Podcast CB SyR 279: estrellas con mucho fósforo, genoma del tiburón ballena, el efecto túnel y el tiempo en cuántica

Por Francisco R. Villatoro, el 7 agosto, 2020. Categoría(s): Astrofísica • Biología • Ciencia • Física • Noticias • Physics • Podcast Coffee Break: Señal y Ruido • Recomendación • Science ✎ 1

He participado en el episodio 279 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVooxiTunes], titulado “Ep279: Estrellas con Fósforo; Humanos en América; Genoma del Tiburón Ballena; Efecto Túnel y Tiempo Cuántico”, 06 ago 2020. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. En el episodio de hoy: El primer poblamiento de América, más antiguo de lo que pensábamos; ¿De dónde viene el fósforo de las estrellas?; Longevidad y el genoma del tiburón ballena; Efecto túnel y el tiempo en física cuántica; Señales de los oyentes. 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 del Museo de la Ciencia y el Cosmos de Tenerife con el Área de Investigación y la UC3 del Instituto de Astrofísica de Canarias».

Ir a descargar el episodio 279.

En la foto, desde la Sala de Audiovisuales del Instituto de Física Teórica del CSIC/Universidad de Valencia, Alberto Aparici  @cienciabrujula, y por videoconferencia Carlos González Fernández  @carlosgnfdIgnacio Crespo @SdeStendhal, y Francis Villatoro @emulenews.

El vídeo de YouTube estará disponible completo durante unos días y luego será recortado, pues Coffee Break: Señal y Ruido es un podcast, no un canal de YouTube.

Tras la presentación, Alberto, comenta el primer salto de la Starship de SpaceX, 150 metros en parábola, con una rotación durante el trayecto y un retorno al suelo exitoso. Poco podemos comentar, salvo que ha sido un éxito y que su estética choca un poco con la preferida por Elon Musk. 

Se publican dos artículos en Nature con nuevos sobre el poblamiento temprano de América; ya había yacimientos humanos datos en hace más de 20 mil años  en Brasil, pero no se conocía ninguno tan antiguo en Norteamérica; ahora se han datado yacimientos en México con más de 20 mil años. Gracias a ellos se ha cambiado la historia posible de la expansión del hombre moderno por América. Los artículos son Ciprian F. Ardelean, Lorena Becerra-Valdivia, …, Eske Willerslev, «Evidence of human occupation in Mexico around the Last Glacial Maximum,» Nature 584: 87-92 (22 Jul 2020), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2509-0; Lorena Becerra-Valdivia, Thomas Higham, «The timing and effect of the earliest human arrivals in North America,» Nature 584: 93-97 (22 Jul 2020), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2491-6; y más información divulgativa en Ruth Gruhn, «Evidence grows that peopling of the Americas began more than 20,000 years ago,» Nature 584: 47-48 (22 Jul 2020), doi: https://doi.org/10.1038/d41586-020-02137-3.

Nos cuenta Carlos que APOGEE ha observado estrellas muy ricas en fósforo; Alberto las ha bautizado como las estrellas cerilleras (o fosforeras). ​APOGEE (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment) ha observado 15 estrellas ricas en fósforo en su catálogo de unos cientos de miles (entre las estrellas similares a estas solo son ricas en fósforo un 0.8 %). Estas estrellas ayudan a explicar la abundancia de fósforo en nuestra galaxia, que es superior a la esperada por los modelos estelares. Pero ahí está el problemas, los modelos estelares no explican el origen de este fósforo, así que tenemos un nuevo misterio en astrofísica. 

Como son estrellas con una masa similar a la del Sol, no parece que ellas hayan podido fabricar este fósforo. Así que su origen tiene que ser exterior; podría ser que tenían una estrella compañera, pero ninguna está en un sistema binario; también podrían haberse formado en un cúmulo contaminado con mucho fósforo, pero todas estas estrellas no parece que provengan de un cúmulo concreto. Así se han propuesto diferentes hipótesis, pero parece que ninguna es la explicación definitiva. Así el misterio de donde proviene el fósforo del Sistema Solar y de los seres vivos en la Tierra; Alberto propone que quizás la vida solo puede surgir en lugares donde haya un exceso de fósforo respecto a la media, lo que podría guiar a las búsquedas astrobiológicas en nuestro entorno.

El artículo es Thomas Masseron, D. A. García-Hernández, …, Carlos Dafonte, «Phosphorus-rich stars with unusual abundances are challenging theoretical predictions,» Nature Communications volume 11: 3759 (04 Aug 2020), doi: https://doi.org/10.1038/s41467-020-17649-9; en español recomiendo leer «Estrellas ricas en fósforo podrían facilitar este elemento esencial para la vida», Agencia SINC, 04 ago 2020.

Nos cuenta Ignacio las sorpresas que ha ofrecido la secuenciación del genoma del tiburón ballena, uno de los genomas de evolución más lenta entre todos los vertebrados. Rhincodon typus es el pez vivo más grande, de hasta 20 metros, hasta 42 toneladas y con una longevidad de hasta 80 años. Sus 28 483 genes tienen intrones muy largos (los genes eucariotas tienen exones que constituyen el ARN mensajero que codifica proteínas e intrones que se descartan). Más aún el 58 % de sus genes tiene más de 684 millones de años y el 35 % menos de 93 millones de años.

El artículo es Jessica A. Weber, Seung Gu Park, …, George M. Church, «The whale shark genome reveals how genomic and physiological properties scale with body size,» PNAS (04 Aug 2020), doi: https://doi.org/10.1073/pnas.1922576117, bioRxiv preprint (14 Oct 2018), doi: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/443036v1. Sobre la filogenia molecular de los tiburones y la relación entre el tiburón ballena y el tiburón boreal (o de Groenlandia) recomiendo el artículo Ximena Vélez-Zuazo, Ingi Agnarsson, «Shark tales: A molecular species-level phylogeny of sharks (Selachimorpha, Chondrichthyes),» Molecular Phylogenetics and Evolution 58: 207-217 (2011), doi: https://doi.org/10.1016/j.ympev.2010.11.018.

Alberto explica de forma breve el efecto túnel cuántico y junto a él hablo de un artículo publicado en Nature que estima en 0.61 milisegundos el tiempo que necesita un condensado de Bose–Einstein para atravesar una barrera óptica de 1.3 micrómetros. Un resultado que quizás sorprenda a algunos que pensaban que el tunelado era instantáneo (o al menos superlumínico). Pero hay que recordar en la luz en los BEC se mueve ultralenta y, al revés, un BEC en una trampa óptica se mueve ultralento. El artículo es Ramón Ramos, David Spierings, …, Aephraim M. Steinberg, «Measurement of the time spent by a tunnelling atom within the barrier region,» Nature 583: 529-532 (22 Jul 2020), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2490-7arXiv:1907.13523 [physics.atom-ph] (31 Jul 2019). Más información divulgativa en Anil Ananthaswamy, «Quantum Tunneling Is Not Instantaneous, Physicists Show,» Scientific American, 22 Jul 2020.

Te recomiendo leer en este blog «En el efecto túnel cuántico, cuánto tiempo pasa la partícula en el interior del túnel», LCMF, 03 feb 2020; «Efecto Hartman o la duración universal del efecto túnel cuántico», LCMF, 04 feb 2020; «Energía cinética negativa y efecto túnel cuántico», LCMF, 25 feb 2015; «La duración del efecto túnel en la ionización de un átomo», LCMF, 29 jul 2017; «La duración del efecto túnel cuántico es imposible de observar», LCMF, 27 mar 2019

En la discusión sobre el campo de Higgs, meto la pata, pues no me explico de forma correcta. Antes de la rotura de la simetría electrodébil, el modelo estándar tiene simetrías gauge que impiden que haya un término de masa para los fermiones; pues los términos de masa mezclan las componentes levógiras y dextrógiras de los campos de los fermiones y esta mezcla no está permitida por la simetría gauge; sin embargo, como bien dice Alberto existen acoplamientos de Yukawa entre el (doblete del) campo de Higgs y las componentes izquierdas y derechas de los campos de forma separada; pero estos acoplamientos de Yukawa no se pueden interpretar como masas (lo que Alberto quiere decir cuando dice que «no tienen una escala»). Tras la rotura de simetría electrodébil aparecen términos de masa, que mezclan las componentes izquierdas y derechas (lo que Alberto llama «aparición de una escala»); el valor de la masa viene dado por la relación entre el acoplamiento de Yukawa y la energía del nuevo vacío del campo de Higgs.

Y luego pasamos a señales de los oyentes. La primera pregunta es sobre la vacuna rusa y la posibilidad de que se salte la fase 3, o que la implemente de forma muy laxa. Por lo que parece, la fuente es «Vacuna contra la covid-19 | Qué se sabe del plan de vacunación masiva que Rusia prepara para octubre y por qué genera dudas», BBC News Mundo, 04 ago 2020. La vacuna ha sido desarrollada por científicos del Centro Nacional de Investigación de Epidemiología y Microbiología (Gamaleya) junto con el Ministerio de Defensa y parece que iniciará la fase 3 en agosto. Desde algunos medios (como la BBC) se considera que los ensayos clínicos podrían haber sido insuficientes en la fase 2 porque el Kremlin quiere ganar la carrera de las vacunas contra otros países; pero en mi opinión, estas opiniones políticas no deben mezclarse con los resultados científicos publicados; si no hay resultados publicados en revistas científicas sobre estos ensayos, no podemos saber nada sobre ellos (por muchas ruedas de prensa que se ofrezcan y por muchas noticias que se publiquen).

La segunda pregunta es de Cristina sobre si el Homo naledi es descendiente del Homo erectus; responde Alberto de forma exquisita que no se sabe (te aconsejo disfrutar la respuesta con atención en el audio). Y la última pregunta es sobre si la materia y la antimateria podrían tener una interacción gravitacional repulsiva (contesto que no, porque tienen energía positiva y la gravitación afecta a la (densidad de) energía, no a la masa como ocurre en la teoría de Newton).

Por cierto, desde el IAC retransmitirán en directo la noche del 12 al 13 de agosto las «Perseidas 2020» (IAC, 05 ago 2020). El máximo de las Perseidas será retransmitido en directo desde el Observatorio del Teide (Tenerife) y desde el Observatorio del Roque de los Muchachos, a través del canal sky-live.tv (YouTube).

¡Qué disfrutes del podcast!



1 Comentario

  1. Es muy instructivo, me interesa mucho las ciencias, actualmente quiero saber más sobre la genética humana y su vinculación con el resto de las especies incluyendo la foresta. Estoy convencido que debemos llevar la educación científica a la mayor cantidad de los seres humanos, es la mejor o única manera de mitigar el cambio climático, el Racismo y preservar la vida en el Planeta. “La ignorancia mata a los pueblos, por eso debemos erradicar la ignorancia” José Martí. Gracias.

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