He participado en el episodio 439 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVoox A, iVoox B; iTunes A y iTunes B], titulado “Ep439: Galaxias Oscuras; OpenAI y Altman; Esférulas; Starship», 23 nov 2023. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. En el episodio de hoy: Cara A: Una galaxia casi oscura (Nube) (31:00). Cara B: OpenAI despide a Sam Altman (¿o no?) (42:22). Lanzamiento de Starship (1:25:02). Polémica con las microesférulas encontradas por Loeb en el Pacífico (1:45:02). Señales de los Oyentes (2:07:50). 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 439 cara A.

Descargar el episodio 439 cara B.

Como muestra el vídeo participamos por videoconferencia Héctor Socas Navarro @HSocasNavarro (@pCoffeeBreak), Nacho Trujillo, y Francis Villatoro @eMuleNews.

Tras su presentación, Héctor destaca que este programa está dedicado a Xiao Fernández (Xiao es Julián en galego), oyente incondicional del podcast desde Vigo, que falleció de muerte súbita cuando tenía 17 años (el jueves en el que se grabó el episodio 312). También agradece a todas las cientófilas que nos votaron en el Premio iVoox 2023 de Ciencia que hemos logrado por segundo año consecutivo. Además, anuncia que no nos presentaremos a dicho premio el próximo año; en nuestra soberbia habitual no queremos ganar el mismo premio en demasiadas ocasiones.

Nos cuenta Nacho su reciente artículo con Mireia Montes sobre la galaxia casi oscura bautizada como Nube. Una galaxia casi oscura es la que tiene un brillo menor de 26 mag/arcsec², con lo que es invisible en el catálogo SDSS (Sloan Digital Sky Survey); este valor es unas diez mil veces más débil que el brillo del cielo debido a la atmósfera (cuando se acuñó el término se usaba un límite de cien veces más débil que el cielo). Para los telescopios espaciales (Hubble, JWST) hay un límite similar, pero más pequeño, debido a la luz zodiacal, porque estamos en el Sistema Solar; más allá, del Sistema Solar hay un fenómeno similar asociadas al polvo en los llamados cirros galácticos (hay muchos cercanos al Sol); y más allá de la galaxia también hay un fondo difuso asociado a todas las fuentes de luz de todo el universo. El fondo difuso existe a todas las escalas. Todo esto se llama universo de bajo brillo, siendo el tema principal de investigación de Nacho (que ya es profesor de investigación en el IAC, el equivalente a catedrático en una universidad).

Nos comenta el problema de las galaxias satélite faltantes, pues según los modelos de formación de galaxias se deberían formar unas diez veces más galaxias enanas de las observadas alrededor de las grandes galaxias. En estas simulaciones se suele simular la materia oscura con un modelo simplificado de los efectos de la materia bariónica. Por ello se considera que la solución es la incorporación de modelos de realimentación bariónica, que permiten reducir el número de galaxias enanas en las simulaciones. Por otro lado, se ha mejorado la sensibilidad de los observatorios astronómicos, que ha permitido observar entre el doble y el triple de objetos muy débiles. El problemas sigue existiendo. Comenta Nacho que en el campo de la física de partículas se han propuesto nuevos modelos de la materia oscura, alternativas a la usada en las simulaciones; como la materia oscura templada (warm) en lugar de fría (cold), que impide que las nubes pequeñas de materia oscura colapsen formando galaxias enanas. También se han propuesto otros modelos de materia oscura: autointeraccionante, ultraligera, difusa, etc. Con estas modificaciones de la materia oscura se logra reducir el número de galaxias enanas que se observan en las simulaciones galácticas.

La galaxia Nube fue descubierta por Nacho por serendipia hace unos ocho años en el Legado del Proyecto Stripe82 del telescopio Sloan (que observaba de forma repetida cierta franja del cielo llamada Stripe82). Se trataba de una especie de nube, de ahí el nombre, una galaxia con un brillo de 28.6 mag/arcsec². El problema era estimar la distancia a la que se encuentra esta nube, que se estimó en 107 Mpc, unos 350 millones de años luz de distancia (luego se confirma que es una galaxia). Se estimó usando ondas de radio gracias al radiotelescopio Green Bank Telescope de 100 m. Esta distancia es crítica para todo el resto del artículo; si estuviera mal calculada, el resto del análisis estaría mal. Nacho comenta que van a usar otros telescopios para mejorar la estimación de la distancia.

Bajo la hipótesis de que Nube está a 107 Mpc, se ha caracterizado a partir de imágenes obtenidas con el instrumento HiPERCAM del Gran Telescopio de Canarias de 10.4 m. Se estima que tiene una masa estelar de (3.9 ± 1.0) × 10⁸ masas solares (similar a la Pequeña Nube de Magallanes) con un radio medio de (6.9 ± 0.8) kpc (unas cien veces más extendida que la Pequeña Nube de Magallanes y unas tres veces más extensas que las galaxias ultradifusas con poca materia oscura, tipo van Dokkum). Las simulaciones cosmológicas con materia oscura fría tipo WIMP (formada por partículas con masas entre 10⁹ y 10¹² eV) no son capaces de producir galaxias con las propiedades de Nube. Por supuesto, hasta ahora, ya que Nube se acaba de publicar y los expertos en simulaciones aún no han tenido tiempo de buscar con ahínco galaxias con estas características en sus simulaciones. Habrá que esperar a futuras simulaciones basadas en el modelo cosmológico LCDM.

Lo sorprendente de la galaxia Nube es que se estima que tiene una masa dinámica (debida a su materia oscura) de (2.6 ± 1.7)  × 10¹⁰ masas solares (entre 20 y 150 veces mayor que su masa estelar). Además, su perfil de densidad de masa no se parece al perfil NFW predicho para materia oscura fría de tipo WIMP). Como muestra la figura (parte derecha) el perfil se parece al de un solitón de la ecuación de Schrödinger–Poisson en una teoría de materia oscura ultraligera basada en partículas de tipo axión. Estimando que el núcleo del solitón tiene un radio de (6.6 ± 0.4) kpc, se puede ajustar la masa de la partícula tipo axión (ALP) como (0.9 ± 0.3) × 10⁻²³ eV. Este valor es compatible con algunas estimaciones previas, pero discrepa de las estimaciones basadas en las galaxias satélites de la Vía Lácta, que apuntan a un valor mayor (17.9 ± 3.3) × 10⁻²³ eV. Estas partículas tienen una longitud de onda cuántica en la escala de los kilopársec.

Lo más fascinante es que si esto fuera así, se podrían observar fenómenos cuánticos (un condensado de Bose-Einstein de los axiones) a la escala galáctica (en galaxias enanas extendidas tipo Nube). Esto es alucinante, significa usar galaxias como detectores de partículas de materia oscura. Observar fenómenos cuánticos a escala galáctica es algo de Premio Nobel. A partir de la anchura de las líneas de gas de la galaxia se puede inferior la distribución de masa oscura en la galaxia. Así se obtiene una curva de densidad Σ ​⃰ (masas estelares por kiloparsec cuadrado) respecto al radio r (kiloparsec) que se puede ajustar a las predicciones de los modelos de materia oscura tipo ALP. Gracias a ello se puede estimar la masa de la partícula ALP. La masa estimdada, del orden de 10⁻²³ eV, está en el rango bajo de masas para las ALP compatibles con el modelo LCDM. Masas tan pequeñas son imposibles de estudiar con experimentos en la Tierra. Así que la única posibilidad es estudiarla usando galaxias.

La materia oscura se descubrió en observaciones astrofísicas y cosmológicas; quizás sea gracias a ellas como se desvelará su naturaleza física. Se espera que el Observatorio Vera C. Rubin (el antiguo LSST) observe decenas de galaxias casi oscuras similares a Nube; también se espera que el telescopio espacial de Euclid pueda desvelar muchas más. Nacho predice que se podrán detectar cientos de galaxias de este tipo para 2030. Si se confirma esta predicción, el resultado sería revolucionario en el campo de la materia oscura: se podría estimar de forma precisa de la masa de la partícula de materia oscura y desvelar su naturaleza. Quizás este tipo de instrumentos permitan descubrir la partícula de materia oscura. El fascinante artículo es Mireia Montes, Ignacio Trujillo, …, Javier Roman, «An almost dark galaxy with the mass of the Small Magellanic Cloud,» Accepted in A&A, arXiv:2310.12231 [astro-ph.GA] (18 Oct 2023), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2310.12231.

Comenta Héctor la gran noticia del fin de semana pasado: OpenAI despide a Sam Altman (su CEO), lo contrata Microsoft y luego OpeAI lo vuelve a contratar (como CEO). OpenAI Inc. (incorporated) es una empresa sin ánimo de lucro, pero controla a una empresa con ánimo de lucro limitado OpenAI LP (limited partnership), que se creó para lograr mejor financiación para sus proyectos y poder pagar mejores sueldos. Uno de los grandes inversores de OpenAI LP es Microsoft, que ahora tiene un 49 %.

Mi opinión (irrelevante pues soy inexperto en cuestiones económicas y empresariales) es la siguiente. El consejo directivo de una compañía como OpenAI tiene como objetivo salvaguardar los intereses económicos de la compañía, de sus empleados y de sus accionistas. La destitución del CEO suele derivarse de una gestión egocéntrica que le conduce a liderar proyectos megalómanos susceptibles de agotar los beneficios y las reservas corporativas. Tras el evento OpenAI DevDay, creo que Altman solicitó mayores recursos líquidos para un proyecto confidencial, que ha preocupado al consejo, pues podría acabar agotando los recursos financieros de la empresa y podría conducir a una eventual bancarrota. Sobre el posible proyecto megalómano de Altman no se sabe nada; se ha sugerido que podría ser Q* (Q estrella): pretende combinar aprendizaje no supervisado con refuerzo con el algoritmo A* (A estrella) de búsqueda en árbol. Se suele decir que ChatGPT es un «loro estocástico»; en mi opinión, el futuro Q* evitará este problema usando una base de dato de conocimiento (que garantizará que siempre ofrezca la verdad, sobre todo en cuestiones donde la verdad es imprescindible, como en las matemáticas). Pero requiere vastos recursos computacionales con un coste desorbitado que podría dilapidar las reservas corporativas en poco tiempo.

Aprovechando la coyuntura, Microsoft ha capitalizado la situación contratando a Sam Altman y a Greg Brockman (Presidente de OpenAI Inc.), otorgándoles autoridad para reclutar a los empleados de OpenAI que deseen unirse a ellos. Aprovechando esta oportunidad, 650 empleados de los 770 de OpenAI, incluida la nueva CEO interina Mira Murati, han expresado en una carta abierta su intención de seguir a Altman y a Brockman en Microsoft. Como  es obvio, esto es una bomba que ha explotado en el interior del consejo directivo de OpenAI. Microsoft ha logrado reconfigurar dicho consejo y que Altman retorne a ser el CEO de OpenAI, ahora con plenos poderes. En este escenario, el único beneficiario claro es Microsoft: en caso de que Altman conduzca a la ruina a OpenAI LP, Microsoft podría adquirirla a un precio ventajoso; y en caso de éxito del proyecto secreto de Altman, Microsoft lograría beneficios sustanciosos. Ahora mismo, Microsoft no puede perder y, además, controla de facto el consejo directivo de OpenAI. Una jugada maestra de Satya Nadella (CEO de Microsoft).

Más información en «OpenAI announces leadership transition,» OpenAI, 17 Nov 2023; Will Knight, «OpenAI destituye a su CEO, Sam Altman», Wired.com, 17 nov 2023; Javier Pastor, «El culebrón de OpenAI sigue dando vueltas sobre sí mismo: el regreso de Sam Altman es ahora una posibilidad», Xataka, 21 nov 2023; Javier Pastor, «Tras cinco días de caos, Sam Altman volverá a ser el CEO de OpenAI. Lo hará con más poder que nunca», Xataka, 22 nov 2023; Javier Lacort, «El culebrón de Sam Altman en OpenAI sigue sin resolver el misterio más importante: por qué le despidieron», Xataka, 22 nov 2023; Javier Pastor, «Antes de despedir a Altman, OpenAI hizo un descubrimiento. Uno que plantea una «amenaza para la humanidad»», Xataka, 23 nov 2023; Anna Tong, Jeffrey Dastin, Krystal Hu, «Exclusive: OpenAI researchers warned board of AI breakthrough ahead of CEO ouster, sources say,» Forbes, 23 Nov 2023.

Nos cuenta Héctor el lanzamiento de la Misión Starship IFT-2 de SpaceX. Recomiendo leer a nuestro genial «astrotranstornado» Daniel Marín, «Misión Starship IFT-2: despegue exitoso y destrucción de las dos etapas,» Eureka, 18 nov 2023, y el podcast «Radio Skylab 2×012: Separación», Eureka, 22 nov 2023. Copio extractos de su pieza: «El despegue del mayor sistema de lanzamiento orbital de la historia ha sido todo un éxito, a pesar de que se han destruido las dos etapas con el sistema de terminación de vuelo (FTS, por Flight Termination System). Esta es la segunda misión de prueba del sistema Starship, misión IFT-2 (por Integrated Flight Test 2), el 18 de noviembre de 2023 a las 13:02 UTC. El Super Heavy B9 (Booster 9) y la nave S25 (Starship 25) alzaron el vuelo desde la rampa OML (Orbital Launch Mount) de Starbase (Boca Chica, Texas)».

«El mayor cohete jamás construido se elevó majestuosamente, propulsado por 33 motores Raptor 2 (que usan metano líquido como combustible). Pero tras la separación de la segunda etapa, fallaron en secuencia 6 motores del B9 (de los 13 que continuaban encendidos); se decidió activar el sistema de destrucción de vuelo FTS, destruyendo el B9. La S25 continuó ascendiendo sin problemas con sus 6 Raptor funcionando; pero 8 segundos antes del apagado programado de los motores, el sistema FTS de la S25 también se activó, desintegrando el vehículo a una altitud de 148 kilómetros y unos 24 100 km/h. Todavía no está claro qué pasó con la S25. Para SpaceX la misión ha sido éxito. Aunque fracasó la parte final de la misión, tanto el aterrizaje controlado del B9 frente a las costas de Texas antes de hundirse, como la reentrada de la S25 en el Pacífico donde chocaría contra la superficie del océano a alta velocidad. La pregunta ahora es, ¿cuándo veremos un tercer vuelo? Todavía es pronto para saberlo; pero la S28 y el B10 ya están listos para tomar el relevo».

Nos cuenta Héctor que continúa la polémica con las microesférulas encontradas por Avi Loeb en el Pacífico. En ciencia la explicación más parsimoniosa debe ser preferida (principio de la navaja de Ockham). Estas microesférulas BeLaU (bautizadas así por su contenido anómalo en berilio, lantano y uranio respecto a las condritas de los asteroides) según Loeb tienen su origen en el supuesto asteroide interestelar IM1 (CNEOS 2014). Pero se publica en RNAAS (revista de la American Astronomical Society en la que se publican notas o artículos cortos sin pasar por revisión por pares) que su composición es compatible con las cenizas de carbón de origen antropogénico. La composición de estas cenizas (generadas en centrales eléctricas de carbón) contiene niveles de berilio, lantano, uranio y níquel muy similares a los observados en las microesférulas recogidas por Loeb. Así que todo apunta a que su origen es terrestre, a pesar de que Loeb afirme que es extraterrestre en su último libro «Interstellar: The Search for Extraterrestrial Life and Our Future Beyond Earth» (2023). El artículo es Patricio A. Gallardo, «Anthropogenic Coal Ash as a Contaminant in a Micro-meteoritic Underwater Search,» Research Notes of the AAS (RNAAS) 7: 220 (Oct 2023), doi: https://doi.org/10.3847/2515-5172/ad03f9.

Por supuesto, no es la única crítica que merece el trabajo  de Loeb: no hay pruebas fehacientes de que CNEOS 2014 sea interestelar (aunque Héctor así lo cree^(∗)), ni pruebas fehacientes de que los restos encontrados por Loeb sean de CNEOS 2014, ni evidencias de que las microesférulas sean de origen interestelar, ni mucho menos de que sean resultado de la tecnología extraterrestre. Nos lo resumen Steve Desch, Alan Jackson, «Critique of arXiv submission 2308.15623, «Discovery of Spherules of Likely Extrasolar Composition in the Pacific Ocean Site of the CNEOS 2014-01-08 (IM1) Bolide», by A. Loeb et al,» arXiv:2311.07699 [astro-ph.EP] (13 Nov 2023), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2311.07699; se hace eco de dichas críticas el gran divulgador de la astrofísica Ethan Siegel, «Harvard astronomer’s “alien spherules” are industrial pollutants,» Starts With a Bang, 14 Nov 2023.

Héctor destaca que estos artículos críticos contra Loeb no han pasado por revisión por pares. Además, nos recuerda que un artículo nunca es la verdad absoluta; y mucho menos una nota en RNAAS o un artículo en arXiv, que por su formato no será enviado a ninguna revista. Pero como no podía ser de otra manera, siendo un escritor de éxito con sus libros «ufológicos», Loeb ha respondido a las críticas: solo le critica la gente que no tiene la mente abierta a los misterios del universo. Si quisieras leerla de primera mano, Avi Loeb, «New Knowledge Must Be Learned, Not Preached,» Blog de Avi Loeb, 16 Nov 2023.

^(∗) En Twitter Héctor nos aclara esto: «Solo quiero matizar una frase, por alusiones. No es que yo crea que IM1 es interestelar. Lo que digo es que, con lo que sabemos hasta ahora, lo más probable (de lejos) es que lo sea. Pero no con seguridad».

Y pasamos a Señales de los Oyentes. Primero, rectifico mi respuesta a P en Señales de los Oyentes del episodio 438. P preguntaba «¿Existen discrepancias entre la acreción de un agujero negro y la expulsión de su inverso temporal?» Yo no entendí su pregunta, pues la palabra «discrepancia» se puede usar para comparar cosas como dos teorías, pero creo que no se puede usar para comparar un proceso irreversible y su inverso temporal. En un comentario en este blog aclaró su pregunta. La parafraseo: afirma que «totalmente trivial» que el inverso temporal de la acreción en un agujero negro de Schwarzchild es equivalente a la expulsión de materia de un agujero blanco de Schwarzchild. Su pregunta era ¿qué pasa en el caso de un agujero negro que exista en la Naturaleza? Se refiere a los agujeros negros de tipo Kerr, los únicos que pueden existir en la Naturaleza. La métrica de Kerr no predice la existencia de agujeros blancos, a diferencia de la métrica de Schwarzchild. Esta última describe un agujero negro en su futuro y un agujero blanco en su pasado; pero la métrica de Kerr describe infinitos agujeros negros de tipo Kerr en el futuro y en el pasado. Según la solución matemática de Kerr para una agujero negro en rotación no existen agujeros blancos en rotación; la razón es que la rotación destruye la simetría temporal de la métrica. Por tanto, no es cierto que la acreción en un agujero negro de Kerr se pueda interpretar como la expulsión de un agujero blanco de Kerr, pues esto último no existe. Por supuesto, quizás P tenga en mente una descripción local, en un entorno del horizonte; para ello se puede usar una métrica de Kerr–Vaidya, que tiene simetría temporal, como en el caso de Schwarzchild, en cuyo caso la respuesta sería la misma «totalmente trivial» de P. Pero en ningún caso se puede interpretar esta solución local como un agujero blanco. Los agujeros blancos no existen en la Naturaleza y la métrica de Kerr predice dicho hecho.

Cristina Hernández García​ pregunta: ¿Los axiones han de ser partículas de Majorana? ¿Lo que tendríamos es una especie de condensado nuboso de axiones de baja interacción por tener muy poca energía, pero con muchísimos [a la] vez?» Contesto que los axiones no son partículas de Majorana, que son fermiones, pues los axiones son bosones escalares (de espín cero, como el Higgs). Los axiones (o en rigor las partículas de tipo axión) como candidatos a la materia oscura forman un condensado de Bose–Einstein con una longitud de onda enorme, comparable al tamaño de una galaxia. En cuanto a la autointeracción, Montes, Trujillo et al. han usado un modelo sin autointeracción (Hsi-Yu Schive, Tzihong Chiueh, Tom Broadhurst, «Cosmic structure as the quantum interference of a coherent dark wave,» Nature Physics 10: 496-499 (2014), doi: https://doi.org/10.1038/nphys2996), basado en la aproximación no relativista descrita con una ecuación de Schrödinger–Poisson. En cuanto a las intertacciones entre los axiones, en los modelos que se basan en un condensado de Bose–Einstein no se predicen autointeracciones (axiones interaccionando con axiones), sin embargo, dado que ciertos límites cosmológicos excluyen los axiones con masas inferiores a 10⁻²¹ eV, se ha propuesto la existencia de autointeracciones que explican lo que serían observaciones aparentes de masas del orden de 10⁻²³ eV (Vincent Desjacques, Alex Kehagias, Antonio Riotto, «Impact of ultralight axion self-interactions on the large scale structure of the Universe,» Phys. Rev. D 97: 023529 (25 Jan 2018), doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.97.023529). Por cierto, en el podcast menciono un artículo del grupo de Michinel (con quien he publicado un artículo sobre cristales líquidos) como si hubiera estudiado un modelo axiónico con autointeracción, pero ahora comprueba que me he confundido y, aunque la menciona, no la tiene en cuenta en su estudio del cúmulo galáctico Abell 3827 (Angel Paredes, Humberto Michinel, «Interference of dark matter solitons and galactic offsets,» Physics of the Dark Universe 12: 50-55 (2016), doi: https://doi.org/10.1016/j.dark.2016.02.003).

Javier Benavides pregunta: «¿Puede un agujero negro «comer» materia oscura? ¿Cómo cambia la cosa? ¿Puede haber agujeros negros de materia oscura? ¿Cómo serían?» Comento que en la gravitación lo que gravita es la densidad de energía (en rigor, de energía y momento lineal). Por tanto, para un agujero negro no hay ninguna diferencia entre la radiación, la materia y la materia oscura. Un agujero se «come» la materia oscura exactamente igual que la materia bariónica o que la radiación. Y, por supuesto, gran parte de la energía de muchos agujeros negros tiene su origen en materia oscura durante el colapso que llevó a su formación. No hay ninguna diferencia. Ante esta pregunta, Gastón recordaría que los agujeros negros no tienen pelo. 

Roberto Gutiérrez​ pregunta: «Ya que habéis hablado de Plutón, he hecho una pregunta sobre esto algunas veces, pero no tengo fortuna… ¿Se sabe algo más sobre cómo se explica el calor interno de un cuerpo tan pequeño?» Comenta Héctor que puede ser debido a fuerzas de marea, ya que se trata de un sistema binario, formado por dos grandes cuerpos, Plutón y Caronte. Yo comento que el origen más plausible del sistema binario Plutón–Caronte es una reciente colisión lenta entre ambos, que provocaría que el interior de Plutón sigue siendo caliente. La idea es muy antigua, c. 1984 (Robin M. Canup, «A Giant Impact Origin of Pluto-Charon,» Science 307: 546-550 (28 Jan 2005), doi: https://doi.org/10.1126/science.1106818), habiendo sido reforzada por las observaciones de Caronte obtenidas por la sonda New Horizon (William B. McKinnon, S.A. Stern, …, K. Ennico Smith, «Origin of the Pluto–Charon system: Constraints from the New Horizons flyby,» Icarus 287: 2-11 (01 May 2017), doi: https://doi.org/10.1016/j.icarus.2016.11.019). 

¡Que disfrutes del podcast!