Podcast CB SyR 367: la imagen de EHT de Sgr A*, resonancias orbitales, inteligencias artificiales y genética de las razas de perros

Por Francisco R. Villatoro, el 13 mayo, 2022. Categoría(s): Biología • Ciencia • Física • Informática • Noticias • Physics • Podcast Coffee Break: Señal y Ruido • Recomendación • Science ✎ 6

He participado en el episodio 367 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVooxiTunes], titulado “Ep367: Event Horizon Telescope; Resonancias Orbitales; IA en Papers; Perros», 12 may 2022. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. En el episodio de hoy: Resonancias orbitales como tecnomarcador (min 6:00); El EHT observa el agujero negro supermasivo de nuestra galaxia (36:00); IA para analizar los papers (1:26:30); Perros, razas y características (1:39:30). 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».

Portada gentileza de Manu Pombrol (@manupombrol).

Ir a descargar el episodio 367.

Como muestra el vídeo, en el Museo de la Ciencia y el Cosmos de Tenerife se encuentra su director, Héctor Socas Navarro @HSocasNavarro (@pCoffeeBreak), y Eva Villaver @villavrr, y por videoconferencia Sara Robisco Cavite @SaraRC83, Alberto Aparici  @cienciabrujula, José Edelstein, @JoseEdelstein, Gastón Giribet @GastonGiribet, y Francis Villatoro @emulenews. Para la noticia del día contamos con Iván MartíVidal @IMartiVidal, miembro de EHT de la Universidad de Valencia. 

La gran noticia del día podría ser la primera de este episodio, pero Héctor la relega hasta más tarde ya que contaremos con una esperada intervendrá Iván MartíVidal, que nos revelará detalles técnicos. A pesar de ello, creo que debo abrir con dicha noticia: la Colaboración del Telescopio del Horizonte de Eventos (EHT) ha presentado su primera imagen de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea.

Nos cuenta Eva el último artículo de David Kipping, que nos vuelve a sorprender proponiendo usar las resonancias orbitales en un sistema exoplanetario como tecnomarcador. Una civilización tecnológica muy avanzada podría modificar las órbitas de los planetas de su sistema exoplanetario para producir una señal que comunicara su existencia al resto de civilizaciones de la galaxia. Se ha publicado un artículo que estudia la estabilidad orbital de cuatro propuestas de sistemas planetarios multirresonantes, con planetas con periodos que que son cocientes de enteros par codificar secuencias numéricas simples (números primos, números de Fibonacci, la secuencia del catering perezoso (lazy caterers) y una secuencia de números enteros sucesivos). La única secuencia que es inestable es la última, con lo que las tres primeras se pueden interpretar como posibles señal SETI.

Comenta Eva, que trabaja con el penúltimo autor, destaca que en las simulaciones se ha supuesto que todos los planetas tienen la misma masa, lo que es muy poco realista. Pero considera muy atractivo que una civilización quiera generar una tecnoseñal que dure durante mucho tiempo, miles de millones de años, luego modificar las órbitas planetarias parece algo razonable a considerar, pues permite mantener la señal durante miles de millones de años. Héctor comenta que prefiere usar satélites en órbitas geoestacionarias como tecnomarcadores, pues pueden ser estables durante millones de años y fáciles de controlar. Este artículo especulativo es Matthew S. Clement, …, Dimitri Veras, David Kipping, «Mathematical encoding within multi-resonant planetary systems as SETI beacons,» arXiv:2204.14259 [astro-ph.EP] (29 Apr 2022), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2204.14259.

Iván se incorpora a la tertulia par contarnos en primera persona la gran noticia del día. El telescopio del horizonte de sucesos (EHT) ha logrado la primera imagen directa del agujero negro supermasivo Sagittarius A* (Sgr A*). Las observaciones se realizaron en 2017 usando ocho radiotelescopios distribuidos por toda la superficie terrestre mediante interferometría de línea base muy grande (de forma efectiva se comportan como un único radiotelescopio con un diámetro similar a la propia Tierra). Se ha usado una longitud de onda de λ = 1.3 mm y se ha obtenido una imagen de la sombra de Sgr A* en forma de un anillo con un diámetro de 51.8 ± 2.3 μas (68 % C.I.).

Dice Iván (extraigo estos comentarios de su hilo en Twitter, parte 1 y parte 2) que «tomar una imagen de Sgr A* con el EHT es como hacerle un TAC de cuerpo entero a un paciente mientras baila samba. Diferentes equipos de EHT han trabajado de forma independiente usando diferentes métodos (algoritmos). Por ello se han necesitado varios años de trabajo». EHT tomó datos los días 5, 6, 10 y 11 de abril de 2017, pero solo se han usado los datos de los días en los que Sgr A* estuvo «más «tranquilo» (o sea, cuando su brillo era más estable); se ha dejado «para después» la parte chunga. Esa estrategia es razonable, ya que el TAC de un paciente que se marca un discreto chotis debería salir mejor (menos movido) que el de un paciente bailando rock’n roll. La parte negativa es que allá donde hay «más marcha» pueden estar pasando cosas muy interesantes.

«El día más «marchoso» de Sgr A* en las observaciones del EHT fue el 11 de abril de 2017. Ese día, justo cuando el EHT empezó a observar, Sgr A* acababa de experimentar un episodio de fuerte emisión en rayos X. Estos «brotes» de rayos X le pasan bastante a menudo a Sgr A*, pero esta fue la primera vez que tuvimos al EHT observando. La mala pata fue empezar a observar justo después del «acto» (fue una lástima que, por muy poquito, no pudimos pillarlo «in fraganti»). Los datos de ese día son intrigantes y difíciles de analizar. Algo especial sucedió muy cerquita de la fotonesfera de Sgr A* el día 11 de abril. ¡Una lástima no poder contaros más al respecto! Solo os puedo decir que uno de los artículos que estamos preparando, basado en las observaciones completas de ALMA, será probablemente de los más bonitos de mi toda mi carrera. ¡Uff, qué ganas tengo de contaros de qué va! Pero tendremos que esperar un poquito para eso».

Continúa Iván con «una condición para poder hacer una imagen de un agujero negro (o una imagen MRI de vuestras entrañas) es que el sujeto en observación debe «estarse quieto». Así como un TAC (o MRI) puede escanear de forma relativamente rápida vuestro cuerpo (para poder respirar de vez en cuando), el EHT usa la rotación de la Tierra a modo de «motor del escáner», por lo que la observación de un agujero negro con el EHT puede durar varias horas. Para M87* esas horas no son ningún problema: el tamaño de su anillo fotonesférico es de varios días-luz, por lo que la materia que se mueve por esas regiones (aunque lo haga a velocidades relativistas) lo hace de forma «visualmente lenta». M87* cambia, pero muy despacito. No obstante, las cosas son muy distintas para Sgr A*. Al tener una masa mucho menor que la de M87*, su horizonte de sucesos (y su anillo fotonesférico) es mucho más pequeño: solo de unos pocos minutos-luz. O sea, que la imagen de Sgr A* cambia… ¡cada fracción de minuto!» En el vídeo del tuit «tenéis una película donde se ve cómo cambió realmente el brillo de Sgr A* durante las observaciones del EHT. ¡Detectamos cambios incluso cada pocos segundos! La animación está generada con datos del telescopio ALMA y, al final, aparece un «zoom» a la imagen del EHT. En esta película prestad atención a las escalas (las líneas blancas): desde 2 años-luz para la imagen de ALMA (donde se ven esas «mini-espirales» tan bonitas que rodean al Centro Galáctico) hasta los 3 minutos-luz de la imagen del EHT. ¡Eso sí que es un «zoom» potente!»

Os recomiendo escuchar el podcast para disfrutar de la entrevista a Iván y de sus respuestas a las preguntas que le hicimos. Para los más irreductibles les recomiendo consultar los diez artículos publicados: The EHT Collaboration (Kazunori Akiyama, Antxon Alberdi, …, Milagros Zeballos), «First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole in the Center of the Milky Way,» The Astrophysical Journal Letters (ApJL) 930: L12 (12 May 2022), doi: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac6674; «II. EHT and Multiwavelength Observations, Data Processing, and Calibration,» ApJL 930: L13 (12 May 2022), doi: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac6675; «III. Imaging of the Galactic Center Supermassive Black Hole,» ApJL 930: L14 (12 May 2022), doi: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac6429; «IV. Variability, Morphology, and Black Hole Mass,» ApJL 930: L15 (12 May 2022), doi: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac6736; «V. Testing Astrophysical Models of the Galactic Center Black Hole,» ApJL 930: L16 (12 May 2022), doi: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac6672; «VI. Testing the Black Hole Metric,» ApJL 930: L17 (12 May 2022), doi: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac6756; Joseph Farah, Peter Galison, …, Shan-Shan Zhao, «Selective Dynamical Imaging of Interferometric Data,» ApJL 930 L18 (12 May 2022), doi: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac6615; Maciek Wielgus, Nicola Marchili, …, Shan-Shan Zhao, «Millimeter Light Curves of Sagittarius A* Observed during the 2017 Event Horizon Telescope Campaign,» ApJL 930 L19 (12 May 2022), doi: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac6428; Boris Georgiev, Dominic W. Pesce, …, Shan-Shan Zhao, «A Universal Power-law Prescription for Variability from Synthetic Images of Black Hole Accretion Flows,» ApJL 930 L20 (12 May 2022), doi: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac65eb; «Characterizing and Mitigating Intraday Variability: Reconstructing Source Structure in Accreting Black Holes with mm-VLBI,» ApJL 930 L20 (12 May 2022), doi: https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac6584.

Nos cuenta Sara una artículo que usa una inteligencia artificial para predecir de forma robusta afirmaciones científicas a partir de la lectura automática de artículos científicos. El artículo se centra en artículos que publican nuevos resultados sobre genes y sus funciones; para ello han desarrollado dos clasificadores de artículos llamados GeneWays y Literome cuya precisión ha sido estimada en 95 % y 25 %; GeneWays es más preciso, pero Literome está menos restringido… En el artículo se presentan un ejemplo en el que GeneWays devuelve un grafo genético con 5141 genes  y 23405 interacciones, y Literome otro grafo genético con 10703 genes y 144172 interacciones, con 4516 genes comunes a ambos, aunque solo 6516 interacciones comunes. El uso combinado de GeneWays y Literome se recomienda al uso único de alguno de los dos.

Sin lugar a dudas el futuro de la ciencia será usar herramientas de inteligencia artificial para el análisis automático de la literatura científica en busca de información relevante para nuestras investigaciones. Hay áreas de la ciencia donde es más fácil (como en genética), pero con el paso del tiempo todas las áreas se verán beneficiadas de estas herramientas (que actualmente podemos considerar en fase de prototipos). El artículo es Alexander V. Belikov, Andrey Rzhetsky, James Evans, «Prediction of robust scientific facts from literature,» Nature Machine Intelligence (28 Apr 2022), doi: https://doi.org/10.1038/s42256-022-00474-8, arXiv:2008.09985 [cs.SI] (23 Aug 2020), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2008.09985.

Nos cuenta Alberto un estudio publicado en Science sobre el comportamiento de las razas de perros. Se basa en encuestas a los dueños sobre sus propios perros (unos 18000); obviamente, no es una información objetiva y libre de sesgos, pero si se requieren muchos datos es la única opción. Los resultados se han clasificado en ocho métricas asociadas al carácter del perro (como la sociabilidad con humanos, el nivel de excitación, si le gusta jugar con juguetes, si presta atención (o hace caso) a los humanos, el umbral agonístico (cuán pronto reacciona a estímulos desagradables), sociabilidad con otros perros, cuanto interacciona con el ambiente y se le gusta acercarse a otros perros o humanos).

Se han comparado los resultados de estas encuestas con los datos genómicos de unos 2000 perros. En un estudio tan grande el nivel de calidad de los datos es muy variable. Por ejemplo, solo de cinco razas se tienen datos genéticos de más de 50 animales según nos cuenta Alberto. Te recomiendo escuchar el audio porque Alberto se explica a las mil maravillas y derrochando pasión. Todos los que tenemos mascota disfrutamos de este tipo de investigaciones científicas. El artículo es Kathleen Morrill, Jessica Hekman, …, Kathryn A. Lord, «Ancestry-inclusive dog genomics challenges popular breed stereotypes,» Science 376: 475 (29 Apr 2022), doi: https://doi.org/10.1126/science.abk0639.

¡Qué disfrutes del podcast!



6 Comentarios

  1. Estupendo, como siempre.

    Dos cosillas.
    Se preguntaba Sockas por algún ejemplo en la literatura de ciencia ficción en el que una civilización mueva planetas. Recuerdo uno en el cómic «Fragmentos de la Enciclopedia Délfica» de Miguelanxo Prado: https://2.bp.blogspot.com/-PyLXRQBUr0I/U7UgI2txUAI/AAAAAAAADqE/cM91AdNqycI/s1600/FED+Despedida+pag07+1984+%252361BONA.jpg

    Cuando se afirma que las razas actuales son muy recientes es cierto. Es más, los perros de raza actuales se parecen muy poco al standard que reconocían las federaciones caninas hace apenas unas décadas. Pero eso no significa que antes no existiera la cría selectiva de perros. La selección de perros con distintas características para distintas tareas (pastores, lebreles, molosos…) comienza, no por casualidad, con el neolítico y la división del trabajo humano.

    1. Y las conclusiones del estudio tienen mucho sentido. Han sido las propias federaciones, los concursos y el pedigrí, los que han dado forma al mercado de perros de raza. Se busca que, a la vista, todos los ejemplares sean copias idénticas del standard. Quien compra un perro de raza lo quiere como el de la foto del catálogo. Excepto en los perros de trabajo, que siguen siendo seleccionados por su funcionalidad, en general los perros de raza no son seleccionados por su personalidad. Dejado el rasgo al azar, es muy variable y poco predecible (salvo que conozcas a los padres). Sin embargo esto también crea una tendencia general. Casi todos los perros de raza son criados para su venta como mascotas. Hasta hace muy poco, casi todos los perros de trabajo eran más agresivos. Salvo en los cuerpos caninos de la policía y el ejército, hoy no toleramos que un perro muerda a una persona por ningún motivo. Antes no era así. Era parte de su función. Dicen que la nueva ley de protección animal va a terminar con el mercado de la cría de perros y las razas puras van a desaparecer muy pronto. Ya veremos.

  2. Aúpa Francis,
    A que distancia está Sagitario A* del centro geométrico de la galaxia?.
    A que distancia está Sagitario A» del centro de gravedad de la galaxia?.
    Saludos cordiales.

    1. Andoni, se llama centro de la galaxia al punto alrededor del cual parece que giran las estrellas visibles de la galaxia (menos del 10 % de todas las estrellas de la galaxia); se asume por convenio que dicho punto es su centro geométrico y su centro de gravedad (por desgracia no es posible realizar un mapeado de la materia visible de la galaxia, ni tampoco de la materia oscura del halo galáctico, como para confirmar que realmente el centro de la galaxia coincide con su centro geométrico o con su centro de gravedad). Hasta donde permiten evaluarlo las medidas de posición de Sagitario A* parece estar situado exactamente en el centro de la galaxia.

    2. Comenta Héctor que la ciencia ficción ha hecho que veamos los agujeros negros como monstruos devoradores. Realmente no ha sido la ciencia ficción, ha sido la divulgación de toda la vida. Se definían en todo programa de divulgación estándar como esos gigantes de los que no puede escapar ni la luz…

  3. Hola, sé que no soy muy listo, bien diría que soy muy tonto.
    Siempre han dicho (y es verdad) que mientras el sabio señala
    a la Luna, el tonto solo mira el dedo.

    No me extraña que mientras los sabios me enseñaban la Luna
    yo solamente veía las antenas.

    Un saludo y gracias.

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