He participado en el episodio 394 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVoox, iTunes], titulado “Ep394: Fusión Nuclear; Galaxias Tempranas; Partículas Solares; Agujeros Negros Primordiales», 15 dic 2022. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. En el episodio de hoy: Artemis I: El regreso (min 9:00); Fusión nuclear y el anuncio de NIF (14:30); El JWST observa las galaxias más lejanas y tempranas (1:05:30); Agujeros negros primordiales (1:31:00); Solar Orbiter y los eventos de partículas solares (2:03:00); Betelgeuse (2:38:44). Todos los comentarios vertidos durante la tertulia representan únicamente la opinión de quien los hace… y a veces ni eso. CB:SyR es una actividad del Museo de la Ciencia y el Cosmos de Tenerife. Museos de Tenerife apoya el valor científico y divulgativo de CB:SyR sin asumir como propios los comentarios de los participantes».
Ir a descargar el episodio 394.
Como muestra el vídeo, en el Museo de la Ciencia y el Cosmos de Tenerife se encuentra su director, Héctor Socas Navarro @HSocasNavarro (@pCoffeeBreak), participando por videoconferencia Gastón Giribet @GastonGiribet, y Francis Villatoro @emulenews.
Héctor agradece a Amazon Music Podcasts que nos haya destacado en su lista de podcasts. Y aprovecha para anunciar los dos especiales navideños, uno el prometido hace tiempo sobre interpretaciones de la mecánica cuántica y otro coral con varias respuestas a la pregunta qué es la física cuántica. Además, destaca que la misión Artemisa I de la NASA ha sido un éxito total; la cápsula Orión CM-002 (Crew Module 002) de la misión Artemisa I amerizó con éxito en el Pacífico el 11 de diciembre de 2022 frente a las costas de San Diego, California tras un viaje de 25.5 días de duración.
La misión Artemisa I ha sido un rotundo éxito para la NASA. El único «fracaso» han sido los cubesats lanzados junto con la nave Orión; todos pasaron cerca de la Luna el 21 de noviembre, pero de los diez lanzados solo cuatro (EQUULEUS, BioSentinel, Lunar IceCube y ArgoMoon) parecen funcionar correctamente. Ahora, todo está listo para que la misión Artemisa II despegue en 2025, una misión de diez días con cuatro personas rumbo a la Luna. Más información en Daniel Marín, «Regresa la cápsula Orión de la misión Artemisa I de la NASA: via libre para el regreso de seres humanos a la Luna», Eureka, 12 dic 2022; la Orión realizó una reentrada atmosférica doble (skip reentry en inglés) similar a la de las misiones del Apolo 10 al 17, como nos aclara Daniel Marín, «A vueltas con la reentrada de Artemisa I o el misterio de las entradas dobles del Apolo», Eureka, 13 dic 2022.
Nos hacemos ecos de la gran noticia científica de la semana, el anuncio en rueda de prensa de la ignición de la fusión en el NIF (Instalación Nacional de Ignición) del LLNL (Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (NIF son sus siglas) en California. Ya lo conté en este blog, «Sobre la ignición de la fusión en NIF anunciada a bombo y platillo», LCMF, 13 dic 2022. El pasado 5 de diciembre sus 192 láseres inyectaron una energía de 2.05 megajulios en el hohlraum que contiene la cápsula de combustible, produciendo 3.15 megajulios y logrando Q = 1.54 durante unos pocos nanosegundos; aunque encender todos los láseres requiere 322 megajulios, con lo que se ha logrado un Q ~ 0.01. Un hito que pasará a los libros de historia de la energía de fusión, pero sin implicaciones prácticas hasta dentro de muchas décadas (si es que las tiene). Recomiendo las piezas de Antonio Martínez Ron, «Cuatro motivos para tomarse el anuncio de la energía de fusión con más calma», Next, Voz Pópuli, 13 dic 2022, y de Iván Rivera, «¿Está la fusión nuclear comercial a la vuelta de la esquina?», Naukas, 14 dic 2022.
Comentamos que se ha confirmado con NIRSpec el desplazamiento al rojo (z) de cuatro galaxias observadas con NIRCam con 10.4 < z < 13.2. La confirmación por el método espectrográfico es imprescindible para todas las galaxias lejanas observadas por el telescopio espacial JWST con z estimado por el método fotométrico. El responsable del nuevo hito es el proyecto JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey), que lo ha publicado en arXiv (aparecerá en Nature). En concreto, las galaxias JADES-GS-z10-0 con z=10.38, -z11-0 con z=11.58, -z12-0 con z=12.63 y -z13-0 con z=13.20; esta última es la que ostenta el récord actual a galaxia confirmada con su espectro de mayor z, habiendo sido observada cuando el universo tenía unos 350 millones de años. Estas galaxias presentan una tasa de formación de estelar moderada y un tamaño compacto, compatible con lo esperado según los modelo de formación galáctica en el modelo cosmológico de consenso ΛCDM.
Los dos artículos de JADES aparecidos en arXiv se han enviado a Nature, donde seguro que serán aceptados. Puedes disfrutar de ellos en B. E. Robertson, S. Tacchella, …, I. E. B. Wallace, «Discovery and properties of the earliest galaxies with confirmed distances,» arXiv:2212.04480 [astro-ph.GA] (08 Dec 2022), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2212.04480; y Emma Curtis-Lake, Stefano Carniani, …, Lily Whitler, «Spectroscopy of four metal-poor galaxies beyond redshift ten,» arXiv:2212.04568 [astro-ph.GA] (08 Dec 2022), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2212.04568. Más información en este blog en «JADES publica la primera galaxia con z>13 observada por el JWST con NIRCam y confirmada con NIRSpec», LCMF, 12 dic 2022.
Nos cuenta Héctor que Solar Orbiter ha observado un evento gradual de partículas solares rico en helio-3 (³He). La novedad del artículo es que hay dos tipos de eventos, impulsivos y graduales, siendo lo habitual que los impulsivos sean ricos en helio-3 y, por contra, los graduales pobres en este elemento. El origen del ³He en las eyecciones de masa coronal (CME) que producción gradual de partículas aún presenta incógnitas; se ha propuesto un mecanismo de reaceleración del material remanente de la llamarada debido a su interacción con la corona solar. Solar Orbiter realizó su primera observación de un evento gradual de partículas con presencia abundante de ³He el 24 de noviembre de 2020. Solar Orbiter estaba a 0.9 UA del Sol pero observó un cociente de abundancias ³He/⁴He que era 24 veces mayor del valor típico de la corona solar o del viendo solar; además, el patrón de la intensidad de ³He era similar al de otros iones más pesados. Los resultados apuntan a que la causa más probable del incremento en la abundancia de ³He en este evento es la acumulación de ³He en eventos graduales de partículas solares anteriores, en concreto entre el 17 y el 23 de noviembre de 2020. Héctor nos lo cuenta estupendamente en el audio.
El artículo es R. Bučík, G. M. Mason, …, Z. G. Xu, «The first gradual solar energetic particle event with enhanced 3He abundance on Solar Orbiter,» arXiv:2210.16403 [astro-ph.SR] (28 Oct 2022), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2210.16403; sobre los eventos graduales de partículas solares es recomendable el artículo de revisión de Mihir Desai, Joe Giacalone, «Large gradual solar energetic particle events,» Living Reviews in Solar Physics 13: 3 (07 Sep 2016), doi: https://doi.org/10.1007/s41116-016-0002-5.
Nos cuenta Gastón que se ha publicado un nuevo modelo de formación de agujeros negros primordiales; su ventaja es que la masa resultante se encuentra en un rango que incluye la ventana de masa sublunar que aún está abierta M ∈ [10−16,10−6] M⊙ (masas solares). El artículo es Albert Escrivà, Javier G. Subils, «Primordial Black Hole Formation during a Strongly Coupled Crossover,» arXiv:2211.15674 [astro-ph.CO] (28 Nov 2022), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2211.15674; más información en Paul M. Sutter, «A New Way to Produce Primordial Black Holes in the Early Universe», Universe Today, 10 Dec 2022.
También nos destaca Gastón que se han cumplido 102 años de la primera resolución del disco de una estrella más allá del Sol, Betelgeuse, el 13 de diciembre de 1920. Finalmente, pasamos a Señales de los Oyentes. ¡Qué disfrutes del podcast!
Francis, cada vez que un agujero negro captura materia, ésta se dirige a la singularidad solo haciéndola más densa y con mayor gravedad, pero continúa siendo ese punto original de atributos infinitos? Leí por ahí que el radio del agujero 🕳 es la distancia que existe entre la singularidad y el horizonte de sucesos y que aumenta con cada captura haciendo más densa y con mayor gravedad dicha singularidad.
Galba, no tenemos una teoría cuántica de la gravitación que explique la dinámica del espaciotiempo en la región que según la teoría clásica es una singularidad. Podemos usar ideas cuasiclásicas para explicar el proceso, habiendo varias propuestas para explicar qué pasa mucho antes de alcanzar la singularidad; la que me parece más plausible es que la materia se desintegra en partículas y éstas decaen a su estado de vacío, transfiriéndose su energía al espaciotiempo; por tanto, nada alcanzaría la singularidad matemática.
Perdón Francis, comentas que la opción mas plausible sería que la materia decae y transfiere su energía al espacio-tiempo no llegando nunca a la singularidad,
¿como una compensación de la curvartura haciendo que la materia nunca alcance la singularidad o te refieres a que independendientemente de la curvatura jamás se alcanza la singularidad?
perdón y gracias.
Una duda secundaria,
una métrica como la de Gödel con curvas temporales cerradas es una solución exacta de las ecuaciones de Einstein pero no es una solución realista, ¿la métrica del espaciotiempo en las proximidades de una singularidad debe ser una solución realista o simplemente debe ser una solución exacta?
Pedro, a nivel semiclásico la materia deja de ser materia antes de alcanzar la singularidad clásica (su energía se transfiere al espaciotiempo). De hecho, a nivel semiclásico en la región que rodea a la singularidad el concepto de espaciotiempo deja de tener sentido (se vuelve tan caótico que no se puede definir dicho concepto), la llamada singularidad BKL. No entiendo tu segunda pregunta; la solución de Schwarzschild es una solución exacta de las ecuaciones de Einstein, que describe el entorno de la singularidad como una solución exacta, pero que no es físicamente realista; supongo que preguntas por una solución semiclásica, en dicho caso la respuesta es que ninguna solución semiclásica puede ser una solución exacta de las ecuaciones de Einstein por su propia definición.