Te recomiendo disfrutar del episodio 483 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVoox A, iVoox B; ApplePodcast A, ApplePodcast B], titulado “Agricultura; Blazar; Agujero Negro Cuántico; Publicaciones y Coautoría”, 24 oct 2024. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. Cara A: Breves (3:00) [iV, AP]. Mejorando el rendimiento de lechugas y brócolis en condiciones de sequía y salinidad (9:20) [iV, AP]. Patrocinio de AICAD (55:00). Cara B: Una burbuja de rayos gamma en torno a un microcuásar (02:14) [iV, AP]. El paper de Loeb sobre microagujeros negros dentro de estrellas (20:24) [iV, AP]. Debate sobre divulgabilidad de papers, tipos de coautorías y cuestiones relacionadas (1:04:54) [iV, AP]. Señales de los oyentes (1:48:54) [iV, AP]. Imagen de portada realizada por Sara Robisco. 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 483 cara A en iVoox.
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Como muestra el vídeo participamos por videoconferencia Héctor Socas Navarro @HSocasNavarro (@pCoffeeBreak), Sara Robisco Cavite @SaraRC83, J.M. Mulet @JMMulet (solo cara A), Gastón Giribet @GastonGiribet (solo cara B), y Francis Villatoro @eMuleNews. Por cierto, agradezco a Manu Pombrol @ManuPombrol el diseño de mi fondo para Zoom; muchas gracias, Manu.
Tras la presentación, Héctor nos da la noticia de que ha nacido Alba, futura cientófila y quién sabe si coffeebreaker. Nuestros mejores deseos para Isa (Isabel Cordero) y Ave (Avelino Vicente). También anuncia que el episodio CB 485 será grabado desde el Planetario Galileo Galilei de Buenos Aires (allí estarán en persona Héctor, José y Gastón, mientras los demás participaremos a distancia; agradecemos la generosa financiación de la Embajada Española y del planetario).
Mulet, como buen apasionado de su investigación en biotecnología, nos cuenta su mejora del rendimiento de lechugas y brócolis en condiciones de sequía y salinidad. Lo han logrado gracias a un bioestimulante (CalBio) basado en extractos naturales (de regaliz, algas, etc.) que se ajusta a la normativa para la agricultura ecológica y convencional. El producto se aplica en el sistema de riego para las lechugas, para inducir la producción de ciertas hormonas vegetales (citoquininas), que aumentan las defensas en suelos agrícolas con alta salinidad. Se publica en la revista Journal of Integrative Plant Biology, junto con el mecanismo molecular responsable. El producto es más efectivo cuando se combina con microorganismos (como la bacteria Bacillus megaterium) que son promotores del crecimiento vegetal (PGPB) y establecen simbiosis con las raíces de las plantas. También funciona en brócoli, como han publicado en la revista Scientia horticulturae. En este caso el producto es efectivo incluso sin la colaboración de las bacterias PGPB, dado que el brócoli, y otras verduras y hortalizas brásicas, no suele establecer simbiosis en las raíces.
Lo bueno es que ya está estudiando en otros cultivos, como el tomate, aguacate, cebolla, pimiento y berenjena. Se espera que resultados sean positivos y se anuncien en el futuro próximo. Lo más relevante es que la transferencia de este proyecto será rápida gracias a la colaboración de la empresa Caldic Ibérica, que se dedica a la venta al por mayor de este tipo de productos. Los artículos son Patricia Benito, …, Rosa Porcel, …, José M. Mulet, «The combination of a microbial and a non-microbial biostimulant increases yield in lettuce (Lactuca sativa) under salt stress conditions by up-regulating cytokinin biosynthesis,» Journal of Integrative Plant Biology 66: 2140-2157 (Oct 2024), doi: https://doi.org/10.1111/jipb.13755, y Carlos Montesinos, …, Rosa Porcel, …, José M. Mulet, «Field evaluation and characterization of a novel biostimulant for broccoli (Brassica oleracea var. italica) cultivation under drought and salt stress which increases antioxidant, glucosinolate and phytohormone content,» Scientia Horticulturae 338: 113584 (01 Dec 2024), doi: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2024.113584. Más información divulgativa en la nota de prensa «Crean un producto con extractos naturales que aumenta el rendimiento de lechugas y brócoli en terrenos con salinidad y sequía», CSIC, 14 oct 2024.
Néstor Martínez (NeMa) pregunta: «¿No debería la divulgación combatir la idea de transgénico como algo malo y orgánico como algo bueno?» Mulet contesta que lleva mucho tiempo haciéndolo, pero que es algo muy difícil (los opositores a los transgénicos suelen ser muy agresivos). Su labor y la de muchos sigue, pero está dando frutos muy poco a poco.
Héctor agradece el patrocinio de AICAD Business School (https://www.aicad.es).
Nos cuenta Gastón un artículo en Nature sobre una burbuja de rayos gamma en torno a un microcuásar (llamado V4641 Sagittarii). Un cuásar es un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia que tiene un disco de acreción y un chorro ultrarrelativista; un microcuásar es algo parecido «pero en pequeñito» (dice Gastón que un mejor nombre sería «microblázar» porque se dirige hacia nosotros, ya que los blázares son cuásares que apuntan hacia nosotros), ya que es la misma idea por seis órdenes de magnitud más pequeña (de ahí lo de «micro»). V4641 Sgr es un sistema binario formado por un agujero negro y una estrella de tipo B en la secuencia principal con un periodo orbital de 2.8 días. Ha sido estudiado por el Observatorio HAWC (High-Altitude Water Cherenkov) situado cerca de Puebla, México, a unos 4100 metros de altura. Se han observado fotones con energías en la escala TeV, incluso por encima de 200 TeV.
Destaca Gastón que no conocemos la fuente de todos los rayos cósmicos de alta energía que observamos. Este nuevo artículo nos indica que una fuente que podría ser relevante son los microcuásares en nuestra galaxia. Esto es novedoso porque se pensaba que el flujo estaba dominado por cuásares (núcleos activos de otras galaxias). Quizás la contribución de nuestra propia galaxia es mucho mayor de lo esperado. El artículo es R. Alfaro, C. Alvarez, …, H. Zhou, «Ultra-high-energy gamma-ray bubble around microquasar V4641 Sgr,» Nature 634: 557-560 (16 Oct 2024), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07995-9, arXiv:2410.16117 [astro-ph.HE] (21 Oct 2024).
Gastón nos comenta un artículo de Avi Loeb sobre microagujeros negros primordiales dentro de estrellas o planetas. Para una masa de 6 × 10¹⁴ gramos (similar a un asteroide de unos 100 metros, como Bennu) su tamaño es similar a un núcleo atómico y para una masa de 4 × 10¹⁹ gramos (similar a un asteroide de unos 100 kilómetros) similar al de un átomo (para una masa terrestre su radio sería de 0.88 cm). La idea de Loeb es que para un tamaño tan pequeño se debería suprimir la acreción de materia, él dice que por efectos cuánticos. Así que los microagujeros negros dentro de estrellas y planetas no pueden crecer de tamaño. Un nuevo cálculo de servilleta de Abraham Loeb, «Quantum-Mechanical Suppression of Accretion by Primordial Black Holes,» arXiv:2409.09081 [astro-ph.HE] (10 Sep 2024), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2409.09081. La idea no es nueva, ya se había publicado en Earl P. Bellinger, Matt E. Caplan, …, Jørgen Christensen-Dalsgaard, «Solar Evolution Models with a Central Black Hole,» The Astrophysical Journal 959: 113 (13 Dec 2023), doi: https://doil.org/10.3847/1538-4357/ad04de (artículo que ya presentamos en CB: SyR 444, LCMF, 30 dic 2023.
Por cierto esta imagen es un guiño al oyente que preguntó la semana pasada por la densidad de un agujero negro. Yo contesté que siendo espaciotiempo vacío, aunque curvado, no tiene sentido preguntar por su densidad. Pero Héctor comentó que como son resultado del colapso de una estrella y la materia de la estrella no puede desaparecer, deben tener materia en su interior y por tanto una densidad. Como es bien sabido, la materia está hecha de átomos. Los microagujeros negros con un tamaño inferior al de un átomo ¿tienen densidad? Los microagujeros negros primordiales que no son resultado del colapso de un objeto de materia (como una estrella), ¿tienen densidad? ¿Unos agujeros negros tienen densidad pero otros no la tienen?
Héctor le pide a Gastón que especule con la posibilidad de un «átomo» formado por un agujero negro neutro ligado a un electrón por un campo gravitacional, o un agujero negro que capture un protón y ya cargado se ligue a un electrón por un campo electrónico. Como inciso histórico que omití en el podcast (pero cité en el chat de YouTube), me gustaría recalcar que fue Stephen Hawking quien propuso que los agujeros negros cargados se podrían lugar a electrones (o protones) para formar «átomos gravitacionales» en 1970, publicado en su artículo Stephen Hawking, «Gravitationally Collapsed Objects of Very Low Mass,» Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS) 152: 75-78 (1971), doi: https://doi.org/10.1093/mnras/152.1.75; los cálculos de los niveles atómicos han sido realizados por muchos físicos, como nos recuerda Jacob D. Bekenstein, «Quantum Black Holes as Atoms,» arXiv:gr-qc/9710076 (1997), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.gr-qc/9710076. La idea ha reaparecido en la literatura científica muchas veces, como en V. V. Flambaum, J. C. Berengut, «Atom made from charged elementary black hole,» Phys. Rev. D 63: 084010 (2001), doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.63.084010; Christian Corda, Fabiano Feleppa, «The quantum black hole as a gravitational hydrogen atom,» Adv. Theor. Math. Phys. 26: 3537-3562 (2022), doi: https://doi.org/10.4310/ATMP.2022.v26.n10.a4, arXiv:1912.06478 [gr-qc] (2019); Giovanni Maria Tomaselli, Thomas F. M. Spieksma, Gianfranco Bertone, «Resonant history of gravitational atoms in black hole binaries,» Phys. Rev. D 110: 064048 (16 Sep 2024), doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.110.064048; entre muchos otros.
A Héctor le encantan los debates en el podcast. Nos propone debatir sobre la divulgabilidad de los papers, los tipos de coautorías y otras cuestiones relacionadas. El hilo es su reciente artículo con dieciséis coautores, él es el quinto autor, Tetsu Anan, …, Hector Socas-Navarro, …, Thomas R. Rimmele, «Magnetic diffusion in Solar atmosphere produces measurable electric fields,» Nature Communications 15: 8811 (11 Oct 2024), doi: https://doi.org/10.1038/s41467-024-53102-x, arXiv:2410.09221 [astro-ph.SR] (11 Oct 2024). Para el episodio pasado le pedí que lo divulgara, pero me dijo que era poco divulgable (no estoy de acuerdo, pero él es quien decide sobre su trabajo). Por lo que parece su autoría está justificada porque se usó un software suyo (NICOLE, Non-LTE Inversion COde based on the Lorien Engine), que se le pidió que adaptara a las medidas a analizar.
En general los acuerdos de autoría suelen ser fluidos, aunque a veces hay desacuerdos por el orden de aparición. Suelen surgir por la falta de comunicación entre los autores, desequilibrios de poder o la complejidad de la investigación colaborativa. Estos conflictos generan estrés por sus consecuencias en la carrera académica, en especial, para los más vulnerables, como las mujeres, las personas de minorías, los estudiantes de posgrado, los investigadores posdoctorales y otros profesionales técnicos involucrados en la investigación. Se recomienda que el acuerdo de autoría esté escrito y formulado como un documento legal (en varias ocasiones los desacuerdos han acabado en los tribunales). Más información en Lisa M. Rasmussen, George Banks, …, Scott Tonidandel, «Authorship agreements benefit researchers and research culture,» Nature Human Behaviour 7: 2044-2045 (2023), doi: https://doi.org/10.1038/s41562-023-01758-8; Giorgia Guglielmi, «Who gets credit? Survey digs into the thorny question of authorship,» News, Nature (2018), doi: https://doi.org/10.1038/d41586-018-05280-0; Reint A. Meursinge Reynders, Gerben ter Riet, …, Mario Malički, «Honorary authorship is highly prevalent in health sciences: systematic review and meta-analysis of surveys,» Scientific Reports 14: 4385 (2024), doi: https://doi.org/10.1038/s41598-024-54909-w; entre otras muchas.
Y pasamos a Señales de los Oyentes. MJavier Benavides pregunta: «¿Qué diferencia hay entre un cuásar y un blázar?» Gastón contesta que la única diferencia es que el blázar apunta hacia nosotros y el cuásar no, es una diferencia contingente. La dirección de la emisión del blázar tiene un ángulo pequeño respecto a nosotros. Los cuásars emiten en direcciones distribuidas de forma aleatoria y algunos de ellos apuntarán a nosotros.
Roque Jose pregunta: «En el horizonte de sucesos de los agujeros negros, ¿podría haber algo así como un «disco de luz», en el cual orbite la luz que no ingresa ni se aleja del agujero? Los esperamos en Argentina». Gastón contesta que se refiere a la esfera de fotones (o fotónica) que está fuera del horizonte de eventos. La distancia depende de si el agujero negro rota sobre su propio eje. Supongamos uno que no rota (que rotará muy poco, porque todos los agujeros negros rotan), en dicho caso estará como a 1.5 veces el radio del horizonte; si uno pusiese un haz de luz a esa distancia, giraría ad aeternum; pero es inestable, luego cualquier pequeña perturbación haría que cayera al agujero negro o saliera hacia afuera. Por eso se llama la esfera de fotones. Apostillo que todos los agujeros negros tienen una ISCO (Innermost Stable Circular Orbit), la órbita circular estable más próxima a su alrededor.
NeMa (Néstor Martínez) pregunta: «¿Existe algún mapeo de distribución de agujeros negros en nuestra galaxia? ¿Se ha estudiado si existe una distribución particular?» Gastón comenta que todas las galaxias tienen un agujero negro supermasivo en el centro. La distribución de agujeros negros astrofísicos, resultado del colapso gravitacional de estrellas muy masivas. La galaxia no tiene una distribución uniforme de estrellas, pero la distribución de estos agujeros negros será solidaria a la distribución de las estrellas en la galaxia. Apostillo que en el centro de la galaxia esperamos que haya muchos agujeros negros y muchas estrellas de neutrones, pero no los podemos ver.
Thomas Villa pregunta: «¿Podria también un agujero negro de tipo Kerr que produzcan un campo magnético rotante tal que los fotones de la ergosfera se transformen en axiones (como pasa quizas con las estrellas de neutrones)?» Héctor hace un comentario general. Recuerdo que un agujero negro de tipo Kerr no tiene campo magnético. Gastón apostilla que lo tiene uno de Kerr–Newmann (que además de rotar tiene carga eléctrica). Comento que es posible que, si ese campo magnético es muy intenso, conduzca a la conversión de fotones en axiones en la ergosfera de un agujero de Kerr–Newman (pero hay varios resultados teóricos que apuntan a que los agujeros negros cargados pierden su carga de forma muy rápida por interacción con partículas cargadas de los rayos cósmicos, por lo que se espera que existan en la Naturaleza agujeros negros con un gran campo magnético).
Antonio pregunta: «¿Qué magnitudes determinan la categorización de microcuásar?» Gastón cree que es la morfología, que tiene un disco de materia en acreción y un chorro ultrarrelativista muy energético (cuyo origen es dicho disco). Destaca que este chorro suele ser superlumínico. Héctor aclara lo que son los chorros superlumínicos. El chorro relativista apunta hacia nosotros con un pequeño ángulo y por efecto de la proyección en el cielo los grumos que se observan en el chorro aparentan moverse más rápido que la velocidad de la luz en el vacío. Un fenómeno aparente que en su momento sorprendió a los astrofísicos, pero que es esperable por la geometría del chorro.
Héctor comenta que si miras hoy cierto grumo del chorro que está en cierto punto B, cuya luz salió de allí vete a saber cuándo, pero te llegó el año pasado. . Y lo comparas con lo que ves ahora, lo que parece ser el mismo grumo, pero cuya luz parte de un punto A, que también salió en otro momento desconocido. Si el mismo grumo hubiera pasado del punto A al punto B tendría que haber sido superlumínico; sin embargo, es un efecto visual aparente, en realidad no es el mismo grumo, ni el punto A y el B son el mismo punto. Gastón apostilla que el chorro de V4641 Sgr es superlumínico, por ello se debería denominar microblázar en lugar de microcuásar.
Lorenzo Escartín pregunta: «¿Por qué no [pueden existir] agujeros negros primordiales supermasivos? Contesto que hemos hemos observado agujeros negros de masa estelar, de masa intermedia y supermasivos; algunos de ellos pueden ser primordiales, pero es imposible saber si alguno de ellos es primordial. ¿A qué llamamos agujeros negros primordiales que yo puedo identificar como tales? A los que tienen una masa inferior a la masa de una estrella, unas tres masas solares. Como no hay ningún mecanismo astrofísico para su formación, la hipótesis más parsimoniosa es que es primordial.
¡Que disfrutes del podcast!
Pues personalmente discrepo con Hector, creo que no hay tal categoria como «temas aburridos» en la ciencia (o en las artes, o en las humanidades). Todos hemos tenido ese profe de historia muy aburrido que nos contaba cosas de una forma anodina. Y sin embargo, si nos lo cuenta al bar o al restaurante nuestro amigo que ha escrito un libro sobre ese mismo evento, pues si que nos entretiene un monton. Es el divulgador, su talento y su arte en comunicar que hace que sea entendible la belleza de los conceptos mas complejos. Asi que adelante con la fisica solar, bajo mi humilde opinion! 👌
Thomas, yo también disiento con Héctor, por eso insistí en que divulgara su último paper en su podcast. Pero, comprendo que a muchos no nos gusta divulgar nuestras investigaciones, porque ya ocupan casi todo nuestro tiempo.
No todo el mundo disfruta del autobombo en su propio espacio. Se me ocurre un ejemplo de alguien que sí lo disfruta, Wolfram. Un ejemplo de alguien que no lo disfruta, Héctor.
Que alguien te invite a otro espacio para hablar de tus aportaciones no es lo mismo que hablar de tus aportaciones en tu propio espacio. Para lo segundo hay que tener un cierto cuajo, cierto morro, para lo primero asumes que quieren escucharte y vas a tiro hecho.
En un caso sientes que estás exponiendo, en el otro que estás queriendo vender algo. (Hablamos de divulgar tus propias aportaciones en tu propio espacio)
Bueno, quizas a Hector le apetezca -sin prisa, cuando pueda- hacer algun comentario sobre fisica solar y sobre el paper de Nature Communications que ha salido y que lleva su nombre 🙂 En los primeros capitulos me he dado cuenta que Hector aparecia como «invitado» y no como conductor cuando hablaba de algun paper suyo. Podria ser alguien mas quien conduzca el episodio en esa ocasion para evitar ese problema 🙂
Hola, eso es muy buena idea.
Hola Francis, solo me gustaria que me aclarases un pequeño concepto. Entiendo que cuanto menor es el volumen de un agugero negro, mayor es su densidad?. De ser asi, si hubiese un agujero negro del diametro del universo observable, cual seria su densidad teorica? Y cual es la densidad teorica del universo observable estimada?. Acabar diciendo que Loeb os da mucho juego en el podcast. Un placer escucharos.
Juan Ramón, un agujero negro no tiene densidad, la densidad del universo observable es la densidad crítica.
Juan Ramon, como bien dice P, un agujero negro no tiene densidad. Pero si insistes en ello, podemos calcularla abusando del concepto «densidad» para aplicarlo al parámetro de masa de un agujero negro de Schwarzchild (uso Wolfram Alpha).
El radio estimado del universo observable es 4.4 × 10²⁶ metros; tomado como radio de Schwarzschild r = 2GM/c², se obtiene M = rc²/(2G) = 2.96 × 10⁵⁰ kilogramos. El volumen de la esfera del universo observable es V = (4/3)πr³ = 3.57 × 10⁸⁰ metros cúbicos. Luego la «densidad» teórica es M/V = 8.30 × 10⁻²⁸ kg/m³. Que puedes comparar con la densidad del universo observable, la densidad crítica, 9.2 × 10⁻²⁷ kg/m³, que resulta ser unas nueve veces menor.
Puedes repetir todos los cálculos tú mismo, es trivial. Incluso puedes calcular cuánto tendría que valer la constante de Hubble para que la densidad crítica fuera igual a la «densidad» de dicho agujero negro (como supongo que preguntas estas cosas porque no te sientes capaz de realizar dichos cálculos, te anticipo que la respuesta es H0 ≈ 21 km/s/Mpc, cuando el valor observado está entre 67 y 74 km/s/Mpc).
Hola Francis, repitiendo los calculos me sale que para que la «densidad» critica para que se de un agujero negro de Schwarzschild es de 8.30 x 10^-31, lo que resulta una «densidad» menor a la del universo observable… supongo que estara mas que visto este asunto por la cosmologia, y que teniendo en cuenta la constante de Hubble no se puede dar el colapso del Universo Observable (…) pero si no me equivoco en esta simpleza de calculo, no resulta muy paradojico?. Por otra parte, en el calculo de la densidad del universo observable, has tenido en cuenta la «teorica» masa de la materia oscura?. Disculpa la trivialidad pero me gusta escucharos, hacer conjeturas y luego tirarlas por tierra con los datos. Gracias a «P» por su respuesta tambien.
Juan Ramón, la densidad crítica del universo corresponde a Ω = 1, luego la densidad de materia (oscura más bariónica) Ωₘ < Ω. Tienes el cálculo para h = 0.674 en la wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Friedmann_equations#Density_parameter.
Por otro lado, cómo has realizado el cálculo para que te dé 8.30 x 10⁻³¹ kg/m³. ¿No te habrás confundido con las unidades?
Siento que te hago perder el tiempo con cosas tan basicas, disculpame si es asi, pero en mi carrera de ingenieria, la cuantica y la relatividad la dimos solo de titulo de temario.
O muy torpe estoy (que puede ser) o 2.96 × 10⁵⁰ kilogramos entre 3.57 × 10⁸⁰ metros cúbicos es igual aprox a 8.29*10^31 kg/m3
De ser asi, es una «densidad» (Gaston se refiere cono densidad del agujero negro en varias ocasiones) superior a la resultante al aplicar la ecuacion de Schwarszchild, por lo que aplicando la formula basica considerando el universo obserbable isotropo y homogeneo desberia colapsar en un agujero negro, no es asi? Estariamos dentro del Rs…
La wikipedia no me aclara mucho.
De ser asi (corrigeme si no es mucho pedir) se podria hipotetizar que podriamos estar dentro de un agujero negro, que la constante cosmologica es la propia deformacion del espacio tiempo a causa de la prediccion de schwarszchid y que no es que se acelere la expansion «hacia fuera» si no que de alguna forma estamos «cayendo» o somos el centro de la singularidad (por eso de que vemos que la expansion es igual miremos donde miremos».
Me da la impresion de que la materia oscura es un parche para hacer que coincida lo que observamos con lo que conocemos (observacion vs relatividad) y que tenemos que aplicar constantes observacionales para «adaptar» las observaciones a una fisica conocida.
Suena Magufo, si, lo se… pero reescuchando la interpretacion del paper de Loeb por parte de Gaston, haciendo estos calculos simples e hipotetizando (sin demasiada base) me resulta imposible no escribirte esta nota.
Insisto en las gracias, Francis. Un saludo.
Juan Ramón, la idea de que nuestro observable es el interior de un agujero negro no tiene ningún sentido. Que se llame “horizonte” al horizonte de sucesos y al horizonte cósmico (en cuyo centro estamos nosotros) lleva a los legos a imaginar este tipo de chorradas. No te hagas pajas mentales, no merece la pena. La geometría del universo observable es plana (con un error muy pequeño, a partir de observaciones del CMB que está en el horizonte). La geometría del interior de un agujero negro es todo menos plana (y si nosotros estuviésemos en la región central estaríamos cerca de la singularidad, donde no existe el espaciotiempo). Si tú existes, no vives en el centro del horizonte de sucesos de un agujero negro. ¿Realmente existes?
Cogito ergo sum. Del resto ya no estoy tan seguro. Gracias Francis.