Podcast CB SyR 359: Luz Extragaláctica; Vikingos y Tormentas Solares; Células Madre y Diabetes; SETI; Ajuste Fino en Física

Por Francisco R. Villatoro, el 19 marzo, 2022. Categoría(s): Astrofísica • Astronomía • Biología • Ciencia • Física • Historia • Materia oscura • Medicina • Noticias • Physics • Podcast Coffee Break: Señal y Ruido • Recomendación • Science ✎ 2

He participado en el episodio 359 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVooxiTunes], titulado “Ep359:Luz Extragaláctica; Vikingos y Tormentas Solares; Células Madre y Diabetes; SETI; Ajuste Fino en Física», 17 mar 2022. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. En el episodio de hoy: Roscosmos (min 5:00); Luz intracumular (14:00); Vikingos en América y supertormentas solares (39:30); Células pancreáticas de células madre (1:17:00); Primera búsqueda SETI con FAST (1:38:00); Ajuste fino en el Universo(2:02:30); Superbacteria(2:38:00); Señales de los oyentes (2:50:00). 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 359.

Como muestra el vídeo, en el Museo de la Ciencia y el Cosmos de Tenerife se encuentran su director, Héctor Socas Navarro @HSocasNavarro (@pCoffeeBreak), y por videoconferencia Mireia Montes @MireiaMontesQ, Sara Robisco Cavite @SaraRC83, Alberto Aparici @CienciaBrujula, y Francis Villatoro @emulenews

Tras la presentación de Héctor, Mireia nos habla de su último artículo en Nature Astronomy, un review paper sobre la luz intracumular como trazador de materia oscura. Esta luz difusa entre grupos de galaxias en cúmulos está emitida por estrellas que flotan por el espacio intergaláctico sin estar unidas gravitacionalmente a ninguna galaxia. La luz intracumular nos aporta información sobre la evolución de las galaxias y sobre la distribución de materia oscura en los cúmulos galácticos. La luz intracumular es autosemejante, es decir, tras escalar por el radio del cúmulo, los perfiles de diferentes cúmulos son casi indistinguibles; este hecho parece tener su origen en la materia oscura y lo que permite usarla para estudiar la distribución de materia oscura dentro de los cúmulos galácticos.

El perfil de densidad radial de la luz intracumular está correlacionada con la masa del cúmulo, hasta unos 140 kpc desde el centro del cúmulo, lo que permite «tomar una foto» de cómo se distribuye la materia oscura. El artículo es Mireia Montes, «The faint light in groups and clusters of galaxies,» Nature Astronomy 6: 308-316 (14 Mar 2022), doi: https://doi.org/10.1038/s41550-022-01616-z, arXiv:2203.06199 [astro-ph.GA] (11 Mar 2022).

Alberto nos habla de la presencia vikinga en América (concretamente en Terranova), datada en exactamente el año 1021. Los avances en la datación por radiocarbono permiten una datación precisa, con errores inferiores a un solo año. Así se han datado sitios arqueológicos en Groenlandia y Canadá que brindan una cronología muy precisa de la expansión vikinga por América, los primeros europeos allí. El único asentamiento vikingo confirmado en América del Norte se encuentra en L’Anse aux Meadows, Terranova, Canadá. Fue un asentamiento de corta duración. Todo apunta a que ocurrió alrededor del año 1021 y que solo se prolongó desde la primavera hasta finales del verano, o el otoño de 1021.

 

La curva internacional de calibración de radiocarbono más reciente (IntCal20) está corregida por los datos de dendrocronología (datación por anillos de árboles). En los artefactos de madera se puede usar la dendrocronología si se identifica algún anillo destacado, por ejemplo, por algún evento cósmico. Hubo uno de estos excesos (por una tormenta solar muy intensa) en el año 993. Si se identifica este anillo en artefactos de madera se puede realizar una datación de carbono-14 muy precisa. El análisis de tres artefactos muestra que el asentamiento vikingo ocurrió exactamente en el año 1021.

Las fuentes islandesas (las Sagas de Vinlandia, que menciona Alberto) describen Vinlandia (un nombre para la región de América del Norte a la que llegaron los vikingos) como el lugar de contacto cultural entre los marineros escandinavos y los pueblos indígenas de América del Norte. Además de contacto hubo transmisión de enfermedades, transferencias de flora y fauna invasoras, e incluso niños mestizos nacidos de ambos padres. Pero no hay pruebas convincentes de ello. Lo más notable es que la ocupación de Vinland ocurrió a principios del siglo XI y que fue abandonada en muy poco tiempo. Según fuentes islandesas escritas, este abandono se debió a la resistencia de la población indígena.

Los artículos son Margot Kuitems, Birgitta L. Wallace, …, Michael W. Dee, «Evidence for European presence in the Americas in AD 1021,» Nature 601: 388-391 (20 Oct 2021), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-021-03972-8; Bente Philippsen, Claus Feveile, …, Søren M. Sindbæk, «Single-year radiocarbon dating anchors Viking Age trade cycles in time,» Nature 601: 392-396 (22 Dec 2021), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-021-04240-5; más información divulgativa en James H. Barrett, «A radiocarbon revolution sheds light on the Vikings,» News & Views, Nature 601: 326-327 (22 Dec 2021), doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-03769-9.

Nos habla Sara de un artículo en Nature Biotechnology sobre células beta pancreáticas obtenidas a partir de células madre. La regulación de la glucosa en sangre mediante insulina se realiza por las células alfa, que producen la proteína glucagón, una hormona que aumenta el nivel de glucosa en sangre, y por las células beta, que producen la hormona insulina, que controla el nivel de glucosa; ambos tipos de células están en los llamados islotes pancreáticos (islotes de Langerhans).  Se ha planteado como tratamiento para las personas con diabetes el transplante de células beta (pues suelen tener células alfa) obtenidas a partir de células «madre» o totipotentes.

Hasta ahora las células beta obtenidas por este método eran diferentes de las células beta pancreáticas y no eran capaces de secretar de forma controlada insulina en respuesta a la glucosa. El nuevo artículo caracteriza dichas diferencias y propone un nuevo protocolo de diferenciación celular que produce unos grupos de células, islotes SC, con ~40 % de células beta, así como ~45 % de células alfa productoras de glucagón y ~4 % de células delta productoras de somatostatina. Estos grupos tienen una composición similar a las células endocrinas de los islotes pancreáticos primarios, formados por un ~60 % de células beta, ~30 % de células alfa y ~10 % de células delta. La clave ha sido añadir un inhibidor de la quinasa Aurora en el paso final de maduración de las células beta; así se restringe la proliferación y se promueve la adquisición de una secreción robusta de insulina estimulada por la glucosa.

Sara nos cuenta de forma estupenda el artículo (te recomiendo encarecidamente que le escuches en el podcast). Nos destaca que aún hay diferencias entre las células beta de los islotes SC y las células beta primarias. Será necesario estudiarlas y resolverlas para obtener lograr una secreción normal de insulina estimulada por glucosa y poder desarrollar una terapia celular para la diabetes. Todo este estudio está realizado en ratones, así se abre una hoja de ruta para futuras terapias, que tardarán mucho tiempo en llegar. Así que no debemos ofrecer falsas esperanzas a los diabéticos.

El artículo es Diego Balboa, Tom Barsby, …, Timo Otonkoski, «Functional, metabolic and transcriptional maturation of human pancreatic islets derived from stem cells,» Nature Biotechnology (03 Mar 2022), doi: https://doi.org/10.1038/s41587-022-01219-z; más información divulgativa en Kim-Vy Nguyen-Ngoc, Matthew Wortham, Maike Sander, «Sizing up beta cells made from stem cells,» News & Views, Nature Biotechnology (14 Mar 2022), doi: https://doi.org/10.1038/s41587-022-01271-9.

Nos cuenta Héctor que se ha publicado la primera búsqueda SETI con FAST (el gran radiotelescopio chino). SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence) pretende contestar la pregunta «¿estamos solos?». El objetivo de FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope) es buscar tecnomarcadores asociados a vida extraterrestre inteligente (como señales de radio). FAST ha observado una señal de deriva en la banda entre 1.05 y 1.45 GHz. La señal a 1140.604 MHz desde la estrella Kepler-438 supera los criterios de calidad de este estudio.

Se han estudiado 33 estrellas con sistemas planetarios, 29 con algún planeta en la zona de habitabilidad y 5 desde donde se observan los tránsitos de la Tierra al Sol. Se ha realizado la búsqueda más sensible hasta ahora, porque la potencia radiada isotrópica equivalente mínima observable es de EIRPmin = 1.5 × 109 W, cuando esta potencia mínima para Arecibo era de ∼ 1013 W, luego FAST es unas diez mil veces más sensible que Arecibo (en este tipo de búsqueda).

Solo se ha observado una señal candidata de banda estrecha, pero por su polarización parece ser una interferencia. Aún no se sabe cuál es la fuente (se descartan satélites y aviones). Según Héctor, en su opinión, podría ser un fallo en uno de los detectores. El artículo es Zhen-zhao Tao, Hai-chen Zhao, …, David Anderson, «The most sensitive SETI observation by multi-beam coincidence matching strategy towards exoplanet systems,» Research Square RS-1335086 (22 Feb 2022), doi: https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-1335086/v1.

El grado de ajuste fino de nuestro universo ha sido estudiado en un artículo de 212 páginas de Fred C. Adams (ya mencionamos un trabajo previo suyo en el episodio 149 (LCMF, 09 feb 2018). Realmente no hay nada nuevo sobre la que ya dijimos entonces. El nuevo artículo revisa las restricciones para la formación de estrellas y para la existencia de vida inteligente. Se consideran las constantes de acoplamiento del modelo estándar (α, αs, αw) y la masa de las partículas estables (mu, md, me); también se consideran los parámetros cosmológicos (la densidad total de energía Ω, la contribución de la energía oscura ρΛ, el cociente entre bariones y fotones η, la contribución de la materia oscura δ, y la amplitud de las fluctuaciones primordiales Q).

La existencia de vida en nuestro universo requiere un universo suficientemente longevo, con una nucleosíntesis primordial compatible con la vida, una química compatible con la vida y la posibilidad de  que se formen estructuras a gran escala, como cúmulos galácticos y galaxias. En escalas más pequeñas se tienen que poder formar estrellas y planetas, ambos lo suficientemente longevos, con temperaturas superficiales altas y masas más pequeñas que sus galaxias anfitrionas; los planetas deben ser lo suficientemente masivos para contener una atmósfera, pero capaces de contener suficientes partículas para sustentar una biosfera de suficiente complejidad. Estos requisitos imponen restricciones a la constante de estructura gravitacional (αG), la constante de estructura fina (α) y otros parámetros relacionados con las velocidades de reacción nuclear.

En resumen, existen universos viables en un rango amplio del espacio de parámetros. En universos con parámetros muy diferentes a los nuestros se requieren procesos astrofísicos diferentes para generar energía y sostener la habitabilidad. El artículo es Fred C. Adams, «The Degree of Fine-Tuning in our Universe — and Others,» Physics Reports (accepted), arXiv:1902.03928 [astro-ph.CO] (11 Feb 2019). El artículo que ya discutimos en la tertulia es E. Grohs, Alex R. Howe, Fred C. Adams, «Universes without the Weak Force: Astrophysical Processes with Stable Neutrons,» Physical Review D 97: 043003 –(08 Feb 2018), doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.97.043003, arXiv:1801.06081 [astro-ph.GA] (17 Jan 2018).

Nos cuenta Alberto que se ha observado una bacteria cuyas células alargadas alcanzan más de un centímetro de longitud. A las bacterias se les llama microbios porque su longitud típica es de unos 2 µm, es decir, son organismos micrométricos. Sin embargo, en 1985, en el intestino de un pez del Mar Rojo, se encontró la bacteria Epulopiscium fishelsoni, con un tamaño entre 300 y 600 micrómetros; esta protista presenta lo que parecen orgánulos propios de las eucariotas. Se trataba de la bacteria más grande conocida, visible incluso a simple vista, sin necesidad de microscopio.

El récord le duró poco, pues en 1997 se descubrió a Thiomargarita namibiensis (perla sulfurosa de Namibia) encontrada en los sedimentos oceánicos de la plataforma continental; estas bacterias forman filamentos en los sedimientos y alcanzan un tamaño de 750 micrómetros (0.75 milímetros) de longitud. La llamada perla sulfurosa de Namibia es una sulfurobacteria gigantesca que se nutre de sulfuros y nitratos; el nombre Thiomargarita viene de thio-, azufre, y Margarita, perla en latín, por su forma de collar de perlas.

Ahora en 2022 se publica un nuevo récord, Ca. Thiomargarita magnifica (gran perla sulfurosa), en un manglar de la isla francesa de Guadalupe, en el mar Caribe, identificada por la microbióloga mexicana Silvina González Rizzo. Tiene forma de tubo con unos 0.05 mm de diámetro (como la mitad de un cabello humano) y se han encontrado ejemplares de hasta 9 milímetros (9000 micrómetros) de longitud, alcanzando el ejemplar más largo unos 20 mm (2 cm). Lo más sorprendente es que presenta lo que parecen ser orgánulos. Su genoma tiene casi 12 000 genes y el organismo tiene medio millón de copias de dicho genoma. El artículo es Jean-Marie Volland, Silvina Gonzalez-Rizzo, …, Shailesh V Date, «A centimeter-long bacterium with DNA compartmentalized in membrane-bound organelles,» bioRxiv 480423 (18 Feb 2022), doi: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423. Más información divulgativa en Manuel Ansade, «Descubierta una bacteria de un centímetro, observable a simple vista,» Materia, El País, 02 Mar 2022.

Y pasamos a Señales de los Oyentes. Cristina Hernandez García​ pregunta: “Entre probar nuevas tecnologías y su integración de todo (muchas) para vivir humanos en el espacio en un viaje o hacerlo en una estación a 400km donde ir si pasa algo rápido ¿qué es mejor?” Comentamos que ninguna es mejor, per se, y que ambas se complementan.

Un espectador en directo en el museo comenta que hay una serie de vikingos en Netflix con algunos de los personajes que ha mencionado Alberto.

¡Qué disfrutes del podcast!



2 Comentarios

  1. Vikingos, balleneros vascos, el perro de aguas de San Juan… Hasta un erial como Terranova, si hay gente, produce historias interesantes.

    La última hora de Coffee Break Señal y Filosofía la he pasado salivando. El programa es largo. No pasa nada por añadir unos minutos a esa sección, de vez en cuando. Es una gozada escucharos.

    La teoría de Newton, además de no ajustarse a las observaciones que podían hacer sus contemporáneos, tenía un problema de inconsistencia teórica que su propio autor reconocía y señalaba. Desde su formulación, se convirtió en el núcleo teórico del paradigma mecanicista, pero la atracción gravitatoria era una fuerza mecánica que se ejercía a distancia.

  2. Lo de la teoría de los números dobles de Héctor Socas me hace gracia que lo sigáis comentando sin mencionar el detalle bastante evidente de que los números de ese tipo son (casi) múltiplos de 110, es decir, 10 ciclos solares de ~11 años.
    Viendo la diferencia entre ~ 775 y ~ 995, yo empezaría a preguntarme qué puede ocurrir con 20 ciclos solares de lapso para que se generen máximos tan activos. Quizá sea sólo una curiosidad, o quizá sea digno de estudio.

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