Podcast CB SyR 459: BabyLM Challenge, arqueomagnetismo mesopotámico, cosmología de DESI DR1, GW230529 en salto de masa y nuevo titanosaurio uruguayo

Por Francisco R. Villatoro, el 12 abril, 2024. Categoría(s): Astrofísica • Ciencia • Energía oscura • Física • Informática • Noticias • Physics • Podcast Coffee Break: Señal y Ruido • Recomendación • Science ✎ 8

Te recomiendo disfrutar del episodio 459 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [Acast AAcast BiVoox AiVoox BiTunes A y iTunes B], titulado “Ep459: BabyLM; Arqueomagnetismo; DESI; Gravitondas; Titanosaurio», 11 abr 2024. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. En el episodio de hoy: Cara A: El día en que se acaben los eclipses (5:00). Se anuncia el premio Irene González en la reunión de la American Astronomical Society (15:00). BabyLM Challenge (16:00). Cara B: Ladrillos mesopotámicos y campo magnético (00:12). Primeros resultados de DESI tras su primer año (DESI 2024 III, IV, VI) (29:12). GW230529, la primera onda gravitacional en el salto de masa (1:35:12). Nuevo titanosaurio de Uruguay (1:52:12). Imagen de portada realizada por Héctor Socas. 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 459 cara A en Acast.

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Como muestra el vídeo participamos por videoconferencia Héctor Socas Navarro @HSocasNavarro (@pCoffeeBreak), María Ribes Lafoz @Neferchitty, Sara Robisco Cavite @SaraRC83,  José Alberto Rubiño @JARubinoM (solo cara B), y Francis Villatoro @emulenews. Por cierto, agradezco a Manu Pombrol @Manupombrol el nuevo diseño de mi fondo para Zoom. Muchas gracias, Manu. Este episodio está patrocinado por BABBEL; entra en www.babbel.com/empezar y usa el código COFFEBREAK para conseguir tus 3 meses gratis.

Tras la presentación, Héctor nos anuncia que la próxima semana estaremos de celebración (¿por qué será, será?). Además, nos recuerda que un día se acabarán todos los eclipses totales; pero será dentro de unos 624 millones de años ((la incertidumbre del calculito está en la segunda cifra significativa). Una buena excusa para que seamos conscientes de la suerte de vivir estos tiempos (Héctor en X).

El pasado 8 de abril falleció a los 94 años Peter Higgs (Premio Nobel de Física en 2013), uno de los padres del mecanismo de rotura de la simetría de Englert–Brout–Higgs. La única persona que bautiza con su apellido una partícula del modelo estándar que haya sido descubierta: el bosón de Higgs. Hablaremos en detalle de Higgs la próxima semana (porque hoy no pueden intervenir ni Jose, que le conoció en persona, ni Gastón, que también quiere loarle). Los obituarios decoran todos los grandes medios: Davide Castelvecchi, «Peter Higgs: science mourns giant of particle physics. The British physicist, who has died aged 94, predicted the existence of the Higgs boson in the 1960s,» Nature, 10 Apr 2024, doi: https://doi.org/10.1038/d41586-024-01069-6; «Muere Peter Higgs, el descubridor teórico del bosón de Higgs. El físico británico ganador del Premio Nobel, una persona modesta y sencilla, ha fallecido en su casa de Edimburgo a los 94 años. A mediados de los años 60 predijo, junto a otros dos científicos, un mecanismo y una partícula que ayudan explicar el origen de la masa y el universo que nos rodea,» Agencia SINC, 10 abr 2024; y muchas más. Por cierto, Alberto Casas, (IFT) y yo somos entrevistados por Samuel A. Pilar en «Bosón de Higgs: qué es y por qué es tan importante,» RTVE, 10 abr 2024.

También se ha anunciado el premio Irene González en la reunión de la American Astronomical Society (que adelantamos en primicia en el CB SyR 434, LCMF, 20 oct 2023). Más información en Nicki Viall, «TESS, SPD Business Meeting and Mid-Career Award! The consensus is to name the prize in honor of Irene González Hernández,» Solar News, 31 Mar 2024; «Irene González Hernández,» The Solar Physics Division of the American Astronomical Society, 14 Sep 2023 [Google Doc].

María nos comenta el BabyLM Challenge (https://babylm.github.io/), que se celebró en 2023 y se volverá a celebrar en 2024. Ya sabes que están de moda los Grandes Modelos de Lenguaje o LLM (Large Language Models), la idea de este reto es avanzar en los Pequeños Modelos de Lenguajes, tipo Bebé, BabyLM. En estos modelos se usan muy pocos datos, tratando de imitar cómo aprenden los humanos. Los bebés adquieren un lenguaje, no aprenden un lenguaje, hasta el primer año de vida. Dice María que los bebés hacen análisis estadístico de los sonidos, aceptan ciertos sonidos y descartan otros.

En el reto de 2023 faltó la multimodalidad, ahora muy de moda, porque el aprendizaje del lenguaje humano es multimodal. Por ello, en el reto de 2024 se ha decidido incluir información multimodal. El nuevo corpus contiene, además de 100 millones de palabras en texto y 10 millones de palabras individuales, 50 millones de imágenes emparejadas con 50 millones de palabras. A María le interesa este reto porque su objetivo último es entender el desarrollo del lenguaje en los humanos, desde que son bebés hasta que llegan a adultos.

El Call for Papers del BabyLM Chanllenge 2023 es «Call for Papers — The Alex Warstadt, Leshem Choshen, …, Chengxu Zhuang, «BabyLM Challenge: Sample-efficient pretraining on a developmentally plausible corpus,» arXiv:2301.11796 [cs.CL] (27 Jan 2023), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2301.11796; y el nuevo de 2024 es Leshem Choshen, Ryan Cotterell, …, Chengxu Zhuang, «[Call for Papers] The 2nd BabyLM Challenge: Sample-efficient pretraining on a developmentally plausible corpus,» arXiv:2404.06214 [cs.CL] (09 Apr 2024), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2404.06214. Las Actas del BabyLM Challenge 2023 (merece la pena leer muchos de los artículos) están en Alex Warstadt et al. (Editors), «Proceedings of the BabyLM Challenge at the 27th Conference on Computational Natural Language Learning,» Association for Computational Linguistics (2023), https://aclanthology.org/2023.conll-babylm.

María también nos comenta un artículo en PNAS sobre ladrillos mesopotámicos y el campo magnético terrestre. Se ha estudiado la intensidad arqueomagnética en 32 ladrillos con inscripciones horneados en Mesopotamia del tercer al primer milenio a.e.c. que están bien fechados (por que mencionan a 12 reyes con reinados bien fechados). Gracias a estos ladrillos se puede reconstruir el comportamiento del campo magnético terrestre durante este período arqueológico, en especial, sobre la anomalía geomagnética de la Edad del Hierro Levantina (LIAA), un periodo de alta intensidad del campo magnético entre 1050 y 550 a.e.c.

Lo más relevante en Arqueología es que se proporciona una base para la datación arqueomagnética de otras piezas. Héctor nos comenta como para estas medidas se el llamado momento dipolar axial virtual (VADM, Virtual Axial Dipole Moment), que se usa para tener un sistema de referencia común a toda la Tierra para comparar el campo magnético entre diferentes regiones (el campo magnético varía mucho de un lugar a otro por su origen dinámico en la convección see campo magnético desde hace unos 3 400 millones de años. Desde hace unos 2 000 millones de años aproximadamente, el campo magnético se debe al efecto dinamo del núcleo externo (hierro y níquel) que presenta movimientos de convección. El artículo es Matthew D. Howland, Lisa Tauxe, …, Erez Ben-Yosef, «Exploring geomagnetic variations in ancient Mesopotamia: Archaeomagnetic study of inscribed bricks from the 3rd–1st millennia BCE,» PNAS 120: e2313361120 (18 Dec 2023), doi: https://doi.org/10.1073/pnas.2313361120; más información divulgativa en la nota de prensa de Laura Geggel, «Iron oxide baked into Mesopotamian bricks confirms ancient magnetic field anomaly,» Live Science, 20 Dec 2023.

Nos cuenta Alberto los primeros resultados de DESI BASO tras su primer año (DESI DR1, Data Release 1). DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) tiene como objetivo (tras cinco años) es estudiar una región de cielo de 14200 grados cuadrados (un 34 % del cielo completo); esto corresponde a unas diez veces el catálogo Sloan SDSS. Comenta Héctor que DESI usa un telescopio de 4 metros, Mayall en el Observatorio Nacional de Kitt Peak (Montañas Quinlan, desierto de Sonora, Arizona, Estados Unidos). Cada imagen de DESI realiza el espectro de 5000 objetos mediante un sistema de sendas fibras ópticas. El objetivo principal es estudiar la energía oscura para ver si es o no es compatible con la constante cosmológica, por ello usa objetos con desplazamiento al rojo z < 1, dominados por la energía oscura, y con z > 1, donde la energía oscura no es relevante (el corte está en z < 4.2).

En el DR1 se estudian las observaciones entre el 14 de mayo de 2021 hasta el 14 de junio de 2022. Solo se han estudiado 7500 grados cuadrados (un 18 % del cielo completo), con 6 millones de objetos extragalácticos con desplazamiento al rojo en el rango 0.1 < z < 4.2. Recuerda que un volumen con z < 4.2 tiene unos 18600 Mpc de radio, mientras uno con z < 1100 tiene unos 49100 Mpc de radio, luego su cociente es de un 5.5 % (así que se está observando el 0.34 × 0.055 = 1.8 % de todo el universo). Los resultados son compatibles con el modelo cosmológico de consenso ΛCDM con una densidad de materia de Ωm = 0.295 ± 0.015. En combinación con los datos del CMB se estima la constante de Hubble en H0 = (68.52 ± 0.62) km/s/Mpc. Y en combinaciópn con el CMB de Planck y de ACT se obtiene Ωm = 0.307 ± 0.005 y H0 = (67.97 ± 0.38) km/s/Mpc (ambos resultados con una incertidumbre muy pequeña).

Alberto destaca que hay un punto anómalo en los resultados para z = 0.51 (el punto amarillo en el panel derecha de esta figura); este punto difiere del observado por SDSS y eBOSS. No queda claro del artículo cuál es su influencia en los resultados cosmológicos obtenidos. En mi opinión, cuando se publique DESI DR2 tras 3 años, este comportamiento anómalo se relajará. Máxime cuando para z < 0.6 los datos de DESI DR1 cubren un volumen efectivo más pequeño que los de SDSS; problema que se resolverá en el DESI DR2.

Lo que más ha sido divulgado es la posibilidad de ir más allá del modelo ΛCDM. Para la ecuación de estado de la energía oscura (ωCDM), DESI BAO obtiene ω = −0.99+0.15−0.13, en perfecto acuerdo con ω = −1 (ΛCDM). Sin embargo, cuando se toma ω(a) = ω0 + ωa(1 − a), se obtiene que la combinación de DESI con el CMB prefiere un valor ω0 > −1 y ωa < 0 con 2.6 sigmas de significación. El resultado concreto depende del conjunto de supernovas SN Ia que se use: ω0 = −0.827 ± 0.063, y ωa = −0.75+0.29−0.25, para DESI+CMB+PantheonPlus (2.5 sigmas), ω0 = −0.64 ± 0.11, y ωa = −1.27+0.40−0.34, para DESI+CMB+Union3 (3.5 sigmas), y ω0 = −0.727 ± 0.067, y ωa = −1.05+0.31−0.27, para DESI+CMB+DESY5 (3.9 sigmas). Hay que tener mucho cuidado con exagerar esta conclusión, pues el modelo ω0ωa tiene 8 parámetros, mientras el ΛCDM solo tiene 6 parámetros («Cómo dibujar un elefante con solo cuatro números complejos», LCMF, 27 may 2010); la diferencia entre ambos ajustes es pequeña y siempre hay que preferir un modelo con menos parámetros. Se ha estimado la suma de las masas de los neutrinos combinando DESI con CMB dando lugar a Σmν < 0.072 (0.113) eV al 95 % de confianza estadística para Σmν > 0 (Σmν > 0.059) eV.

Sin lugar a dudas la mayor relevancia de los nuevos datos es que confirman el modelo ΛCDM y que, combinados con el CMB observado por el telescopio Planck, reducen la incertidumbre de sus parámetros. El artículo principal es DESI Collaboration, «DESI 2024 VI: Cosmological Constraints from the Measurements of Baryon Acoustic Oscillations,» arXiv:2404.03002 [astro-ph.CO] (03 Apr 2024), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2404.03002; también se han publicado dos artículos más sobre BAO y cuásares: DESI Collaboration, «DESI 2024 III: Baryon Acoustic Oscillations from Galaxies and Quasars,» arXiv:2404.03000 [astro-ph.CO] (03 Apr 2024), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2404.03000, y «DESI 2024 IV: Baryon Acoustic Oscillations from the Lyman Alpha Forest,» arXiv:2404.03001 [astro-ph.CO] (05 Apr 2024), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2404.03001.

Me toca comentar la última onda gravitacional, GW230529, la primera con un agujero negro en el salto de masa. Se ha observado en el Run O4a con un único detector, LIGO Livingston, porque LIGO Hanford no estaba tomando datos, y Virgo y KAGRA no tenía sensibilidad suficiente. Se ha observado el 29 de mayo de 2023 a las 18:30 una señal asociada a la fusión de un objeto con masa entre 2.5 y 4.5 M⊙, dentro del salto de masa, y otro objeto con una masa 1.2 y 2.0 M⊙ (medidas al 90 % de nivel de credibilidad); no se sabe su naturaleza pero se cree que el más masivo es un agujero negro y el menos masivo es una estrella de neutrones. La señal GW230529_181500 es la primera que muestra un agujero negro con una masa menor de 5 M⊙ al 99 % de credibilidad (y mayor de 3 M⊙).

La señal solo ha sido detectada por LIGO Livingston, con una alta relación señal/ruido, SNR, mayor de 11, y una tasa de falsas alarmas (FAR, por False Alarm Rate) de más de 60 años. Con único detector no se puede estimar bien la región del cielo donde ha ocurrido la fusión y también se tiene mucha incertidumbre en sus parámetros. Sin embargo, se ha usado para estimar la probabilidad de realizar observaciones multimensajero, cuando los dos LIGO estén acompañados de Virgo en el Run O4b; se ha obtenido 55+127−47 Gpc−3 yr−1. Aún así, hay que ser cautos con todas las consecuencias de este artículo: The LIGO Scientific Collaboration, the Virgo Collaboration, the KAGRA Collaboration, «Observation of Gravitational Waves from the Coalescence of a 2.5−4.5 M⊙ Compact Object and a Neutron Star,» arXiv:2404.04248 [astro-ph.HE] (05 Apr 2024), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2404.04248. Más información divulgativa en «Detectada la fusión entre una estrella de neutrones y un objeto desconocido. Más ligero que un agujero negro, pero más pesado que una estrella de neutrones», Agencia SINC, 11 abr 2024; Mar Ferragut Rámiz, «La UIB participa en la detección de la fusión entre una estrella de neutrones y un objeto compacto desconocido. Una de las investigadoras del grupo GRAVITY de la Universitat estaba de guardia cuando se detectó esta onda gravitacional el pasado 29 de mayo,» Diario de Mallorca, 05 abr 2024; etc.

Sara nos cuenta el descubrimiento de un nuevo titanosaurio de Uruguay. Se ha encontrado en los depósitos del Cretácico Superior de Uruguay, de hasta 200 m de espesor. Ahora se analizan sesenta vértebras caudales, fragmentos de huesos largos, fragmentos de cáscara de huevo y otros restos. Se ha logrado identificar en ellos un nuevo titanosaurio uruguayo que muestra una combinación única de caracteres (primer centro caudal biconvexo, forámenes neumáticos en los centros caudales más anteriores, tuberosidades dorsales en los procesos transversales de las vértebras caudales anteriores, perilla fibular bien desarrollada, astrágalo piramidal), junto con cóndilos de los centros caudales medios con contorno hexagonal. Por todo ello se ha propuesto un nuevo género y una nueva especie, Udelartitan celeste. El análisis filogenético basado en estos fósiles apunta o bien a un saltasaurino saltasáurido, o bien a un saltasauroido no saltasáurido.

El holotipo de este animal está dado por tres vértebras (en verde en la figura), nos cuenta Sara. Este titanosaurio es «pequeño» (para ser un titanosaurio) con solo entre 15 y 16 metros. Todo apunta a que al menos dos linajes de titanosaurios estuvieron presentes en el Cretácico Tardío de Uruguay: Saltasauroidea y Aeolosaurini. Matías Soto, José l. Carballido, …, Daniel Perea, «Phylogenetic relationships of a new titanosaur (Dinosauria, Sauropoda) from the Upper Cretaceous of Uruguay,» Cretaceous Research 105894 (26 Mar 2024), doi: https://doi.org/10.1016/j.cretres.2024.105894.

Hoy no tenemos Señales de los Oyentes. ¡Que disfrutes del podcast!



8 Comentarios

  1. Apropiado, el baby talk de Ribes y su costumbre de llamar niños a los oyentes, para hablar de BabyLM. A veces habla muy bajito, como si te contara un secreto, forzando la atención, hasta que Socas tiene que pedirle porfavor que hable más alto. No quiero hacer más sangre por una preferencia, la misofonía que me produce esa voz tan melosa.

    Me alegra que los lingüistas reconozcan como un error el innatismo de la gramática generativa y los universales lingüísticos de Chomsky (que se sacó de la manga, porque nunca intentó justificarlo con un correlato neurológico o genético). Era platonismo en vena y nos lo tragamos durante décadas, porque patatas. También me alegra que vuelvan a la senda de los modelos interaccionistas sobre la adquisición del lenguaje. Es decir, a Vygotsky.
    Claro que la capacidad para aprender un idioma es innata. Por eso yo hablo y mi gato no. Pero nada en los idiomas es innato. Cuando hablamos de la capacidad innata para aprender una conducta y cognición, pero no se produce una asimilación genética de esa conducta y cognición, el nombre a reivindicar no es Chomsky. Es James Mark Baldwin.
    El lenguaje no es una capacidad «casi mágica». Es un conjunto de tecnologías comunicativas. Por eso no es la sintaxis, sino la praxis, lo que construye el significado. En esto también acierta el segundo Wittgenstein (contra la tendencia logicista que defendió al principio). «El significado es el uso», en el contexto concreto de una comunidad de hablantes y los juegos lingüísticos que son su forma de vida. Por eso funcionan un poco mejor los modelos multimodales de lenguaje artificial (de AGI mejor no hablamos). Porque para aprender a hablar y comprender lo que se dice, hace falta un cuerpo consciente en interacción con otros hablantes y con el mundo, con propósitos y con capacidad para aceptar tácitamente unas reglas arbitrarias de juego.

    No me parece relevante la diferencia entre aprendizaje y adquisición. Todo aprendizaje es una adquisición y toda adquisición de una nueva conducta es aprendizaje. La diferencia relevante es la que señala Kevin Laland entre entre aprendizaje inconsciente, aprendizaje por imitación y enseñanza intencionada.

  2. ¿La música es innata? ¿no hay muchos estilos musicales a lo largo de las culturas? pero en todos hay sonidos concordantes dentro de acordes y en el tiempo más disonancias que varían entre culturas y estilos musicales como si fuera un problema que se le añaden variaciones que se han de aprender o educar a escuchar al cerebro además siguiendo ritmos y sonidos de acompañamiento que marcan distribuciones temporales que podemos seguir y repetir sin necesidad de ponernos a contar simplemente nos sale. Pero cada composición y cada estilo la genera alguien (bueno ya hacen IAs https://suno.com/), es como si el cerebro contara innatamente sin simbolismo para saber tiempos o lo que se tarda en andar una distancia o lo que sea pero también para ordenar cosas temporalmente y en ese orden meter melodías y cantos tan complejas como cosas dichas con palabras y de hecho a menudo cantadas con palabras (a menudo mucho más sencillas que cosas habladas normales y a veces mucho más complejas)

    1. Francis, soy un lego buscando encontrar una explicación de como se forma la transición Lyman-alfa del hidrógeno neutro y tengo más dudas que conocimiento, pero creo entender que si el único electrón del hidrógeno es impactado por un fotón u otra partícula y no resulta expulsado volverá emitiendo la energía que recibió en forma de fotones . Ahora cómo relacionar eso con la luz de los cuásar, las nubes de hidrógeno y nosotros?

      1. Branco, la serie de Lyman de transiciones atómicas del hidrógeno neutro (un electrón ligado a un protón) corresponde a las transiciones entre el nivel de energía fundamental (n=1) y los demás niveles; en concreto, la transición alfa de Lyman (Lyman-alfa o Ly-α) es la primera transición posible en el hidrógeno (H), entre el nivel n=1 y el primer nivel excitado n=2. La línea Lyman-alfa puede ser de emisión (H en n=2 pasa a H en n=1 y emite un fotón) o de absorción (un fotón impacta en H en n=1 que pasa a H en n=2).

        Quizás tu confusión proviene de la existencia del corte Lyman-alfa. En las observaciones astrofísicas de cuásares, nubes de hidrógeno y otros objetos se observa la línea Lyman-alfa de absorción debida a que los fotones de alta energía impactan sobre nubes de hidrógeno provocando la excitación de los átomos (de n=1 a n=2). Si un fotón tiene exactamente la energía exacta para la transición se observará una línea oscura individual sobre un fondo luminoso; pero esto solo ocurre en laboratorio con luz láser. En astrofísica los fotones tienen un espectro continuo, con muchos fotones con energías superiores a la mínima para la transición Lyman-alfa; dichos fotones provocan la transición electrónica n=1 a n=2 y pierden energía en el proceso (recuerda que la energía siempre se conserva), pasando a otra región del espectro (con lo que «desaparecen» de su región original del espectro). Por ello, lo que se observa es el corte Lyman-alfa, un oscurecimiento del espectro a partir de la posición de la línea Lyman-alfa. Este corte Lyman-alfa se usa para determinar el desplazamiento al rojo del objeto.

        El corte Lyman-alfa presenta un pico de intensidad debido a la emisión de la línea Lyman-alfa. Como comentas, el hidrógeno excitado en n=2 se desexcita en n=1 emitiendo un fotón con la energía de dicha transición; dicha línea de emisión se observa como el pico de intensidad que marca la posición del corte de Lyman-alfa. Dicha emisión no afecta al oscurecimiento más allá del corte y, además, facilita la observación del corte y, con ella, la determinación del desplazamiento al rojo del objeto.

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