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El experimento “imposible” de Einstein finalmente prospera

Foto: EPA
EFE

Astrofísicos han podido confirmar, gracias al telescopio espacial Hubble, un corolario de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein enunciado hace más de un siglo, del que se pensaba que era imposible obtener una observación directa en estrellas lejanas.

El telescopio Hubble solo midió un vez una estrella usando la técnica descrita por el famoso físico quien había dicho que la humanidad no tendría “ninguna esperanza” de usar.

Las revistas Sciencie y National Geographic han hecho público el análisis de unos astrónomos que pudieron ver, por primera vez, usando esa técnica, la luz de una estrella diferente al sol, deformada por la fuerza gravitacional de un objeto que pasa a proximidad.

Este fenómeno, llamado “efecto de lente gravitacional”, abre una nueva ventana a la historia y a la evolución de galaxias como la nuestra, la Vía Láctea.

El efecto de lente gravitacional fue observado por primera vez en 1919 cuando, durante un eclipse total, la luz el sol se deformó y adoptó la forma de un círculo.

“Cuando un objeto pasa exactamente entre nosotros y una estrella, este efecto de lente forma un círculo perfecto de luz llamado el anillo de Einstein”, explicó el profesor Oswalt.

Esta observación fue entonces la primera prueba convincente de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, según la cual la gravedad es una fuerza fundamental que actúa sobre el espacio y el tiempo.

Sin embargo, Einstein consideraba que este efecto era imposible de observar en otras estrellas ya que estaban demasiado alejadas unas de otras.

En un artículo publicado en 1936 en la misma revista Science, el físico alemán escribía “que por esta razón (la distancia entre estrellas) no había esperanza de poder ver este fenómeno directamente”.

Einstein no pudo anticipar entonces la aparición del telescopio Hubble, en 2009, que revolucionó la astronomía al permitir la observación de estrellas y de galaxias muy lejanas.

Con la ayuda de Hubble, el equipo dirigido por Kailash Sahu, del “Space Telescope Science Institute” de Baltimore (este de Estados Unidos), pudo observar la luz de una estrella lejana desviada por una enana blanca, la “Stein 2051-B”, destaca AFP.

El experimento “imposible” de Einstein finalmente prospera
Cortesía: National Geographic
El experimento “imposible” de Einstein finalmente prospera 1
Cortesía: National Geographic

Una enana blanca es una estrella que ha agotado su hidrógeno pero que sigue siendo masiva a pesar de su reducido tamaño.

Al menos el 97% de las estrellas que existen y han existido en nuestra galaxia, incluido el sol, son o se convertirán en enanas blancas, lo que nos informa a la vez sobre nuestro futuro y nuestro pasado, precisan estos expertos.

La amplitud de la desviación de la luz de una estrella depende directamente de la masa y de la gravedad ejercidas por la enana blanca.

La masa de Stein 2051-B representa unos dos tercios de la masa del sol.

Durante esta última observación, el profesor Sahu y su equipo se dieron cuenta de que la estrella y la enana Stein 2051-B no estaban totalmente alineadas, lo que explicaba que el círculo de Einstein formado por la luz desviada fuera asimétrico, permitiendo así calcular la masa de la enana blanca.

Para el profesor Oswalt, esta observación es importante porque “procura una nueva herramienta para determinar la masa de objetos celestes, difícil de calcular de otra forma”.

Esta investigación “resuelve también un antiguo misterio sobre la masa y la composición de la enana blanca Stein 2051-B”, señala.

Oswalt añadió que “el equipo del profesor Sahu confirmó igualmente las conclusiones del astrofísico indio Subrahmanyan Chandrasekhar, premio Nóbel de Física en 1983, por su teoría sobre la relación entre la masa y el radio de las enanas blancas”.

Gracias a este efecto de lente gravitacional, los astrónomos pudieron anunciar en 2016 haber observado por primera vez cuatro imágenes simultáneas de una misma supernova muy lejana

En el caso de esta supernova, una estrella en el fin de su vida que explotó hace más de 9.000 millones de años, la masa de las galaxias circundantes había deformado fuertemente el espacio-tiempo y desviado la luz.

Con información de AFP, Science y National Geographic

Continúa leyendo: Salen a subasta dos notas que Einstein dejó como propina

Salen a subasta dos notas que Einstein dejó como propina

Dos notas manuscritas con la firma de Albert Einstein que el científico dejó a un mensajero japonés como propina poco después de enterarse de que se le había concedido el Premio Nobel serán subastados mañana en Jerusalén, informa Efe. La particular propina que dejó el físico en el Hotel Imperial de Tokio en 1922 ha alcanzado ya en la subasta online los 10.400 dólares: 8.000 uno de los documentos y 3.400 el otro, un importe, como él predijo, muy superior al que se suele de dejar como gratificación por un servicio en un hotel.

En octubre de 1922, uno de los científicos más destacados del siglo XX se embarcó en un viaje a Japón para dictar conferencias y durante el traslado de Europa a Asia se enteró por un telegrama de que se le había concedido el Premio Nobel de Física 1921 (había quedado vacante el año anterior), ha explicado a Efe Raziel Seckbaj, editor del catálogo de la subasta de la casa Winners. Einstein decidió seguir adelante con su viaje a Japón, lo que le llevaría a perderse la entrega de premios en Estocolmo en diciembre, y al llegar se hospedó en el Hotel Imperial de Tokio. Una vez allí, las noticias de que se le había concedido el máximo galardón científico se habían difundido y fue recibido con todos los honores. “Trató de poner sus pensamientos y sentimientos en papel. Cuando un mensajero fue a su cuarto, no tenía suelto para darle una propina y decidió sacar partido a su nuevo estatus y darle dos de sus escritos”, explica la casa de subastas. Einstein advirtió al sorprendido mensajero que guardase los papales, ya que en el futuro estos podrían valer más que una propina habitual.

“Los dos documentos firmados por Einstein son los objetos más interesantes que tenemos en este lote. Los herederos del camarero decidieron subastarlos y así llegaron hasta nosotros”, aseguró Seckbaj. Los dos mensajes están escritos en alemán. Uno de ellos, en un folio de 13 por 21 centímetros con el logotipo del hotel japonés y con un texto que reza: “La calma y una vida modesta trae más felicidad que la persecución del éxito combinado con agitación constante”, en una recomendación vital del profesor y con su firma, “Noviembre 1922, Tokio”. El otro está en un papel sin adornos de 14 por 18 centímetros y en él se lee: “Cuando hay voluntad, hay camino”, acompañado también de la firma del alemán y del año. La última puja registrada por este objeto es de 3.400 dólares, pero la casa Winners cree que alcanzara un valor final de entre 4.000 y 6.000.

Los precios de salida, explica, los pone una comisión de la casa de subasta, “comparando los documentos con otros similares y diferentes subastas en el mundo”. Entre el público interesado están, detalla, como en otras subastas de la casa, “coleccionistas, los que compran para vender y otros que aman los objetos subastados. Estos son los que se obsesionan con ellos y los quieren conseguir a toda costa”. Seckbaj explica que, en general, la mayor parte de pertenencias de Einstein que se han subastado se han vendido en otros países, principalmente Nueva York, pero en esta ocasión los propietarios se han decantado por esta casa de Jerusalén, que vende solo objetos relacionados con Israel o con el Judaísmo y que recientemente subastó con éxito un lote completo de artículos del científico.

Einstein nació en 1879 en Ulm, Alemania, y publicó la teoría de la relatividad especial cuando tenía solo 26 años y era un empleado en la Oficina de Patentes de Berna. Luego la desarrolló 10 años más tarde para dar a luz la Teoría de la Relatividad General, que redefinió la gravedad. Al ser judío, se vio obligado a abandonar Alemania con el ascenso del nazismo y se exilió en Estados Unidos, donde se dedicó a la enseñanza. Allí adquirió la nacionalidad estadounidense -también tenía la suiza y la austriaca-, y en 1952 rechazó la presidencia de Israel, que se le ofreció, argumentando que no se sentía preparado. Murió tres años más tarde en Pricenton (EEUU), a la edad de 76 años.

Continúa leyendo: Por fin se confirma el origen de los elementos de la tabla periódica, y es el descubrimiento del año

Por fin se confirma el origen de los elementos de la tabla periódica, y es el descubrimiento del año

Foto: Reuters

La tabla periódica se estudia en todos los colegios, pero lo que muchas veces se ignora es que el origen de los elementos era un misterio. Están presentes en la Tierra, pero no sabíamos con certeza cómo llegaron hasta aquí. La posibilidad de que procedieran del Sol estaba descartada: apenas pueden encontrarse en la estrella cinco elementos –hidrógeno, helio, litio, berilio y boro–. Tampoco en otras estrellas próximas, incluso en aquellas que son diez veces más grandes se ha detectado un máximo de 58 elementos. Ahora, la situación ha cambiado. Un grupo de científicos ha confirmado la teoría de que el resto de elementos que encontramos en la Tierra tienen como origen accidentes celestiales más específicos.

De este modo, este grupo de expertos ha vinculado los elementos a la fusión de dos estrellas de neutrones. Se trata de algunas de las estrellas más pequeñas y densas que se conocen. No tienen una masa muy superior a nuestro Sol, pero, tal y como apunta la revista Quartz, apenas una cucharada de esta estrella pesaría unos 10.000 millones de kilógramos. El mismo medio establece una comparación algo llamativa: este peso equivaldría a un millón de elefantes.

Al acercarse dos estrellas lo suficiente, se crean perturbaciones del espacio-tiempo que provocan ondas gravitacionales. El equipo de LIGO, el proyecto que ha obtenido el Nobel de Física este año, ha sido capaz de detectar este evento cósmico único. A partir de este descubrimiento se ha podido confirmar la teoría de Einstein sobre las ondas gravitacionales, y también el origen de metales pesados como el uranio o el oro.

El choque de las estrellas genera una cantidad tan grande de neutrones que, en un contexto de temperaturas extremas, influyen en los átomos y crean elementos pesados. Estos luego se dispersan a gran velocidad y viajan a través del gas por el espacio. Así llegan a planetas como la Tierra.

Ahora mismo, se establece el origen de todos los elementos de la tabla periódico en la fusión de estrellas de neutrones, la explosión de estrellas de gran masa, el Big Bang, la muerte de estrellas de masa baja, la fisión de rayos cósmicos y la explosión de enanas blancas.

Continúa leyendo: Un equipo de astrónomos cartografía polvo y burbujas en la nebulosa Saturno

Un equipo de astrónomos cartografía polvo y burbujas en la nebulosa Saturno

Foto: NASA/ESA, C. Robert O'Dell (Vanderbilt University)
AP Images / Archivo

Un equipo internacional de astrónomos cartografía por primera vez la nebulosa Saturno y ha captado una imagen de las intrincadas estructuras de su polvo, que incluye burbujas, un halo y una curiosa forma ondulada, iluminadas en tonos azules y rosas.

Según el Observatorio Europeo Austral (ESO) en un comunicado, se llegó a esa imagen gracias al potente instrumento MUSE instalado en el telescopio VLT (Very Large Telescope) del Observatorio Paranal (Chile).

El mapa de la nebulosa Saturno, apunta, ayudará a los astrónomos a comprender cómo desarrollan las nebulosas planetarias sus extrañas formas y simetrías y su papel en la vida y la muerte de las estrellas de masa baja.

La nebulosa Saturno está situada a unos 5.000 años luz, en la constelación de Acuario y su nombre obedece a su extraña forma, parecida al planeta anillado.

Pero las nebulosas planetarias no tienen nada que ver con planetas; la nebulosa Saturno era originalmente una estrella de baja masa que se expandió a gigante roja al final de su vida y comenzó a liberar la materia de sus capas más externas.

Ese material fue arrastrado por fuertes vientos estelares y por la radiación ultravioleta generada por el caliente núcleo que iban dejando atrás, creando una nebulosa circunestelar de polvo y gas caliente de vivos colores.

En la imagen captada por el equipo liderado por Jeremy Walsh, del ESO, se aprecia que en el corazón de la nebulosa Saturno se encuentran los restos de la estrella, que está en proceso de convertirse en una enana blanca.

La imagen revela también diversas estructuras en la nebulosa, como una burbuja elíptica interior, una burbuja o capa exterior, un halo y una zona en forma de onda en el polvo.

Los astrónomos estudian ahora, por ejemplo, por qué cae significativamente la cantidad de polvo en la burbuja interna, que es esencialmente una onda expansiva extendiéndose.

Según creen, puede estar rompiendo los granos de polvo y destruyéndolos, o puede estar produciendo un efecto de calentamiento extra que evapore el polvo.

Continúa leyendo: La NASA prepara misiones a Urano y Neptuno para 2030

La NASA prepara misiones a Urano y Neptuno para 2030

Foto: NASA
NASA

La NASA ha comenzado a planear cuatro posibles misiones para alcanzar Urano y Neptuno para 2030 aproximadamente con el fin de reunir datos sobre su composición. El estudio de sus compuestos proporcionará un mayor conocimiento sobre el comportamiento de ambos planetas y de otros con los que comparten similitudes en sistemas solares lejanos.

“La misión por la que se decantan los científicos es una operación orbitacional para la cual se usaría una sonda atmosférica, esto proporciona un mayor grado de valor científico pues permite el estudio en profundidad de todos los aspectos del sistema del planeta: anillos, satélites, atmósfera, magnetosfera, etc”, ha comentado Amy Simon, copresidenta del grupo de estudio de la era Pre-Decadal en estos gigantes de hielo.

De momento, hay cuatro misiones propuestas: tres orbitadoras y una operación de vuelo que pasará al lado de Urano, que incluiría una cámara de ángulo estrecho para extraer detalles, especialmente de las lunas del helado planeta. Durante las misiones también se dejaría caer una sonda atmosférica con la capacidad de sumergirse en la atmósfera de Urano que mediría los niveles nativos de gas y elementos pesados.

Los tres elementos imprescindibles para cada misión son una cámara de ángulo estrecho, como ya se ha mencionado, un imán Doppler y un magnetómetro, mientras que la sonda incluiría 15 instrumentos más como los detectores de plasma, imágenes infrarrojas y rayos UV, entre otros.

Las dos mayores prioridades científicas son determinar la composición del gigante y determinar su estructura interna y la abundancia de elementos pesados. Otros objetivos incluyen estudiar los campos de energía o el clima; la profundidad de las lunas y  la formación de los sistemas de anillos que orbitan alrededor de Neptuno y Urano.

“Comparado con Neptuno, Urano tiene un sistema de satélites más grande, el cual ha formado con toda probabilidad una especie de disco alrededor del planeta, como ocurre en los sistemas de satélites de Júpiter y Saturno, que es útil para añadir datos a la ciencia planetaria comparativa. Estoy emocionado de entender mejor la diversidad de estos pequeños mundos”, ha manifestado Jonathan Fortney de la Universidad de California en Santa Cruz, quien prefiere la idea de una misión de Urano.

Algunos obstáculos de la misión son la duración del viaje, de aproximadamente 14 años, y la necesidad de utilizar energía nuclear, ya que la solar no sería efectiva lejos del sol. Las 238  baterías atómicas alimentadas con plutonio que se usarían son escasas debido a los tratados internacionales que impiden el enriquecimiento de plutonio.

Las misiones de Urano tendrían su fecha de lanzamiento hacia 2034, pero si la NASA falla en el tiempo de lanzamiento, la oportunidad podría desaparecer. “Para Urano, las buenas fechas de lanzamiento desaparecen después de 2034, aunque en el 2036 pueden presentarse algunas buenas. Para Neptuno, sin embargo, no habría posibilidades después de 2030, debido a la falta de la ayuda gravitatoria de Júpiter. Habría que esperar a 2041 más o menos “, ha concluido Mark Hofstadter en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.

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