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jueves, 26 de abril de 2018

Galaxias

Nos encontrábamos, hace unos pocos días en clase de física, teorizando sobre galaxias y temas varios del universo, este tema despertó mi curiosidad y esa misma tarde al llegar a mi casa decidiese buscar información sobre las galaxias. Pero...¿y qué son las galaxias? Las galaxias son un conjunto de estrellas, gigantescas nubes de gases, planetas y demás elementos unidos mediante la acción gravitatoria.

Buscando información sobre ellas encontré esta interesante noticia que habla sobre galaxias de inmenso tamaño:

Los telescopios de vanguardia han sido empleados para observar los confines del universo y al hacerlo han descubierto una colisión cósmica de proporciones épicas. Cuando el universo tenía apenas el 10% de su edad actual, 14 galaxias terminaron colisionando entre sí, creando una megafusión que se detalla en las revistas Nature y Astrophysical Journal gracias al trabajo de dos equipos. Así las cosas, los astrónomos han sido testigos de los inicios de una gigantesca aglomeración cósmica.

Esta megafusión está destinada a evolucionar hacia una de las estructuras más masivas del universo conocido: un grupo de galaxias colosales, unidas gravitacionalmente por materia oscura y nadando en un mar de gas ionizado caliente.

Es la zona más activa jamás observada en el universo joven

Las galaxias individuales de este evento están formando estrellas unas 50-1.000 veces más rápido que nuestra galaxia (se conocen como galaxias starburst) y están 'comprimidas' dentro de una región del espacio de aproximadamente tres veces el tamaño de la Vía Láctea. El cúmulo de galaxias resultante finalmente rivalizará con algunos de los cúmulos más masivos que vemos hoy en el universo.

La imagen que acompaña el artículo es una impresión artística de esta galáctica megafusión

El sistema, llamado SPT2349-56, se considera un protocúmulo y la fusión ocurre 1,5 billones de años después del Big Bang. A medida que estas galaxias se fusionan, van a formar una sola galaxia masiva, probablemente el progenitor de las galaxias del cúmulo central que vemos en el universo actualmente.

"Cómo este conjunto de galaxias se hizo tan grande y tan rápido es un misterio. No se acumuló gradualmente durante miles de millones de años, como podrían esperar los astrónomos", dijo Tim Miller de la Universidad de Yale y líder del trabajo. "Este descubrimiento proporciona una gran oportunidad para estudiar cómo las galaxias masivas se unieron para construir enormes cúmulos de galaxias".

"Se cree que la duración de los brotes de formación estelar polvorientos es relativamente corta, ya que consumen el gas a un ritmo extraordinario. En cualquier momento, en cualquier rincón del universo, estas galaxias suelen ser minoría. Por lo tanto, encontrar numerosos brotes de formación estelar polvorientos brillando al mismo tiempo de ese modo es muy desconcertante, y algo que todavía necesitamos comprender", aclara Iván Oteo de la Universidad de Edimburgo y líder del otro equipo.Las galaxias fueron descubiertas por primera vez como objetos muy débiles por instrumentos como el Telescopio del Polo Sur y el observatorio de la Agencia Espacial Europea Herschel. Las observaciones posteriores revelaron que las manchas de luz no eran galaxias únicas, sino que en realidad eran megafusiones con muchos miembros galácticos.

"Estos descubrimientos de ALMA son solo la punta del iceberg", comenta Carlos De Breuck, astrónomo del Observatorio Europeo Austral. "Observaciones adicionales con el telescopio APEX muestran que el número real de galaxias formadoras de estrellas es probablemente incluso tres veces mayor".

El universo primitivo sigue lleno de incógnitas, pero finalmente (y literalmente) vemos algo de luz en la oscuridad.

Fuente: https://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/descubren-increibles-megafusiones-de-galaxias-del-amanecer-del-universo-681524729169

sábado, 7 de abril de 2018

Descubren la primera galaxia sin materia oscura

Hace poco, me he empezado a interesar más por las galaxias, las estrellas, los planetas, etc. En realidad, este tema fue siempre mi pasión desde que era muy muy pequeña y apenas entendía qué era un planeta. Recuerdo ir en el coche con mis padres por las noches y quedarme mirando a la luna durante todo el trayecto pensando en todo lo que me podría encontrar si en algún momento consiguiese salir de nuestro pequeño planeta llamado Tierra para adentrarme en lo desconocido y, por consiguiente, interesante.

Esta noticia que os pongo a continuación la he encontrado gracias a este nuevo despertar de mi interés por este tema, y al leerla, he recordado todo lo expuesto anteriormente y más. Espero que os guste a vosotros también:

Descubren la primera galaxia sin materia oscura

Este hallazgo desafía las teorías actuales sobre la formación de galaxias. En teoría... no debería existir.

Sarah Romero

3 minutos de lectura

La materia oscura constituye alrededor del 27% del universo y sus efectos influyen en el movimiento de las galaxias. Sin embargo, un equipo de astrónomos de la NASA ha descubierto una galaxia sin materia oscura, algo que no parecía posible.

Hasta ahora creíamos que las galaxias y la materia oscura iban de la mano: no encuentras una sin la otra. Pero la galaxia conocida como NGC1052-DF2 está casi completamente desprovista de esta elusiva materia.

"Encontrar una galaxia sin materia oscura es inesperado porque esta sustancia invisible y misteriosa es el aspecto más dominante de cualquier galaxia", comentó Pieter van Dokkum, líder del estudio publicado en Nature. "Durante décadas, pensamos que las galaxias comienzan sus vidas como gotas de materia oscura. Después de eso, el gas cae en los halos de materia oscura, se convierte en estrellas, estas se acumulan lentamente, y finalmente se forman galaxias como la Vía Láctea. NGC1052-DF2 desafía las ideas estándar sobre cómo creemos que se forman las galaxias".

Una auténtica rareza como galaxia

"NGC1052-DF2 es una rareza, incluso entre esta clase inusual de galaxias", dijo Shany Danieli, coautor del trabajo.

Esta extraña galaxia ha sorprendido a los astrónomos

Para observar aún más profundamente esta galaxia única, el equipo utilizó el espectrógrafo Multi Objetivo de Gemini (GMOS) para capturar imágenes detalladas de NGC1052-DF2, evaluar su estructura y confirmar que la galaxia no tenía signos de interacciones con otras galaxias.

Los resultados demostraron que la materia oscura es real y que puede tener su propia existencia separada de otros componentes de las galaxias.

¿Cómo se formó este tipo de galaxia?

"No hay ninguna teoría que prediga estos tipos de galaxias. La galaxia es un completo misterio, ya que todo es extraño. Cómo se forma una de estas cosas es completamente desconocido", expuso van Dokkum.

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Sin embargo, los investigadores sí tienen algunas ideas. NGC1052-DF2 reside a unos 65 millones de años luz de distancia en un grupo de galaxias dominadas por la galaxia elíptica gigante NGC 1052. La formación de galaxias es turbulenta y violenta, y van Dokkum sugiere que el crecimiento de la incipiente galaxia masiva hace miles de millones de años jugó un papel importante en la deficiencia de materia oscura de esta curiosa galaxia recién descubierta en el universo.

Otra idea es que un evento catastrófico dentro de la extraña galaxia, como el nacimiento de miles de estrellas masivas, eliminó todo el gas y la materia oscura, deteniendo la formación de estrellas. Sin embargo, estas posibilidades son especulativas y no explican todas las características de la galaxia observada. Toca buscar más ejemplos como este para obtener más datos que puedan ayudarnos a clarificar este misterio galáctico.

Referencia: Pieter van Dokkum et al. “A galaxy lacking dark matter”. Nature (2018). nature.com/articles/doi:10.1038/nature25676

Crédito imagen: NASA, ESA, and P. van Dokkum (Yale University)

Datos de interés:

El 27 % del universo es materia oscura

El 5% del universo es materia ordinaria

El 68 % del universo es energía oscura

Fuente: https://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/descubren-la-primera-galaxia-sin-materia-oscura-201522656734

lunes, 12 de febrero de 2018

El Virus de la Consciencia

Hace poco un grupo de investigadores descubrió que el pensamiento complejo de los seres humanos fue transmitido por un virus que alteró nuestra genética. Esto me hace pensar que, a lo mejor, es posible descubrir qué virus fue y, lo mejor de todo, intentar recrear estas condiciones para crear otros seres inteligentes además de los humanos. ¿Os imagináis que vuestro perro fuera capaz de comunicarse con vosotros como si de otra persona se tratase? No sé si esto sería bueno o malo para la humanidad, pero lo que sí sé es que sería bastante enriquecedor para seguir expandiendo nuestro conocimiento.Aquí os dejo el artículo donde descubrí este gran avance:
El virus que pudo poner en marcha la consciencia humanaDos investigaciones sostienen que un gen transmitido por un antiquísimo virus podría estar en el origen el pensamiento complejo

Según dos investigaciones recién aparecidas en la revista Cell, en efecto, ese virus unió su código genético al genoma de los animales que se desplazaban sobre sus cuatro patas. Y resulta que ese diminuto, pero importante fragmento de código permanece aún, en nuestros días, muy vivo y activo en el cerebro de los humanos, donde cumple la tarea de "empaquetar" información genética y enviarla desde unas células nerviosas a otras, en forma de pequeñas cápsulas que se parecen extraordinariamente a los virus mismos.En lo más profundo de nuestro cerebro, allí donde se genera nuestro pensamiento consciente, reside un antiguo virus, que nos acompaña desde antes de que nos convertimos en humanos.

La cuestión es que, según los investigadores, esos diminutos paquetes de información podrían estar en la base misma del sistema por el que los nervios se comunican entre sí y se reorganizan a lo largo del tiempo, tareas que resultan de la máxima importancia a la hora de elaborar el pensamiento superior.

Aunque más de uno podría sorprenderse por el hecho de que partes del código genético humano proceda de antiguos virus, en realidad se trata de un fenómeno bastante más común de lo que podría parecer: de hecho, un estudio publicado en Cell en 2016 halló que entre el 40 y el 80% del genoma humano procedía de alguna invasión viral arcáica.

Esto se debe a que los virus no son solo criaturas que intentan establecer su hogar dentro de un cuerpo, como lo hacen las bacterias, sino que se trata de auténticos "parásitos genéticos".

En efecto, cuando un virus infecta un cuerpo, inyecta su código genético en las células de su anfitrión, secuestrándolas y obligándolas a que conviertan en "fábricas" para replicar más virus. La mayoría de las veces, el proceso resulta dañino, o como mínimo inútil para el huésped, pero en ciertas ocasiones sucede que los genes virales inyectados resultan beneficiosos para el organismo receptor, o incluso lo suficientemente útiles como para permanecer y transmitirse como una mejora a las generaciones futuras.

El citado estudio de 2016, por ejemplo, encontró que algunos de esos genes virales parecen desempeñar un papel importante en el sistema inmune, así como en el desarrollo temprano del embrión en sus primeros días de existencia.

Ahora, los nuevos estudios publicados en Cell han llevado las cosas un paso más allá. Y los investigadores están convencidos de que ese antiguo virus que está aún muy activo en nuestras células cerebrales parece ser tan importante para su funcionamiento que incluso los procesos por los que se rige el pensamiento tal y como los conocemos, podrían no haber llegado a desarrollarse sin su intervención.

Vida súbita

El artículo, cuya primera firmante es Elissa D. Pastuzyn, del Departamento de Neurobiología y Anatomía de la Universidad de Utah, explica que muy poco tiempo después de que una sinapsis (la unión entre dos neuronas) se dispara, el gen viral conocido como Arc cobra súbitamente vida, escribiendo sus instrucciones en forma de fragmentos del código genético móvil (ARN).

El ARN es el mensajero y agente del ADN en el mundo que existe fuera del núcleo de la célula. Una copia de un solo hilo de código de la doble hélice del ADN es capaz así de llevar instrucciones genéticas a lugares donde pueden resultar útiles. Curiosamente, los virus tienden a almacenar su código genético en ARN, en lugar de en el ADN.

Después, siguiendo las precisas instrucciones del gen viral Arc, la célula nerviosa empieza a construir "cápsides" a su alrededor, una especie de envolturas de proteínas muy similares a los propios virus. Esas envolturas permiten a la información encapsulada dentro de ellas viajar de forma segura entre una célula y otra, de forma que van penetrando en las neuronas vecinas y pasándoles su paquete de información genética, en una cadena que no tiene fin.

A pesar de que aún no está del todo claro qué hace exactamente toda esa información cuando llega a la nueva célula, los investigadores descubrieron que si ese proceso no funciona correctamente, las sinapsis desaparecen. Y se sabe que los problemas con el gen Arc suelen aparecer en personas con problemas de autismo y otras afecciones neuronales.

Reorganización continua

En el segundo de los artículos de Cell, otros dos expertos, Nicholas F. Parrish y Keizo Tomonaga, de las Universidades de Nashville y Kyoto, los mismos que elaboraron el citado estudio de 2016, añaden que el proceso descrito ofrece la mejor explicación que tenemos hasta ahora de cómo las células nerviosas intercambian la información necesaria para reorganizarse continuamente en el interior del cerebro.

"Estos procesos -escriben en su artículo- subyacen a funciones cerebrales que van desde el condicionamiento operativo clásico (formas simples de recompensa y aprendizaje basado en el castigo) hasta la propia cognición humana y el concepto del ´yo´".

Curiosamente, el gen Arc parece haber dado el salto de virus a animales en más de una ocasión. Los investigadores, en efecto, encontraron que los genes Arc en humanos y otras criaturas de cuatro extremidades parecen estar estrechamente relacionados entre sí. Sin embargo, los genes Arc en moscas y gusanos de la fruta parecen haber llegado hasta esas criaturas de forma independiente.

El siguiente paso de la investigación, escriben Parrish y Komonaga, será reunir a expertos en neurociencia y el estudio de virus antiguos para determinar con precisión los mecanismos a través de los que Arc logró llegar a nuestro genoma, y cuál es exactamente la clase de información que está pasando entre nuestras neuronas en la actualidad.

Fuente: http://www.abc.es/ciencia/abci-virus-pudo-poner-marcha-consciencia-humana-201802120841_noticia.html

sábado, 23 de diciembre de 2017

Kepler-90 y la inteligencia artificial

Me encontraba navegando por YouTube en un sábado cualquiera cuando, de repente, apareció en mi feed un vídeo de CdeCiencia (canal de YouTube muy recomendado para aquellos curiosos que no se cansan de saber y aprender más y más cosas). Me llamó la atención el primer tema tratado en el vídeo, ya que me parece un avance científico muy importante. Se trata de que, por primera vez, una inteligencia artificial ha detectado un planeta que se desconocía hasta ahora en el sistema de Kepler-90, estando por el momento, constituido por 8 planetas, al igual que nuestro sistema solar. Increíble.

Os dejo un artículo muy bien explicado por aquí:

La inteligencia artificial descubre el primer sistema solar con tantos planetas como el nuestro

Usando la inteligencia artificial de Google, la Nasa ha identificado un octavo planeta orbitando alrededor de Kepler-90, una estrella similar al sol ubicada a 2.545 años luz de la Tierra. Con esta nueva incorporación, el Kepler-90 se convierte en el primer sistema solar formado por tantos planetas como el nuestro.

El telescopio espacial Kepler ya había captado la señal, de hecho, de este recién descubierto planeta rocoso y extremadamente caliente, al que han bautizado como Kepler-90i, pero esa señal era tan débil que había pasado desapercibida para los astrofísicos de la Agencia espacial americana.

Es aquí donde entra en juego Google. El gigante de las búsquedas ha aplicado un tipo de inteligencia artificial llamado “aprendizaje automático” o “machine learning” para peinar la ingente cantidad de datos captados por Kepler y así identificar a Kepler-90i. Para ello, han enseñado a los ordenadores a detectar estos mundos lejanos a partir del ingente catálogo de exoplanetas ya categorizados de Kepler.

Una creación artística del nuevo conjunto de planetas, un sistema solar llamado Kepler-90 que se compone de ocho de ellos, como el nuestro, y se agrupan a una distancia similar a la de los planetas vecinos a la Tierra.. EFE/NASA/Ames Research Center/Wendy Stenzel (Wendy Stenzel / EFE)

Se han basado en los modelos de redes neuronales, la forma en que las células nerviosas se conectan en el cerebro, para así diseñar un algoritmo capaz de rastrear los datos de Kepler e identificar señales débiles de exoplanetas en tránsito, es decir, pasando por delante de sus estrellas. Es así como han hallado al Kepler 90i, en la constelación de Draco. El telescopio espacial Kepler, de hecho, mira el cielo y escudriña las estrellas en busca de cambios en su brillo, porque eso podría delatar que un planeta está pasando por delante, en tránsito.

“El aprendizaje automático realmente funciona muy vienen estas situaciones en que hay muchos datos que los humanos no pueden buscar por ellos mismos”, explicó durante la rueda de prensa de presentación de los resultados Christopher Shallue, ingeniero del equipo de inteligencia artificial de la Nasa a quien se le ocurrió aplicar este modelo de IA a los datos de Kepler.

El algoritmo desarrollado por Google analizó el conjunto de datos procedente de la misión original de Kepler, que consistía en 35000 posibles nuevas señales de planetas. Una vez estuvo entrenado y era capaz de identificar exoplanetas en tránsito, los investigadores lo dirigieron a buscar señales más débiles en 670 sistemas estelares que ya contaban con múltiples planetas conocidos. Y así dieron con Kepler-90i.

Dos nuevos mundos

Este mundo está tan cerca de su estrella que la temperatura de su superficie es sumamente elevada, probablemente por encima de los 420ºC, como Mercurio. Y tarda en completar una órbita alrededor de su estrella cada 14,4 días.

“El sistema Kepler-90 es como una versión mini del Sistema Solar, con los planetas más pequeños en el interior y los grandes en el exterior, pero todo está mucho más apretujado en menos espacio”, explicó Andrew Vanderburg, investigador de la Nasa y astrónomo de la Universidad de Texas en Austin durante la rueda de prensa.

El cazador de exoplanetas

Kepler se centra en mirar si alguna estrella se hace más o menos brillante o oscura, algo que ocurre cuando un planeta pasar por delante de ella. Si eso ocurre, se puede monitorizar el brillo y estudiar su atenuación, y a partir de ahí saber el tamaño del planeta y a qué distancia puede estar de su estrella.

Al principio de lanzar esta misión al espacio, en 2009, hallar un exoplaneta, un planeta que orbita alrededor de una estrella, mediante este método era un gran acontecimiento. Pero ahora es algo común; de hecho, Kepler identifica de forma regular cientos de planetas aunque solo algunos de ellos son interesantes porque podrían albergar vida.

Por ejemplo, el pasado febrero la Nasa anunció que Kepler había dado con un sistema solar completo formado por una estrella, Trappist-1, y siete exoplanetas, que está relativamente cerca de nuestro sistema solar. Y en octubre realizó otro anuncio acerca de 20 nuevos planetas que eran candidatos a tener vida.

En total,Kepler durante su misión original y la segunda parte, K2, ha dado con 2515 exoplanetas, que ya están verificados como tal. Y hay otros miles más que están identificados por posibles exoplanetas pero que necesitan ser confirmados. Los astrofísicos creen que unos 30 están situados en la zona habitable de sus estrellas, a una distancia suficientemente cerca de la estrella para que el agua que contienen –elemento esencial para la vida tal como la conocemos- no esté congelada pero también relativamente lejos para que el agua no se evapore.

No es el único descubrimiento que han realizado. En el sistema Kepler-80 han dado con un sexto planeta, del tamaño de la Tierra, al que han llamado Kepler 80g y han visto que cuatro de sus planetas vecinos forman lo que se llama una cadena resonante, en la que los planetas están atrapados por su gravedad mutua en una especie de órbita rítmica. El resultado es un sistema extremadamente estable parecido a los siete planetas del sistema de trappist-1.

“Todos estos nuevos sistemas estelares que estamos descubriendo con Kepler ponen patas arriba lo que sabíamos los científicos sobre los sistemas planetarios, la formación de los planetas, su migración”, reconoció Vanderburg. “Cuando solo conocíamos el sistema solar, elaboramos teorías acerca de cómo se formaron y colocaron en sus órbitas. Pero ahora ya no nos sirven”, remachó.

Todos estos nuevos sistemas estelares que estamos descubriendo con Kepler ponen patas arriba lo que sabíamos sobre los sistemas planetarios

Por el momento, con Kepler y este algoritmo lo único que pueden hacer los investigadores es identificar nuevos exoplanetas. En un futuro, los ingenieros de Google esperan poder afinar más en la categorización y saber si una determinada señal es, por ejemplo, de una estrella binaria u otro objeto. No obstante, no podrán saber si ese mundo es candidato o no a albergar vida. La razón es que para analizar la composición bioquímica de esos planetas, su biofirma, se requieren instrumentos mucho más sofisticados que Kepler, como el telescopio espacial James Webb.

La Nasa y Google continuarán trabajando juntos para aplicar el algoritmos a otro conjunto de datos de Kepler con más de 150.000 estrellas. Y no es el único ámbito de la ciencia en que Google está aplicando machine learning: también lo hace en neurociencia, para predecir las propiedades de las moléculas o detectar enfermedades.