He participado en el episodio 360 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVoox, iTunes], titulado “Ep360: Heliosismología; Axiones; Agujeros Negros; Gravitondas», 24 mar 2022. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. En el episodio de hoy: El agujero negro que no era tal (min 6:00); ¿Una nube de axiones en torno a M87*? (26:00); Tierra, Luna y ondas gravitacionales (1:07:00); Irene González y el lado oculto del Sol (1:07:00); Adiós a Eugene Parker (2:11:00); Señales de los oyentes (2:32:00). 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 360.

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 Carlos Westendorp @cwestend, y por videoconferencia Gastón Giribet @GastonGiribet, y Francis Villatoro @emulenews. En el homenaje a la astrofísica Irene González intervienen Héctor, Antonio Eff-Darwich, Jesús Patrón y Valentín Martínez Pillet.

Nos habla Carlos del polémico «agujero negro que no debería existir», LB-1 (LCMF, 28 nov 2019). Ya nos contó que se podía interpretar como un sistema estelar triple, con dos estrellas y un agujero negro (LCMF, 15 may 2020); en su caso sería el agujero negro (conocido) más cercano, a solo mil años luz de distancia. Nos cuenta que se descarta que haya un agujero negro en HR 6819; ahora se interpreta como un sistema estelar binario, solo con dos estrellas de tipo OB en una fase exótica y de corta duración de su evolución. El nuevo análisis se basa en observaciones del instrumento Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) de Very Large Telescope (VLT) y el instrumento GRAVITY del Very Large Telescope Interferometer (VLTI), ambos de ESO. Así que no solo se había observado (y publicado en Nature) un agujero negro de 70 masas solares, sino que ni siquiera se había observado un agujero negro.

Las observaciones de MUSE y GRAVITY muestran que el sistema binario está formado por dos estrellas gigantes de tipo OB separados una distancia de solo un tercio de la distancia entre la Tierra y el Sol. El sistema es exótico porque se observa justo después de que una de las dos estrellas haya succionado la atmósfera de su compañera. Este fenómeno, común en sistemas binarios cercanos, se suele denominar «vampirismo estelar». El artículo es A. J. Frost, J. Bodensteiner, …, H. Sana, «HR 6819 is a binary system with no black hole: Revisiting the source with infrared interferometry and optical integral field spectroscopy,» Astronomy & Astrophysics 659: L3 (02 Mar 2022), doi: https://doi.org/10.1051/0004-6361/202143004, arXiv:2203.01359 [astro-ph.SR] (02 Mar 2022). En español puedes leer «Se descubre que el sistema con agujero negro más cercano, en realidad no tiene agujero negro», ESO, 02 mar 2022.

Gastón nos habla de las cotas a las nubes de axiones en torno al agujero negro supermasivo M87* que se pueden obtener analizando imagen en polarización de su sombra obtenida por EHT. La nube de axiones interacciona con una combinación de los campos magnéticos y eléctricos (el producto escalar E·B); en el caso de la imagen de M87* daría lugar a una oscilación en el campo eléctrico a lo largo del anillo de la imagen que no se ha observado. Gracias a ello se puede excluir la existencia de axiones con una masa en la ventana de ∼ (10⁻²¹ − 10⁻²⁰) eV/c² (el rango depende del espín, o momento angular, del agujero negro M87*).

La clave para que se forme una nube de axiones alrededor de un agujero negro en rotación de tipo Kerr es la llamada superradiación de Zel’dovich: el vacío del campo electromagnético en la ergosfera del agujero negro produce una emisión de radiación coherente que se propaga tangencialmente. Como el axión está acoplado al electromagnetismo, se espera que la superradiación de lugar a una nube de axiones (inducidos por la birrefringencia asociada a la superradicación). Para que se observe este fenómeno, la longitud de onda de Compton (asociada a la masa del axión) debe ser similar al radio gravitacional. Así el rango de masas que se puede explorar por este método ronda ∼ (10−21 − 10−20) eV/c² para M87* (para otros agujeros negros supermasivos sería un rengo diferente). muy pequeño). En dicho caso se forma un sistema ligado en el que los estados energéticos de los axiones son discretos (similar a los niveles electrónicos de un átomo).

El artículo es Yifan Chen, Yuxin Liu, …, Yue Zhao, «Stringent axion constraints with Event Horizon Telescope polarimetric measurements of M87*,» Nature Astronomy (17 Mar 2022), doi: https://doi.org/10.1038/s41550-022-01620-3, arXiv:2105.04572 [hep-ph] (10 May 2021).

Gastón nos presenta un método para la detección del fondo estocástico de ondas gravitacionales usando las medidas precisas de la distancia entre la Tierra y la Luna (o de la Tierra y un satélite específico). LIGO y Virgo exploran el rando de los kHz, mientras el uso de púlsares en NANOGrav permite explorar el rango de los nHz. La nueva técnica es análoga al uso de púlsares, pero usa sistemas binarios (como la Tierra y la Luna) permitiendo la búsqueda gravitondas en una nueva banda de frecuencias, la de los μHz.

Por ahora se trata solo de una propuesta y aún no se ha logrado observar el fondo estocástico de ondas gravitacionales. Aún así, todo método que extienda la banda de frecuencias que podemos explorar es muy bienvenido. El artículo es Diego Blas, Alexander C. Jenkins, «Bridging the μHz Gap in the Gravitational-Wave Landscape with Binary Resonances,» Phys. Rev. Lett. 128: 101103 (11 Mar 2022), doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.101103, arXiv:2107.04601 [astro-ph.CO] (09 Jul 2021); Diego Blas, Alexander C. Jenkins, «Detecting stochastic gravitational waves with binary resonance,» Phys. Rev. D 105: 064021 (11 Mar 2022), doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.105.064021, arXiv:2107.04063 [gr-qc] (08 Jul 2021); más información en Mark Buchanan, «The Moon as a Gravitational-Wave Detector,» APS Physics 15: 34 (11 Mar 2022) [web].

Te recomiendo escuchar el audio del homenaje a la astrofísica Irene González Hernández, que falleció el día 13 de febrero 2014  en la localidad de Tucson, Arizona. Ella investigada en heliosismología, en concreto en técnicas holográficas que permiten explorar la actividad magnética solar y las manchas en el hemisferio no visible del Sol. Intervienen en el homenaje Antonio Eff-Darwich, Jesús Patrón, Valentín Martínez Pillet y Héctor Socas Navarro. Quisiera destacar la anécdota de Héctor sobre la «cabeza» de Eugene Parker (no te pierdas el audio); por cierto, cuando comentan la anécdota de Max Born y el tren, en realidad están hablando de Wolfgang Pauli. Sin lugar a dudas, Parker mereció el Premio Nobel de Física, que nunca recibió.

Más información en «NSO Team Identify Large Active Region on the Farside of the Sun. CME captured on the farside of the Sun.,» NSO, 16 Feb 2022; «NSF’s National Solar Observatory Predicts a Large Sunspot for Thanksgiving,» NSO, 23 Nov 2020; «Giant solar eruption seen by Solar Orbiter,» ESA, 18 Feb 2022.

Y pasamos a Señales de los Oyentes. ¡Qué disfrutes del podcast!