¿Qué pasó antes del Big Bang?


El Big Bang es comúnmente considerado como el comienzo de todo, llamamos Big Bang al instante exacto que comenzó a "inflarse" el universo que conocemos, hace alrededor de 13,8 mil millones de años, véase Teoría de la Inflación.

Pero, ¿cómo eran las cosas antes del Big Bang?

Respuesta corta: No lo sabemos. 

Respuesta larga: podría haber sido un montón de cosas, cada una de ellas inclinada a su manera. 

Lo primero que hay que entender es qué fue realmente el Big Bang.

El Big Bang es un momento en el tiempo, no un punto en el espacio

Entonces, desecha la imagen de una pequeña partícula de materia densa que de repente explota en un vacío. Por un lado, el universo en el Big Bang puede no haber sido particularmente pequeño. Claro, todo en el universo observable de hoy, una esfera con un diámetro de aproximadamente 93 mil millones de años luz que contiene al menos 2 trillones de galaxias, se incrustó en un espacio de menos de un centímetro de diámetro. Pero podría haber mucho fuera del universo observable que nosotros, los terrícolas, no podemos ver porque es físicamente imposible que la luz haya viajado tan lejos en 13,8 mil millones de años.

Por lo tanto, es posible que el universo en el Big Bang fuera diminuto o infinitamente grande, dijo Carroll, porque no hay manera de mirar atrás en el tiempo a cosas que ni siquiera podemos ver hoy. Todo lo que realmente sabemos es que era muy, muy denso y que rápidamente se hizo menos denso.

Como corolario, realmente no hay nada fuera del universo, porque el universo es, por definición, todo. Entonces, en el Big Bang, todo era más denso y más caliente de lo que es ahora, pero no había más "fuera" de eso de lo que hay hoy. Tan tentador como es tener una visión divina e imaginar que podrías estar de pie en un vacío y mirar el universo bebé justo antes del Big Bang, eso sería imposible. El universo no se expandió en el espacio, el espacio mismo se expandió.

Nadie sabe exactamente lo que estaba sucediendo en el universo hasta 1 segundo después del Big Bang, cuando el universo se enfrió lo suficiente como para que los protones y los neutrones colisionaran y se unieran. El universo atravesó un proceso de expansión exponencial llamado inflación durante ese primer segundo. Esto habría suavizado la estructura del espacio-tiempo y podría explicar por qué la materia está tan uniformemente distribuida en el universo actual.

Antes de la explosión:
Es posible que antes del Big Bang, el universo fuera un tramo infinito de material ultra-denso, que persistiera en un estado estable hasta que, por alguna razón, ocurriera el Big Bang. Este universo extra-denso puede haber sido gobernado por la mecánica cuántica, la física de la escala extremadamente pequeña. El Big Bang, entonces, habría representado el momento en que la física clásica asumió como el principal impulsor de la evolución del universo.

Para Stephen Hawking, este momento era lo único que importaba, antes del Big Bang, dijo, los eventos no son medibles y, por lo tanto, indefinidos. Hawking llamó a esto una propuesta sin límites, el tiempo y el espacio, dijo, son finitos, pero no tienen límites ni puntos de inicio o final, de la misma manera que el planeta Tierra es finito pero no tiene borde.

Dado que los eventos anteriores al Big Bang no tienen consecuencias de observación, uno podría eliminarlos de la teoría y decir que el tiempo comenzó en el Big Bang.

O tal vez había algo más antes del Big Bang que vale la pena reflexionar. Una idea es que el Big Bang no es el principio de los tiempos, sino que fue un momento de simetría. En esta idea, antes del Big Bang, había otro universo, idéntico a este, pero con la entropía aumentando hacia el pasado en lugar de hacia el futuro.

El aumento de la entropía, o el aumento del desorden en un sistema, es esencialmente la flecha del tiempo, por lo que en este universo espejo, el tiempo sería opuesto al tiempo en el universo moderno y nuestro universo en el pasado. Los defensores de esta teoría también sugieren que otras propiedades del universo serían fracasadas en este universo espejo. Por ejemplo, el físico David Sloan escribió en el blog de ciencia de la Universidad de Oxford, que las asimetrías en las moléculas y los iones (llamadas quiralidades) estarían en orientaciones opuestas a lo que son en nuestro universo.

Una teoría relacionada sostiene que el Big Bang no fue el comienzo de todo, sino un momento en el que el universo cambió de un período de contracción a un período de expansión. Esta noción de "Big Bounce" sugiere que podría haber infinitos Big Bang a medida que el universo se expande, se contrae y se expande nuevamente. El problema con estas ideas, es que no hay una explicación de por qué o cómo un universo en expansión se contraería y regresaría a un estado de baja entropía.

Carroll y su colega Jennifer Chen tienen su propia visión previa al Big Bang. En 2004, los físicos sugirieron que tal vez el universo tal como lo conocemos es la descendencia de un universo padre del que se ha robado un poco de espacio-tiempo.

Es como un núcleo radioactivo en descomposición. Cuando un núcleo se descompone, escupe una partícula alfa o beta. El universo padre podría hacer lo mismo, excepto que en lugar de partículas, escupe universos bebés, tal vez infinitamente. Es solo una fluctuación cuántica que permite que suceda. Estos universos bebés son universos literalmente paralelos, y no interactúan ni se influyen entre sí.

Aunque todavía nada está claro, la detección de ondas gravitacionales a partir de potentes colisiones galácticas en 2015 abre la posibilidad de que tengamos una teoría que lo explique.
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Página 109 de 365: Anillo galáctico


En luz visible, NGC 6782 parece ser una galaxia espiral normal con una barra brillante en su centro. En luz ultravioleta, sin embargo, las flores de la región central son una estructura espectacular con un resaltado anillo "circumnuclear". 

Muchas de las estrellas jóvenes que se formaron en un estallido de formación estelar emiten la luz ultravioleta. La luz que vemos hoy desde NGC 6782 es de hace unos 180 millones de años, cuando los dinosaurios vagaban por la Tierra. La galaxia se extiende alrededor de 80000 años luz y puede verse con un telescopio hacia la constelación del Pavo.
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Encontrada el primer tipo de molécula que se formó en el universo


Unos cientos de miles de años después del Big Bang, la sopa caliente y joven de nuestro universo se enfrió lo suficiente como para que los bloques más pequeños de la vida se combinasen en átomos por primera vez. Un día balsámico, de 3700 grados Celsius, un átomo de helio pegado a un solo protón, en realidad un ion hidrógeno cargado positivamente, formó la primera molécula del universo: hidruro de helio, o HeH +.

Los científicos han estudiado versiones de laboratorio de esta molécula primordial durante casi un siglo, pero nunca han encontrado rastros de ella en nuestro universo moderno, hasta ahora. En un nuevo estudio publicado en la revista Nature, los astrónomos informan sobre el uso de un telescopio aéreo para detectar HeH + ardiendo en la nube de gas alrededor de una estrella moribunda a unos 3000 años luz de distancia.

Según los investigadores, este descubrimiento, que lleva más de 13 mil millones de años en desarrollo, muestra de manera concluyente que el HeH + se forma naturalmente en condiciones similares a las que se encontraron en el universo primitivo. 

Aunque HeH + tiene una importancia limitada en la Tierra hoy en día, la química del universo comenzó con este ión.

HeH + es el ácido más fuerte conocido en la Tierra y se sintetizó por primera vez en un laboratorio en 1925. Debido a que está hecho de hidrógeno y helio, los dos elementos más abundantes en el universo y el primero en surgir del reactor nuclear del Big Bang. Durante años, los científicos han predicho que esta molécula fue la primera en formarse cuando el universo de enfriamiento permitió que los protones, los neutrones y los electrones existieran lado a lado en los átomos.

Los científicos no pueden rebobinar el universo para buscar esta molécula incipiente donde nació, pero pueden buscarla en las partes del universo moderno que mejor reproduzcan esas condiciones supercalientes y superdensas, en las jóvenes nebulosas de gas y plasma que explotan de estrellas moribundas.


Las denominadas nebulosas planetarias se forman cuando las estrellas similares al Sol llegan al final de sus vidas, destruyen sus conchas externas y se transforman en enanas blancas para enfriarse lentamente en bolas de cristal. A medida que las estrellas moribundas se enfrían, aún irradian suficiente calor para despojar a los átomos de hidrógeno cercanos de sus electrones, convirtiendo los átomos en los protones desnudos que se requieren para que se forme HeH +.

Detectar HeH + incluso en las nebulosas planetarias más cercanas a la Tierra es complicado, porque brilla a una longitud de onda infrarroja que fácilmente se oculta por la atmósfera de nuestro propio planeta. En el nuevo estudio, los investigadores lograron sortear la neblina atmosférica utilizando un telescopio de alta tecnología montado en un avión en movimiento llamado SOFIA (el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja).

En el transcurso de tres vuelos en 2016, el equipo entrenó el telescopio de SOFIA en una nebulosa planetaria llamada NGC 7027, a unos 3000 años luz de la Tierra. La estrella central de la nebulosa es una de las más conocidas del cielo, escribieron los investigadores, y se estima que se desprendió de su envoltura exterior hace unos 600 años. Debido a que la nebulosa circundante es tan caliente, joven y compacta, es un lugar ideal para la caza de longitudes de onda de HeH +. Según los investigadores, ahí es donde SOFIA los encontró.

Esta detección de la firma infrarroja del hidruro de helio alrededor de una estrella moribunda marca la primera "evidencia definitiva" de su existencia en el universo moderno, y confirma teorías anteriores sobre la formación más temprana de la molécula rara.
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Página 108 de 365: NGC 6779


El telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA ha producido esta bella imagen del cúmulo globular Messier 56 (también conocido como M 56 o NGC 6779), que se encuentra a unos 33000 años luz de la Tierra en la constelación de Lyra (The Lyre). El cúmulo está compuesto por un gran número de estrellas, estrechamente unidas entre sí por la gravedad. 

Una herramienta que los científicos suelen utilizar para estudiar los cúmulos estelares es el diagrama de color-magnitud (o Hertzsprung-Russell). Esa tabla compara el brillo y el color de las estrellas, lo que a su vez le dice a los científicos la temperatura de la superficie de una estrella.

Al comparar las observaciones de alta calidad tomadas con el Telescopio Espacial Hubble con los resultados de la teoría estándar de la evolución estelar, los astrónomos pueden caracterizar las propiedades de un grupo. En el caso de Messier 56, esto incluye su edad, que a 13 mil millones de años es aproximadamente tres veces la edad del Sol. Además, también han podido estudiar la composición química de Messier 56. El cúmulo tiene relativamente pocos elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio, típicamente un signo de estrellas que nacieron temprano en la historia del Universo, antes de que muchos de los elementos que existen hoy en día se formasen en cantidades significativas.
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Llueve en el Sol pero no de la manera que te piensas


La "lluvia de plasma" se derrama sobre la superficie solar, lo que puede explicar por qué la atmósfera exterior del Sol es mucho más caliente que la superficie de la estrella. 

De acuerdo con un comunicado de la NASA, observaciones recientes de la NASA revelaron lluvia coronal en un tipo de bucle magnético más pequeño, que anteriormente se había pasado por alto en el Sol. Esta lluvia consiste en gotas grandes de plasma caliente que caen desde la atmósfera exterior del Sol (la corona) hacia la superficie de la estrella.

Los nuevos datos, recolectados con telescopios de alta resolución montados en el Observatorio de Dinámica Solar de la NASA, mostraron que la lluvia coronal funciona de manera similar a la lluvia en la Tierra, con algunas excepciones. 

En comparación con la lluvia en la Tierra, la lluvia de plasma en el sol es millones de grados Fahrenheit más caliente. Además, el plasma, que es un gas cargado eléctricamente, no se acumula como el agua en la Tierra. En cambio, el plasma traza las líneas del campo magnético, o bucles, que emergen de la superficie del Sol.
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Página 107 de 365: Nebulosa del Ojo Brillante


Las nebulosas planetarias pueden ser simples, redondas y parecidas a planetas en telescopios pequeños. Pero las imágenes del Telescopio Espacial Hubble en órbita se han hecho bien conocidas por mostrar estas cubiertas de gas fluorescente de estrellas similares al Sol moribundas que poseen una asombrosa variedad de simetrías y formas detalladas. Esta imagen de Hubble en color compuesto de NGC 6751, la Nebulosa del Ojo Brillante, es un hermoso ejemplo de una nebulosa planetaria clásica con características complejas. Los vientos y la radiación de la estrella central intensamente caliente (140000 grados Celsius) aparentemente han creado las características de la nebulosa. El diámetro real de la nebulosa es de aproximadamente 0,8 años luz o aproximadamente 600 veces el tamaño de nuestro Sistema Solar. NGC 6751 está a 6500 años luz de distancia en la constelación de vuelo alto del Águila (Aquila).
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Medio ambiente: Decadencia


Antes de comenzar, aunque técnicamente ya he comenzado, quiero dejar claro que en este post no os voy a contar tales cosas como... Debemos reciclar, evitar contaminar, cuidar los campos, el mar, los ríos, proteger a los animales, conservar los glaciales, y todas esas cosas que ya conocemos. Iré más allá, a la fuente del problema.

Por supuesto, todas aquellas personas que, por su propia cuenta, se esfuerzan cada día por cuidar a nuestra madre Tierra y lo que ella contiene, tienen un mérito imposible de agradecer, pero, la pregunta es... ¿Si todas las familias en nuestros hogares fuésemos 100% "eco" se acabaría el problema? La respuesta es no. Una sola empresa es capaz de dañar al planeta mucho más que cientos de miles de hogares juntos. 

¿Y quienes tienen el poder de mandar sobre las empresas? Los políticos, capaces de crear las normas, y a su vez nosotros los ciudadanos por situar a esos políticos al mando de dicha responsabilidad. Obviamente todos queremos que los políticos representen nuestras ideas y nos garanticen nuestros derechos, educación, sanidad, igualdad, hogar digno... Además, por otro lado, todos queremos viajar, leer, escuchar música, aprender cosas nuevas... Luchar por todas esas cosas que nuestro corazón ama nunca valdrá la pena, si no tenemos un planeta habitable. Y hay que empezar ya a poner soluciones, porque esto no se soluciona de un día para otro, y cuanto más tardemos, más nos alejamos de poner una solución, por tanto, políticamente hablando, el cambio climático debería ser una prioridad, o todas las demás luchas habrán sido y serán en vano. Situar al mando a la persona correcta es la diferencia entre salvar o destruir el planeta.

Para concluir quiero proponer un ejercicio mental:


Os presento a Pablo, es una persona que ha intentado ser lo más ecológicamente posible en su hogar y entorno, pero es una persona normal y corriente, sin fama, como nosotros. 

Ahora, imagina que nos hemos adelantado 100 años en el calendario, y hemos convertido la Tierra en un lugar inhabitable, justo antes de llegar a esa situación límite, tendríamos que buscar soluciones, viajar a otro planeta en naves espaciales, o por ejemplo, crear una especie de superbúnker, optimizado para poder sobrevivir, en ambos casos, el aforo sería mayor o menor, pero limitado, aquí viene la gracia del asunto, ¿ A qué tipo de persona crees que dejarían entrar, a Pablo que ha intentado ser una persona ecológica toda tu vida, o a Donald Trump? Cuando este hizo declaraciones como que el cambio climático no existe, e incluso sacó a Estados Unidos del pacto mundial contra el cambio climático, además que como presidente de un país con tal influencia ha tenido la oportunidad de dar ejemplo a miles de millones de personas para cuidar la Tierra. 

Básicamente, ¿A quién dejarían entrar, a Pablo, o a los dueños de las compañías eléctricas, petroleras y todos aquellos dueños de grandes empresas que se han enriquecido a costa de estropear el planeta? Reflexionen.

Roberto Rol
rolscience.net
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Página 106 de 365: Nebulosa Omega


¿Qué está pasando en el centro de esta nebulosa? Esculpida por los vientos estelares y la radiación, la fábrica de estrellas conocida como Messier 17 o también NGC 6618, se encuentra a unos 5500 años luz de distancia, en la constelación de Sagitario, rica en nebulosas. A esa distancia, este amplio campo de visión abarca casi 100 años luz. La imagen en color, nítida y compuesta, que utiliza datos de los telescopios espaciales y terrestres, sigue los débiles detalles de las nubes de gas y polvo de la región en un contexto de estrellas centrales de la Vía Láctea. Vientos estelares y luz energética de estrellas calientes y masivas formadas a partir de M17. El stock de gas cósmico y polvo se ha ido reduciendo lentamente en el material interestelar restante que produce el aspecto cavernoso y las formas onduladas. M17 también se conoce como la Nebulosa Omega o la Nebulosa del Cisne.
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El avión más grande del mundo


Un avión llamado Stratolaunch, de doble cuerpo y de aspecto extraño con una envergadura tan larga como un campo de fútbol que acaba de subir a los cielos (13 de abril) desde el puerto aéreo y espacial de Mojave en California. Este fue el primer vuelo de Stratolaunch, que se considera el avión más grande del mundo.

Diseñado por Stratolaunch Systems Corp (de ahí su nombre) para transportar satélites a la órbita terrestre baja, la nave pasó 2,5 horas en el aire sobre el Desierto de Mojave en altitudes de hasta 5180 metros. El avión alcanzó velocidades de 304 km/h y realizó varias maniobras de control de vuelo, entre las que se incluyen "dobletes de giro, maniobras de giro, empujones y flexiones y deslizamientos laterales constantes", dijo el fabricante Stratolaunch en un comunicado. "El vuelo de hoy avanza nuestra misión de ofrecer una alternativa flexible a los sistemas lanzados desde tierra", dijo la compañía.

La aeronave está diseñada para transportar satélites aproximadamente el doble de alta que esta prueba (10970 m), momento en el que se convertiría en una plataforma de lanzamiento móvil al lanzar los satélites y sus lanzadores en órbita. Stratolaunch luego regresaría a la pista. Este sistema haría que los lanzamientos de satélites fueran mucho más fáciles y rápidos. Eso es porque no habría necesidad de lanzamientos de cohetes desde tierra. Más bien, Stratolaunch podría despegar de varias pistas y luego volar a un lugar con buen clima.

Mientras que la tripulación de vuelo se sentaría en el fuselaje derecho, el fuselaje izquierdo contendría los sistemas de datos de vuelo. Y la carga útil se colocaría debajo del ala central unida, que está diseñada para transportar hasta 230000 kg. Para llevar a esta bestia a una pista y despegar, la compañía la equipó con seis motores.

Stratolaunch tiene una envergadura de 118 m y mide 8 m de largo. Aunque Stratolaunch es el avión más grande por envergadura, otra nave, la Airlander 10 llena de helio, se lleva el título del avión más largo que vuela actualmente con una longitud de 92 m.
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Página 105 de 365: Los pilares de la creación


Desde la órbita baja terrestre, las cámaras del Telescopio Espacial Hubble se utilizaron para revisar su imagen más icónica. El resultado es esta vista más nítida y más amplia de la región denominada Pilares de la Creación, creada por primera vez por Hubble en 1995. Las estrellas se están formando profundamente dentro de las estructuras elevadas. Las columnas de gas frío y polvo están a unos 6500 años luz de distancia en M16 o NGC 6611, conocida popularmente como la Nebulosa del Águila, hacia la constelación de Serpens. Esculpidos y erosionados por la energía de la luz ultravioleta y los poderosos vientos del grupo de estrellas jóvenes y masivas de M16, los pilares cósmicos mismos están destinados a la destrucción. Pero el ambiente turbulento de la formación de estrellas dentro de M16, cuyo detalles espectaculares se capturan en esta instantánea de luz visible del Hubble, es probable que sea similar al entorno que formó nuestro propio Sol.
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¿Por qué es verano en el hemisferio norte cuando es invierno en el hemisferio sur?


Básicamente, es debido a la inclinación de la tierra en relación con sus polos, como podemos observar en la imagen de abajo, la Tierra gira ligeramente inclinada, dejando uno de los polos siempre más expuesto al Sol.

La Tierra está inclinada en relación con sus polos, dejando la mitad de ella más cerca del sol que la otra en cualquier momento. Cuando es invierno, se debe a que el lugar donde vives está orientado lejos del Sol, lo que significa que la otra mitad está orientada hacia él, por lo que tienen verano.



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Página 104 de 365: Nebulosa Ojo de Gato


La nebulosa planetaria NGC 6543 es conocida popularmente como la nebulosa del Ojo de Gato. Las impresionantes imágenes ópticas en falso color del Telescopio Espacial Hubble detallan los remolinos de esta brillante nebulosa, conocida por ser la cubierta gaseosa expulsada de una estrella moribunda a unos 3000 años luz de la Tierra. Esta imagen revela una emisión de rayos X sorprendentemente intensa que indica la presencia de gas extremadamente caliente. La emisión de rayos X se muestra como tonos azul-púrpura superpuestos en el centro de la nebulosa. Otras bolsas de gas caliente de rayos X parecen estar bordeadas por un gas más frío que emite fuertemente en las longitudes de onda ópticas, una clara indicación de que el gas caliente en expansión está esculpiendo los filamentos y estructuras visibles del Ojo de Gato. Mirando al Ojo de Gato, los astrónomos ven el destino de nuestro Sol, destinado a entrar en su propia fase de evolución de la nebulosa planetaria, en unos 5 mil millones de años.
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Datos sobre el cobalto


El hermoso cobalto azul es un metal de transición, ubicado en medio de la Tabla Periódica. Usado durante mucho tiempo en forma impura como pigmento, este elemento ahora aparece en imanes, turbinas de alta tecnología e incluso en tratamientos contra el cáncer. 

En forma pura, el cobalto es azul plateado y quebradizo. Es similar al hierro y al níquel, según la  Agencia de Protección Ambiental, y, como el hierro, se puede hacer magnético. Como resultado, algunos imanes de alta potencia están hechos de aleaciones de cobalto y aluminio o níquel. Un isótopo hecho por el hombre, Cobalto-60, se usa comúnmente en tratamientos contra el cáncer. La radiación gamma liberada por este isótopo radioactivo puede dirigirse a los tumores, en particular los tumores cerebrales que necesitan tratamiento de precisión. 

Las propiedades del cobalto son:
  • Número atómico (número de protones en el núcleo): 27
  • Símbolo atómico (en la  tabla periódica de elementos ): Co
  • Peso atómico (masa media del átomo): 58,933195
  • Densidad: 8.86 gramos por centímetro cúbico
  • Fase a temperatura ambiente: Sólido
  • Punto de fusión: 2723 grados Fahrenheit (1495 grados Celsius)
  • Punto de ebullición: 5301 F (2927 C).
  • Número de isótopos (átomos del mismo elemento con un número diferente de neutrones): 8; 1 estable
  • Isótopos más comunes: Co-59 (100 por ciento de abundancia natural)

Eritrita mineral que contiene cobalto.


El nombre cobalto proviene de la palabra alemana para duende, "kobold". Los mineros medievales consideraron este elemento problemático porque su mineral liberaba vapores tóxicos cuando se fundía, según el Servicio Geológico de los  Estados Unidos  (USGS). El cobalto es un nutriente esencial para la salud. Constituye la columna vertebral de la  vitamina B12, que es clave para la formación de la sangre y el funcionamiento del sistema nervioso.  
En 2010, investigadores alemanes capturaron las primeras imágenes del cambio de "giro" de un átomo. (El Spin es una propiedad que describe el momento angular de los electrones que giran alrededor de un núcleo). ¿El átomo que utilizaron? Cobalto.  Como en la antigüedad, el cobalto todavía se usa en los pigmentos de hoy. Alrededor del 30 por ciento del cobalto producido anualmente se destina a las industrias de la cerámica y la pintura.  El cobalto conserva su magnetismo a temperaturas de hasta 2049,8 F (1121 C), según el USGS. 
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Página 103 de 365: Nebulosa de la Araña Roja


La nebulosa planetaria de la Araña Roja muestra la compleja estructura que puede resultar cuando una estrella normal expulsa sus gases exteriores y se convierte en una estrella enana blanca. Etiquetada oficialmente como NGC 6537, esta nebulosa planetaria simétrica de dos lóbulos alberga una de las enanas blancas más calientes jamás observadas, probablemente como parte de un sistema estelar binario. Los vientos internos que emanan de las estrellas centrales, visibles en el centro, se han medido en exceso de 1000 kilómetros por segundo. Estos vientos expanden la nebulosa, fluyen a lo largo de las paredes de la nebulosa y hacen que choquen olas de gas caliente y polvo. Los átomos atrapados en estos choques en colisión irradian la luz que se muestra en la imagen de color representativa del Telescopio Espacial Hubble. La Nebulosa de la Araña Roja se encuentra hacia la constelación del Arquero (Sagitario). Su distancia no es bien conocida, pero algunos la estiman en unos 4000 años luz.
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Todas sus preguntas sobre la nueva imagen del agujero negro respondidas


Los terrícolas vimos por primera vez una imagen real de un agujero negro.

imagen del primer agujero negro

La imagen muestra un anillo torcido de tonos naranjas que rodea la sombra oscura de un agujero negro que engulle la materia a 55 millones de años luz de distancia en el centro de una galaxia conocida como Virgo A (Messier 87).

Este primer vistazo borroso es suficiente para confirmar que la teoría de la relatividad de Einstein funciona incluso en el límite de este abismo gigante, un lugar extremo donde algunos pensaron que se romperían sus ecuaciones. Pero esta imagen plantea muchas preguntas. Aquí están algunas de sus preguntas (11 preguntas totales) que más me habéis realizado y que han sido respondidas.

¿Qué es un agujero negro?

Los agujeros negros son objetos extremadamente densos de los que nada, ni siquiera la luz, pueden escapar. A medida que comen materia cercana, crecen en tamaño. Los agujeros negros generalmente se forman cuando una estrella grande muere y se colapsa sobre sí misma.

Se cree que los agujeros negros supermasivos, que son millones o billones de veces tan masivos como el Sol, se encuentran en el centro de casi todas las galaxias, incluida la nuestra. El nuestro se llama Sagitario A *.

¿Por qué no hemos visto una imagen de un agujero negro antes?

Los agujeros negros, incluso los supermasivos, son grandes pero no son tan grandes como para observarlos con facilidad. Por ejemplo, tomar una imagen del agujero negro en el centro de nuestra Vía Láctea, que se cree que es alrededor de 4 millones de veces más grande que el Sol, es como tomar una fotografía de un DVD en la superficie de la luna.

Antes de esta imagen, ¿cómo sabíamos que existían los agujeros negros?

La teoría de la relatividad de Einstein predijo primero que cuando una estrella masiva moría, dejaba un núcleo denso. Si este núcleo era tres veces más masivo que el Sol, sus ecuaciones mostraban que la fuerza de la gravedad producía un agujero negro.

Pero hasta el 10 de abril, los científicos no podían fotografiar ni observar directamente los agujeros negros. Más bien, se basaron en evidencia indirecta, comportamiento o señales provenientes de otros objetos cercanos. Por ejemplo, un agujero negro engulle estrellas que se desvían demasiado cerca de él. Este proceso calienta las estrellas, provocando que emitan señales de rayos X que son detectables por los telescopios. A veces, los agujeros negros también escupen ráfagas gigantes de partículas cargadas, que, de nuevo, son detectables por nuestros instrumentos.

Los científicos a veces también estudian el movimiento de los objetos, si parecen ser extraídos, el agujero podría ser el culpable.

¿Qué estamos viendo en la imagen?

Los agujeros negros emiten muy poca radiación para ser detectados, pero, como predijo Einstein, se puede ver el contorno de un agujero negro y su horizonte de sucesos, el límite más allá del cual la luz no puede escapar.

El círculo oscuro en el centro es la "sombra" del agujero negro que se revela por el gas brillante que se encuentra en el horizonte de sucesos a su alrededor. (El extremo tirón gravitacional del agujero negro sobrecalienta el gas, lo que provoca que emita radiación o "brille"). Pero el gas en el horizonte de sucesos no es realmente naranja, sino que los astrónomos involucrados en el proyecto eligieron colorear las señales de ondas de radio de color naranja para describir cuán brillantes son las emisiones.

Los tonos amarillos representan las emisiones más intensas, mientras que el rojo representa una intensidad más baja y el negro representa pocas o ninguna emisión. En el espectro visible, el color de las emisiones probablemente se vería a simple vista como blanco, quizás ligeramente contaminado con azul o rojo.

¿Por qué la imagen es borrosa?

Con la tecnología actual, esa es la resolución más alta posible. La resolución del Telescopio de Horizon of Events es de unos 20 microarcsegundos.

Si toma una foto normal que contiene millones de píxeles, verá la misma resolución que se ve en la imagen del agujero negro, según Geoffrey Crew, vicepresidente de la Telescopio horizonte de sucesos. Pero considerando que están captando un agujero negro a 55 millones de años luz de distancia, eso es increíblemente impresionante.

¿Por qué el anillo es tan irregular en forma?

La respuesta que los científicos aún no conocemos, y que esperamos responder en el futuro, por el momento, es lo que M87 nos ha mostrado.

¿Cómo los científicos capturaron esta imagen?

Más de 200 astrónomos de todo el mundo tomaron las medidas utilizando ocho radiotelescopios terrestres conocidos colectivamente como el Telescopio de Horizonte de Eventos (EHT). Estos telescopios suelen estar ubicados en sitios de gran altitud, como volcanes en Hawai y México, montañas en Arizona y la Sierra Nevada española, el Desierto de Atacama y la Antártida, según un comunicado de la Fundación Nacional de Ciencia.

En abril de 2017, los astrónomos sincronizaron todos los telescopios para tomar medidas de las ondas de radio emitidas desde el horizonte de sucesos del agujero negro, todos al mismo tiempo. Según el comunicado, la sincronización de los telescopios fue similar a la creación de un telescopio del tamaño de la Tierra con una resolución impresionante de 20 microarcsegundos, suficiente para leer un periódico en manos de un neoyorquino desde una cafetería en París. (En comparación, el agujero negro que fotografiaron tiene alrededor de 42 microarcsegundos).

Luego tomaron todas estas medidas sin procesar, las analizaron y las combinaron en la imagen que vemos.

¿Por qué los científicos midieron las ondas de radio en lugar de la luz visible para capturar la imagen?

Podrían obtener una mejor resolución usando ondas de radio que si usaran luz visible. Las ondas de radio actualmente ofrecen la resolución angular más alta de cualquier técnica en la actualidad. La resolución angular se refiere a qué tan bien (el ángulo más pequeño) un telescopio puede distinguir entre dos objetos separados.

¿Es esta una fotografía real?

No, no en el sentido tradicional. Es difícil hacer una imagen con ondas de radio. Los científicos de la misión midieron las ondas de radio que se emitían desde el horizonte de sucesos del agujero negro y luego procesaron esa información con una computadora para crear la imagen que podemos ver.

¿Esta imagen demuestra una vez más la teoría de la relatividad de Einstein?

Sí. La teoría de la relatividad de Einstein predijo que los agujeros negros existen y que tienen horizontes de sucesos. Las ecuaciones también predicen que el horizonte de sucesos debería ser algo circular y el tamaño debería estar directamente relacionado con la masa del agujero negro.

Un horizonte de sucesos algo circular y la masa inferida del agujero negro coincide con las estimaciones de lo que debería basarse en el movimiento de las estrellas que se alejan de él.

¿Por qué no capturaron una imagen del agujero negro de nuestra propia galaxia, en lugar de elegir uno lejano?

M87 fue el primer agujero negro que los investigadores midieron, así que lo analizaron por primera vez. Pero también fue una imagen más fácil en comparación con Sagitario A *, que se encuentra en el centro de nuestra galaxia. Esto se debe a que está tan lejos que no se "mueve" mucho durante una noche de mediciones. Sagitario A * está mucho más cerca, por lo que no está tan "arreglado" en el cielo. En cualquier caso, se está trabajando en conseguir una imagen del agujero negro del centro de nuestra galaxia.
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Página 102 de 365: Nebulosa de la Laguna


Crestas de gas interestelar brillante y nubes de polvo oscuro habitan en las turbulentas profundidades cósmicas de la Nebulosa de la Laguna. También conocida como M8, la región de formación de estrellas brillantes está a unos 5000 años luz de distancia. Pero todavía hace una parada popular en los recorridos telescópicos de la constelación de Sagitario, hacia el centro de nuestra Galaxia Vía Láctea. Dominada por la reveladora emisión roja de átomos de hidrógeno ionizados que se combinan con electrones despojados, esta vista impresionante y profunda de la laguna tiene casi 100 años luz de diámetro. A la derecha del centro, la forma de reloj de arena brillante y compacta está ionizada con gas y esculpida por la radiación energética y los vientos estelares extremos de una estrella joven y masiva. De hecho, las muchas estrellas brillantes del cúmulo abierto NGC 6530 deriva dentro de la nebulosa, recién formada en la laguna hace varios millones de años.
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Ideas sobre agujeros negros que harán volar tu mente

¿Hay algo más extraño en el universo que los agujeros negros? Estas monstruosidades extravagantes y gravitacionales no solo deforman el espacio y el tiempo. El solo hecho de pensar en ellos estira e inclina también la imaginación de las personas. Echamos un vistazo a algunas de las características más sorprendentes y las posibilidades teóricas con respecto a estas rarezas cósmicas:

Los agujeros negros podrían ser materia oscura:



Poco después del Big Bang, el universo debería haber producido una multitud de diminutos agujeros negros. Debido a que estas características serían objetos masivos que no emiten luz, algunos físicos han conjeturado que estos agujeros negros primordiales podrían explicar la materia oscura, ese material misterioso del que está compuesta la gran mayoría de la materia en el cosmos. Pero la idea es controvertida, dado que los datos del Observatorio de Ondas Gravitacionales Interferómetro Láser (LIGO) han descartado un universo lleno de muchos agujeros negros minúsculos. Tal vez los agujeros negros de tamaño mediano todavía puedan estar al acecho, aunque las observaciones sugieren que solo compensarían, como máximo, del 1% al 10% de la materia oscura.

La materia puede viajar al futuro en un agujero negro:



Los agujeros negros se encuentran con el problema del infinito, la masa de un agujero negro se aplasta hasta un punto infinitamente denso que es infinitamente pequeño en tamaño. Físicamente, esto no tiene ningún sentido, por lo que los investigadores han buscado marcos alternativos para controlar los agujeros negros. Una propuesta se conoce como gravedad cuántica de bucles, lo que sugiere que la estructura del espacio-tiempo está curvada muy fuertemente cerca del centro del agujero negro. Esto daría como resultado que parte del agujero se extienda hacia el futuro, lo que significa que la materia absorbida en el mismo viajaría en el tiempo hacia adelante. Hasta ahora, esta idea de expansión mental sigue siendo teórica.

Los agujeros negros podrían mezclar información:



Es difícil cuadrar la masa aplastante de los agujeros negros con las leyes de la mecánica cuántica, que sostienen que la información sobre las partículas nunca se puede destruir. Pero el material que se desliza más allá del borde de un agujero negro debería perderse para siempre en el universo. Este conocimiento se conoce como la paradoja de la información del agujero negro, que puedes leer aquí. Una resolución ha eludido a los científicos hasta la fecha. Investigaciones recientes sugieren que la información que se revuelve dentro de un agujero negro podría pasar a los socios de partículas salientes en la radiación de Hawking; sin embargo, no se ha encontrado una respuesta definitiva a esta paradoja.

Los agujeros negros pueden tener pelo:


En la década de 1960, el físico John Wheeler sugirió que los agujeros negros "no tienen pelo", lo que significa que cada objeto cósmico en particular solo podría distinguirse de sus hermanos por su giro, momento angular y masa. Cualquier otra información diferenciadora sobre un agujero negro se considera "pelo" y se cree que desaparece detrás del horizonte de sucesos impenetrable de un agujero negro, un límite alrededor del agujero negro más allá del cual nada, incluida la luz, puede escapar. 

Los agujeros negros producen fuentes:


Nada se supone que sea capaz de escapar del poderoso agarre gravitatorio de un agujero negro. Pero eso solo se aplica al material que se ha acercado extremadamente al borde del orificio. Muchos agujeros negros están, de hecho, rodeados por corrientes de gas y polvo, que giran alrededor del agujero, como el agua que va por un desagüe. La fricción en este material genera calor, lo que crea agitación, como estructuras de tormenta en el gas y el polvo. Las observaciones recientes sugieren que este movimiento también produce anillos arqueados que rodean las columnas internas de la materia, que se disparan en línea recta, asemejándose a fuentes .

Los agujeros negros pueden evaporarse:


La mecánica cuántica proporciona otra forma para que las partículas escapen de un agujero negro. Según la teoría, los pares de partículas subatómicas parpadean constantemente dentro y fuera de la existencia alrededor del horizonte de eventos de un agujero negro. De vez en cuando, la configuración se alinea de la manera correcta para hacer que uno de los socios caiga en el agujero negro. El asociado idéntico de la partícula es expulsado a una velocidad extremadamente alta, robando al agujero negro una pequeña cantidad de energía. Esto produce lo que se conoce como radiación de Hawking, después de que Stephen Hawking, quien descubrió el fenómeno. Debido a que la energía es igual a la masa, este proceso puede en realidad hacer que un agujero negro se contraiga y eventualmente se evapore durante largos períodos de tiempo.

Los agujeros negros pueden estar rodeados por un muro de fuego:



Uno de los problemas con la radiación de Hawking es que causa problemas para los físicos. Las partículas subatómicas producidas por esta radiación están enredadas, lo que significa que lo que sucede a una se siente inmediatamente por la otra. Entonces, ¿qué siente el compañero que no cayó en el agujero negro cuando su compañero se aplasta en un punto infinitamente denso? Nadie lo sabe. Una teoría sostiene que el agujero negro corta el enredo de las partículas, un resultado que, según las leyes de la mecánica cuántica, produciría una cantidad insana de energía. Eso, a su vez, significaría que todos los agujeros negros están rodeados por muros de fuego.
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Página 101 de 365: M87, hogar del ojo de Sauron


Esta galaxia elíptica gigante, conocida como Messier 87, M87 o NGC 4486, es el hogar del agujero negro que hemos podido fotografiar, pero ¿Qué está causando que un enorme chorro emane del centro de la galaxia M87? El chorro de agua es creado por un gas energético que gira alrededor del agujero negro masivo en el centro de la galaxia. El resultado es un soplete de 5000 años luz de duración donde los electrones son expulsados ​​hacia afuera casi a la velocidad de la luz, Emite una luz misteriosamente azul durante una espiral magnética. M87 es una galaxia elíptica gigante que se encuentra a solo 50 millones de años luz de distancia en el Cúmulo de Galaxias de Virgo. Los débiles puntos de luz que rodean el centro de M87 son grandes cúmulos globulares de estrellas antiguas.
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La foto del agujero negro muestra que Einstein tenía razón


El imponente genio de Albert Einstein está en exhibición una vez más.

Las  primeras imágenes de un agujero negro, el proyecto Event Telescope Horizon Telescope (EHT) reveló el 10 de abril, que refuerzan aún más la teoría de la relatividad general de haceun siglo de Einstein.

"Hoy, la relatividad general ha superado otra prueba crucial, que abarca desde los horizontes hasta las estrellas", dijo el miembro del equipo de EHT Avery Broderick, de la Universidad de Waterloo y el Instituto Perimetral de Física Teórica de Canadá.

La relatividad general  describe la gravedad como una consecuencia de la deformación del espacio-tiempo. Los objetos masivos crean una especie de abolladura o pozo en el tejido cósmico, en el que caen los cuerpos que pasan porque están siguiendo contornos curvos (no como resultado de alguna fuerza misteriosa a cierta distancia, que había sido la vista prevaleciente antes de la llegada de Einstein) .

La relatividad general hace predicciones específicas sobre cómo funciona esta deformación. Por ejemplo, la teoría postula que  los agujeros negros  existen y que cada uno de estos monstruos gravitacionales tiene un horizonte de sucesos, un punto sin retorno más allá del cual nada, ni siquiera la luz, puede escapar. Además, el horizonte de sucesos debe ser aproximadamente circular y de un tamaño predecible, que depende de la masa del agujero negro.

Y eso es justo lo que vemos en las imágenes EHT recién reveladas, que muestran la silueta del agujero negro supermasivo en el corazón de M87, una galaxia elíptica gigante que se encuentra a 55 millones de años luz de la Tierra.

La sombra existe, es casi circular y la masa inferida coincide con las estimaciones debido a la dinámica de las estrellas 100000 veces más lejos.

Esa masa, por cierto, es 6,5 billones de veces la del Sol de la Tierra. Eso es enorme incluso para los estándares de los agujeros negros supermasivos. En comparación, el gigante en el corazón de nuestra galaxia Vía Láctea pesa apenas 4,3 millones de masas solares.

Esta no es la primera prueba que ha pasado la relatividad general. La teoría ha sobrevivido a muchos desafíos en los últimos 100 años.

Por ejemplo, la relatividad general predice que los objetos masivos y acelerados generan ondulaciones en el espacio-tiempo llamadas ondas gravitacionales. En 2015, las ondas gravitacionales fueron  confirmadas directamente por el Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferómetro Láser  (LIGO), que detectó las ondas creadas por una fusión entre dos agujeros negros. (Estos agujeros negros no eran del tipo supermasivo, juntos, contenían unas pocas docenas de masas solares).

Entonces, no es exactamente una sorpresa que Einstein también tuviera razón sobre los horizontes de sucesos. Pero confirmar que la relatividad general se mantiene en un ámbito hasta ahora no estudiado tiene un gran valor, dijeron los miembros del equipo de EHT.

El trabajo de EHT "ha verificado las teorías de la gravedad de Einstein en este laboratorio tan extremo", dijo el director de EHT, Sheperd Doeleman, de la Universidad de Harvard y el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, durante la conferencia de prensa de hoy.
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