No todos saben que la ONU proclamó 2019 como el Año INternacional de la Tabla Periódica de los Elementos Químicos, lo que se incluye entre las iniciativas emprendidas para potenciar las relaciones entre ciencia, tecnología y desarrollo. Aparte de otras acciones, como la divulgación entre el público en general de este icono universal, dicha efeméride puede ser para el profesorado de física y química en las distintas etapas educativas, para abordar y contextos de didáctica e historia de estas dos ciencias. Para ellos, es importante conocer como se trata el tema de la Tabla Periódica.

     Dmitri Mendeléiev en 1907

El 20 de Diciembre de 201l7, la Asamblea General de la ONU proclamó dicha celebración, para promover y celebrar  la significación de la Table Periódica, con ocasión del 150º aniversario del descubrimiento del sistema periódico por el químico ruso Dimitri I Mendeleiv (1834-1907).

          Dmitri Mendeléyev en 1897.

“Sobre las bases del análisis espectral establecido por los alemanesRobert Bunsen y Gustav Kirchhoff, se ocupó de problemas químico-físicos relacionados con el espectro de emisión de los elementos. Realizó las determinaciones de volúmenes específicos y analizó las condiciones de licuefacción de los gases, así como también el origen de los petróleos.

Su investigación principal fue la que dio origen a la enunciación de la ley periódica de los elementos, base del sistema periódico que lleva su nombre. En 1869 publicó su libro Principios de la química, en el que desarrollaba la teoría de la tabla periódica.”

Probablemente una gran parte de las personas que leen estas líneas habrán visto, estudiado o trabajado con la tabla periódica, en la que constan los diferentes elementos ordenados por su peso atómico y valencia. Si bien hoy en día vemos esta tabla como algo que, aunque compleja, representa una ordenación lógica y damos por sentado su veracidad, lo cierto es que su creación es muy reciente en el tiempo que originalmente fue poco tenida en cuenta.

Dejemos aquí el reconocimiento a un trabajo bien hecho que, como herramienta científica para la humanidad no tiene precio.

Distintas fuentes.

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Una parte de la ciencia estudia la estructura y la evolución del Universo: La cosmología.

La cosmología observacional se ocupa de las propiedades físicas del Universo, como su composición física referida a la química, la velocidad de expansión y su densidad, además de la distribución de Galaxias y cúmulos de galaxias.  La cosmología física intenta comprender estas propiedades aplicando las leyes conocidas de la física y de la astrofísica.  La cosmología teórica construye modelos que dan una descripción matemática de las propiedades observadas del Universo basadas en esta comprensión física.

La cosmología también tiene aspectos filosóficos, o incluso teológicos, en el sentido de que trata de comprender por qué el Universo tiene las propiedades observadas.

La cosmología teórica se basa en la teoría de la relatividad general, la teoría de Einstein de la gravitación.  De todas las fuerzas de la naturaleza, la gravedad es la que tiene efectos más intensos a grandes escalas y domina el comportamiento del Universo en su conjunto.

El espacio-tiempo, la materia contenida en el Universo con la fuerza gravitatoria que genera y, nuestras mentes que tienen conocimientos de que todo esto sucede.

De manera que, nuestro consciente (sentimos, pensamos, queremos obrar con conocimiento de lo que hacemos), es el elemento racional de nuestra personalidad humana que controla y reprime los impulsos del inconsciente, para desarrollar la capacidad de adaptación al mundo exterior.

Al ser conscientes, entendemos y aplicamos nuestra razón natural para clasificar los conocimientos que adquirimos mediante la experiencia y el estudio que aplicamos a la realidad del mundo que nos rodea.

Claro que, no todos podemos percibir la realidad de la misma manera, las posibilidades existentes de que el conocimiento de esa realidad responda  exactamente a lo que ésta es en sí, no parece fácil.

Descartes, Leibniz, Locke, Berkeley, Hume (que influyó decisivamente en Kant), entre otros, construyeron una base que tomó fuerza en Kant, para quien el conocimiento arranca o nace de nuestras experiencias sensoriales, es decir, de los datos que nos suministra nuestros cinco sentidos, pero no todo en él procede de esos datos.  Hay en nosotros dos fuentes o potencias distintas que nos capacitan para conocer, y son la sensibilidad (los sentidos) y el entendimiento (inteligencia).  Esta no puede elaborar ninguna idea sin los sentidos, pero éstos son inútiles sin el entendimiento.

A todo esto, para mí, el conocimiento está inducido por el interés.  La falta y ausencia de interés aleja el conocimiento.  El interés puede ser de distinta índole: científico, social, artístico, filosófico, etc.  (La gama es tan amplia que existen conocimientos de todas las posibles vertientes o direcciones, hasta tal punto es así que, nunca nadie lo podrá saber todo sobre todo). Cada uno de nosotros puede elegir sobre los conocimientos que prefiere adquirir y la elección está adecuada a la conformación individual de la sensibilidad e inteligencia de cada cual. Allí, en alguna parte, está el germen del interés-curiosidad de cada cual.

También se da el caso de personas que prácticamente, por cuestiones genéticas o de otra índole, carecen de cualquier interés por el conocimiento del mundo que les rodea, sus atributos sensoriales y de inteligencia funcionan a tan bajo rendimiento que, sus comportamientos son casi-animales (en el sentido de la falta de racionalidad), son guiados por la costumbre y las necesidades primarias: comer, dormir…

       Formamos parte del misterio que tratamos de descubrir

El polo opuesto lo encontramos en múltiples ejemplos de la historia de la ciencia, donde personajes como Newton, Einstein, Riemann, Ramanujan y tantos otros (cada uno en su ámbito del conocimiento), dejaron la muestra al mundo de su genio superior.

Pero toda la realidad está encerrada en una enorme burbuja a la que llamamos Universo y que encierra todos los misterios y secretos que nosotros, seres racionales y conscientes, persiguen.

Todo el mundo sabe lo que es la conciencia; es lo que nos abandona cada noche cuando nos dormimos y reaparece a la mañana siguiente cuando nos despertamos.  Esta engañosa simplicidad me recuerda lo que William James escribió a finales del siglo XIX sobre la atención:”Todo el mundo sabe lo que es la atención; es la toma de posesión por la mente, de una forma clara e intensa, de un hilo de pensamiento de entre varios simultáneamente posibles”.  Más de cien años más tarde somos muchos los que creemos que seguimos sin tener una comprensión de fondo ni de la atención, ni de la conciencia que, desde luego, no creo que se marche cuando dormimos, ella no nos deja nunca.

La falta de comprensión ciertamente no se debe a una falta de atención en los círculos filosóficos o científicos.  Desde que René Descartes se ocupara del problema, pocos han sido los temas que hayan preocupado a los filósofos tan persistentemente como el enigma de la conciencia.

Para Descartes, como para James más de dos siglos después, ser consciente era sinónimo de “pensar”: el hilo de pensamiento de James no era otra cosa que una corriente de pensamiento. El cogito ergo sum, “pienso, luego existo”, que formuló Descartes como fundamento de su filosofía en Meditaciones de prima philosophía, era un reconocimiento explícito del papel central que representaba la conciencia con respecto a la ontología (qué es) y la epistemología (qué conocemos y cómo le conocemos).

          Ser consciente conlleva dolor y saber que no todo es perfecto, que existe el mal, que no sabemos

No siempre somos  conscientes de Ser, y, saber el lugar que ocupamos… ¡Es conveniente! En caso contrario, nos podríamos creer más de lo que somos.

Claro que tomado a pie juntillas, “soy consciente, luego existo”, nos conduce a la creencia de que nada existe más allá o fuera de la propia conciencia y, por mi parte, no estoy de acuerdo.   Existen muchísimas cosas y hechos que no están al alcance de mi conciencia.  Unas veces por imposibilidad física y otras por imposibilidad intelectual, lo cierto es que son muchas las cuestiones y las cosas que están ahí y, sin embargo, se escapan a mi limitada conciencia.

Todo el entramado existente alrededor de la conciencia es de una complejidad enorme, de hecho, conocemos mejor el funcionamiento del Universo que el de nuestros propios cerebros.

¿Cómo surge la conciencia como resultado de procesos neuronales particulares y de las interacciones entre el cerebro, el cuerpo y el mundo?

¿Cómo pueden explicar estos procesos neuronales las propiedades esenciales de la experiencia consciente?

Cada uno de los estados conscientes es unitario e indivisible, pero al mismo tiempo cada persona puede elegir entre un número ingente de estados conscientes distintos.

Beltrand Russell decía:

 “El problema del mundo es que los estúpidos están seguros de todo y los inteligentes están llenos de dudas”.

Muchos han sido los que han querido explicar lo que es la conciencia.  En 1.940, el gran neurofisiólogo charles Sherrington lo intento y puso un ejemplo de lo que él pensaba sobre el problema de la conciencia.  Unos pocos años más tarde también lo intentaron otros y, antes, el mismo Bertrand Russell hizo lo propio, y, en todos los casos, con más o menos acierto, el resultado no fue satisfactorio, por una sencilla razón: nadie sabe a ciencia cierta lo que en verdad es la conciencia y cuales son sus verdaderos mecanismos; de hecho, Russell expresó su escepticismo sobre la capacidad de los filósofos para alcanzar una respuesta:

“Suponemos que un proceso físico da comienzo en un objeto visible, viaja hasta el ojo, donde se convierte en otro proceso físico en el nervio óptico y, finalmente, produce algún efecto en el cerebro al mismo tiempo que vemos el objeto donde se inició el proceso; pero este proceso de ver es algo “mental”, de naturaleza totalmente distinta a la de los procesos físicos que lo preceden y acompañan.  Esta concepción es tan extraña que los metafísicos han inventado toda suerte de teorías con el fin de sustituirla con algo menos increíble”.

 

Está claro que en lo más profundo de ésta consciencia que no conocemos, se encuentran todas las respuestas planteadas o requeridas mediante preguntas que nadie ha contestado.

Sin la fuerza de Gravedad, nuestras mentes serían diferentes (o no serían), estamos estrechamente conectados a las fuerzas que rigen el Cosmos y, precisamente, somos como somos, porque las fuerzas fundamentales de la Naturaleza, son como son y hacen posible la vida y la existencia de seres pensantes y evolucionados que son capaces de tener conciencia de SER, de hacer preguntas tales como: ¿de donde venimos? ¿Hacia donde vamos?

Al comienzo mencionaba el cosmos y la gravedad junto con la consciencia y, en realidad, con más o menos acierto, de lo que estaba tratando era de hacer ver que todo ello, es la misma cosa.  Universo-Galaxia-Mente.  Nada es independiente en un sentido global, sino que son partes de un todo y están estrechamente relacionados.

Una Galaxia es simplemente una parte pequeña del Universo, nuestro planeta es, una mínima fracción infinitesimal de esa Galaxia, y, nosotros mismos, podríamos ser comparados (en relación a la inmensidad del cosmos) con una colonia de bacterias pensantes e inteligentes.  Sin embargo, toda forma parte de lo mismo y, aunque pueda dar la sensación engañosa de una cierta autonomía, en realidad todo está interconectado y el funcionamiento de una cosa incide directamente en las otras.

Pocas dudas pueden caber a estas alturas del  hecho de que poder estar hablando de estas cuestiones, es un “milagro” en sí mismo.

Después de millones y millones de años de evolución, se formaron las conciencias primarias que surgieron en los animales con ciertas estructuras cerebrales de alta complejidad que, podían ser capaces de construir una escena mental, pero con capacidad semántica o simbólica muy limitada y careciendo de un verdadero lenguaje.

Hemos desarrollado los pensamientos críticos partiendo de los pensamientos básicos que nos han permitido construir ese ente superior que va más allá de su origen animal para entrar en el área de la racionalidad y de la comprensión de las cosas.

La conciencia de orden superior (que floreció en los humanos y presupone la coexistencia de una conciencia primaria) viene acompañada de un sentido de la propia identidad y de la capacidad explícita de construir en los estados de vigilia escenas pasadas y futuras.  Como mínimo, requiere una capacidad semántica y, en su forma más desarrollada, una capacidad lingüística.

Los procesos neuronales que subyacen en nuestro cerebro son en realidad desconocidos y, aunque son muchos los estudios y experimentos que se están realizando, su complejidad es tal que, de momento, los avances son muy limitados.  Estamos tratando de conocer la máquina más compleja y perfecta que existe en el Universo.

emilio silvera

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Éste es el concepto artístico de un Toro de Stanford. Un hábitat espacial que podría albergar de 10.000 a 140.000 personas. Fue propuesto en 1.975. Crédito: Donald Davis – NASA Ames Research Center.

Podemos tratar de simular la gravedad mediante un sistema de rotación. Sin embargo, A diferencia de la gravedad real, que nos empuja hacia el centro del planeta, esta gravedad artificial nos empuja fuera del eje de rotación. Además, es preferible que construyamos naves con tamaños muy grandes. Cuanto más grandes, mejor, porque en una nave que tenga un eje demasiado pequeño, la diferencia de gravedad que experimentaríamos entre la cabeza y los pies sería muy significativa, dificultando nuestros movimientos en el interior de la estructura.

Pero claro, desde 1.975, las cosas han cambiado muchísimo, y, ahora, un Consejo Mundial que cuenta con muchos recursos, tiene Bases Estelares situadas en los sitios m´ñas estratégicos del Sistema solar. Son cosas del pasado los océanos de Europa y Encelado que están siendo explotados, y, también, las riquzas minerológicas de Titán.

Con nuestra enorme nave espacial, de nombre Esperanza, habíamos salido de la Tierra allá por el año 3.211, en una gélida mañana de la Luna Titán del planeta Saturno, en la que, un conjunto de Naciones de nuestro planeta, había instalado una completa y confortable Estación Espacial. En dicha Instalación que, era más que eso, una nueva ciudad poblada por más de 4.000.000 de habitantes entre Compañías mineras, tecnicos de todo tipo, y personal especializado en viajes espaciales, fue la elegido por el Consejo terrestre para que, desde este seguro lugar tecnológico, saliera la Misión Esperanza que, con destino al planeta LHS 1140b, situado a 20 años luz de la Tierra que, además de estar en la zona habitable de su estrella, tenía todos los ingredientes necesarios para contener la Vida.

La “Súper Tierra”, un planeta rocoso y templado que orbita a una estrella enana roja y que, por sus características iniciales, podría contener agua, lo que lo convierte en un muy buen candidato para albergar vida, fue bautizado como LHS 1140b, se encuentra fuera del Sistema Solar, y orbita en torno a una estrella tipo M, una estrella enana roja “algo más pequeña que nuestro Sol y menos luminosa pero de las más abundantes de la galaxia.

Después de un profundo estudio de todos los pros y los contras que los expertos habían valorado durante meses, se decidió que la Nave Espacial Espoeranza, con capacidad de más de 6.000 viajeros, entre tripulación, científicos, equipos médicos, y otros expertos en distintas ramas, partieran hacia LHS 1140b, donde buscarían formas de vida y, verían que otras cuestiones de interés podía ofrecer aquel planeta. Y, si los informes eran pñositivos, dejar sentadas las Bases para futuros viajes con más naves y personal.

Hacia más de dos siglos que se habían construido nuevas ciudades en planetas extraterrestres que, por ahora, contaban con millones de habitantes y que, como delegaciones de la Tierra, habían construido Sociedades de envidiables costumbres y normas de convivencia, donde los viejos habitos de la Tierra habían quedado olvidados.

En nuestro largo viaje por el Espacio Interestelar, muchos eran los mundos que habíamos ejado atrás pero, no sin que antes de abandonar el lugar, enviáramos una pequeña nave auxiliar a explorarlo y tomar buenos videos de sus condiciones y posibilidades para posteriores misiones.

En esta época de 3.211, nuestras naves no habían logrado todavía entrar en el Hiperespacio (se estaba cerca de lograrlo), y, las velocidades alcanzadas eran de 120.000 KIm/s., casi la mitad de la velocidad de la Luz, y, para ello, los técnicos, habían afrontado con éxito muchas dificultades que tales velocidades creaban y tenían que evitar, y, una vez logrado todo eso, así como la Gravedad artificial perfecta, la Misión se puso en marcha.

El Tiempo de llegado al nuevo mundo, se había calculado en 44 años, siempre que las cosas rodaran bien y no aparecieran inconvenientes no previstos que retrasaría el viaje. La Nave era autónoma y contaba con todos los pertrechos necesarios y los medios para fabricar alimentos, medicinas, vestimenta y otros objetos necesarios, y, de la misma manera, contaba con un moderno hospital con todos los adelantos, además de escuela para los pequeños que nacerían por el camino.

Los desocupados que habían terminado el turno de trabajo dentro de la nave, podían acudir, a una Sala Holográfica y pedirle al programa, luchar con Dinosaurios o integrarse en las guerras de Alejandro Magno. Nada allí era imposible. También podían convivir con Einstein, o, pasar el día con Tesla.

Los pesados trajes espaciales se habrán olvidado. Ahora, en el año 3.211, eran finos y adaptados al cuerpo, estaban hechos de fullereno y en láminas finas como un cabello humano y más duras que el propio acero, sus aleaciones no podían traspasarla las radiaciones del espacio. Y, el sistema diminuto de oxígeno les daba 8 horas de autonomía.

Por el largo recorrido, nuestra nave Esperanza, ha tenido que pasar por regiones y mundos de inusitada belleza, en algunos, como en la Tierra, las aguas cantarínas corrían con ese dulce y adormecedor rumor que lleva la libertad, y, en otras regiones, pudimos contemplar con arrobo como grupos de estrellas nuevas radiaban en el ultravioleta rabioso, ionizando toda la zona y sacando los colores a los elementos de los que la nebulosa estaba conformada.

Para nuestra sorpresa, nuestros instrumentos de a bordo avisaron de que, una nave de enormes dimensiones se acercaba a nosotros a una gran velocidad, nos encontrábamos a muchos miles de kilómetros del Sistema solar y, no esperábamos dicho encuentro. Era el primer contacto que nuestra especie tenía con seres de otros mundos.

Ambas naves tratamos de conseguir alguna comunicación y, finalmente, sólo intercambiamos algunas ecuaciones muy significativas que representaban el átomo y algunas contantes, así como, las fuerzas fundamentales, ninguna otra información pudimos entregar a los inesperados viajeros que, por su parte, además, nos enviaron al ordenador datos de su sistema planetario.

Aquello podía ser el principio de una buena amistad.

Nos hicimos señales de Paz, y, ambas naves, encendieron sus motores lumínicos y partieron veloces  hacia sus destinos.

El resto del viaje estuvo lleno de incidencias todas interesantes y, para cuando llegamos al destino, habían pasado 48 años. Lo que pasó después os lo contaré en otro momento.

emilio silvera

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Imágenes satelitales recopiladas durante casi 20 años, muestran que en el planeta han aumentado las zonas de vegetación. En general es una buena noticia, pero los autores de la investigación advierten que esto no compensa los daños que se han causado en zonas como Brasil.

Las imágenes de la NASA muestran que hoy el planeta es más verde. Foto: NASA

Todos los días se observan noticias de cómo la deforestación está acabando con la vegetación en el planeta. Por eso, a muchos los hallazgos de un nuevo estudio de la NASA les pueden sonar extraño.

“El mundo es literalmente un lugar más verde que hace 20 años”, dice el informe, publicado la semana pasada. Además, revela que de manera “contraintuitiva” China e India, los dos países más poblados del mundo, son las principales fuentes de este reverdecimiento.

¿A qué se debe y qué significa este hallazgo?

Bosques y agricultura

Durante casi 20 años, dos satélites de la NASA han estado recopilando datos e imágenes de la Tierra, para observar cómo se comportaba su vegetación.

Al analizar esa información los investigadores se dieron cuenta de que durante esas dos décadas ha aumentado el follaje en un área equivalente a todas las selvas tropicales del Amazonas.

_{China tiene un programa para aumentar sus áreas de bosque. Foto: GETTY vía BBC.} 

La gran contribución de China a este aumento de vegetación se debe en su mayor parte a que el país ha implementado programas para conservar y expandir sus bosques, como estrategia para reducir los efectos de la erosión del suelo, la contaminación del aire y el cambio climático.

El aumento del verde también se debe, en menos proporción, a un intensivo aumento de las tierras de cultivo en ese país.

 

 

 

 

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En el caso de India es al contrario. El reverdecer se debe al incremento de la agricultura y solo una pequeña parte al aumento de bosques.

“Eso no significa que las áreas de bosques estén siendo reemplazadas por tierras de cultivo”, le dice a BBC Mundo Chi Chen, investigador del Departamento de Tierra y Medio Ambiente de la Universidad de Boston, quien lideró el estudio.

 

_{En India, el aumento de áreas verdes se debe sobre todo al incremento de la agricultura. Foto: GETTY vía BBC.} 

“En muchos casos, se debe a la utilización de un mismo terreno que se vuelve más productivo”, explica. En ambos países la producción de granos, vegetales y frutas ha aumentado entre un 35% y 40% desde 2000.

Mejorando pero…

 

Para los autores del estudio en general sus hallazgos son una buena noticia.

“En los 70 y 80 en India y China la situación de pérdida de vegetación no era buena”, dice en un comunicado Rama Nemani, investigador del Centro Ames de la NASA, quien participó en la investigación.

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“En los 90 la gente se dio cuenta de ello y hoy las cosas han mejorado”.

Pero también hacen algunas advertencias y matices.

_{El aumento de bosques en algunas regiones no compensa la deforestación que ocurre en áreas como el Amazonas. Foto: GETTY vía BBC.} 

Dicen que esta tendencia de reverdecimiento depende de varios factores. En India, por ejemplo, el aumento de la producción de alimentos depende de la irrigación de aguas subterráneas, si esta agua se agota, la tendencia puede cambiar.

Además, señalan que el aumento en el verdor a nivel mundial no compensa el daño causado por la pérdida de vegetación natural en regiones tropicales, como Brasil e Indonesia.

“Las consecuencias para la sostenibilidad y la biodiversidad en esos ecosistemas permanecen“, dice el informe.

Además, como le explica Nemani a BBC Mundo, “las tierras dedicadas a la agricultura no ayudan a almacenar carbono, como sí es el caso de los bosques”.

Noticias

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Simulación del horizonte de sucesos de un agujero negro – EHT

Máxima expectación por la primera fotografía de un agujero negro

Todo apunta a que el consorcio global del Event Horizon Telescope presentará dos imágenes del horizonte de sucesos de dos agujeros negros supermasivos, uno en el centro de la Vía Láctea y otro en la galaxia M87

Nunca hasta ahora se ha visto uno de estos objetos. El hallazgo es clave para confirmar las predicciones de la relatividad de Einstein y estudiar estos cuerpos, fundamentales en la evolución de las galaxias

Todo apunta a que faltan poco más de 24 horas para que la humanidad presencie, por primera vez en la historia, la fotografía de un agujero negro. Este podría ser el motivo por el cual este miércoles astrónomos de todos los rincones del mundo han convocado una docena de ruedas de prensa para anunciar los primeros resultados del consorcio del « Event Horizon Telescope», EHT, cuya finalidad es tomar una instantánea del horizonte de sucesos de un agujero negro. Aunque la existencia de estos objetos es aceptada de forma universal, gracias a sus efectos gravitatorios sobre cuerpos cercanos, nadie ha visto uno hasta ahora.

A las 15.00 de la tarde, hora peninsular española, los 200 astrónomos del proyecto EHT presentarán los resultados de su campaña de observación de 2017. Habrá ruedas de prensa en Bruselas, Lyngby, Santiago de Chile, Shanghai, Tokio, Taipei y Washington. En Bruselas, la rueda de prensa se celebrará en el edificio de la Comisión Europea, el Berlaymont, y, en Madrid, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha convocado a todos los medios.

¿Qué veremos?

Por el momento, se desconoce cuáles son los resultados que se harán públicos, pero, en el caso más favorable, se observarán simulaciones del horizonte de sucesos del agujero negro supermasivo del centro de la Vía Láctea, conocido como Sagitario A*, y de otro situado en el centro de la galaxia vecina M87, en la constelación de Virgo, y que está emitiendo un jet de energía de miles de años luz de largo.

Los agujeros negros supermasivos son objetos que almacenan la masa de millones de soles en espacios muy reducidos, y que se caracterizan por estar rodeados por una banda de plasma (gas muy caliente) girando a enormes velocidades. También se caracterizan por tener un horizonte de sucesos, que es una región que funciona como un punto de no retorno que, una vez atravesado, impide que nada, ni la luz, escapen del interior de estos objetos. Se puede decir, por tanto, que los agujeros son pozos gravitacionales en los que el espacio-tiempo colapsa y atrapan la luz y la materia a perpetuidad. Por último, dentro de los agujeros negros existe una singularidad gravitacional, un punto sin dimensiones con densidad infinita.

Tal como explicó para este periódico Sheperd Doeleman, director del proyecto EHT, en 2017, con estas observaciones se espera ver un anillo luminoso de materia rodeando los agujeros negros, caracterizado por su asimetría debido al efecto doppler: dado que los agujeros están rotando, y como en un lado del anillo la luz y la materia se mueven hacia nosotros, nos parece más brillante, mientras que en el otro lado la luz y el material se están alejando, por lo que parecen más tenues. Por tanto, en principio las imágenes de los agujeros negros recordarían mucho a las de la película «Interestellar», con la diferencia de que este no representa la mencionada asimetría.

En todo caso, resta por ver si los astrónomos han conseguido que las imágenes sean lo suficientemente nítidas como para poder comparar lo observado con lo predicho por las teorías. De hecho, uno de los problemas que los investigadores han tenido que hacer frente es el ruido introducido por los sistemas electrónicos en las observaciones.

Un telescopio global

Sean cuales sean los resultados que se muestren este miércoles, son fruto de una campaña de observación llevada a cabo en 2017, en la que se coordinaron las observaciones de ocho radiotelescopios diferentes, por medio de relojes atómicos. Dichos telescopios observaron los agujeros negros en longitudes de onda de un milímetro (entre el infrarrojo y los microondas).

Estas observaciones se sincronizaron a través de una técnica conocida como interferometría, y que permite sumar varias antenas para lograr unos resultados similares a los de un instrumento gigantesco, tan grande como la Tierra. De hecho, en este caso se combinaron las observaciones de telescopios situados en Arizona y Hawái (Estados Unidos), España, México, Chile y el polo Sur.

Esta es la única forma de observar la silueta de los agujeros negros de la Vía Láctea o de M87 porque, aunque ambos son objetos grandes, para la escala humana, están extremadamente lejos. Por ejemplo, se cree que Sagitario A* (que tiene una masa de cuatro millones de soles) tiene un diámetro de 44 millones de kilómetros, lo que le permitiría caber en el interior de la órbita de Mercurio, pero resulta difícil de ver porque está a 26.000 años luz de la Tierra. El otro objeto, situado en M87, es 1.500 veces más masivo que Sagitario A*.

Según ha dicho Sheperd Doeleman, director del proyecto EHT, el reto es comparable al de ver una naranja puesta en la superficie de la Luna desde la Tierra.

Supercomputadoras y 4 petabytes de información

Hacer estas observaciones ha llevado mucho tiempo. Los astrónomos observaron estos agujeros negros durante cinco noches. Recogieron un total de cuatro petabytes de información (cuatro millones de gigabytes), que equivalen al «peso» que tendrían las canciones en formato MP3 necesarias para estar sonando 8.000 años seguidos. Los datos son tan voluminosos que los científicos no han podido transmitirlos por internet, sino que han tenido que moverlos por medio de discos duros.

Esta información se usó luego para elaborar modelos tridimensionales sobre ambos agujeros negros, contrastando los datos con las predicciones de la física para los agujeros negros en varias circunstancias. La tarea ha sido tan complicada, que los astrónomos han necesitado dos años para correlacionar, calibrar e interpretar los datos, con la ayuda de supercomputadores.

«Lo que supondría la imagen del agujero negro, si la conseguimos, sería coger la predicción más extraña y extrema de la relatividad general, uno de los mayores logros de la mente humana, y combinarla con la tecnología más avanzada con una colaboración a escala planetaria, en la que se han empleado las técnicas estadísticas más avanzadas y nuevas técnicas de imagen», dijo Peter Galison, miembro del equipo del EHT y científico en la Universidad de Harvard, en una conferencia celebrada en marzo. «Es como hacer una nueva cámara con un nuevo tipo de película y de lentes, combinándolo con otras cámaras a la vez».

Poner a prueba a Einstein

Según resaltó Galison, tomar una foto de un agujero negro no solo probaría la existencia e estos objetos, sino que permitiría poner a prueba las predicciones de la relatividad de Einstein.

«Einstein nos dijo hace 100 años cuál debería ser el tamaño y la forma de la sombra –de un agujero negro–», dijo Doeleman en dicha conferencia. «Si pudiéramos poner una regla junto a la sombra, podríamos poner a prueba la teoría de Einstein del límite del agujero negro». Hasta ahora, las observaciones habían permitido averiguar que el tamaño de la silueta de Sagitario A* es el que predice la teoría y que el horizonte es asimétrico, tal como se espera.

Nunca hasta ahora se ha predicho la relatividad de Einstein a esta escala. El último «empujón» relevante a esta teoría ocurrió en 2015, cuando se detectaron de forma directa, por primera vez, las ondas gravitacionales predichas por este científico, gracias a la fusión de parejas de agujeros negros. Ahora está por ver si Einstein también acertó a la hora de predecir cómo son los agujeros negros supermasivos, millones de veces más pesados que aquellos.

Y comprender a Sagitario A*

Además de afianzar, o no, la relatividad, las observaciones del EHT probablemente también revelarán interesantes datos sobre el agujero negro supermasivo de nuestra Vía Láctea. Tal como ha explicado a ABC Charles Hailey, experto en este objeto en la Universidad de Columbia (EE.UU.), «nuestro agujero negro supermasivo es muy misterioso: no pone mucha de su energía en forma de rayos X, como sí ocurre con los otros agujeros negros de muchas otras galaxias. Decimos que es infraluminoso, pero apenas estamos comenzando a entender por qué».

La clave está en que se desconocen los detalles de cómo la materia, gas y estrellas, que engullen los agujeros, es transformada en potente radiación, y también cómo caen hacia ellos, previamente. «Es muy probable que el EHT dilucide todas estas preguntas, sobre todo en combinación con otras observaciones en la banda de rayos X».

Saber todo eso es fundamental para estudiar cómo los agujeros negros supermasivos que existen en la mayoría de las galaxias influyen en su evolución. «Incluso cuando estos objetos apenas contribuyen a una pequeña parte de la masa de una galaxia, parecen tener un efecto desmesurado en su evolución. Este es sin duda un campo muy activo en la astrofísica ahora mismo».

Parece que en los próximos años lo estará aún más. Sheperd Doeleman ha dicho en The New York Times que en abril del año pasado el EHT hizo otra observación de Sagitario A* y de M87, y que por entonces recogieron el doble de datos que en la primera observación. «Nuestro plan es llevar a cabo estas observaciones de forma indefinida y ver cómo las cosas cambian», ha reconocido.

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