Podcast CB S&R 226: Cosmología, Vía Láctea, estrellas hiperveloces y tecnomarcadores

He participado en el episodio 226 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVooxiTunes], titulado “Ep226: «Problema» Cosmológico; Orígenes de la Vía Láctea; Estrella a Hipervelocidad; Tecnomarcadores”, 01 ago 2019. “Todos los comentarios vertidos durante la tertulia representan únicamente la opinión de quien los hace… y a veces ni eso. CB:SyR es una colaboración entre el Área de Investigación y la Unidad de Comunicación y Cultura Científica (UC3) del Instituto de Astrofísica de Canarias”.

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«La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. En el episodio de hoy: Quasites, el nuevo tecnomarcador propuesto por Kipping (8:00); ¿Se cumple la ley del a aumento de entropía en el Cosmos? (29:00); Se descube una estrella hiper-rápida eyectada de nuestra galaxia por el agujero negro Sgr A* (45:00); El problema de la constante de Hubble (1:02:10); El origen de la Vía Láctea y la colisión con Gaia-Enceladus (1:43:00); Nuevos datos de la estrella S2 que se acerca al agujero negro supermasivo Sgr A* (2:00:15); Astro 2020 (2:14:00).»

En la foto, abajo, desde el Museo Elder, Jose Alberto Rubiño, @JARubinoM, y Héctor Socas Navarro  @hsocasnavarro (@pcoffeebreak), y, arriba, por videoconferencia, Carlos González Fernández  @carlosgnfdFrancis Villatoro  @emulenews, y Alberto Aparici  @cienciabrujula

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Héctor nos cuenta que David Kipping, famoso por haber descubierto la primera exoluna, ha introducido un nuevo tecnomarcador, los quasites (que se podría traducir como cuasiestatisatélites), citando su artículo sobre tecnomarcadores. Se trataría de objetos en una órbita equivalente a la geoestacionaria a un planeta, llamados statites (estatisatélites), pero que se encuentran a una distancia muy cercana de una estrella (por ejemplo, detectores de eyecciones de masa coronal); así se reduce la densidad de objetos en órbita geostacionaria alrededor de un planeta.

Para mantener a estos objetos en dicha órbita hay que compensar la presión de radiación de la estrella.  Luego su órbita no sería kepleriana (el cuadrado del periodo orbital no sería proporcional al cubo del semieje mayor). Esos objetos podrían ser detectados por el método del tránsito porque la señal sería un poco diferente a la de un planeta con órbita kepleriana. Como dice Alberto, no sabemos si esta señal es un buen tecnomarcador, pero el cálculo de su órbita es un buen cálculo para proponer a los estudiantes de física. 

Kipping lo ha publicado como nota (artículo sin revisión por pares) en Research Notes of the AAS (American Astronomical Society). El artículo es David Kipping, «Transiting Quasites as a Possible Technosignature,» Research Notes of the AAS 3:91 (10 Jul 2019), doi: 10.3847/2515-5172/ab2fdb.

Nos cuenta José Alberto un artículo sobre la aplicación de la segunda ley de la termodinámica a escalas cosmológicas. La segunda ley afirma que todo sistema termodinámico tiende de forma espontánea a un equilibrio termodinámico; luego la entropía no decrece dS/dt ≥ 0 y es convexa dS²/dt² < 0, esto último porque tiende asintóticamente a un valor constante máximo. Se puede asignar una entropía al horizonte cósmico del universo observable proporcional a su área (proporcional a su entropía de Bekenstein–Hawking).

Usando datos que permiten estimar el valor de H(z), el parámetro de Hubble para desplazamiento al rojo z, se ha estimado la variación del área del horizonte y con ella la variación de esta entropía. Esta medida usando datos es independiente del modelo cosmológico. Como es de esperar, la segunda ley se cumple. El artículo es Manuel Gonzalez-Espinoza, Diego Pavón, «Does the second law hold at cosmic scales?» Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) 484: stz188 (11 Apr 2019), doi: 10.1093/mnras/stz188, arXiv:1902.06651 [astro-ph.CO] (18 Feb 2019).

Nos habla de Carlos de la gran evasión, una estrella con hipervelocidad eyectada del entorno del agujero negro supermasivo Sagitario A* de la Vía Láctea. La estrella S5-HVS1 es de tipo A y tiene una masa de ∼ 2.3 M⊙, estando situada a ∼9 kpc del Sol; su velocidad relativa respecto al Sol es de 1017 ± 2.7 km/s, que respecto al sistema de referencia galáctico corresponde a 1755 ± 50 km/s. Al integrar la trayectoria hacia atrás en el tiempo se observa que partió del entorno del centro galáctico; por ello se interpreta que formaba parte de un sistema binario, uno de cuyas estrellas cayó en Sgr A* y la otra huyó alejándose. 

Nos cuenta Héctor que si esta estrella estuviera a la distancia de Sirio, el movimiento de esta estrella en el cielo sería de casi medio grado cada diez años, es decir, se movería a lo largo de la vida de un humano. El artículo es Sergey E. Koposov, Douglas Boubert, …, Mei-Yu Wang, «The Great Escape: Discovery of a nearby 1700 km/s star ejected from the Milky Way by Sgr A*,» arXiv:1907.11725 [astro-ph.GA] (26 Jul 2019).

José Alberto nos resume el estado actual de la tensión (discrepancia) para la constante de Hubble entre las medidas tempranas (cosmológicas o globales) y las tardías (actuales, astrofísicas o locales). Recomiendo los vídeos de las charlas del congreso «Tensions between the Early and the Late Universe,» KITP UCSB, 15–17 Jul 2019 [programa]. Aprovecha que se ha publicado un resumen de todas las charlas en Licia Verde, Tommaso Treu, Adam G. Riess, «Tensions between the Early and the Late Universe,» arXiv:1907.10625 [astro-ph.CO] (24 Jul 2019).

Destaca Héctor un artículo reciente sobre posibles errores sistemáticos asociados al desplazamiento al rojo (que afecta a las medidas de velocidad); recuerda que la constante de Hubble requiere conocer distancia y velocidad. El artículo es Tamara M. Davis, Samuel R. Hinton, …, Joshua Calcino, «Can redshift errors bias measurements of the Hubble Constant?» arXiv:1907.12639 [astro-ph.CO] (29 Jul 2019).

Nos cuenta Carlos el artículo sobre la evolución temprana de la Vía Láctea publicado en Nature Astronomy por su compañera Carme Gallart del IAC y varios colegas. Se han observado dos poblaciones de estrellas con la misma edad cuya órbita respecto al centro galáctico es diferente; más aún, tienen una metalicidad diferente luego provienen de galaxias diferentes. Así se observa que una galaxia llamada Gaia-Enceladus con una masa cuatro veces menor colisionó con la Vía Láctea hace unos diez mil millones de años. 

Un ejemplo estupendo de cómo las propiedades estadísticas de las estrellas nos permiten estudiar el canibalismo galáctico (al menos en nuestra galaxia). Para las estrellas se han usado los datos de Gaia DR2. 

El artículo es Carme Gallart, Edouard J. Bernard, …, Matteo Monelli, «Uncovering the birth of the Milky Way through accurate stellar ages with Gaia,» Nature Astronomy (22 Jul 2019), doi: 10.1038/s41550-019-0829-5arXiv:1901.02900 [astro-ph.GA] (09 Jun 2019). Más información divulgativa en «Desvelado el nacimiento de la Vía Láctea», IAC, 22 Jul 2019.

Presentamos la segunda medida del desplazamiento al rojo gravitacional de la estrella S2 en torno al agujero negro supermasivo Sgr A* en el centro de la Vía Láctea. Más información en este blog en «Nueva medida del desplazamiento al rojo gravitacional en la estrella S2 de Sagitario A*», LCMF, 06 jul 2019. El nuevo artículo es Tuan Do, Aurelien Hees, Andrea Ghez, …, «Relativistic redshift of the star S0-2 orbiting the Galactic center supermassive black hole,» Science (16 Aug 2019), doi: 10.1126/science.aav8137; el anterior artículo fue GRAVITY Collaboration, «Detection of the gravitational redshift in the orbit of the star S2 near the Galactic centre massive black hole,» Astronomy & Astrophysics 615: L15 (Jul 2018), doi: 10.1051/0004-6361/201833718.

¡Qué disfrutes del podcast!



5 Comentarios

  1. Francis, soy un humilde seguidor de tu blog y de tus trabajos. Me gustaria te animaras a contarnos si tienes tiempo en un articulo cual es tu visión personal sobre el universo, su destino final, y si crees que haya alguna razon para pensar que haya otros niveles de realidad, o otros universos.

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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 1 agosto, 2019
Categoría(s): ✓ Ciencia • Colaboración externa • Noticias • Recomendación • Science
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