He participado en el episodio 429 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVoox A, iVoox B; iTunes A y iTunes B], titulado “Ep429: Biomarcador; Murciélagos; BAO; Híades; Magnetismo Cósmico», 14 sep 2023. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. En el episodio de hoy: Cara A: Murciélagos y aerogeneradores (min 11:00); ¿Biomarcadores en el exoplaneta K2-18b? (42:00). Cara B: Continuación: ¿Biomarcadores en el exoplaneta K2-18b? (min 1:00); Primera oscilación acústica individual (49:20); Agujero(s) negro(s) en el cúmulo de Híades (1:18:29); Magnetismo galáctico en el universo joven (1:38:20); Señales de los oyentes (1:57:23). Imagen de portada realizada por Héctor con Midjourney. «Todos los comentarios vertidos durante la tertulia representan únicamente la opinión de quien los hace… y a veces ni eso».

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Descargar el episodio 429 A.

Descargar el episodio 429 B.

Como muestra el vídeo participamos por videoconferencia Héctor Socas Navarro @HSocasNavarro (@pCoffeeBreak), Sara Robisco Cavite @SaraRC83, José Edelstein @JoseEdelstein, Gastón Giribet @GastonGiribet, y Francis Villatoro @emulenews.

Tras la presentación de Héctor, comentamos que estoy en Bilbao para Naukas Bilbao 2023. Recmoiendo el evento y comento algunas charlas astrofísicas y de astrofísicos: Ángel López Sánchez: El cielo es tu laboratorio @El_Lobo_Rayado [vídeo]; Naiara Barrado-Izagirre: Júpiter ¿Héroe o villano? [vídeo]; Miguel Santander: Dear Doctor @MiguSant [vídeo]; Laura Toribio San Cipriano: Ese huequito entre Marte y Júpiter @Laura_TSC [vídeo]; Sara Cazzoli: Feo, fuerte y formal @SaraCazzoli [vídeo]; Carlos Briones: Invisible a los ojos @BrioneSci [vídeo]; el resto en mi pieza «No te pierdas Naukas Bilbao 2023, ni las actividades de Bizkaia Zientzia Plaza», LCMF, 11 sep 2023.

Sara nos habla de la alta tasa de mortalidad de murciélagos en los parques eólicos del sur de España. Se estima que casi un millón de murciélagos al año fallecen por su causa en España. El estudio liderado por la Estación Biológica de Doñana del CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas) estudia el impacto de los aerogeneradores en los parques eólicos de Cádiz entre 2005 y 2016 (las conclusiones son extensivas a otras áreas de España). El estudio estadístico se basa en colocar más de cien cadáveres de murciélagos en nueve parques eólicos para usarlos como «cebo» y evaluar la eficiencia del proceso de búsqueda del personal de vigilancia y el tiempo que los cadáveres permanecen en el campo. El personal de vigilancia solo localizó el 17 % de los cadáveres, a pesar de la revisión diaria de los aerogeneradores. Además, la búsqueda se limitó a áreas «limpias» que comprenden menos del 15 % del área de búsqueda total.

Sara nos cuenta de forma estupenda esta noticia, con gran número de detalles. Destaca que el análisis estadístico para estimar el número de fallecimientos es difícil, por los múltiples sesgos que tiene la metodología experimental usada. El artículo propone un nuevo modelo para la estimación del número de fallecimientos. El método se centra en corregir el sesgo de detección, para estimar una tasa de mortalidad anual promedio de 41 murciélagos por aerogenerador en el área de estudio. Por tanto, se estima que entre 33 000 y 37 000 murieron en los parques eólicos de Cádiz en 2011. Nos cuenta Sara que en toda España se extrapola a un número de medio millón. Dicho impacto es devastador en las poblaciones de murciélagos. Se requieren medidas de mitigación, como detener los aerogeneradores durante los períodos de alta actividad de los murciélagos. El artículo es Sonia Sánchez-Navarro, David Gálvez-Ruiz, …, Carlos Ibáñez, «High bat fatality rates estimated at wind farms in southern Spain,» Acta Chiropterologica 25: 125-134 (2023), doi: https://doi.org/10.3161/15081109ACC2023.25.1.007; la nota del prensa del CSIC es «Un estudio del CSIC advierte de que los parques eólicos matan a casi un millón de murciélagos al año», CSIC, 06 sep 2023.

Me toca comentar el posible descubrimiento de metano (CH4) a ∼4.7–5 sigmas y dióxido de carbono (CO2) a ∼3 sigmas en el exoplaneta hiceánico K2-18b. Hiceánico significa que tiene una atmósfera de hidrógeno y está cubierto por un océano global de agua (de ahí el término ’hicéanico’, que viene de hidrógeno y océano), lo que requiere temperaturas templadas. No deben confundirse con los minineptunos (planetas de hielo y gases sin una superficie sólida definida), ni con las supertierras (planetas rocosos). La gravedad superficial debe ser débil, debido al gran tamaño del planeta respecto a su masa (su radio es 2.61 ± 0.09 R⊕ radios terrestres y su masa son 8.63 ± 1.35 M⊕ masas terrestres), lo que permite una atmósfera extensa (los hicéanicos tienen radios entre 1-2.6 R⊕ para masas entre 1-10 M⊕). El exoplaneta K2-18b está a 125 años luz de la Tierra en la zona habitable de su estrella con una temperatura templada estimada entre −23 °C y 27 °C; por ello es un candidato ideal para buscar biomarcadores usando espectros de transmisión con los instrumentos del JWST, el europeo NIRSpec y el canadiense NIRISS que estudian el rango 0.9–5.2 µm.

Los espectros se han obtenido durante dos tránsitos, uno con cada instrumento (NIRSpec en enero de 2023 y NIRISS en junio de 2023); son prometedores, pero no concluyentes. Se detecta metano y dióxido de carbono (ninguno se considera biomarcador en los mundos hiceánicos), lo que confirma que K2-18b es un mundo hicéanico; si no lo fuera se habría detectado amoniaco (NH3) y agua (H20), de los que hubo indicios en observaciones previas del Hubble (WFC3 en el rango de 1.1 a 1.7 µm), ni monóxido de carbono (CO) ni cianuro de metano (HCN); los nuevos espectros de NIRISS muestran diferencias con los de HST. La posible detección de dimetilsulfuro ((CH3)2S o DMS), un biomarcador en mundos con atmósferas de hidrógeno. En la Tierra solo se genera por la acción de formas de vida microscópicas (fitoplancton oceánico). Posible porque el indicio de dimetilsulfuro no llega a ∼1 sigma, muy lejos de los 3 sigmas que aseguran un descubrimiento en Astronomía (y lejos de los 5 sigmas de la física de partículas). Serán necesarios más tránsitos para confirmar este descubrimiento. Las primeras pruebas indirectas de vida fuera de nuestro planeta bien podrían encontrarse en los planetas hiceánicos.

En Twitter se ha criticado que solo se ha usado un único cause de calibración (calibration pipeline), propio del equipo investigador, cuando lo habitual es usar varios y compararlos entre sí. Además, no se han liberado los datos brutos (raw), necesarios para que otros grupos puedan analizar los mismos datos. La abundancia de DMS tiene que confirmarse de forma independiente; además, se necesitan futuras observaciones con más tránsitos. También hay que recordar que la química fuera del equilibrio de las atmósferas de los minineptunos es un campo poco estudiado en el que podría haber sorpresas. Por ello, hay que tomar mucha cautela a la hora de exagerar los resultados obtenidos. El artículo es Nikku Madhusudhan, Subhajit Sarkar, …, Julianne I. Moses, «Carbon-bearing Molecules in a Possible Hycean Atmosphere,» Accepted in ApJ Letters, arXiv:2309.05566 [astro-ph.EP] (11 Sep 2023), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2309.05566. Más información divulgativa en Daniel Marín, «El potencial biológico del mundo hiceánico K2-18b según el telescopio James Webb», Eureka, 13 sep 2023.

Me toca comentar que se ha detectado una posible BAO individual (Ho’oleilana). Las BAO (Baryon Acoustic Oscillations) se detectan de forma estadística analizando la separación entre pares de galaxias en muestras de cientos de miles de galaxias. Se publica en ApJ (Astrophysical Journal) lo que podría ser la primera detección individual de una BAO a un desplazamiento al rojo de z = 0.068; esta estructura tridimensional tendría un radio de 155 /h₇₅ Mpc, con el supercúmulo de Boötes en su centro; en la «concha» de la BAO se encuentran el Gran Muro de Sloan, el Gran Muro del Centro de Astrofísica y el complejo de Hércules.

Recuerda que las BAO son ondas de presión generadas en el plasma caliente del universo temprano, que quedan impresas en las fluctuaciones de bariones tras la formación del CMB. Las oscilaciones acústicas de bariones (BAO) se observan como un pico a cierta escala de distancias en las separaciones en parejas de galaxias. Por ello su detección suele ser estadística. La identificación individual se espera que sea muy difícil por la gran homogeneidad del universo a la escala de las BAO. Aunque no estaban buscando BAOs, los autores observaron visualmente una señal prometedora en el catálogo galáctico Cosmicflows-4. A vista se observa una sobredensidad evidente, una aparente estructura de anillo a una distancia de ∼250 Mpc de nosotros. Sería una de las estructuras más grandes observadas en el universo cercano hasta la fecha y conecta varios componentes previamente desconectados de nuestro vecindario cósmico. Se ha llamado «Ho’oleilana» (que significa «enviaron murmullos de despertar» en hawaiano).

El problema con esta detección es el posible sesgo de selección; el catálogo Cosmicflows-4 (distancias entre 55 877 galaxias agrupadas en 38 065 grupos) ya tiene un sesgo de selección dentro del catálogo de SDSS (Sloan Digital Sky Survey). ¿Cómo influye este sesgo? Solo se observa una BAO porque solo cabe una BAO en dicho catálogo. Si de verdad se trata de una BAO permite estimar el valor de la constante de Hubble en 76.9 km/s/Mpc para z ~ 0.07. Asumiendo el horizonte acústico de Planck, 147.13 ± 0.26 Mpc, Ho’oleilana se puede usar para estimar H0 (con Ωm libre) 76.9+8.2−4.8 km/s/Mpc (con las simulaciones se obtiene 74.7+12.4−9.7 km/s/Mpc). El artículo es R. Brent Tully, Cullan Howlett, Daniel Pomarède, «Ho’oleilana: An Individual Baryon Acoustic Oscillation?,» The Astrophysical Journal 954: 169 (05 Sep 2023), doi: https://doi.org/10.3847/1538-4357/aceaf3; una nota de prensa en Pierre Celerier, «Billion-light-year-wide ‘bubble of galaxies’ discovered,» Phys.org, 10 Sep 2023.

Nos cuenta Gastón los primeros indicios (evidencia pobre) del agujero negro más cercano detectado (que estaría en el cúmulo de Híades). El perfil de densidad de este cúmulo se ajusta mejor a las simulaciones teóricas si se incluyen dos o tres agujeros negros de masa estelar no observados (y no observables). La velocidad de escape de dicho cúmulo abierto es muy baja (≲1 km/s). La firma (teórica) de agujeros negros en este cúmulo indicarí que este tipo de cúmulos de forma general deberán contener varios agujeros negros (como mínimo). Por supuesto, estos indicios basados en modelos teóricos son muy débiles. Quizás algún día se descubra cómo observar estos agujeros negros, si es que existen. Mientras tanto tenemos que coger con alfileres este artículo que Gastón nos explica a las mil maravillas. El artículo es S Torniamenti, M Gieles, …, F Anders, «Stellar-mass black holes in the Hyades star cluster?» Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) 524: 1965-1986 (29 Jun 2023), doi: https://doi.org/10.1093/mnras/stad1925; una nota de prensa de la Universidad de Barcelona en «Study hints at the existence of the closest black holes to Earth in the Hyades star cluster,» Phys.org, 08 Sep 2023.

Gastón también nos comenta la observación del campo magnético (la emisión polarizada del polvo) en una galaxia joven (z=2.6) llamada 9io9 gracias a ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) a 242 GHz (0.35 mm en el sistema en reposo de la galaxia). Los campos magnéticos desempeñan un papel clave en la evolución de las galaxias, la astrofísica del medio interestelar y la formación estelar. Se observado los campos magnéticos en la Vía Láctea y en galaxias cercanas. Se publica en Nature la primera detección de la emisión térmica linealmente polarizada de granos de polvo en una galaxia lejana y temprana (un desplazamiento al rojo de 2.6 implica un universo con unos 2500 millones de años) gracias al efecto de lente gravitacional fuerte. Esta galaxia forma estrellas a un ritmo más de mil veces mayor que el de la Vía Láctea. La fracción de emisión polarizada es del orden del 1 % de la emisión total (un valor similar al observado en galaxias espirales cercanas). El campo magnético está ordenado (orientado en paralelo al disco de gas molecular) en una escala de 5 kiloparsecs, alcanzando una intensidad máxima de unos 500 μG (microgauss).

Esta observación confirma que estas estructuras de polvo orientado pueden formarse muy rápido en las galaxias, incluso en las primeras etapas de la historia cósmica. El artículo es

J. E. Geach, E. Lopez-Rodriguez, …, K. E. K. Coppin, «Polarized thermal emission from dust in a galaxy at redshift 2.6,» Nature (06 Sep 2023), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06346-4; más información divulgativa en Rainer Beck, «Magnetic dynamo active in the young Universe,» Nature Astronomy (06 Sep 2023), doi: https://doi.org/10.1038/s41550-023-02072-z. Una nota de prensa de ESO (que gestiona ALMA) en «Furthest ever detection of a galaxy’s magnetic field,» ESO, 07 Sep 2023.

Pasamos a Señales de los oyentes. Néstor Martínez​ pregunta: «¿Cuál es la «distancia segura» a un agujero negro típico? ¿Se usa como cota? Es decir: ¿estamos vivos, porque la densidad de agujeros negros en la Vía Láctea es menor que cierto valor?» Contesta Gastón que no es fácil hacer dicho cálculo; que no le consta que alguien lo haya hecho. Héctor apostilla que lo normal es dar vueltas alrededor de agujero negro (no es una aspiradora de materia). Gastón dice que el radio de agujero negro es muy pequeño. Apostillo que la distancia segura está dado por el parámetro impacto (b) del agujero negro (que depende de sus propiedades y de la velocidad relativa entre el agujero negro y del objeto al que se acerca). Para la luz, el parámetro de impacto de un agujero negro de Schwarzchild que lleva a un fotón a acabar en una órbita cerrada es de unos 5.2 Rs, con Rs el radio de Schwarzchild (fuente con el cálculo); para partículas masivas, con velocidad relativa v < c, será un poco más grande, pero no superará decenas de Rs (así que para el Sol que tiene Rs ~ 3 km, será de unos 15 km).

Cristina Hernandez García pregunta: «La materia oscura no puede presentar dichas oscilaciones (se refiere a las BAO) y se ha de distribuir diferente ¿generando grandes halos y algunas estructuras que se nos escapan entre los cúmulos galácticos?» Comento que la materia oscura se desacopla de la materia bariónica mucho antes de que se formen las BAO, y no se ve afectada por ellas (como contó Héctor su origen es la interacción de los fotones con los electrones y de estos con los bariones, pero los fotones no influyen en la materia oscura ya desacoplada).

Cristina Hernández García​ pregunta: «La wikipedia trata K2-18b de enana roja. Daniel Marín en Eureka en una ilustración la denomina enana marrón. ¿Cómo influye en la medición del espectro del exoplaneta el tipo de estrella?» Héctor aclara que K2-18b es una enana roja (hay una errata en el pie de figura de Daniel, quizás copiado de la fuente original). El espectro influye todo, pues se buscan señales en el espectro para discriminar los compuestos de la atmósfera planetaria.

Ferrys bromea con: ¿Cuántos huesos de humanos y animales se necesitan para hacer tu propio Alien?» Parece que se refiere al alíen mexicano…

Comentario de Mario a Sara: Para reducir el riesgo de muerte de murciélagos se puede reducir la velocidad del aerogenerador durante la noche; de noche se necesita menos generación de electricidad y la reducción del riesgo tiene una pérdida económica mucho menor.

Roni pregunta: «Si Héctor encuentra el planeta 9, y le dan el Nobel ¿se lo darían junto a Avi Loeb, que fue el disparador (tangencial, es cierto) de la investigación? ¿Con quiénes compartiría el Nobel?» Héctor contesta que a él no le darán el Nobel (incluso si descubre el planeta). Propone tres tres candidatos al Nobel sobre el planeta 9, que merecerían dicho galardón por ser pioneros en la predicción de su existencia.

¡Qué disfrutes del podcast!