 años-luz  de nosotros, viaja en nuestra dirección a una buena velocidad. Sin embargo, se calcula que nos no llegará hasta nosotros hasta dentro de unos pocos miles de millones de años, casí cuando el Sol esté agotándo su combustible nuclear de fusión para convertirse en una Nebulosa planetaria con una enana blanca en su centro.

Ahí tenemos la imposibilidad física de viajar a otros mundos, y no digamos a otras galaxias. Las velocidades que pueden alcanzar en la actualidad nuestros ingenios espaciales no llegan ni a 50.000 Km/h. ¿Cuánto tardarían en recorrer los 21.759.840.000.000.000.000 Km que nos separa de Andrómeda?

Incluso el desplazarnos hasta la estrella más cercana, Alfa Centauri, resulta una tarea impensable si tenemos en cuenta que la distancia que nos separa es de 4’3 años luz, y un año luz = 9.460.800.000.000 Km. Así que, para llegar a la “cercana” Alfa Centauri tendríamos que multiplicar por 4 esa inmensa distancia. ¿Cuándo llegaríamos allí? ¿Los viajeros que partieron de la Tierra y muchas generaciones siguientes (si todo transcurre con normalidad) serían los que arribarían al destino. Sin embargo, dudo que, cuando llegaran, no hubieran padecido mutaciones por tan larga estancia en el Espacio.

Muchos son los que han querido imaginar como viajr más rápido que la Luz… ¡Sin superar su velocidad! Todos sabemos, como nos enseñó la Relatividad Especial de Einstein que, la luz, nos marca el límite de la velocidad que se puede alcanzar en el Espacio. Nada podrá nunca viajar más rápido que la luz en el vacío, es decir, más ráipdo que 299.792.458 metros cada segundo. Y, se idean otras formas para poder burlar ese límite y llegar antes que la luz a un determinado lugar. Hasta que no se busque la manera de esquivar la barrera de la velocidad de la luz, los viajes a otros mundos están algo complicados para nosotros.

La única ventaja a nuestro favor: ¡EL TIEMPO! Tenemos mucho, mucho tiempo por delante para conseguir descifrar los secretos del hiperespacio que nos mostrará otros caminos para desplazarnos por las estrella que, en definitiva, será el destino de la humanidad.

Nuestro Sol, antes de que pasen 4.000 millones de años, comenzará una transición de fase que, de estrella en la secuencia principal de HP, pasará a su fase terminal convirtiéndose en una Gigante roja que, eyectará sus capas exteriores al espacio interestelar formando una Nebulosa planetaria y, la estrella, exenta de la energía de fusión, quedará a merced de la fuerza de Gravedad que la comprimirá hasta límites de una densidad que sólo podrá ser frenada por la degeneración de los electrones. En ese punto, volverá el equilibrio entre dos fuerzas y el proceso se parará dejando una enana blanca con un radio parecido al de la Tierra y una densidad de 10⁹ Kg m³.

Antes de que todo eso llegue, tenemos que tener en cuenta que habrá que salvar otro gran escollo que se nos viene encima (nunca mejor dicho), ya que, la Galaxia Andrómeda viene hacia La Vía Láctea a razón de 1.000.000 de Km/h y, aproximadamente en unos 3.000 millones de años la tendremos, irremediablemente, colisionando con nuestra Galaxia, con lo cual, las fuerzas de marea que esas enormes masas puden producir, son de impensable magnitud y, el desenlace tardará varios millones de años en finalizar hasta que de las dos grandes Galaxias del Grupo Local, sólo quede una enorme galaxia elíptica y, en el proceso, habrán nacido un sin fin de nuevas estrellas, otras habrán sido despladas de su regiones y lanzadas a distancias enormes, algunas habrán podido colisionar y, en definitiva, lo que allí pueda ocurrir en el futuro lejano, es de incalculable trascendencia para la Humanidad (si aún sigue aquí para ese tiempo).

Sí, existen muchos lugares a los que, cuando llegue el momento podremos viajar. Sin embargo, necesitamos muchos más conocimientos de los que actualmente tenemos para poder realizar esos viajes “imposibles” en las actuales circunstancias. Estamos comenzando, ahora, a poder realizar los primeros intentos de salir al Espacio, y, para cuando realmente podamos efectuar viajes espaciales, habrán pasado muchos, muchos, muchísimos años. No quiero mencionar, lo que podríamos tardar en dominar viajes hiperespaciales a velocidades uperlumínicas. Claro que, la imaginación humana es… ¡”infinita”!

Si esto es así (que lo es), tenemos una buena excusa para pensar en posibles modos de escapar hacia otros mundos lejanos en los que poder asentar a la Humanidad lejos de esos acontecimientos de magnitud (para nosotros) infinita y contra los que nada podremos hacer, excepto, si podemos y buscamos el medio… huir a otros lugares más seguros.

Si, las distancias que nos separan de esos otros mundos parece una barrera difícil de franquear, y, sin embargo, tengo una gran esperanza puesta en que, la Humanidad, la inteligencia de los seres que la compone, y, sobre todo su imaginación, con el tiempo por delante tendrá la oportunidad de buscar esas difíciles soluciones que posibiliten nuestro traslado a las estrellas lejanas.

Para lograr eso, con nuestras limitaciones actuales, no tenemos más remedio que valernos de sondas robotizadas y, en el futuro, serán perfectos robots humanoides que, no tendrán ninguna de nuestras barreras para deambular por el cielo y visitar esas regiones lejanas en las que, posiblemente, se encuentren los planetas idóneos para habitats de seres como nosotros.

Esas son, en realidad, las miras que están puestas en todas esas misiones enviadas a las lunas y planetas cercanos para estudiar su entorno, la atmósfera, la superficie y las radiaciones. Se trata de ir conociendo el entorno y, con los adelantos tecnológicos que ahora mismo tenemos, se hace lo que se va pudiendo y, cada día, se avanza un paso más a la búsqueda de esas soluciones que, ese día muy lejano aún, llegará la debacle a la Tierra y, para entonces, no podremos continuar aquí. La única solución: Escapar a otros mundos.

emilio silvera

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