Podcast CB SyR 346: «Genes», CRISPR, biobots, motores warp, constantes fundamentales y noticias de astrofísica

Por Francisco R. Villatoro, el 17 diciembre, 2021. Categoría(s): Astrofísica • Ciencia • Libros • Medicina • Noticias • Physics • Recomendación • Relatividad • Science ✎ 4

He participado en el episodio 346 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVooxiTunes], titulado “Ep346: Niñas CRISPR; Xenobots; Warp Drives; Constantes Fundamentales; Astrofísica», 16 dic 2021. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. En el episodio de hoy: «Genes», un libro de muchos autores (min 5:00); Las niñas de CRISPR tres años después (26:00); Xenobots: ¿Vida sintética? (55:30); ESPRESSO busca variaciones en las constante fundamentales a lo largo de la historia del Cosmos 1:11:00); La majadería viral sobre un supuesto nuevo motor hiperlumínico basado en Alcubierre (1:49:00); Un minijet en el agujero negro central de nuestra galaxia (2:28:00); Probando la relatividad general con un púlsar doble (2:33:00); El evento superenergético AT2018cow (2:36:00). 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 episodioo 346.

Como muestra el vídeo, en el Museo de la Ciencia y el Cosmos de Tenerife se encuentran Bernabé Cedrés @Norgald, y su director, Héctor Socas Navarro @hsocasnavarro (@pcoffeebreak), y por videoconferencia Sara Robisco Cavite  @SaraRC83, Alberto Aparici  @cienciabrujula, Ignacio Crespo @SdeStendhal, Gastón Giribet @GastonGiribet, y Francis Villatoro @emulenews.

Tras la presentación, Héctor le pasa la palabra a Ignacio y Sara, que han venido a hablar de su libro cual Umbral, pues son coautores del libro coordinado por Adrián Villalba, «Genes. Escribiendo el guión de la vida», Almuzara (2021) [web]. Los autores son Óscar Huertas, Paula Ruiz Hueso, Rosa Porcel, Pedro Morell, Alex Richter-Boix, Víctor García Tagua, Adrián Villalba, Carlos Romá, Guillermo Peris, Isabel López Calderón, Conchi Lillo, Ignacio Crespo, Ana J. Cáceres, Sara Robisco y Carlos Briones. Comenta Ignacio que es un libro muy desigual, con algunos capítulos de autores realmente muy buenos y otros no tanto (también confiesa que el que más le gusta es el de Guillermo). Un libro que le recomendamos a nuestros los oyentes del podcast y a los lectores de este blog.

Nos comenta Ignacio, al hilo de su capítulo sobre bioética en el libro, las novedades sobre las famosas niñas chinas de CRISPR. El 25 de noviembre de 2021 se cumplieron tres años desde el anuncio de He Jiankui que había editado con herramientas CRISPR varios embriones humanos para impedir que contrayeran el SIDA y dos de las mujeres llevaron a término sus embarazos, naciendo tres niñas (dos de ellas gemelas). Un experimento irresponsable que no sabemos si fue útil (es muy posible que las niñas no estén protegidas contra el SIDA ya que presentan mosaicismo genético). No se sabe cuál es el estado de salud de las niñas, pero se está realizando un chequeo mensual hasta los 18 años; tampoco sabemos si las niñas tendrán algún problema que surja ya de adultas.

Comento que He Jiankui tuvo colaboradores extranjeros a quienes confesó su intención de generar bebés editados nacidos de embriones humanos editados con CRISPR. Ninguno quiere hablar del tema. Sin lugar a dudas desde un punto de vista ético este tipo de procedimientos no se deben realizar. Más información en Vivien Marx, «The CRISPR children,» Nature Biotechnology 39: 1486-1490 (24 Nov 2021), doi: https://doi.org/10.1038/s41587-021-01138-5; Lluis Montoliu, «Tres niñas chinas», Genética, 29 nov 2021.

Nos comenta Ignacio el nuevo artículo sobre xenobots (o biobots) y su «reproducción» (su agregación). Como nos dijo en su momento, «Los primeros robots biológicos ni son seres vivos ni curan enfermedades: la fiebre del Biobot», La Razón, 29 ene 2020. Ignacio se enteró del nuevo artículo gracias a la primera versión de Omar Kardoudi, «Una nueva forma de vida sintética se reproduce por primera vez», El Confidencial, 30 nov 2021, que estaba basada en Joshua Brown, «Team builds first living robots—that can reproduce,» Wyss Institute, 29 Nov 2021. Ignacio prefiere llamar máquinas tisulares a los biobots.

Los biobots son agregados asimétricos de células que colocados en un sustrato se mueven de forma espontánea; su movimiento es errático y depende del diseño del agregado de células (se usan algoritmos de inteligencia artificial para diseñarlos). En este nuevo trabajo se ha logrado algo interesante y curioso, aunque no sorprendente: cuando los biobots se mueven en un sustrato con células madre, estas células se pueden agregar al biobot formando un nuevo biobot que, en algunos casos, modifica su movimiento (lo que autores interpretan como que evoluciona hacia una nueva función). Este proceso se puede repetir en varias ocasiones, lo que se llaman generaciones (en algunos experimentos se llegó a cuatro generaciones con biobots funcionales, aunque lo habitual es que los biobots solo sean funcionales durante dos generaciones). Este proceso de agregación se denomina autorreplicación cinemática, lo que algunos medios han llamado «reproducción» (que no tiene nada que ver con la reproducción sexual o asexual en organismos vivos).

Una curiosidad que sin la imaginación de los investigadores para buscar las palabras adecuadas pasaría sin pena ni gloria; en mi opinión, un gran producto de promoción científica. El artículo es Sam Kriegman, Douglas Blackiston, …, Josh Bongard, «Kinematic self-replication in reconfigurable organisms,» PNAS 118: e2112672118 (07 Dec 2021), doi: https://doi.org/10.1073/pnas.2112672118.

Nos cuenta Bernabé que ESPRESSO ha medido la constante de estructura fina cuando el Universo usando un cuásar (recuerda que esta constante es el cuadrado del cociente entre la carga del electrón y la carga en unidades de Planck); el valor obtenido coincide con el actual en una parte por millón (~1 ppm), luego no parece que haya variado en los últimos 8 000 millones de años. El espectrógrafo ESPRESSO (Echelle Spectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observation) está instalado en los telescopios VLT de 8.2 metros de diámetro del Observatorio Austral Europeo (ESO) en Chile. Se ha usado para medir el espectro en la dirección del cuásar HE0515-4414 cuyo desplazamiento al rojo es de z = 1.15.

El nuevo límite de ESPRESSO es ∆α/α = 1.3 ± 1.3(stat) ± 0.4(sys) ppm para z = 1.15. Combinando este valor con resultados previos para otros cuásares a diferentes valores de z se puede obtener ∆α/α = −0.5 ± 0.5(stat) ± 0.4(sys) ppm en el intervalo 0.6 ≤ z ≤ 2.4, es decir, la constante no ha variado durante los últimos 11 000 millones de años. El nuevo artículo es M. T. Murphy, P. Molaro, …, Filippo Zerbi, «Fundamental physics with ESPRESSO: Precise limit on variations in the fine-structure constant towards the bright quasar HE0515-4414,» Astronomy & Astrophysics (2021), doi: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202142257, arXiv:2112.05819 [astro-ph.CO] (10 Dec 2021). La nueva medida resuelve una polémica de hace 20 años, cuando los mismos autores observaron una posible variación de la constante de estructura fina usando varios cuásares en J. K. Webb, M. T. Murphy, …, A. M. Wolfe, «Further Evidence for Cosmological Evolution of the Fine Structure Constant,» Physical Review Letteres 87: 091301  (09 Aug 2001), doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.87.091301 (cuyo primer autor, Webb, no firma el nuevo artículo, de hecho el único coautor que lo hace es Murphy).

Me pide Héctor que hable de la supuesta burbuja warp «observada» por Harold “Sonny” White (a.k.a. el inventor del EmDrive). Te recomiendo leer mi pieza «Sobre la supuesta observación de una burbuja de curvatura de Alcubierre–White», LCMF, 10 dic 2021. En el podcast resumo la pieza y aprovechamos todos ara bromear un poco sobre este tipo de artículos; con seguridad será un buen candidato a premio ruido dentro de unas semanas. El artículo es Harold White, Jerry Vera, …, Jonathan MacArthur, «Worldline numerics applied to custom Casimir geometry generates unanticipated intersection with Alcubierre warp metric,» The European Physical Journal C 81: 677 (31 Jul 2021), doi: https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-021-09484-z. Este artículo ha provocado multitud de noticias durante este año con titulares y contenido sin sentido, y seguirá haciéndolo por simple búsqueda de clics (clickbait), como José Manuel Nieves, «Diseñan el primer motor de curvatura para viajar a la velocidad de la luz,» ABC, 03 Mar 2021.

Nos habla Gastón de forma breve de tres noticias de astrofísica muy interesantes. Por un lado se ha observado vestigios de un pequeño chorro emitido por nuestro agujero negro supermasivo Sagittarius A*. Gracias al Observatorio ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) en Chile se ha observado en longitudes de onda milimétricas un chorro de gas molecular que alcanza al menos hasta 15 años luz desde el agujero negro. Usando las imágenes del telescopio espacial Hubble en el infrarrojo se ha observado que el chorro alcanza al menos hasta 35 años luz. Además se han observado unas burbujas de expansión asociadas al chorro que se extienden al menos hasta 500 años luz.

Lo más interesante de este resultado es que es posible que el origen del chorro se pueda observar en la película con la sombra de Sgr A* que se espera que EHT (Event Horizon Telescope) publique próximamente (incluso me atrevo a conjeturar que puede que la presencia del chorro sea uno de los problemas que complican el análisis de los datos de la sombra de Sgr A* en comparación con M87*). El artículo es Gerald Cecil, Alexander Y. Wagner, …, Dipanjan Mukherjee, «Tracing the Milky Way’s Vestigial Nuclear Jet,» The Astrophysical Journal 922: 254 (06 Dec 2021), doi: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac224f, arXiv:2109.00901 [astro-ph.HE] (02 Sep 2021 ); más información divulgativa en la nota de prensa «Mini-jet found near Milky Way’s supermassive black hole,» Science Daily, 09 Dec 2021.

Por otro lado, Gastón nos cuenta que ha usado como banco de pruebas de la relatividad general el púlsar doble PSR J0737-3039A/B; son dos pulsares de radio en una órbita con un periodo de 2.45 horas y poca excentricidad (e=0.088). Se trata de un púlsar binario excepcional porque podemos ver ambas estrellas de neutrones y además su plano orbital de tal forma que casi lo vemos de forma rasante, lo que implica que la radiación que recibimos ha pasado por una región de gran curvatura (con un campo gravitacional muy fuerte). Ya se publicó su análisis durante 2.5 años y ahora se publica un análisis más completo durante 16 años. El púlsar binario radia ondas gravitacionales y muestra una pérdida de periodo que se ajusta casi perfectamente a las predicciones de la relatividad general para la emisión cuadripolar (el error es del orden de 1.3 × 10−4 (al 95 % de confianza estadística). También se ha estimado el efecto del retraso de Shapiro y la deformación de la órbita debida al intenso campo gravitacional, aunque en estas medidas el error obtenido es bastante mayor.

Conforme se sigan acumulando décadas de observación acabaremos con pruebas de la relatividad general cada vez más precisas. El artículo es M. Kramer, I. H. Stairs, …, G. Theureau, «Strong-field Gravity Tests with the Double Pulsar,» Physical Review X 11: 04150 (13 Dec 2021), doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.11.041050, arXiv:2112.06795 [astro-ph.HE] (13 Dec 2021); más información divulgativa en Lijing Shao, «General Relativity Withstands Double Pulsar’s Scrutiny,» Physics 14: 173 (13 Dec 2021) [web].

Y, por último, Gastón nos habla de la identificación de un objeto compacto como remanente del famoso evento AT2018cow (también llamado supernova 2018cow, o SN 2018cow). Esta explosión de supernova es entre 10 y 100 veces más brillante que una supernova normal y fue observada el 16 de junio de 2018. No está claro cuál es el tipo de esta supernova que ocurrió a un desplazamiento al rojo de z = 0.014. El nuevo artículo en Nature Astronomy estudia el remanente con rayos X blandos y observa una oscilación con una frecuencia de 224 Hz (con 3.7 sigmas de significación estadística). Una frecuencia tan alta (un periodo de solo 4.4 ms) implica que el remanente contiene un objeto compacto, que podría ser una estrella de neutrones o un agujero negro (solo se logra estimar que su masa es menor de 850 masas solares); si fuera un objeto que rota muy rápido su masa sería menor de 95 masas solares.

Obviamente nadie espera que se trate de un agujero negro de masa intermedia (con ~850 masas solares); será un agujero negro estelar si su masa supera las 3 masas solares y una estrellas de neutrones si es menor. Usando esto último como hipótesis un modelo teórico apunta a unas ~4 masas solares, es decir, a que sea un agujero negro. Pero serán necesarios futuros estudios para clarificar este punto. El artículo es Dheeraj R. Pasham, Wynn C. G. Ho, …, Alice Harding, «Evidence for a compact object in the aftermath of the extragalactic transient AT2018cow,» Nature Astronomy (13 Dec 2021), doi: https://doi.org/10.1038/s41550-021-01524-8, arXiv:2112.04531 [astro-ph.HE] (08 Dec 2021).

Y esto es todo por hoy. Héctor anuncia que los próximos episodios del podcast serán episodios espaciales grabados (no habrá directo en YouTube hasta enero). ¡Les deseamos felices fiestas a todos los espectadores en YouTube! Y, lo dicho, ¡qué disfrutes del podcast!



4 Comentarios

  1. francis
    Que la TGR de como uno de sus resultados energia negativa, es un fallo de la teoria? o las teorias fisicas pueden dar resultados de cosas que no existen (como la energia negativa) y deben no ser tenidas en cuenta o es que la energia negativa se descubrira en un futuro como los agujeros negros otra prediccion de la tgr?

    1. Mariana, ¿a qué te refieres con que la relatividad general dé energía negativa? En sus ecuaciones se relaciona curvatura y densidad de energía; si pones una densidad de energía que sea negativa, aunque no exista, obtendrás la curvatura que genera, que será físicamente imposible de observar en la Naturaleza. Todas las teorías físicas dan resultados físicamente imposibles si se aplican a problemas que físicamente no pueden existir.

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