Te recomiendo disfrutar del episodio 468 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVoox A, iVoox B; iTunes A y iTunes B], titulado “Ep468: Noticias del Espacio; Gliese 12 b; Conferencias de Cuerdas; Defectos Topológicos», 13 jun 2024. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. Cara A: Universo entre Canciones (8:20). Fallecimiento de Bill Anders y Ed Stone (12:30). Prueba IFT4 de Starship (hablamos de IFT3 en el ep 456) (20:00). Patrocinio de Babbel (código COFFEEBREAK en la oferta de 3 meses + 3 meses gratis) (44:30). La noticia de los defectos topológicos como materia oscura (sobre defectos topológicos hablamos en ep250) (48:00). Cara B: La noticia de los defectos topológicos como materia oscura (sobre defectos topológicos hablamos en ep250) (00:01). Recogida de muestras lunares de Chang’e 6 (11:51). Conferencia Benasque (Huesca) y Amplitudes 2024 (20:51). Las auroras de Mayo vistas por la sonda MAVEN en Marte (ver ep454 para corrientes ionosféricas inducidas) (47:41). Gliese 12 b, un exoplaneta templado a solo 12pc (55:21). Cómo usar una misión a Urano para detectar ondas gravitacionales (1:25:51). Señales de los Oyentes (1:49:00). 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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Como muestra el vídeo participamos por videoconferencia Héctor Socas Navarro @HSocasNavarro (@pCoffeeBreak), José Edelstein @JoseEdelstein, Gastón Giribet @GastonGiribet, y Francis Villatoro @eMuleNews. Por cierto, agradezco a Manu Pombrol @ManuPombrol el nuevo diseño de mi fondo para Zoom. Muchas gracias, Manu.

Tras la presentación de Héctor, Jose anuncia su espectáculo Universo entre Canciones, junto a Lore Edelstein (su hermana) y Daniela de Rito. Están de gira por España en nueve ciudades (https://linktr.ee/universoentrecanciones): Castejón de Sos el 19 de junio, Lleida el 21 de junio, Barcelona el 22 de junio, Santiago de Compostela el 28 de junio (entrada libre), Lugo el 29 de junio, Vigo el 30 de junio y Madrid el 4 de julio (entrada libre).

Nos cuenta Héctor que han fallecido el astronauta Bill Anders y el científico Ed Stone. Por un lado, Anders es «el primer ser humano que fotografió la Tierra desde la Luna» en  la misión Apolo 8 en 1968 (Daniel Marín, «Falleció Bill Anders», Eureka, 09 jun 2024). La famosa foto «Amanecer de la Tierra» (Earthrise) fue tomada por Anders tras quedarse con la boca abierta al ver la canica azul de nuestro planeta salir por el horizonte lunar; tomó una foto en blanco y negro, y luego tomó dos fotos color (la primera de ellas es la famosa). Falleció haciendo acrobacias con una antigua avioneta ​​modelo Beechcraft T-34 de los años 1950; estaba haciendo un vuelo invertido y cayó a plomo contra el agua, donde se hundió. Más información en Matías S. Zavia, «Estuvo en el primer vuelo a la Luna, cambió el mundo con una foto y ha muerto a los 90 años haciendo piruetas en un avión,» Xataka, 08 jun 2024.

Por otro lado, Stone fue el científico jefe de la misión Voyager, que llegó a director del JPL y ha sido científico en la reciente Sonda Solar Parker («Ed Stone, Former Director of JPL, Voyager Project Scientist, Dies,» News, JPL, 11 jul 2024). Las dos sondas Voyager usaron una alineación celeste, que ocurre una vez cada 176 años, para visitar Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Como director del JPL entre 1991 y 2001, fue responsable de misiones como Pathfinder, que aterrizó en Marte en 1996 con el primer rover marciano, Sojourner.

Héctor destaca el éxito de la prueba IFT-4 de Starship de SpaceX (hablamos de IFT-3 en el Ep 456, LCMF, 21 mar 2024). Más información en Daniel Marín, «Éxito del cuarto vuelo de la Starship: el B11 ameriza y la S29 sobrevive a la reentrada», Eureka, 06 jun 2024. La misión IFT-4 del 6 de junio repitió la IFT-3, pero fue todo un éxito, el Booster 11 (B11) amerizó de forma suave en el golfo de México y la Ship 29 (S29) amerizó en el océano Índico, tras mostrar un buen control de su posición y sobrevivir a la reentrada, aunque con daños estructurales. «En general, la misión deja un buen sabor de boca —probablemente es la primera que podemos considerar un ‘éxito’ sin muchos matices— y una sensación de que el sistema progresa poco a poco de forma constante,» concluye Daniel. Más información en Daniel Marín, «La resaca del cuarto vuelo de la Starship: mejorando el escudo térmico, una nueva torre en Florida, una misión a Marte en tres años», Eureka, 13 jun 2024.

Destaca Héctor el patrocinio de Babbel, «la escuela de idiomas que te llevas en tu móvil». https://www.babbel.com con el código COFFEEBREAK en la oferta de 3 meses se obtienen 3 meses gratis adicionales.

Me toca comentar la chorrada de la semana, la noticia sobre defectos topológicos sin masa como materia oscura. Un casquete esférico de radio R, grosor infinitesimal y densidad infinita, tiene una densidad ρ(r) ∝ δ(R−r), donde δ es la delta de Dirac, tal que ∫f(r)δ(R−r)dr = f(R); su masa es m(r) = 0 para r < R y m(r) = M para r > R, generando un potencial Φ ∝ 1/r² para r > R y órbitas keplerianas cerradas. Richard Lieu (Univ. Alabama Huntsville) propone un defecto topológico monopolo-dipolo sin masa cuya densidad es ρ(r) ∝ δ(R−r) + r δ'(R−r), donde δ’ es la derivada de delta de Dirac, tal que ∫f(r)δ'(R−r)dr = -f'(R); como ∫(δ(R−r) + r δ'(R−r))dr = 0, resulta que m(r) = 0 para r < R y r > R, pero generando un potencial Φ ∝ 1/r para r > R (lees bien, este exótico defecto topológico sin masa genera un potencial gravitacional a pesar de tener masa cero); este potencial permite órbitas circulares cerradas. Por ello, se propone como modelo de las curvas de rotación galáctica, es decir, de la materia oscura a escala galáctica.

Como es obvio la densidad ρ(r) ∝ δ(R−r) + r δ'(R−r), implica que un casquete esférico con densidad de masa infinita positiva para r = R⁻ y negativa para r = R⁺. No existen en la Naturaleza las densidades negativas, luego es imposible que ρ(r) ∝ f(r) δ'(R−r). Por tanto, el exótico defecto topológico monopolo-dipolo no puede existir en la Naturaleza y todo el artículo publicado en MNRAS se reduce a un juego matemático y la propuesta que toda la materia oscura son defectos topológicos monopolo-dipolo concéntricos parece una broma de tipo inocentada de 1 de abril. Me resulta imposible entender cómo se ha podido publicar en una revista del prestigio de MNRAS una chorrada de este estilo. El artículo es Richard Lieu, «The binding of cosmological structures by massless topological defects,» Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) 531: 1630-1636 (14 May 2024), doi: https://doi.org/10.1093/mnras/stae1258, arXiv:2406.04355 [physics.gen-ph] (16 May 2024). ¿Por qué mencionamos esta chorrada en el podcast? Por petición de algunos oyentes, ya que algunos medios han publicado cosas como «Primera prueba de que la gravedad puede existir sin masa», Europa Press, 07 jun 2024.

Por cierto, MNRAS es una revista de primer cuartil Q1 (17/69) en el JCR 2022 publicado en junio de 2023, que está justo en el borde (recuerda que 18/69 = 0.261). Si MNRAS sigue publicando este tipo de chorradas acabará como revista de segundo cuartil Q2; de hecho, a finales de este mes de junio se publicará el JCR 2023 y no me sorprendería que MNRAS ya cayera a Q2. Esta revista necesita un editor que lleve mejor las riendas de lo que se publica.

Y Héctor también nos comenta la recogida de muestras lunares de Chang’e 6 y el primer despegue desde la cara oculta de la Luna. Recomiendo leer a Daniel Marín, «Chang’e 6: el primer despegue desde la cara oculta de la Luna», Eureka, 04 jun 2024. «El décimo primer lanzamiento desde la Luna tras las seis misiones Apolo que alunizaron y las tres sondas Luna soviéticas del programa Ye-8-5 que lograron despegar. [La] nave ha recogido con éxito muestras del subsuelo mediante el taladro y de la superficie con el brazo robot. La cantidad precisa de muestras se sabrá una vez llegue la cápsula a la Tierra el día 25 de junio, pero se espera que sean entre 2 y 3 kg (la Chang’e 5 recogió 1.7 kg)».

Jose nos comenta que se encuentra en Benasque (Huesca), como organizador, junto a Luis Fernando Alday (Oxford) y Peter West (King’s College London) del workshop «Gauge theories, supergravity and superstrings,» Benasque Science Center, 09-21 Jun 2024. Este workshop sobre teorías gauge, supergravedad y supercuerdas (https://www.benasque.org/2024strings/). Nos comenta Jose que la primera charla fue de Luis Fernando Alday sobre la dispersión de dos gravitones en dos gravitones en un espaciotiempo de tipo Anti-de Sitter gracias a la dualidad AdS/CFT de Maldacena; un cálculo de gran belleza que Luis Fernando presentó en la enorme pizarra de la que disponía; Jose quedó fascinado por el cálculo.

Gastón nos habla de otro congreso similar, Amplitudes 2024, en el IAS de Princeton, 10-14 Jun 2024. Este congreso está organizado por Nima Arkani-Hamed, Jacob Bourjaily, Hofie Hannesdottir y Sebastian Mizera. Programa con el listado de charlas. Mañana, 14 de junio, será la charla de Juan Maldacena, «Three point amplitudes from the Matrix model approach to eleven dimensional M-theory».

Nos cuenta Héctor que las auroras de mayo han sido vistas en Marte por la sonda MAVEN de la NASA. Rovers y orbitadores han observado estas erupciones solares y eyecciones de masa coronal en Marte, destacando MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN), que ha logrado ver auroras marcianas. La X12 del 20 de mayo observada por Solar Orbiter (ESA/NASA) dio lugar a la aurora de color púrpura que se muestra en esta figura (como Marte no tiene campo magnético que lo proteja, la aurora se observa en todo el hemisferio nocturno, como nos explica Héctor). Si hubiera habido astronautas junto al rover Curiosity habrían recibido una dosis de radiación de 8100 micrograys, unas 30 radiografías de tórax. Más información en «NASA Watches Mars Light Up During Epic Solar Storm,» News, NASA, 10 Jun 2024.

Héctor nos habla de Gliese 12 b, un exoplaneta templado a unos 12 pársec (casi 40 años luz) de la Tierra, luego es el más cercano observado por el método del tránsito (el exoplaneta más cercano es Proxima b, pero que no transita). Gliese 12 es una estrella M4V brillante (V  = 12.6 mag, K  = 7.8 mag) pobre en metales y situada a 12.162 ± 0.005 pc de distancia. Esta enana roja tiene uno de los niveles de actividad estelar más bajos conocidos. TESS detectó un candidato a exoplaneta con 3 tránsitos; se han observado sendos tránsitos adicionales con CHEOPS y TESS, y fotometría terrestre con MINERVA-Australis, SPECULOOS y el Purple Mountain Observatory. Gliese 12 b es un planeta con un período orbital de 12.76144 ± 0,00006 días y un radio de 1.0 ± 0.1 R⊕, luego su temperatura de equilibrio es de ~315 K (la de la Tierra son ~255 K, unos −20 °C, aunque gracias a la atmósfera dicha temperatura sube a ~ 15 °C).

En un futuro cercano se podrá medir su masa con precisión, lo que permitirá inferir su composición y estructura interna planetaria. Gliese 12 b es una exotierra que podría conservar una atmósfera, lo que nos informaría sobre su potencial habitabilidad. El artículo es Shishir Dholakia, Larissa Palethorpe, …, Duncan Wright, «Gliese 12 b, a temperate Earth-sized planet at 12 parsecs discovered with TESS and CHEOPS,» Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 531: 1276-1293 (23 May 2024), doi: https://doi.org/10.1093/mnras/stae1152.

Gastón comenta un artículo sobre cómo usar una misión a Urano podría detectar ondas gravitacionales en el espectro de los microhercios (la ventana está entre 0.1 Hz y 1 nHz, pero la mayor sensibilidad está en la escala de los μHz). La misión se llama UOP (por Uranus Orbiter and Probe, que quizás no sea su nombre definitivo) y debería ser lanzada en 2031, llegando a Urano alrededor de 2044. Durante los 13 años de viaje se podría usar para detectar ondas gravitacionales usando una medida precisa de la distancia entre la nave espacial y la Tierra. Para lograrlo bastaría con que la sonda nos enviara cada 10 segundos su posición; gracias a que su instrumentación de comunicaciones con la Tierra permite una alta precisión (comparada con misiones de décadas anteriores).

También se podría usar UOP para detectar la materia oscura (en caso de que fuera ultraligera) en el Sistema Solar (que daría lugar a una ligera deriva posicional). Así que una misión para estudiar el sistema uraniano podría ofrecer información muy relevante sobre física fundamental. El artículo es Lorenz Zwick, …, Diego Blas, …, Luke Zoltan Kelley, «Bridging the micro-Hz gravitational wave gap via Doppler tracking with the Uranus Orbiter and Probe Mission: Massive black hole binaries, early universe signals and ultra-light dark matter,» arXiv:2406.02306 [astro-ph.HE] (04 Jun 2024), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2406.02306. Más información divulgativa en Andy Tomaswick, «A Mission to Uranus Could Also be a Gravitational Wave Detector,» Universe Today, 06 Jun 2024.

Nos cuenta Gastón que se ha observado un agujero negro de masa intermedia en el cúmulo M15. En realidad se ha observado una estrella (J0731+3717) que se mueve a gran velocidad (548 ± 6 km/s), que pasó por el centro del cúmulo M15 (hace unos 21 millones de años). Su metalicidad [Fe/H] y [α/Fe] coinciden con las del cúmulo M15 a unos 5.4 σ de confianza estadística. Se interpreta que esta estrella se acercó a menos de una unidad astronómica del centro de M15, desde donde fue expulsada por las fuerzas de marea gravitacional asociada a un agujero negro de masa intermedia (≥100 M⊙ con 98 % de límite de credibilidad). Si se confirma que dicho agujero negro la aceleró hasta su gran velocidad actual se trataría de un nuevo descubrimiento de un agujero negro de este tipo. El artículo es Yang Huang, Qingzheng Li, …, Cuihua Du, «A high-velocity star recently ejected by an intermediate-mass black hole in M15,» arXiv:2406.00923 [astro-ph.GA] (03 Jun 2024), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2406.00923.

Y pasamos a Señales de los Oyentes. Sergio Vernis pregunta: «¿Podríamos tener un planeta errante tipo superjúpiter que tenga una luna de tamaño terrestre, y que por fuerza de marea tenga un océano interior líquido donde haya vida compleja?» Contesta Héctor que sí, que puede ocurrir. Los planetas errantes son una realidad, un subproducto normal de la formación de sistemas planetarios. Y un superjúpiter con lunas de tamaño terrestre puede inducir un calentamiento interno por fuerzas de marea que conduzca a océanos internos con agua líquida. Otra cuestión es la vida compleja, pues no sabemos durante qué escalas de tiempo pueden subsistir dichos océanos. Si solo son cientos de millones de años, no podría haber vida compleja. Todo depende de lo estable que sean las órbitas de dichas lunas. Como escenario de ciencia ficción para una novela puede ser interesante. Héctor anima a Sergio a escribir dicha historia.

Thomas Villa​​ pregunta: «¿Podrían unas fluctuaciones efímeras del verdadero vacío, del tipo CDL, generar una aceleración similar a la de la energía oscura? ¿Hay efecto Casimir en el interior de las burbujas?» Contesta Héctor que no entiende la pregunta y qué significa CDL.

Contesto que se refiere a las burbujas (instantones) de Coleman–de Luccia. Thomas tiene la idea de que pueden dar cuenta de la energía oscura. Aclaro que la energía oscura podría ser un campo escalar, en lugar de la constante cosmológica, tanto un campo de quintaesencia como un campo fantasma. Dado que las soluciones CDL son para campos escalares, se pueden decir que hay una analogía con los campos escalares que podrían explicar la energía oscura. Pero la energía oscura se observa en todo el universo y nuestro universo no está dentro de una burbuja CDL (esto no es compatible con las observaciones). Las ideas de Coleman de los 1970 fueron claves en el nacimiento de la teoría de la inflación cósmica. Pero una burbuja CDL no es una explicación aceptable para la energía oscura. No sé lo que opinarán José o Gastón. Jose contesta: «no tengo opinión». Gastón: «otra pregunta» y saca un mazo sonoro de juguete (chipote chillón).

Lacapi.tv pregunta: «¿La constante cosmológica no puede verse como expresión de las dimensiones no visibles del universo?» Contesto que se cree que no (al menos en teoría de cuerdas no ha sido posible lograrlo). En la primera revolución de la teoría de cuerdas (circa 1984) se afirmaba que la teoría de cuerdas predecía un espaciotiempo sin constante cosmológica (Λ = 0), compatible con las observaciones cosmológicas en aquella época. Pero tras la segunda revolución (circa 1994) llegó la energía oscura (1998) y la necesidad de explicar una constante cosmológica positiva (Λ > 0) con un tamaño muy pequeño (unos 120 órdenes de magnitud menor de su valor natural).

En los últimos 20 años se ha observado que las dimensiones extra de la teoría de (super)cuerdas se compactifican de forma natural en un espacio con constante cosmológica negativa (Λ < 0), un espaciotiempo de tipo anti-de Sitter (AdS). Además, hay muchas conjeturas del pantano (swampland) que sugieren que no hay compactificaciones que conducen a un espacio con constante cosmológica positiva (Λ > 0), un espaciotiempo de tipo de Sitter (dS). Hay muchas críticas a las soluciones (bastante alambicadas), como la KKLT o la LSV, que permiten un espaciotiempo dS en teoría de cuerdas. Resumiendo, no se sabe si las dimensiones extra del espacio (en teoría de cuerdas) permiten explicar la energía oscura (Λ > 0). Pero, por ahora, todo apunta a que no pueden hacerlo.

Héctor comenta que quizás Lacapi se refiere a dimensiones extra macroscópicas. Contesto que es imposible porque las densidades de energía asociadas a dichas dimensiones extra no corresponden con la de la energía oscura. Jose contesta que quizás se refiere a la idea de los mundos brana (brane worlds) en cinco dimensiones, con dos branas en cuatro dimensiones separadas por una quinta dimensión; en algunos modelos se logra inducir una constante cosmológica en una de las branas debido al efecto en la quinta dimensión y de la otra brana. Pero Jose dice que no  es experto en este tema. También comenta que en teoría de cuerdas encajar la constante cosmológica es un tema muy complicado y aún no resuelto . Opina que no le parecen viables los escenarios metastables para un espaciotiempo tipo de Sitter. Gastón comenta algo similar, modelos con branas en movimiento que producen algo equivalente a una energía oscura; pero estas ideas no son muy sólidas, las llama protoideas, porque en detalle no son capaces de describir lo que sabemos de la energía oscura (solo lo logran a nivel cualitativo). Destaca el trabajo de Eduardo Gonzalo, Miguel Montero, …, Cumrun Vafa, «Dark dimension gravitons as dark matter,» JHEP 2023: 109 (17 Nov 2023), doi: https://doi.org/10.1007/JHEP11(2023)109; los gravitones asociados a dimensiones extra de dimensión nanométrica podrían explicar la materia oscura.  Gravitones transitando una dimensión extra de nanómetros, podrían explicar la materia oscura. Comento que explicar la materia oscura con dimensiones extra es más fácil que explicar la energía oscura.

Cristina Hernández García pregunta: «¿Con la solución de Alcubierre te ahorras propergoles o te lo llevas toda la masa encima y da igual?» Héctor explica que los propergoles son los combustibles de los cohetes. Destaca que la métrica de Alcubierre requiere una cantidad brutal de densidad de energía negativa (masas solares, que se pueden optimizar en ciertos casos a masas jupiterinas). La métrica de Alcubierre no ofrece una nave espacial que permita ahorrarse el uso de propergoles. Destaco que no se puede hablar de motor de Alcubierre (un concepto de cinco unicornios y propio de crackpots). craspot. Solo se habla de motor de Alcubierre en el contexto de la pseudociencia (o de la pseudotécnica). La métrica de Alcubierre es estática y para mover una burbuja de Alcubierre hay que añadirle un motor (con algún tipo de propergoles). Héctor dice que la palabra motor proviene de Star Trek, el warp drive. Bromea con que el motor del coche de Alcubierre es el motor de Alcubierre. Gastón bromea que si fuese Alcubierre se haría una foto con su propio motor [(se refiere al de su coche)].