Podcast CB SyR 298: Conjunción planetaria, vacunas, ASKAP, burbujas galácticas y estrellas a la fuga

Por Francisco R. Villatoro, el 18 diciembre, 2020. Categoría(s): Astrofísica • Astronomía • Ciencia • Física • Noticias • Physics • Podcast Coffee Break: Señal y Ruido • Recomendación • Science ✎ 1

He participado en el episodio 298 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVooxiTunes], titulado “Ep298: Conjunción; Vacunas; ASKAP; Burbujas Galácticas; Estrellas a la Fuga”, 17 dic 2020. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. En el episodio de hoy: Conjunción planetaria y ¿estrella de Belén? (min 5:00); Mitos sobre vacunas (25:00); ASKAP completa su primer cartografiado en radio del cielo (58:00); eROSITA descubre dos grandes burbujas desde el centro galáctico (1:15:00); Estrellas escapando de nuestra galaxia (1:39:00); Señales de los oyentes (2:06:00). . 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 298.

En la foto, en el Museo de la Ciencia y el Cosmos de Tenerife, su director Héctor Socas Navarro @hsocasnavarro (@pcoffeebreak), y por videoconferencia Ángel López-Sánchez @El_Lobo_Rayado, Carlos González Fernández  @CarlosGnFd, 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.

Movimiento retrógrado de Júpiter y Saturno desde junio de 2000 hasta mayo de 2001. APOD https://apod.nasa.gov/apod/ap011220.html

Tras la presentación, Héctor nos recuerda que no habrá directo hasta después de las vacaciones navideñas, ya que los próximos jueves serán el 24 y el 31 de diciembre. Nos destaca Héctor y apostilla Ángel la próxima conjunción de Júpiter y Saturno del 21 de diciembre, que se acercarán a una distancia menor de 1/5 el diámetro de la Luna (luego a simple vista aparecerán juntos en el cielo); estas conjunciones ocurren cada 20 años, aunque la distancia no suele ser tan pequeña (volverá a serlo en 2080). Ángel aprovecha para recordar las diferentes hipótesis para explicar la estrella de Belén, destacando la hipótesis de Kepler de 1614 sobre una conjunción triple de Júpiter y Saturno del 7 a.e.C. (triple acercamiento de Júpiter a Saturno debido al movimiento retrógrado de ambos planetas, suceso que ocurre más o menos cada 800 años y que dura varios meses, tiempo suficiente para el viaje de los magos de Persia hacia Israel). Hay que recordar que el Evangelio de Mateo menciona a Herodes, que falleció el 4 a.e.C., y la matanza de los inocentes que ocurrió unos dos años después del nacimiento de Jesús, por tanto, Jesús tuvo que nacer entre el 8 y el 6 a.e.C. Más información en el episodio «Ep143: Estrella de Belén; …» (29 dic 2017).

Me pide Héctor que tratemos de desmontar algunos mitos sobre las vacunas contra la COVID-19. En concreto, su desarrollo mucho más rápido que el de vacunas previas; comento que la clave ha sido el apoyo de grandes farmacéuticas, involucrando cientos de investigadores con una financiación ilimitada; así los trabajos preclínicos que suelen tardar varios años se han desarrollado en varios meses; en cuanto a los ensayos clínicos en humanos, claves para determinar la seguridad de las vacunas, se ha procedido a un ritmo similar al habitual. Así la seguridad de estas nuevas vacunas que se están aprobando para su uso durante la emergencia sanitaria tiene las mismas garantías que en el caso de vacunas previas; no se ha sacrificado en nada la seguridad. Por supuesto, no se sabe aún cuál será la duración de la inmunidad que ofrecen a los vacunados (solo se sabe que será mayor de varios meses), pero al compararla con lo que sabe de SARS se infiere que la inmunidad celular (memoria en los linfocitos B) puede alcanzar hasta 17 años.

Las reacciones alérgicas observadas en algunos casos son muy excepcionales y ocurren con todo tipo de medicamentos y vacunas; se llaman fenómenos anafilactoides, que suelen ocurrir en personas con un historial de reacción alérgica significativa previa a vacunas, medicamentos o alimentos. Las personas que no tengan un historial previo de anafilaxis no tienen por qué preocuparse. De hecho, parece que la causa de la reacción alérgica en Reino Unido con la vacuna BNT162b2 de Pfizer-BioNTech es uno de los excipientes, uno de los lípidos que componen la nanopartícula que vehicula el ARN modificado de la proteína espicular; en concreto, el polietilenglicol (PEG) muy habitual en numerosos fármacos (laxantes, etc.), productos cosméticos y alimentos; quienes sean alérgicos a este producto no deberían vacunarse con esta vacuna. Más información en Fernando P. Polack, Stephen J. Thomas, …, William C. Gruber (C4591001 Clinical Trial Group), «Safety and Efficacy of the BNT162b2 mRNA Covid-19 Vaccine,» NEJM (10 Dec 2020), doi: https://doi.org/10.1056/NEJMoa2034577.

Ángel nos habla del mapeado en radio continuo del cielo de ASKAP, el llamado RACS (Rapid ASKAP Continuum Survey), que ha observado unos tres millones de galaxias en todo el cielo en solo unas 300 horas. ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) tiene 36 antenas que observan el cielo desde el oeste de Australia en la banda 700−1800 MHz. Las imágenes alcanzan una resolución de ∼15 segundos de arco. Nos cuenta Ángel cómo funciona la interferometría de larga base. El artículo es D. McConnell, C. L. Hale, …, Tobias Westmeier, «The Rapid ASKAP Continuum Survey I: Design and first results,» Publications of the Astronomical Society of Australia 37: e048 (30 Nov 2020), doi: https://doi.org/10.1017/pasa.2020.41, arXiv:2012.00747 [astro-ph.IM] (01 Dec 2020). Más información divulgativa en «Científicos australianos realizan un mapeo de 3 millones de galaxias en solo 300 horas», DW.com, 01 Dec 2020; Aidan Hotan, «We’ve mapped a million previously undiscovered galaxies beyond the Milky Way. Take the virtual tour here,» The Conversation, 30 Nov 2020.

Se publica la detección por eROSITA en rayos X de dos burbujas similares, pero más grandes, a las burbujas de Fermi en rayos gamma a ambos lados del plano galáctico. Te recomiendo leer «El telescopio espacial eROSITA de rayos X observa dos enormes burbujas transversales al plano de la Vía Láctea», LCMF, 17 dic 2020. El artículo es P. Predehl, R. A. Sunyaev, …, J. Wilms, «Detection of large-scale X-ray bubbles in the Milky Way halo,» Nature 588: 227-231 (09 Dec 2020), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2979-0arXiv:2012.05840 [astro-ph.GA] (10 Dec 2020); más información divulgativa en Jun Kataoka, «Activity bubbling up,» Nature Astronomy (10 Dec 2020), doi: https://doi.org/10.1038/s41550-020-01269-w.

Nos cuenta Ángel que no se puede descartar que la fuente de estas burbujas sea una intensidad actividad de supernovas (miles de supernovas), quizás acoplada a la actividad del agujero negro supermasivo; comento que el problema es que estas burbujas son recientes (se formaron hace entre 10 y 20 millones de años), luego esta intensa actividad de formación estelar me parece más dudosa. Nos deja Ángel y continuamos con el programa.

El día siguiente a la publicación de los nuevos datos de Gaia EDR3 se ha publicado una búsqueda de estrellas con hipervelocidad que se encuentran en fuga de la Vía Láctea. La publicación del EDR3 (Early Third Data Release) del satélite Gaia de la ESA (European Space Agency) lleva a muchos investigadores a repetir sus estudios con el DR2 usando los nuevos datos, lo que permite la publicación muy rápida de los correspondientes artículos. Nos cuenta Carlos que la mayoría de las estrellas cercanas al Sol se mueven alrededor del centro galáctico con una velocidad de unos 240 km/s; las estrellas más lejanas tienen velocidades con una dispersión de unos ∼ 150 km/s (por encima o por debajo del valor anterior). La velocidad de escape de la galaxia depende de la posición, siendo unos ∼ 530 km/s a la distancia a la que se encuentra el Sol hasta unos ∼ 380 km/s en el halo exterior. Las estrellas hiperveloces (HVSs) tienen velocidades superiores a 1000 km/s; la más rápida hasta ahora es S5-HVS1, una estrella de tipo A a una distancia de ∼ 9 kpc del Sol, con una velocidad total de ∼ 1700 km/s, siendo su origen el centro galáctico.

Nos cuenta Carlos que el origen más probable de estas estrellas son sistemas binarios en el centro galáctico que son expulsadas en dirección opuesta al núcleo. El nuevo artículo encuentra 17 candidatos a estrellas hiperveloces, de las que 12 tienen velocidades entre ∼ 600 km/s y ∼ 800 km/s. Por tanto, ninguna es hiperveloz, aunque sean estrellas que aparentan estar escapando de nuestra galaxia. De hecho, al determinar el punto de origen de estas nuevas estrellas resulta que ninguna parece provenir del centro galáctico; nos cuenta Carlos que quizás por ello ninguna es hiperveloz. Por cierto, Gaia EDR3 contiene unos ~1.47 millardos de estrellas de la Vía Láctea tras unos 34 meses de observación. El nuevo artículo es Tommaso Marchetti, «Gaia EDR3 in 6D: Searching for unbound stars in the Galaxy,» arXiv:2012.02123 [astro-ph.GA] (03 Dec 2020).

También nos explica Carlos cómo es el campo de observación de la Gaia EDR3, que se observa muchas más estrellas en dirección al anticentro de la galaxia (respecto a nosotros) que en dirección al centro galáctico (porque contiene tanta densidad de estrellas que nos impide resolverlas y seguirlas de forma individual). El

Pasamos a señales de los oyentes… Cristina Hernandez García pregunta «¿podrían explicar la teoría unificada de los agujeros negros supermasivos centrales de galaxias? ¿Seifers, quasars, blazars etc y como se clasifican?» Carlos contesta que la clasificación (galaxia Seiferts, AGNs, cuásar, blazar, etc.) se obtuvo antes de que se supiera que existían los agujeros negros supermasivos. La clasificación se basa en el brillo y en el espectro de los discos de acreción de estos objetos. Un punto clave es la dirección con la que vemos los chorros emitidos por los discos de acreción; si apuntan hacia nosotros tiene un brillo mucho mayor y un perfil espectral muy diferente. Pero básicamente la física de los agujeros negros supermasivos en estos diferentes tipos de galaxias es muy similar.

Cuan Tin​ me pregunta «¿se puede decir que el choque de los cúmulos de galaxias confirman la existencia de la materia oscura caliente o fría?» Contesto que la opinión oficial es que así es, pero que hay algunos defensores de la gravedad modificada que opinan lo contrario; por ejemplo, Sabine Hossenfelder (Bee), «The Bullet Cluster as Evidence against Dark Matter,» Backreaction, 03 Jan 2017, afirma que la gravedad modificada explica mejor el cúmulo de la bala que la materia oscura fría. La mayoría de los astrofísicos opina justo lo contrario (por ejemplo, Ethan Siegel, «The Bullet Cluster Proves Dark Matter Exists, But Not For The Reason Most Physicists Think,» Starts With A Bang, 09 Nov 2017). La separación entre la materia observada (en forma de gas) y el campo gravitacional observado (mediante efecto de lente gravitacional) apunta a que hay materia no observable, es decir, materia oscura (que debe ser fría y no interaccionante); toda modificación de la gravitación que trate de explicar el fenómeno debe recurrir a efectos gravitacionales no locales (que haya campo gravitacional observable donde no hay materia observada).

Cuan Tin​y pregunta «¿cómo la materia oscura permite los soles de hiper velocidad?» Contesta Carlos que no ve ningún impedimento a la existencia de estas estrellas hiperveloces relacionado con la existencia de la materia oscura. Yo comento que no conocemos en detalle la distribución de materia oscura cerca del centro galáctico, pero todo apunta a que en dicha región la galaxia está dominada por la materia bariónica; la materia oscura domina en el halo galáctico, donde constituye más del 90% de la masa total ligada a la galaxia. Las estrellas hiperveloces observadas se están escapando del disco galáctico, pero aún se encuentran en él, así que no se ven influidas por la materia oscura del halo.

Finalizamos con una pregunta sobre la posibilidad de que la velocidad de escape de un cuerpo sea variable en su superficie. Héctor se plantea la cuestión con ciertas dudas y yo apostillo que el teorema de Gauss en la gravitación newtoniana (o el teorema de Birkhoff en la gravitación einsteniana) no permiten dicha variabilidad. El flujo de campo gravitacional a través de una esfera de radio constante solo depende de la masa total contenida en dicha esfera, sin importar su distribución (sea esférica o no lo sea); la velocidad de escape depende de este flujo, por tanto, en un cuerpo astrofísico no homogéneo y no isótropo será constante en toda esfera de radio constante centrada en su centro de masas. Obviamente, si la superficie del cuerpo tiene montañas y valles, la velocidad de escape variará entre las montañas y los valles; pero a una distancia dada es imposible que la velocidad de escape varíe (lo prohíbe un teorema matemático).

¡Qué disfrutes del podcast!



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