Podcast CB SyR 322: Gravitondas, fósiles de homínidos, estructuras cosmológicas y radiogalaxias

Por Francisco R. Villatoro, el 2 julio, 2021. Categoría(s): Astrofísica • Astronomía • Ciencia • Física • Noticias • Physics • Podcast Coffee Break: Señal y Ruido • Recomendación • Relatividad • Science ✎ 2

He participado en el episodio 322 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVooxiTunes], titulado “Ep322: Gravitondas; Especies Humanas; Estructuras Cosmológicas; Radiogalaxia», 01 jul 2021. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. En el episodio de hoy: Asteroid Day (min 10:00); MeerKAT y la radiogalaxia IC 4296 (17:00); Estructuras cósmicas y el principio cosmológico (30:00); Especies humanas (55:00); Ondas gravitacionales de la fusión de un agujero negro y una estrella de neutrones (1:27:00); Señales de los oyentes (2:00:00). 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».

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Como muestra el vídeo, en el Museo de la Ciencia y el Cosmos de Tenerife se encontraba su director, Héctor Socas Navarro @hsocasnavarro (@pcoffeebreak), y por videoconferencia intervinieron en la tertulia Ángel López-Sánchez @El_Lobo_RayadoCarlos González Fernández  @CarlosGnFd, José Edelstein, @JoseEdelstein, Gastón Giribet @GastonGiribet, Alberto Aparici  @cienciabrujula, y Francis Villatoro @emulenews.

Tras la presentación, Héctor nos recuerda que ayer 30 de junio fue el Día Internacional de los Asteroides. Ángel nos destaca una espectacular imagen de la radiogalaxia IC 4296 obtenida gracias al radiotelescopio MeerKAT (combinada con una imagen en el visible del SuperCOSMOS Sky Survey que muestra la galaxia elíptica gigante central); las estrellas en primer plano son de la Vía Láctea. En el centro de la galaxia de radio IC 4296 de tipo Fanaroff-Riley Tipo I agujero negro supermasivo con una masa de mil millones de soles; los chorros se generan por la materia que cae en dicho agujero negro. El artículo es J. J. Condon, W. D. Cotton, …, F. Camilo, «Threads, Ribbons, and Rings in the Radio Galaxy IC 4296,» ApJ accepted, arXiv:2106.05340 [astro-ph.GA] (09 Jun 2021); más información divulgativa en «MeerKAT’s stunning image reveals cosmic threads, ribbons and rings,» Media release, NRF, SARAO, 17 Jun 2021.

Nos cuenta Carlos que se ha descubierto una enorme estructura cósmica (que según algunos medios puede cuestionar el principio cosmológico). Michelle Starr, «A Ginormous Arc of Galaxies Was Just Detected in The Distant Universe,» Scioence Alert, 18 Jun 2021, se hace de la charla de la astrónoma Alexia Lopez (University of Central Lancashire, UK) en el 238th Meeting of the American Astronomical Society. Su grupo ha observado un gran arco de galaxias a una distancia de unos 9.2 Gly (mil millones de años luz) de distancia y una longitud de 3.3 Gly (una de las estructuras más grandes identificadas hasta el momento). Ha sido bautizado como el Arco Gigante (Giant Arc) en analogía con el Gran Muro (Great Wall) de Sloan que tiene unos 1.5 Gly. El Gran Arco es un grupo ligado de galaxias con una confianza estadística de 4.5 sigmas (casi 5 sigmas), contra la hipótesis nula de que están situados así por pura casualidad observacional.

El Gran Arco se añade a la lista que contiene al Gran Muro, el Muro del Polo Sur (South Pole Wall) con 1.35 Gly, el gran grupo de cuásares (LQG) de Clowes-Campusano con 2 Gly y el enorme grupo de cuásares Huge-LQG con 4 Gly. Estos arcos/muros son mayores de lo que predice una estimación teórica basada en el modelo cosmológico de consenso: 1.2 Gly (el Arco Gigante sería unas tres veces más grande). ¿Está fallando el Principio Cosmológico? Todavía es muy pronto.

Yo me incorporo en la segunda hora. Nos recuerda Alberto la evolución de los homininos al hilo del descubrimientos en la cantera de Nesher Ramla (Israel) de uno nuevo. Sus rasgos entre humanos y neandertales sugiere que podrían ser el origen de estos últimos hace unos 130.000 años en Oriente Próximo (en lugar de los primeros intercambios sexuales y culturales entre estas dos especies). Solo se han encontrado trozos del cráneo y de la mandíbula, algunos dientes y diverso material lítico. Según María Martinón-Torres, directora del Centro Nacional de Investigación sobre Evolución Humana y coautora del estudio en Science, se trataría de un fósil eureka: muestra que el origen de los neandertales no está en Europa, sino en Oriente Próximo.

Este tipo de hallazgos siempre están rodeados de polémica; para unos altera los orígenes de nuestra especie; para otros hay que esperar a que se desvelen más restos. Que los neandertales europeos sean descendientes de migrantes que salieron de Oriente Próximo en diferentes oleadas necesita todavía más apoyo fósil. Los restos líticos apuntan a un intercambio de cultura y tecnología entre ambas especies de homínidos.

Los artículos son Israel Hershkovitz, …, Maria Martinón-Torres, …, Yossi Zaidner, «A Middle Pleistocene Homo from Nesher Ramla, Israel,» Science 372: 1424-1428 (25 Jun 2021), https://doi.org/10.1126/science.abh3169; y Yossi Zaidner, Laura Centi, …, Israel Hershkovitz, «Middle Pleistocene Homo behavior and culture at 140,000 to 120,000 years ago and interactions with Homo sapiens,» Science 372: 1429-1433 (25 Jun 2021), doi: https://doi.org/10.1126/science.abh3020; más información divulgativa en Marta Mirazón Lahr, «The complex landscape of recent human evolution,» Science 372: 1395-1396 (25 Jun 2021), doi: https://doi.org/10.1126/science.abj3077. En español recomiendo Nuño Domínguez, «Hallado en Israel un misterioso grupo humano que pudo originar a los neandertales,» Materia, El País, 24 jun 2021.

Nos comenta Alberto que le gusta algo menos el artículo que expone los resultados de cráneo humano encontrado en Harbin (China), el bautizado como Homo longi («hombre dragón» porque long en chino es dragón). Un cráneo muy bien conservado del Pleistoceno Medio, con una edad mínima de 146 mil años. Con una gran capacidad craneal (∼1,420 mL) combina un mosaico de caracteres humanos modernos y primitivos. Se considera un nuevo linaje hermano del Homo sapiens (algo que le parece osado a Alberto por la falta de más evidencias).

Los análisis filogenéticos basados ​​en criterios de parsimonia sugieren que el cráneo de Harbin y otros fósiles humanos del Pleistoceno medio de China, como los de Dali y Xiahe, forman un tercer linaje de Asia oriental, parte de un grupo hermano al linaje H. sapiens. Así la diversificación del género Homo puede haber tenido una escala de tiempo mucho más larga de lo que se suponía. Estoy de acuerdo con Alberto en que estas conclusiones son muy osadas y se necesitan más fósiles.

Los artículos son Xijun Ni, Qiang Ji, …, Chris Stringer, «Massive cranium from Harbin in northeastern China establishes a new Middle Pleistocene human lineage,» The Innovation 100130 (25 Jun 2021), doi: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2021.100130; Qingfeng Shao, Junyi Ge, …, Chris Stringer, «Geochemical provenancing and direct dating of the Harbin archaic human cranium,» The Innovation 100131 (25 Jun 2021), doi: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2021.100131; Qiang Ji, Wensheng Wu, …, Xijun Ni, «Late Middle Pleistocene Harbin cranium represents a new Homo species,» The Innovation 100132 (25 Jun 2021), doi: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2021.100132.

Comentamos el reciente anuncio de dos candidatos a fusión de agujero negro y estrella de neutrones. Ya lo conté en «GW200115 y GW200105: dos fusiones de estrella de neutrones y agujero negro en LIGO-Virgo Run O3b», LCMF, 29 jun 2021. GW200115 es la fusión de un objeto de 5.7 masas solares (un agujero negro) y otro de 1.5 masas solares (se supone que una estrella de neutrones) y GW200105 tiene un primario de 8.9 masas solares (un agujero negro) y un secundario de 1.9 masas solares (que  también podría ser una estrella de neutrones). Se trata de las dos primeras ondas gravitacionales destacadas de la segunda mitad del tercer año de observaciones de los interferómetros LIGO (Hanford y Livingston) y Virgo, el llamado Run O3b.

Con GW200115 y GW200105 la probabilidad de que el secundario sea un agujero negro es muy baja, pero como no se ha observado contraparte electromagnética no se puede descartar esta posibilidad; aunque lo cierto es que las simulaciones por ordenador indican que estas fusiones NSBH han emitido muy poca masa, del orden de una millónesima de una masa solar, insuficiente para que se pudiera observar algo. Quizás los más relevante es que las sutilezas que diferencian la señal gravitacional de una fusión NSBH y de una BBH son más pequeñas de lo que se puede distinguir en la señal observada. Se han usado perfiles NSBH para ajustar la señal, pero solo en futuras observaciones (con mayor SNR por ser más cercanas y quizás con más detectores) se podrá confirmar con absoluta seguridad que el secundario es una estrella de neutrones.

La versión oficial de la Colaboración LIGO-Virgo es que se ha observado la primera fusión NSBH en GW200115 o GW200105 (una de ellas o ambas); pero estoy seguro de que en el próximo lustro acabaremos observando una señal NSBH que no genere dudas. Ello no resta relevancia al nuevo descubrimiento. El artículo es The LIGO Scientific Collaboration, the Virgo Collaboration, and the KAGRA Collaboration, «Observation of gravitational waves from two neutron star–black hole coalescences,» Astrophysical Journal Letters 915: L5 (29 Jun 2021), doi: http://doi.org/10.3847/2041-8213/ac082e [PDF en DCC LIGO].

Y pasamos a Señales de los Oyentes: Jorge Alcácer pregunta «¿cuál sería el mejor sitio de la península ibérica para observar el eclipse de agosto de 2026?» No tenemos ni idea, pero Alberto lo busca en la wikipedia (describe este GIF). Daniel Caballero pregunta «¿qué ocurrió con los neandertales, se exinguieron o se aparearon con los homo sapiens? ¿Somos mitad neandertal y mitad homo sapiens?» Alberto contesta que pasaron ambas cosas, pero no conocemos si hubo relación entre ambas. Y, por cierto, el porcentaje neandertal en los humanos modernos (fuera de África). 

Diego Nicolás Bruzzone​ pregunta «¿la cantidad de eventos no hace tambalear el modelo de formación de agujeros negros?» Respondemos que no. Hay uno que ha generado ciertas dudas sobre los modelos de formación, pero para el resto de las señales hay explicaciones razonables a su formación que son compatibles con los modelos clásicos de formación. 

Cuan Tin pregunta «¿se acude al principio cosmológico porque los modelos del Big Bang no lo pueden producir? Pues la métrica de FLRW solo lo describe, que no es lo mismo que producirlo». Responde José que la métrica FLRW se deriva con el principio cosmológico como hipótesis (se asume homogeneidad e isotropía). Además, se prueba que es robusta ante pequeñas perturbaciones en estas condiciones. El principio cosmológico es un principio, es decir, una observación (la homogeneidad e isotropía del fondo cósmico de microondas) que se convierte en ley empírica (o principio) y que se usa para simplificar las soluciones de las ecuaciones de Einstein.   

Rocio Gema Cuellar Moreno pregunta «a mí me gustaría saber qué condiciones de conservación han de darse en un resto humano para que pueda detectarse ADN mitocondrial». Contesta Alberto con algunas ideas sobre cómo se pueden preservar los fósiles del ataque bacteriano y de la degradación ambienta. Yo comento que el ADN mitocondrial se suele extraer de dientes y huesos; se extrae directamente con una fresadora, se obtiene un polvillo a partir del cual se secuencia el ADN.   Más información en Carles Lalueza-Fox, «Breve historia de la paleogenómica. De cómo una disciplina joven ha revolucionado el estudio del pasado», Métode, 24 Jul 2017.

¡Qué disfrutes del podcast!



2 Comentarios

  1. ¡Gracias por volver! 🙂

    Y menos mal que no soy de apostar 😉 pues me apostaba la calva a que ahora sí o sí iban a comentar el más reciente «round» de este apasionante clásico de Coffee Break…

    francis.naukas.com/2019/07/11/sobre-las-galaxias-sin-materia-oscura-de-van-dokkum/

    https://arxiv.org/abs/2104.03319
    iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac0335

    Pero bueno, eso ya se verá.
    Lo importante es que Coffee Break volvió… ¡y cómo! En plena forma. Otro excelentísimo episodio 🙂
    Enormes gracias a todos los tertulianos.

    Saludos.

  2. Quizás el oyente que pregunta sobre el eclipse de agosto de 2026 se refiera al ecplise solar del 2 de agosto del 2027 que será un eclipse total de Sol en Málaga.

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