Descubren una estrella que gira alrededor de un agujero negro cada media hora

Crédito de la imagen: NASA

Un equipo de astrónomos ha descubierto una estrella [47 Tuc X9] que gira cada media hora alrededor de un agujero negro.

Eso significa que la estrella viaja al 1% de la velocidad de la luz (!)

¿“Un año” en esa estrella dura 30 minutos?

Exacto.

Ponme un ejemplo para que pueda compararlo

La estrella está a la misma distancia del agujero negro que la Tierra de la Luna. La Luna tarda 28 días en girar alrededor de la Tierra. La estrella lo hace en 30 minutos alrededor del agujero negro.

Es como si la Luna se moviese por nuestro cielo 1.000 veces más rápido de lo normal.

¿Y cómo puede ser que el agujero negro no se haya comido ya a la estrella?

Porque la estrella es una enana blanca: un objeto tan denso que su campo gravitatorio puede aguantar durante mucho tiempo “el tirón” del agujero negro.

¿Y alguna vez se habían visto estrellas tan cerca de un agujero negro?

Sí. Pero nunca habíamos descubierto ninguna que viajase tan rápido. La más rápida conocida hasta ahora [MAXI J1659-152] tarda más de 2 horas en orbitar alrededor de su agujero negro.

¿Y por qué es tan importante este descubrimiento?

Porque muestra cómo se comportan dos objetos estelares moribundos. La estrella enana blanca es “el cadaver” de una estrella del tamaño del Sol que agotó su combustible nuclear. El agujero negro es “el cadaver” de una estrella supermasiva que estalló en una supernova y dejó una singularidad en el espacio tiempo.

¿Pero al final el agujero negro se tragará a la estrella?

Al final el agujero negro se la acabará comiendo, sí. Pero tardará millones de años en hacerlo. Mientras tanto la estrella seguirá girando a su alrededor a velocidades inimaginables.

Podéis encontrar más detalles de la investigación en esta publicación científica donde se anuncia el descubrimiento.

Sencillamente, maravilloso.

Vuelve el Gran Colisionador. ¿Qué partículas encontraremos ahora?


boson

El Gran Colisionador de Hadrones ha vuelto a funcionar. Tras dos años de renovaciones, los protones ya giran alrededor del gigantesco anillo subterráneo de 27 kilómetros.

Allí descubrimos el bosón de Higgs. Esta vez va a ser aún más interesante. El primer objetivo era encontrar el Higgs: estábamos casi seguros que debía estar ahí y felizmente apareció. Ahora no estamos demasiado seguros de qué será lo que encontraremos!

Bueno, pero ¿tenemos alguna idea de las partículas que podrían aparecer?

Sí, tenemos algunas hipótesis, pero antes de responder a esta pregunta, permitidme un pequeño recordatorio de cómo funciona el acelerador y qué ha cambiado desde la última vez.

¿Cómo funciona el Gran Colisionador de Hadrones?

El funcionamiento básico del LHC es muy sencillo:

1) Los protones dan vueltas por el túnel circular de 27 km. Algunos protones van en un sentido y el resto en el sentido contrario.

2) Aceleras los protones hasta casi la velocidad de la luz [hasta el 99,9999991% de la velocidad de la luz]

3) Los protones, que viajan en direcciones opuestas, chocan, se desintegran y crean nuevas partículas. [Dicho en palabras de Albert Einstein, la energía de la colisión se convierte en masa de nuevas partículas porque E=mc2].

4) En los lugares del anillo donde se chocan los protones colocas detectores para intentar “ver” las nuevas partículas que se han formado. [En el Colisionador hay 4 detectores que se llaman ATLAS, CMS, LHCb y ALICE].

Vale, ¿y qué ha cambiado en el Colisionador desde que descubrimos el bosón de Higgs?

Las renovaciones de los últimos dos años han servido para aumentar la energía a la que chocan los protones.

Para acelerar los protones hasta casi la velocidad de la luz necesitas un campo magnético tremendo. Cuanto más fuerte sea el campo magnético, más rápido circularán los protones y más energía habrá en los choques.

Para que os hagáis una idea de la dificultad técnica: el Colisionador es uno de los lugares más fríos de nuestra Galaxia. Los electroimanes necesitan ser enfriados a -271 C, una temperatura aún más baja que la del espacio interestelar.

Con las mejoras que se han hecho, el campo magnético creado dentro del acelerador es más potente: los protones chocarán con más fuerza.

OK, ya entiendo más o menos cómo funciona el acelerador. Pero entonces, ¿tenemos alguna idea de qué nuevas partículas podríamos encontrar?

Bueno, tenemos algunas hipótesis. Algunas se remontan a los años 70, pero no estamos seguros de que sean correctas.

1) Partículas supersimétricas

Hasta ahora, nuestro conocimiento sobre las partículas fundamentales que componen la materia está encapsulada en una teoría llamada “el Modelo Estándar”.

El Modelo Estándar es una teoría que funciona muy bien, pero contiene algunas “fisuras” con los que los físicos no estamos demasiado a gusto. [Por ejemplo la masa concreta del bosón de Higgs o la conexión entre fermiones y bosones].

Para solucionar estos problemas, los físicos teóricos desarrollaron desde los años 70 una teoría que se conoce como “Supersimetría”.

La Supersimetría predice que cada partícula fundamental tiene una compañera. A esa compañera se le llama “compañera supersimétrica”. Por ejemplo: además del fotón también existiría el “fotino” o además del Higgs también existiría el “Higgsino”.

super1

Si la teoría de la Supersimetría es correcta, creemos que estas partículas deberían aparecer en el Colisionador.

2) Extradimensiones y mini-agujeros negros

Vivimos en un mundo de 4 dimensiones: las 3 dimensiones del espacio y la dimensión del tiempo.

Pero, ¿y si existiesen otras dimensiones tan pequeñas que no podemos ver?

Puede parecer ciencia ficción, pero estas dimensiones “extra” nos podrían ayudar a comprender cosas que todavía no entendemos. [Por ejemplo: porqué la gravedad es una fuerza tan débil o porqué el Universo se expande tan rápido].

Si estas dimensiones existen, podrían manifestarse en el Colisionador de varias maneras. Una primera forma sería encontrando nuevas partículas. [Por ejemplo versiones masivas de los botones Z y W].

Otra forma posible sería la creación de mini-agujeros negros. ¡No preocuparse! Además de ser minúsculos, estos agujeros sólo existirían durante 0,000000000000000000000000001 segundos. [Son 26 ceros, espero no haberme equivocado].

Esos mini-agujeros negros se desintegrarían antes de que pudiésemos detectarlos, pero dejarían una “huella” que podrían captar los detectores.

3) Materia oscura

Además de la “materia normal”, sabemos que en el Universo hay “materia oscura”. De hecho, sabemos que en el Universo hay bastante más “materia oscura” que “materia normal”.

El problema es que nunca la hemos detectado. Tampoco tenemos ni idea de qué está formada.

Espera, ¿entonces cómo sabemos que existe si nunca la hemos detectado? Porque de lo contrario las galaxias no podrían girar como giran.

Dicho de otra manera: NO podemos “ver directamente” la materia oscura pero SÍ podemos “ver los efectos” que produce la materia oscura en la materia normal.

Algunas teorías dicen que la materia oscura podría estar relacionada con las partículas supersimétricas de las que hemos hablado antes y que podríamos detectar.

4) Que encontremos algo que no nos esperábamos

Esta sería en mi opinión la alternativa más divertida: que encontremos algo completamente diferente a lo que nos esperábamos.

Eso sí, a los físicos que han dedicado sus carreras a la teoría supersimétrica creo que no les haría demasiada gracia.

Detectan la luz de las primeras estrellas del Universo

Alberto Sicilia 

Jet producido por un agujero negro. (Crédito de la ilustración: NASA).

Las estrellas mueren, pero su luz continúa viajando por el Universo para siempre.

El Big Bang ocurrió hace unos 13.700 millones de años, pero tuvieron que pasar otros 400 millones de años hasta que se formaron las primeras estrellas. Aunque estas estrellas ya han desparecido, su luz sigue atravesando el Universo. Ayer, un equipo de astrónomos anunció la detección de esa luz primordial.

¿Cómo han detectado la luz de estrellas que ya no existen?

Antes de nada tenemos que explicar dos conceptos. Tranquilos, tienen nombres un poco sofisticados, pero son fáciles de entender:

1) El Fondo Extragaláctico de Luz.

2) Los rayos gamma emitidos por los agujeros negros.

¿Qué es el “Fondo Extragaláctico de Luz”?

Como decíamos al principio del post, las estrellas desaparecen, pero su luz sigue viajando por el Universo para siempre.

Por lo tanto, el Universo está lleno de la luz de todas las estrellas que existen y de todas las estrellas que alguna vez han existido. Esta “sopa” de luz es conocida como el “Fondo Extragaláctico de Luz”.

¿Qué son los “rayos gamma de los agujeros negros”?

Los rayos gamma son la forma más energética de luz.

Una de las principales fuentes de rayos gamma son los agujeros negros: al caer en un agujero negro, la materia es acelerada a velocidades cercanas a la de la luz y emite rayos gamma.

Vale, entiendo esto, ¿me puedes explicar ahora cómo han detectado la luz de las primera estrellas del Universo?

Cuando los rayos gamma viajan por el Universo pueden colisionar con la luz del Fondo Extragaláctico. Ese choque crea dos partículas (un electrón y un positrón) y hace que desaparezca el rayo gamma.

Utilizando el Telescopio Espacial Fermi, los astrónomos han comparado la cantidad de rayos gamma que llegan desde agujeros negros situados a distancias muy diferentes. Desde los agujeros negros más lejanos nos llegan muchos menos rayos gamma de los que deberían, porque la mayoría de ellos han sido aniquilados por el Fondo Extragálactico de Luz. A través de este análisis, los científicos han concluido que la distancia media entre las estrellas del Universo es de unos 4.150 años-luz y que las primeras estrellas se formaron hace unos 400 millones de años.

Para más información, os recomiendo esta nota de prensa  (en inglés) que acaba de publicar la NASA.


Carta de un investigador a Rodrigo Rato (con oferta de trabajo incluida)

Querido Rodrigo,

Eres mi ídolo. No sé cómo lo has hecho, pero el gobierno está considerando inyectar 7.000 millones en el banco que presidías. No es la primera vez que lo consigues: en 2010, el Estado os prestó 4.500 millones y después os avaló por 27.500 millones más.

Como investigador, te admiro muchísimo: me encantaría tener tu talento para convencer a los gobiernos de que suelten el parné. Sólo esos 7.000 millones es más dinero que toda la financiación para I+D en los Presupuestos Generales del Estado (6.400 millones).

El desastre de Bankia me ha proporcionado una amarga satisfacción, pues confirma una de mis hipótesis científicas: la estructura política de nuestro país está podrida hasta las entrañas. En los consejos de administración de Bankia y sus corporaciones, estábais todos: Mercedes de la Merced y Manuel Lamela (PP), Arturo Fernández (vicepresidente de la CEOE), Maria Enedina Álvarez (ex-diputada PSOE), José Antonio Morán Santín (IU), José Ricardo Martínez (secretario general de UGT Madrid), etc.

¡Viva la meritocracia, coño!

No me puedo explicar el fracaso de Bankia: estaba en manos del más selecto grupo de mentes privilegiadas. No se habían visto tantos premios Nobel juntos desde la Conferencia Solvay de 1927.

Por bromitas como la de tu banco, este año no vamos a pagar los premios a los ganadores de la Olimpiada de Física. Empollones, frikis, cuatro-ojos, pajilleros compulsivos: ¡os lo tenéis bien merecido! ¿Qué hacéis estudiando física con 17 años? ¡Dedicarse ar furbol!

En el fondo, mi sarcasmo nace de la envidia. Tú ganaste el año pasado 2,3 millones de euros. Mi salario es 110 veces menor. Pero debo reconocer que la diferencia está justificada: yo sólo estudio las ecuaciones que describen los agujeros negros, mientras tú creas agujeros negros que ya quisiera la Galaxia de Andrómeda.

Rodrigo, te escribo porque quiero hacerte una oferta. Ahora que tienes más tiempo libre, me gustaría que te unieses al grupo de científicos que luchamos para que la ciencia española no desaparezca. Tu talento nos vendría fenomenal. Con uno de tus golpes maestros, nos compramos el CERN, el telescopio Hubble y la NASA entera. Lo digo en serio: el presupuesto de la NASA para 2012 es de 18.000 millones de dólares. ¡Está a tu alcance!

Por cierto, Rodri, nos vemos este sábado en Sol. Hazme una perdida cuando llegues, ¿vale?

Un abrazo, crack.

Dr. Alberto Sicilia.

P.D.- Mi oferta a Rato va en serio. ¡Hagámos un poquito de ruido, a ver si nos responde!

P.D.2.- Una pregunta esencial para comprender el mundo que nos rodea: ¿Para qué sirven los bancos?