Te recomiendo disfrutar del episodio 535 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVoox A, iVoox B; ApplePod A, ApplePod B], titulado “Plaguicidas; Rayos Gamma; Megaconstelaciones; Norupertedro”, 04 dic 2025. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. Cara A: Efecto colateral de los plaguicidas sobre tu microbioma (10:30). Exceso en forma de halo de la emisión galáctica en rayos gamma: ¿aniquilación de materia oscura? (41:00). Cara B: El impacto de las megaconstelaciones de satélites en telescopios espaciales (38:00). El norupertedro, el sólido que no puede atravesar ningún túnel hecho en otra instancia de su propia clase (1:13:00). Señales de los oyentes (1:46:00). Imagen de portada de Héctor Socas Navarro. 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 535 cara A en iVoox.

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Como muestra el vídeo participan por videoconferencia Héctor Socas Navarro @HSocasNavarro /@hectorsocas.bsky.social / @HSocasNavarro@bird (@pCoffeeBreak / @pCoffeeBreak.bsky), Silvana Tapia, Juan Carlos Gil Montoro @ApuntesCiencia / @ApuntesCiencia.bsky / @ApuntesCiencia@astrodon, Gastón Giribet @GastonGiribet (solo cara B), y Francis Villatoro @eMuleNews / @eMuleNews.bsky / @eMuleNews@mathstodon. Por cierto, agradezco a Manu Pombrol @ManuPombrol el diseño de mi fondo para Zoom; muchas gracias, Manu.

Tras la presentación, Héctor anuncia un especial CB+IAC para la semana próxima como parte de las actividades de décimo aniversario del podcast (CB X), aprovechando que el IAC (Instituto Astrofísico de Canarias) cumple 40 años. El viernes 12 de diciembre en la Fundación Caja Canaria en Tenerife a las 20:00 horas, con entrada libre y gratuita hasta completar aforo, se grabará en directo la mitad de un episodio. Su emisión en iVoox será la noche del viernes 12 de diciembre.

Héctor anuncia que el 3 de diciembre de 2025 (https://premios.ivoox.com/) se anunció que nuestro podcast ha logrado el segundo puesto en la octava edición de los Premios iVoox de la audiencia en la categoría de Ciencia. Enhorabuena al ganador, Universo de Misterios de nuestro amigo José Rafael Gómez, y al tercer puesto, El Abrazo del Oso dirigido por Eduardo Moreno y Ángel González, y al resto de su equipo. ). Muchas gracias a todas las cientófilas que nos han votado. Sin vuestro apoyo hubiera sido imposible lograr este segundo puesto.

Silvana nos presenta un artículo en Nature Microbiology sobre el efecto colateral de los plaguicidas sobre tu microbioma. El estudio se hace eco de la creciente preocupación por el efecto en los humanos de los miles de perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas, PFAS, que se usan como pesticidas, aditivos industriales y otros contaminantes. Estas sustancias alcanzan el tracto gastrointestinal por ingestión o recirculación enterohepática. Más del 95 % de los estadounidenses presenta PFAS detectables en sangre. Se evalúa in vitro el impacto directo de 1076 compuestos en 22 especies de bacterias de la la microbiota intestinal humana. En concreto, 829 pesticidas, 119 metabolitos, 75 compuestos relacionados con pesticidas, 48 químicos industriales y 5 micotoxinas, que se probaron en cantidades de 20 µM en cultivos anaerobios de 22 especies intestinales durante 24 horas, midiendo su crecimiento como área bajo la curva (AUC).

Se considera que hay una inhibición significativa cuando se observa > 20 % de reducción en el crecimiento en al menos 2 de los 3 ensayos. Se realizaron varios estudios, cuyos resultados se analizaron usando modelos de aprendizaje automático (random forest) para descriptores moleculares y embeddings MoLFormer para predecir su toxicidad química. Así se descubrieron 588 interacciones inhibitorias, con 168 compuestos mostrando actividad antibacteriana (muchos no descritos antes). Los más tóxicos son los fungicidas y los químicos industriales, con un ~30 % de compuestos activos (por ejemplo, el closantel y el retardante de llama TBBPA, que inhiben hasta 19 de las 22 especies bacerianas). Los estudios genéticos revelaron mutaciones en el represor (transcripcional) de la bomba de eflujo acrR que confieren resistencia a closantel y TBBPA.

Sin entrar en más detalles técnicos, el estudio sugiere que muchos contaminantes ambientales poseen actividad antibacteriana relevante y podrían influir en la composición microbiana, en la selección de resistencia y en funciones metabólicas clave del microbioma. Siendo un estudio in vitro no es demasiado preocupante, pero seguro que dará lugar a futuros in vivo, que quizás confirmen algunos de los resultados. El artículo es Indra Roux, Anna E. Lindell, …, Kiran R. Patil, «Industrial and agricultural chemicals exhibit antimicrobial activity against human gut bacteria in vitro,» Nature Microbiology 10: 3107-3121 (26 Nov 2025), doi: https://doi.org/10.1038/s41564-025-02182-6; «Research Briefing: Common chemical pollutants inhibit human gut bacteria,» Nature Microbiology 10: 3047-3048 (01 Dec 2025), doi: https://doi.org/10.1038/s41564-025-02211-4.

Héctor nos cuenta que un posible exceso en forma de halo de la emisión galáctica en rayos gamma: ¿producto de la aniquilación de materia oscura? Se ha publicado en JCAP (Journal of Cosmology and Astroparticle Physics) un análisis de los 15 años de datos (Pass 8 UltraClean) del instrumento LAT del telescopio espacial Fermi, desde agosto de 2008 hasta agosto de 2023. El artículo tiene un único autor, según Héctor de reconocido prestigio en el área. Se buscan señales de la aniquilación de materia oscura en el halo de la Vía Láctea fuera del centro y del plano galáctico. Se consideran fotones entre 1 y 814 GeV divididos en 13 bins logarítmicos, dentro de una región de latitud |ℓ| ≤ 60° y longitud 10° < |b| ≤ 60°. Estudios anteriores se centraron en excesos GeV en el centro galáctico y en las estructuras difusas de las burbujas de Fermi. El nuevo estudio se centra en una región más limpia desde el punto de vista astrofísico, buscando una componente de “tipo halo” con morfología más o menos esférica y perfil compatible con un halo de materia oscura con un perfil de tipo NFW (Navarro–Frenk–White).

Se han construido mapas de exposición con celdas de 10°×10° (12×12 celdas en la ROI) en los que se han eliminado (1) las fuentes puntuales y extendidas del catálogo 4FGL-DR4, (2) la emisión difusa de GALPROP, (3) la componente isotrópica, (4) Loop I (dos distribuciones esféricas), (5) las burbujas de Fermi, y (6) un posible halo con emisividad ∝ ρ^α (tipo NFW con ρ^2.5, ρ² y ρ¹). Sin entrar en más detalles técnicos, el resultado presenta un exceso en el halo que es significativo a nivel estadístico, con un espectro que crece desde energías ≲ 2 GeV hasta alcanzar un máximo en torno a 20 GeV y luego caer a flujo compatible con cero por encima de ~200 GeV.

Para los tres modelos de halo NFW usado se observa que el flujo en los polos galácticos muestra un pico con una energía E ≈ 21 GeV que se detecta con entre 13 y 19 sigmas de significación estadística. Por cierto, para energías de 1.5 GeV el flujo resulta ser negativo (lo que se interpreta como debido a sistemáticos en el modelo). El análisis morfológico indica que la forma del exceso es casi esférica y su perfil radial se ajusta mejor a NFW ρ² que a NFW ρ^2.5 (más concentrado) o a NFW ρ¹ (más plano). Se ajusta este excesa a un modelo de aniquilación de WIMPs en el contexto de un halo tipo NFW con ρ², que favorece partículas WIMP con una masa m_χ ≈ 0.4–0.8 TeV y ⟨σ_v⟩ ≈ (5–9)×10⁻²⁵ cm³/s para los canales bb̄ y W⁺W⁻, y m_χ ≈ 40–80 GeV con ⟨σ_v⟩ ≈ (7–9)×10⁻²⁶ cm³/s para τ⁺τ⁻. Para un perfil NFW ρ¹ los datos favorecen ⟨σ_v⟩ ≈ 2×10⁻²³ cm³/s (b b̄, W⁺W⁻).

El problema de estas estimaciones de las secciones eficaces es que superan el valor térmico canónico (~2–3×10⁻²⁶ cm³ s⁻¹) y que están en contra de los límites de exclusión basados en galaxias enanas. A pesar de ella, el autor del estudio interpreta sus resultados como una aniquilación de materia oscura que da lugar a este halo de Fermi de ~20 GeV. Por supuesto, antes de proclamar un descubrimiento habrá que descartar fuentes astrofísicas no consideradas en el análisis realizado. El artículo es Tomonori Totani, «20 GeV halo-like excess of the Galactic diffuse emission and implications for dark matter annihilation,» Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP) 2025: 080 (25 Nov 2025), doi: https://doi.org/10.1088/1475-7516/2025/11/080, arXiv:2507.07209 [astro-ph.HE] (09 Jul 2025).

Nos cuenta Borja un artículo en Nature sobre el impacto de las megaconstelaciones de satélites en los telescopios espaciales (el Hubble y los futuros telescopios espaciales SPHEREx, el español ARRAKIHS, y el chino Xuntian). Lasmegaconstelaciones en órbita baja (LEO), como Starlink y Kuiper incrementa en un factor entre 20 y 100 el número de satélites LEO. Ya se había estudiado su impacto en la Astronomía desde tierra firme. Ahora se estudia sobre telescopios espaciales, cuyas imágenes ya muestran un incremento desde 2019 en el número de trazas de satélites. El nuevo artículo estudia el número actual de dichas trazas y predice su número futuro (que depende de la geometría orbital, la orientación de los paneles solares, la iluminación por el Sol/Tierra/Luna y la altitud del telescopio espacial). Para ello se desarrolla un simulador que (1) modela el “escenario orbital”, (2) calcula la posición proyectada de cada satélite durante la exposición, (3) filtra los que tienen un brillo significativo (por estar iluminados por Sol, Luna o Tierra) y que cruzan el campo de visión, y (4) registra las trazas contaminantes.

El estudio muestra que los telescopios espaciales no están protegidos frente a la contaminación por satélites. Si las constelaciones anunciadas se completan, aparecerán decenas de trazas en cada imagen de telescopios en LEO como SPHEREx y ARRAKIHS, y cientos de trazas en el futuro Xuntian, incluso bajo ángulos conservadores para evitar el limbo. La geometría de los paneles solares amplifica la reflexión hacia telescopios que observan alejados del Sol. Además, los satélites fuera de servicio pueden perder el control de actitud, aumentando su brillo y la complejidad de las trazas. Ya ha validado el modelo usando trazas de Starlink en Hubble que se ajustan bien por las predicciones del modelo (estrella amarilla Starlink 1619/Hubble en la figura). Sin mitigaciones y políticas más estrictas, la ciencia espacial se verá afectada de forma creciente y quizás irreversible.

Destaca Juan Carlos que en un artículo de El País uno de los responsables de ARRAKIHS comenta que se han modificado los parámetros de funcionamiento (algo no tenido en cuenta en el artículo de Nature) para evitar este problema con las megaconstelaciones de satélites. Así que se espera que se salve de este problema. El artículo es Alejandro S. Borlaff, Pamela M. Marcum, Steve B. Howell, «Satellite megaconstellations will threaten space-based astronomy,» Nature 648: 51-57 (03 Dec 2025), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09759-5; Meredith Rawls, «Even in space, telescopes can’t escape photobombers,» News & Views, Nature 648: 42-43 (03 Dec 2025), doi: https://doi.org/10.1038/d41586-025-03725-x; Jenna Ahart, «Satellite swarms set to photobomb more than 95% of some telescopes’ images,» News, Nature, 03 Dec 2025, doi: https://doi.org/10.1038/d41586-025-03953-1. Se han hecho eco en Francisco Doménech, «La amenaza de los satélites de Elon Musk eclipsa también a los telescopios espaciales como el ‘Hubble’», Materia, El País, 03 dic 2025.

Me toca comentar el norupertedro (no, el sólido que no puede atravesar ningún túnel hecho en otra instancia de su propia clase. La sombra de área más pequeña que proyecta cubo és un cuadrado que cabe en el interior de la sombra más grande que proyectar en forma de hexágono. Este hecho fue descubierto a finales del siglo XVII por un matemático anónimo que apostó contra el príncipe Ruperto del Rin (Rupert fue sobrino de Carlos I de Inglaterra). Ruperto ganó la apuesta y relata la historia el matemático John Wallis en 1693, quien hizo la demostración matemática. Para un cubo la diferencia es pequeña, si se agranda el segundo cubo un 4 %, ya no cabrá. Para muchos otros poliedros es fácil encontrar un túnel recto que permita que otra copia de la forma pase a través de ella. ¿Existe algún poliedro que no cumpla con esta propiedad?

En 1968, Christoph Scriba demostró que el tetraedro y el octaedro tienen la propiedad de Rupert. Muchos matemáticos profesionales y aficionados han descubierto túneles de Rupert en muchos de los poliedros convexos más estudiados, incluyendo el dodecaedro y el icosaedro. Se conjeturó que todo poliedro convexo tendrá la propiedad de Rupert. Hasta ahora nadie ha encontrado un contraejemplo, norupertedro (no-Rupert-edro), publicado en arXiv en agosto por dos matemáticos austriacos Jakob Steininger y Sergey Yurkevich, «A convex polyhedron without Rupert’s property,» arXiv:2508.18475 [math.MG] (25 Aug 2025), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.18475. El norupertedro (Noperthedron) tiene 90 vértices, 240 aristas y 152 caras, con un pentadecágono (15 lados) como cara superior (el número de lados de la cara de abajo no aparece en el artículo). Se ha demostrado que no cumple con la propiedad de Rupert. Hay otros candidatos firmes, como el rombicosidodecaedro que 62 triángulos, cuadrados y pentágonos regulares, que también fue obtenido por los mismos austriacos, Jakob Steininger, Sergey Yurkevich, «An algorithmic approach to Rupert’s problem,» arXiv:2112.13754 [math.MG] (27 Dec 2021), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2112.13754. Lo obtuvieron con un algoritmo específico para buscar este tipo de poliedros, pero no lograron obtener una demostracíon matemática.

No entraré en detalles de la demostración matemática, que se basa en estudiar el espacio de todas las orientaciones posibles del norupertedro. Dicho espacio se divide en unas 18 millones de regiones que deben ser estudiadas una a una; por fortuna, usando el punto central de cada región se puede descartar que dicha orientación cumpla con la propiedad de Rupert (gracias a la continuidad y diferenciabilidad de las rotaciones). Para ello usaron un algoritmo matemático que prueba sistemáticamente todas las configuraciones necesarias, que está apoyado en argumentos matemáticos que garantizan que su exploración es completa.

Y pasamos a Señales de los Oyentes. Cuando estaba Silvana, @ThomasEmilioVilla preguntó: «En la COVID se había hipotetizado que había correlaciones entre los casos más graves y las zonas urbanas más contaminadas. ¿Este estudio sobre el microbiota podría ser una explicación?» Silvana contestó que la contaminación afecta a la microbiota a muchos niveles. Se ha estudiado a los microorganismos en un aire con contaminación y con aire puro; resulta que algunos microorganismos se adhieren a las partículas de contaminación. Un ejemplo fue en febrero de 2020 en Málaga cuando hubo calima, en que se analizó a nivel microbiológico esas partículas de polvo (ella recuerda un estudio de la Universidad de Granada). Se encontraron microorganismos que habían viajado hasta 200 km, bacterias viajando en poros de granos de arena. Estas bacterias pueden dañar el sistema respiratorio produciendo irritación e incluso inflamación. Silvana destacó que los pesticidas pueden llegar a los alimentos, pero también pueden llegar al aparato respiratorio de los agricultores y alcanzar el intestino. Pone el ejemplo del humo de los cigarrillos, que al respirar se adhieren al moco y llegan al estómagao. Se ha encontrado restos de nicotina en la microbiota intestinal.

Javier D.A.9596 pregunta: «Si el espacio que ocupa el universo estuviese cuantizado, ¿cómo afectaría la expansión del universo a los cuantos de espacio? ¿La expansión crea nuevos cuantos o estos se expanden individualmente?» Contesta Gastón que se necesita una gravitación cuántica para contestar a dicha pregunta porque la gravitación y el espaiotiempo son la misma cosa. No sabemos qué constituye el espaciotiempo, pero bien podrían ser gravitones u otro tipo de cuanto de espaciotiempo. Hay muchas propuestas pero ninguna está consensuada como la solución al problema. En teoría de cuerdas, el espaciotiempo es un estado coherente de gravitones. Como en toda teoría cuántica de campos, el número de partículas no se conserva. Así el número de gravitones no se conserva y un gravitón puede generar nuevos gravitones durante sus interacciones. Así la expansión cósmica se podría entender como un proceso de generación de gravitones, como un proceso de generación de cuantos de espaciotiempo. Sin embargo, todo esto es muy especulativo a día de hoy.

Pregunta Javier Benavides: «Cuando hablamos de la aniquilación materia-antimateria del principio del universo, ¿estamos contemplando también la materia oscura?» Héctor conecta esta pregunta con otra (no dice quién es el autor): «La idea de que el exceso de rayos gamma tiene su origen en la aniquilación de partículas de materia oscura, ¿asume que son partículas de Majorana, que son su propia antipartícula?» Contesto que en el Modelo Estándar todas las partículas de tipo fermión son de Dirac (hasta donde sabemos) y tienen antipartícula, pero que los bosones no tienen antipartículas (aunque a veces se abusa del lenguaje al respecto). En cuanto a la pregunta, en la supersimetría las partículas compañeras de tipo fermión asociadas a los bosones son fermiones de Weyl. Pero a nivel fenomenológico se pueden combinar linealmente los fermiones de Weyl para dar lugar a fermiones de Majorana (que no tienen asociadas antipartículas) o fermiones de Dirac (que tienen tanto partícula como antipartícula). El candidato a materia oscura más habitual es una partícula neutra de tipo WIMP de origen supersimétrico, en concreto, el neutralino, que es una combinaciones lineal de binos, winos y higgsinos; los neutralinos son fermiones de Majorana. Por tanto, no tienen antipartícula, pero se pueden aniquilar entre sí (como lo harían partículas y antipartículas que fuesen fermiones de Dirac). Se abusa del lenguaje cuando se afirma que son idénticos a su antipartícula.

@CristinaHerGar pregunta: «En una explosión de supernova B, ¿cuánta energía queda atrapada temporalmente con los neutrinos que quedan retenidos por la gran densidad interna del material y si eso anima a la explosión?» Héctor comenta que la pregunta también la hizo la semana pasada y que buscó datos concretos para cuantificar la respuesta. Héctor contesta que una explosión de supernova tipo B, no es una supernova Ib o IIb, sino el nombre genérico de una supernova cuyo núcleo colapsa en una estrellas de neutrones. Durante dicho colapso, se produce una protoestrella de neutrones, con una densidad enorme, ρ ∼ (2–5) × 10¹⁴ g/cm³, que conduce a una sección eficaz neutrino-nucleón tan grande que el recorrido libre medio de los neutrinos se reduce a decenas de metros (se dice que el núcleo es ópticamente grueso para los neutrinos). Como el núcleo tiene un radio de decenas de kilómetros, este tiempo se acumula y se observa un retraso en la emisión de los neutrinos de unos segundos. Por supuesto, siguen llegando a la Tierra antes que los fotones, pero dicho retraso ha sido estimado en algunas supernovas. En cuanto a la segunda parte de la pregunta, como los neutrinos tienen una energía enorme, durante su breve retención inyectan energía en el colapso lo que se puede interpretar como «animar» (o «reavivar») la explosión.

¡Que disfrutes del podcast!