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LA CAPA DE OZONO SE RECUPERA: 4 DÉCADAS PARA CERRAR EL AGUJERO COMPLETAMENTE
Los esfuerzos globales, materializados en el Tratado de Montreal, han logrado la eliminación progresiva de cerca del 99 % de las sustancias prohibidas que agotan la capa de ozono.
La capa de ozono se recupera. Un nuevo informe sugiere que, si continuamos en la dirección actual, podríamos estar celebrando la recuperación completa de la capa de ozono en las próximas cuatro décadas. Analizamos las causas que abrieron el agujero, los esfuerzos para revertir este daño y el impacto que estos esfuerzos han tenido en el clima.
Tras cinco décadas de esfuerzos, la capa de ozono se recupera
Fue en la década de los 70 cuando nos llegó la noticia: estábamos perforando el paraguas que nos protegía de los rayos ultravioleta del sol. Los aerosoles estaban abriendo un agujero en la capa de ozono y la radiación empezaba a afectar a la salud de las personas y al medio ambiente.
En el año 2 000 la concentración de ozono alcanzó su mínimo histórico. Pero desde entonces, los esfuerzos globales por cerrar el agujero han tenido resultados.
Las últimas noticias confirman que en 4 décadas podríamos celebrar, al fin, la recuperación de la capa de ozono.
Esta es la conclusión del informe de evaluación cuadrienal del Grupo de Evaluación Científica del Protocolo de Montreal. Según los expertos, si se mantienen las políticas actuales, se espera que la capa de ozono recupere los valores de antes de la conformación del agujero de ozono aproximadamente en 2066 en la Antártida, en 2045 en el Ártico y en 2040 en el resto del mundo.
El fin de las sustancias que agotan la capa de Ozono
El principal causante del agujero de la capa de ozono fue el creciente uso de los clorofluorocarbonos, conocidos popularmente como CFC, que provocan una mayor destrucción del ozono del que se forma, disminuyendo su concentración.
Se trata de sustancias químicas que se empleaban en objetos cotidianos como los electrodomésticos de refrigeración (neveras domésticas, aires acondicionados, congeladores industriales) y aerosoles (desodorantes y pintura en spray, insecticidas, lacas…).
El informe confirma que la eliminación progresiva de cerca del 99 % de las sustancias prohibidas que provocaron el agujero no solo ha logrado protegerla, sino que también ha contribuido a que se recupere la capa de ozono en la estratosfera superior y a que disminuya la exposición de las personas a la radiación ultravioleta (UV) nociva del sol.
Protocolo de Montreal: un plan para preservar la capa de ozono
El décimo informe del Grupo de Evaluación Científica demuestra el impacto que el tratado ya ha tenido en el clima. Sobre todo, por la enmienda de Kigali al Protocolo de Montreal, un acuerdo adicional alcanzado en 2016 que exige la reducción progresiva de la producción y la utilización de algunos hidrofluorocarbonos (HFC).
Los HFC no están directamente relacionados con el ozono, pero son potentes gases de efecto invernadero. Según el Grupo de Evaluación Científica, esta enmienda debería contribuir a evitar entre 0,3 y 0,5 °C de calentamiento global de aquí a 2100.
“Las medidas adoptadas en relación con el ozono sientan un precedente para la acción climática. El éxito obtenido gracias a la eliminación progresiva de las sustancias químicas que destruyen la capa de ozono nos muestra lo que puede y debe hacerse ―con carácter de urgencia― para abandonar los combustibles fósiles, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y limitar, por lo tanto, el aumento de las temperaturas”, dijo el secretario general de la OMM, profesor Petteri Taalas.
“El éxito obtenido gracias a la eliminación progresiva de las sustancias químicas que destruyen la capa de ozono nos muestra lo que puede y debe hacerse ―con carácter de urgencia― para abandonar los combustibles fósiles”
La capa de ozono se recupera tras un camino largo y desafiante, pero también lleno de logros significativos. El Protocolo de Montreal y la Enmienda de Kigali han desempeñado un papel crucial en este proceso, no solo protegiendo la capa de ozono, sino también contribuyendo a la mitigación del cambio climático.
Este éxito nos muestra lo que los esfuerzos globales pueden hacer para abordar otros desafíos medioambientales urgentes. Si continuamos en este camino, podríamos estar celebrando la recuperación completa de la capa de ozono en las próximas cuatro décadas.
Fuentes:
https://ozone.unep.org/system/files/documents/Scientific-Assessment-of-Ozone-Depletion-2022-Executive-Summary.pdf
https://www.sostenibilidad.com/medio-ambiente/aprendesostenibilidad-agujero-de-la-capa-de-ozono/
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Ingenieros de la US hallan un método para producir microfibras de manera masiva
La relevancia de este trabajo, publicado por la Royal Society of Chemistry, radica en la producción masiva y de forma industrial de nanofibras, hechas de un polímero llamado alcohol polivinílico (PVA),ha destacado la US en una nota de prensa. Estas microfibras tienen un diámetro menor que una micra, es decir, pueden llegar a ser tan delgadas como el coronavirus, pues es cien veces más delgado que un cabello humano (100 micras) u ocho veces menor que un glóbulo rojo (ocho micras).
El estudio tenía como objetivo desarrollar una tecnología "sencilla pero robusta" para producir micro y nanofibras usando inyectores neumáticos que utilizan un proceso de pulverización del líquido, similar al que generan los aspersores de las terrazas. Los profesores Luis Modesto López y Alfonso Gañán Calvo, junto al estudiante Jesús Olmedo Pradas, presentan el artículo sobre esta nueva tecnología.
Modesto López ha explicado que "la investigación comenzó con ensayos de pulverizado en los que se buscaba la producción de microgotas. Sin embargo, en lugar de eso, obtuvimos estructuras alargadas a las que llamamos ligamentos. Nos dimos cuenta de que los ligamentos se formaban al utilizar líquidos altamente viscosos y con cierta viscoelasticidad. Recurrimos a una fuente de calor, pulverizamos y el calor permitió el rápido secado de los ligamentos, lo que resultó en la formación de microfibras en cuestión de segundos".
Los expertos aseguran que esta tecnología es "energéticamente más eficiente" que los métodos actuales, pues no depende de una fuente de energía externa para fragmentar el líquido, sino que "aprovecha la energía mecánica contenida en la corriente de aire para generar nueva superficie, es decir, una multiplicidad de ligamentos más finos".
Este proyecto abre una nueva línea de investigación relacionada con la fabricación de fibras compuestas que constan de dos o más materiales poliméricos. El estudio ha sido financiado con fondos de los programas del Plan Andaluz de Investigación, Desarrollo e Innovación (Paidi 2020) y los fondos europeos Feder.
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Descifrada la secuencia completa del cromosoma Y, la última pieza del genoma humano
Detrás de este logro está el Consorcio T2T, el mismo que en 2022 publicó la primera secuencia completa del genoma humano
Durante años, la secuenciación del cromosoma Y humano, uno de los dos cromosomas sexuales, ha sido un reto por la complejidad de su estructura. Ahora, un equipo de más de 100 científicos ha logrado descifrarlo, un importante paso para conocer su papel real en el desarrollo, la fertilidad o el cáncer. La secuenciación completa del cromosoma asociado al desarrollo masculino era la última pieza que faltaba en el mapa del genoma humano y sus detalles se presentan en dos artículos en la revista Nature.
Detrás de este logro está el Consorcio T2T (Telómero a Telómero), el mismo que en 2022 publicó en seis artículos en la revista Science y en una docena de escritos complementarios en otras publicaciones la primera secuencia completa del genoma humano.
Ese mapa casi acabado -al que le faltaba "la fotografía" definitiva del cromosoma Y- venía a rematar el hito conseguido dos décadas atrás, cuando se cartografió cerca del 92% del genoma humano, lo que ya supuso una revolución en la biología y la medicina. En 2022 se aportaron datos del 8% restante y se revelaron regiones ocultas importantes para entender las enfermedades genéticas, la reproducción o la diversidad humana. Los artículos que se publican hoy en Nature cierran el círculo.
Ahora se ha conseguido secuenciar por completo el cromosoma Y, "lo que completa por fin el conjunto de cromosomas humanos de extremo a extremo", explica un comunicado del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI), que dirige la investigación.
El cromosoma Y, junto con el cromosoma X, suele ser objeto de debate por su papel en el desarrollo sexual. Aunque estos cromosomas desempeñan un papel central, los factores que intervienen en el desarrollo sexual humano están repartidos por todo el genoma y son muy complejos, lo que da lugar a la variedad de características sexuales humanas que se encuentran entre los individuos masculinos, femeninos e intersexuales, detalla el NHGRI y la Universidad Johns Hopkins.
Estas categorías no son equivalentes al género, recuerdan estas instituciones, que añaden que trabajos recientes demuestran que los genes del cromosoma Y contribuyen a otros aspectos de la biología humana, como el riesgo y la gravedad del cáncer.
El cromosoma Y ha sido especialmente difícil de descifrar debido a sus patrones moleculares repetitivos; ensamblar los datos de su secuenciación es como intentar leer un libro largo cortado en tiras. La nueva tecnología de secuenciación y los algoritmos bioinformáticos permitieron a los investigadores resolver estas secuencias de ADN.
Los nuevos datos rellenan lagunas en más del 50% de este cromosoma, descubriendo importantes características genómicas con implicaciones, por ejemplo, para la fertilidad, como los factores que intervienen en la producción de esperma. Cuando los científicos y los médicos estudian el genoma de un individuo, comparan su ADN con el de una referencia estándar para determinar dónde hay variaciones, detalla por su parte la Universidad de California.
Hasta ahora la porción del cromosoma Y del genoma contenía "grandes lagunas" que dificultaban la compresión de las variaciones y las enfermedades asociadas. "Cuando se encuentran variaciones que no se han visto antes, la esperanza es siempre que esas variantes genómicas sean importantes para entender la salud humana", detalla Adam Phillippy, líder del consorcio e investigador del NHGRI. Para el investigador, las variantes genómicas médicamente relevantes pueden ayudar a diseñar mejores diagnósticos en el futuro.
El genoma es el conjunto completo de instrucciones de un organismo, un libro que está escrito con combinaciones de solo cuatro unidades químicas designadas con las letras A, T, C y G (adenina, timina, citosina y guanina); estas se denominan bases nucleótidas.
Para los humanos, este manual de instrucciones contiene unos 3.000 millones de pares de bases (o letras), las cuales se encuentran en los 23 pares de cromosomas dentro del núcleo de todas las células. Secuenciar significa determinar su orden exacto en un segmento de ADN.
La secuenciación definitiva del cromosoma Y añade 30 millones de bases nuevas a la referencia del genoma humano, resumen sus responsables. Estas bases revelan la existencia de otros 41 genes que activan proteínas y aportan información crucial para quienes estudian cuestiones relacionadas con la reproducción o la evolución.
El mapa completo del cromosoma sexual masculino se publica en uno de los artículos de Nature. En el otro se informa de la secuenciación de 43 cromosomas Y humanos diversos, que representan a 21 poblaciones diferentes. Los ensamblajes proporcionan una visión más detallada de la variación genética a lo largo de 183.000 años de evolución humana y revelan nuevas secuencias de ADN, firmas de regiones conservadas y conocimientos sobre los mecanismos moleculares que contribuyeron a la compleja estructura del cromosoma Y.
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El objeto interestelar hundido en el Pacífico que puede cambiar el futuro de la humanidad
Avanzan los análisis de los restos del IM1, un objeto interestelar hundido en el océano Pacífico. Avi Loeb nos cuenta qué espera de esos resultados y lo que pueden significar para la humanidad
Una de las 537 esférulas encontradas hasta ahora por Loeb, observada bajo el microscopio. (Avi Loeb)
Durante la expedición interestelar al Océano Pacífico, se me ocurrió que todos los miembros del equipo están en el mismo barco. Disfruté de la compañía de todos los miembros de la tripulación porque cada uno contribuyó desinteresadamente al éxito de nuestra misión. El barco es una metáfora de la Tierra moviéndose por el espacio. Todos los terrícolas compartimos el mismo barco y es mejor que trabajemos juntos.
Durante los últimos diez mil millones de años, otras civilizaciones tecnológicas podrían haber ensuciado el volumen del disco de la Vía Láctea con numerosos artefactos disfuncionales
Un psicólogo me dijo que la mayoría de la gente pide ayuda cuando siente que está atascada. Desde un punto de vista interestelar, la humanidad está atascada en la Tierra. Físicamente, la culpa es de la gravedad, pero hay algo más en esa postura. Psicológicamente, centramos nuestra atención "en la Tierra", es decir, en el barco, en lugar de en nuestro destino en el océano del espacio interestelar.
Muchos científicos consideran extraordinariamente improbable el encuentro con una reliquia de otra civilización tecnológica. Pero a mí me parece de sentido común buscar basura espacial del tipo que producimos, ya que hay miles de millones de planetas similares a la Tierra en la Vía Láctea.
Solo en la última década empezamos a detectar objetos interestelares. El primero fue el meteorito interestelar IM1, de un metro de tamaño, cuya alta velocidad fue detectada con gran fiabilidad por los sensores del Gobierno estadounidense el 8 de enero de 2014.
Una de las nuevas esferas microscópicas encontradas en las muestras del IM1. (Avi Loeb)
Que un meteoro interestelar del tamaño de un metro impacte contra la Tierra una vez por década implica que hay un millón de objetos de este tipo ahora mismo dentro de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Sin embargo, en la última década sólo hemos observado uno de ellos, el IM1. Esta es la razón por la que dirigí una expedición oceánica para recuperar materiales de IM1 e inferir su naturaleza.
Dentro de diez mil años, las cinco naves espaciales que lanzamos: Voyager 1 y 2, Pioneer 10 y 11 y New Horizons, saldrán de la nube de Oort en las afueras del sistema solar y se convertirán en basura tecnológica en el espacio interestelar. Permanecerán ligadas por gravedad al disco de la Vía Láctea.
Durante los últimos diez mil millones de años, otras civilizaciones tecnológicas podrían haber ensuciado el volumen del disco de la Vía Láctea con numerosos artefactos disfuncionales. Esta basura podría haberse acumulado en el espacio interestelar como los plásticos en el océano. Queda por ver si alguno de los objetos similares a IM1 es basura tecnológica mediante un análisis de composición, como tenemos previsto hacer con las esférulas que recuperamos del lugar donde se estrelló IM1 en el océano Pacífico.
Curiosamente, la extrapolación de las estadísticas de IM1 implica que hay más objetos similares a IM1 que rocas del sistema solar del mismo tamaño en la nube de Oort del sistema solar. En otras palabras, podría haber más ‘trozos de plástico’ del océano del espacio interestelar que ‘peces familiares’ nadando por las afueras del sistema solar.
El descubrimiento de basura interestelar de nuestros vecinos cósmicos cambiaría el futuro de la humanidad. La basura extraterrestre es nuestro oro. Las historias de ciencia ficción suelen sugerir un primer encuentro con criaturas extraterrestres o artilugios funcionales, pero es más probable que nos encontremos con desechos disfuncionales. Mi modelo de membrana para `Oumuamua podría representar una capa superficial de un objeto tecnológico mayor o un trozo de una esfera de Dyson rota, afectada por la presión de la radiación además de por la gravedad, al igual que nuestra propia basura espacial 2020 SO, que fue descubierta en 2020 por el mismo telescopio Pan-STARRS que descubrió `Oumuamua.
Varias de las nuevas esférulas encontradas en el laboratorio de astrofísica de Harvard
La identificación de restos tecnológicos interestelares revelaría la naturaleza de nuestros vecinos cósmicos, aunque ya no estén por aquí, porque el viaje de sus paquetes duró más que su vida útil. El diseño inteligente de artefactos extraterrestres puede aportar una sensación de asombro religioso a la ciencia convencional. Podemos aprender de las experiencias pasadas de nuestros vecinos cósmicos e inspirarnos para hacerlo mejor que ellos. Encontrar sus reliquias cambiaría lo que significa ser humano junto con lo que significa ser una especie interestelar.
En mi nuevo libro, Interstellar, que se publicará dentro de un mes y ya se puede reservar, hablo de las implicaciones de encontrar objetos interestelares de origen tecnológico. Lo más significativo es que encontrarlos liberará nuestra mente de su frustrante enfoque de estar pegados a la Tierra.
Con una visión más amplia, podríamos cambiar nuestras prioridades y pasar de ser un cuervo picoteando en el cuello de las águilas a convertirnos en un águila que se eleva a alturas donde ningún cuervo sobrevive. Esperemos que pasemos de la mentalidad de cuervo de las redes sociales a la mentalidad de águila de las civilizaciones inteligentes del espacio interestelar.
Todos estamos en el mismo barco. Colaboremos en equipo en nuestra verdadera expedición interestelar.
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Los análisis confirman que el objeto espacial IM1 estrellado en el Pacífico es interestelar
Éxito de la misión de Avi Loeb: los análisis confirman el origen interestelar del objeto IM1 y abren la puerta a un posible origen tecnológico por su concentración de uranio
¡Maravillosas noticias! Por primera vez en la historia, los científicos han analizado materiales procedentes de un objeto de un metro de tamaño que se originó fuera del sistema solar. El objeto iluminó el cielo sobre el océano Pacífico hace casi una década, y su brillante bola de fuego fue rastreada por satélites del Gobierno estadounidense.
He tenido la gran suerte de dirigir este análisis. El equipo de la expedición interestelar del proyecto Galileo acaba de concluir los primeros análisis de 57 esférulas procedentes del lugar donde se estrelló el primer meteorito interestelar reconocido, IM1. Cinco de estas bolitas de tamaño milimétrico se originaron como gotas fundidas de la superficie de IM1 cuando quedó expuesta al inmenso calor de la bola de fuego generada por su fricción con el aire el 8 de enero de 2014.
Una posibilidad más exótica es que este patrón de abundancia desconocido —en el que el uranio es casi mil veces más abundante que el valor estándar del sistema solar— puede reflejar un origen tecnológico extraterrestre.
En total, la expedición que dirigí al océano Pacífico del 14 al 28 de junio de 2023 recogió unas 700 esférulas. A continuación, resumo nuestros principales hallazgos. Los detalles técnicos y la información de apoyo se pueden encontrar en nuestro artículo científico, accesible aquí, que ha sido presentado para su publicación en una prestigiosa revista revisada por pares. Encontrará una descripción detallada del viaje día a día en mis 44 diarios anteriores, disponibles aquí (la última entrada está aquí).
El éxito de la expedición no fue una casualidad. Tuvimos la suerte de contar con unos miembros del equipo excepcionales que trabajaron desinteresadamente para lograr este resultado. Nuestra experiencia colectiva es como la de un equipo de fútbol después de ganar un partido. Todos los miembros del equipo contribuyeron de forma profesional y constructiva.Limpieza y raspado de los imanes del trineo por los miembros del equipo J. J. Siler (izquierda) y Avi Loeb (derecha).
El origen interestelar de IM1 ya se estableció con una fiabilidad del 99,999% a partir de mediciones de velocidad realizadas por satélites del Gobierno estadounidense, tal y como se confirmó en una carta formal del Mando Espacial estadounidense a la NASA. La curva de luz del bólido mostró tres llamaradas, separadas entre sí por una décima de segundo. Antes de entrar en el sistema solar, IM1 se movía a una velocidad de 60 kilómetros por segundo en relación con la Norma Local de Reposo de la galaxia Vía Láctea, más rápido que el 95% de todas las estrellas en las proximidades del Sol. Basándose en el hecho de que mantuvo su integridad a una velocidad de impacto en la Tierra de 45 kilómetros por segundo hasta una elevación de 17 kilómetros sobre el océano Pacífico, su resistencia material debe haber sido más dura que la de todas las 272 rocas espaciales documentadas por la NASA en el catálogo de meteoritos CNEOS, incluyendo el 5% de ellas que son meteoritos de hierro.
Las esférulas recuperadas están siendo analizadas por los mejores instrumentos del mundo en cuatro laboratorios de Universidad de Harvard, UC Berkeley, la Bruker Corporation y la Universidad de Tecnología de Papúa Nueva Guinea, cuyo vicerrector firmó un Memorando de Entendimiento con la Universidad de Harvard para la asociación en la investigación de la expedición.Material recogido con el trineo magnético en el yacimiento de IM1, que muestra una esférula rica en hierro de 0,4 milímetros de diámetro (flecha blanca) entre un fondo de concha y otros restos.
Material recogido con el trineo magnético en el yacimiento de IM1, que muestra una esférula rica en hierro de 0,4 milímetros de diámetro (flecha blanca) entre un fondo de concha y otros restos
La recogida de esférulas por parte de la expedición tuvo un rendimiento por masa de fondo que aumentó significativamente en el recuento de esférulas cerca de la trayectoria de IM1. Los mapas de calor que aparecen a continuación muestran que la colección de esférulas tenía tres regiones de alto rendimiento, coloreadas en amarillo, en relación con las regiones de control coloreadas en morado, lo que podría reflejar las tres llamaradas de la curva de luz de IM1.
Mapa de calor de la densidad de esférulas (recuento por masa de material analizado en gramos). Asumiendo que la primera llamarada de la curva de luz de la bola de fuego se localizó al comienzo de la Carrera 4, colocamos tres estrellas para las localizaciones
Zoom sobre la región muestreada alrededor de la trayectoria IM1 prevista (recuadro naranja) y la región de error DoD (recuadro rojo). Como referencia, los puntos representan las grabaciones GPS de la trayectoria del buque en diferentes recorridos numerados
Mapa de calor de la densidad de esférulas (recuento por masa de material analizado en gramos). Asumiendo que la primera llamarada de la curva de luz de la bola de fuego se localizó al comienzo de la Carrera 4, colocamos tres estrellas para las localizaciones.Zoom sobre la región muestreada alrededor de la trayectoria IM1 prevista (recuadro naranja) y la región de error DoD (recuadro rojo). Como referencia, los puntos representan las grabaciones GPS de la trayectoria del buque en diferentes recorridos numerados.
El mapa de calor se obtuvo a partir de las estadísticas de detección de esférulas de mi alumna de posdoctorado Laura Domine. Se benefició en gran medida de las 622 esférulas descubiertas por mi estudiante en prácticas de verano Sophie Bergstrom. El análisis exhaustivo de la composición de las esférulas fue realizado por Stein Jacobsen y su equipo del laboratorio de cosmoquímica de la Universidad de Harvard.
Sorprendentemente, el análisis conservador de Stein reveló que cinco esférulas únicas de las regiones de alto rendimiento (amarillas) cercanas a la trayectoria de IM1, y no de ningún otro lugar, mostraban un patrón de composición de elementos de fuera del sistema solar, nunca visto antes. Este resultado se obtuvo después de generar el mapa de calor y proporcionó una confirmación independiente de que IM1 es responsable del exceso de esférulas en las regiones amarillas.Desde la derecha: Stein Jacobsen, Avi Loeb y Sophie Bergstrom, detrás del espectrómetro de masas del laboratorio de Jacobsen en la Universidad de Harvard (31 de julio de 2023).
Las imágenes del microscopio electrónico del laboratorio de Stein también resultaron fascinantes. Un ejemplo de esférula grande (1,3 mm de diámetro máximo) en la región de alto rendimiento (amarilla) cerca de la trayectoria de IM1 es S21, de la carrera 14. Esta esférula asimétrica, mostrada en la imagen inferior, es un compuesto de tres esférulas que se solidificaron poco después de la fusión, demasiado tarde para que el producto de la fusión se volviera esférico.Imagen de microscopio electrónico de S21 de la serie 14 en la región de alto rendimiento de la trayectoria de IM1.
Imagen de microscopio electrónico de S21 de la serie 14 en la región de alto rendimiento de la trayectoria de IM1
La aparición de esta esférula compuesta S21 a través de fusiones de gotas más pequeñas en el volumen inicial de la bola de fuego tiene una sencilla explicación cuantitativa. Naturalmente, Stein eligió en primer lugar esta gran esférula para analizar su composición con su espectrómetro de masas de última generación. Los resultados fueron prometedores.
Composición BeLaU medida por el espectrómetro de masas de Harvard. Se han representado las abundancias elementales en toda la masa de la esférula masiva S21 normalizadas con respecto al estándar del sistema solar de las condritas CI
Composición BeLaU medida por el espectrómetro de masas de Harvard. Se han representado las abundancias elementales en toda la masa de la esférula masiva S21 normalizadas con respecto al estándar del sistema solar de las condritas CI.
Como se muestra en la figura anterior, S21 estaba fuertemente enriquecido en berilio (Be), lantano (La) y uranio (U), en concentraciones cientos de veces más abundantes en relación con la composición estándar del sistema solar de las condritas CI (meteoritos no metálicos). Esto llevó a Stein a etiquetar este patrón de abundancia único: BeLaU.
El patrón de abundancia BeLaU de elementos en la esférula S21 y otras cuatro esférulas en las regiones de alto rendimiento (amarillo) de los recorridos 4, 13 y 14 cerca de la trayectoria de IM1 también muestra la pérdida de elementos volátiles, como se espera de la explosión aérea de un objeto no terrestre.
Las abundancias medidas de elementos pesados más allá del lantano son sistemáticamente muy superiores a las del estándar del sistema solar de las condritas CI, lo que sugiere que las esférulas BeLaU proceden de fuera del sistema solar. La fuente tenía un contenido muy bajo de elementos con afinidad al hierro, como el renio (Re). El lugar de nacimiento de IM1 podría haber sido una corteza diferenciada de un exoplaneta con un núcleo de hierro y un océano de magma. Lo más probable es que la falta de elementos volátiles se deba a pérdidas por evaporación durante el paso de IM1 por la atmósfera inferior de la Tierra.
En conjunto, una fracción significativa de las esférulas de los recorridos cercanos a las regiones de alto rendimiento (amarillas) de IM1 presentan abundancias de BeLaU, pero no se encuentran esférulas de este tipo en las regiones de control alejadas de la trayectoria de IM1. El exceso es coherente con el hecho de que IM1 duplique el número de esférulas por unidad de superficie en las regiones amarillas. Un análisis detallado muestra que las discrepancias entre el patrón de abundancia BeLaU y los entornos del sistema solar no podrían haberse originado en los océanos de magma de la Tierra, la Luna o Marte.
El patrón de abundancia BeLaU para cinco esférulas cercanas a la trayectoria de IM1 en función de la volatilidad de los elementos, es decir, de su capacidad de perderse por evaporación durante la explosión de IM1
El patrón de abundancia BeLaU para cinco esférulas cercanas a la trayectoria de IM1 en función de la volatilidad de los elementos, es decir, de su capacidad de perderse por evaporación durante la explosión de IM1.
La gran esférula BeLaU S21 del experimento 14 se desvía considerablemente de varios entornos del sistema solar en cuanto a sus abundancias isotópicas de Hierro-57 frente a Hierro-56. Dado que esta esférula se recogió en la región de alto rendimiento
Las proporciones de isótopos de hierro ofrecen una prueba independiente para determinar si las esférulas BeLaU proceden de una fuente extraterrestre. De hecho, la esférula gigante de BeLaU S21 del experimento 14 se desvía considerablemente de varios entornos del sistema solar en términos de sus abundancias de Hierro-57 frente a las de Hierro-56. Dado que esta esférula se recogió en la región de alto rendimiento (amarilla) alrededor de la trayectoria de IM1, esto es coherente con un origen interestelar para IM1.La gran esférula BeLaU S21 del experimento 14 se desvía considerablemente de varios entornos del sistema solar en cuanto a sus abundancias isotópicas de Hierro-57 frente a Hierro-56. Dado que esta esférula se recogió en la región de alto rendimiento.
Esférula S4
Esférula S4
Esférula S4 del experimento 8, que muestra la estructura interior de esferas dentro de esferas, con las microesférulas más pequeñas de aproximadamente 5-10 micras de diámetro
El equipo de Ryan Weed realizando mediciones SEM/EDS de esférulas IM1 en el Departamento de Ingeniería Nuclear de la UC Berkeley.
En el laboratorio de Ryan Weed, en la UC Berkeley, se realizaron mediciones con microscopio electrónico de barrido y espectroscopia de energía dispersiva de rayos X (SEM-EDS) en un inventario inicial de muestras de esférulas. Las imágenes del microscopio electrónico muestran estructuras de "muñeca rusa" con esferas dentro de esferas incrustadas en una matriz con estructura dendrítica y que indican un enfriamiento rápido durante una explosión de aire.Esférula S4Esférula S4.Esférula S4 del experimento 8, que muestra la estructura interior de esferas dentro de esferas, con las microesférulas más pequeñas de aproximadamente 5-10 micras de diámetro.
En conjunto, nuestras conclusiones destacan por dos aspectos:
(i) En la prospección con trineo magnético se recuperaron unas 700 esférulas de 0,05-1,3 milímetros de diámetro en 26 pasadas que cubrieron un área de prospección de un cuarto de kilómetro cuadrado en total.
(ii) La espectrometría de masas muestra esférulas únicas de las regiones de alto rendimiento cercanas a la trayectoria de IM1, con un alto enriquecimiento de Be, La y U, así como un contenido muy bajo de elementos con alta afinidad por el hierro, como el Re. Los elementos volátiles se perdieron por evaporación durante el paso de IM1 por la atmósfera terrestre.
Las esférulas con las abundancias BeLaU solo se encontraron a lo largo de la trayectoria de IM1 y no en las regiones de control. El patrón de abundancia elemental BeLaU no coincide con las aleaciones terrestres, la lluvia radioactiva de explosiones nucleares, las abundancias del océano magmático de la Tierra o su Luna o Marte, ni con otros meteoritos naturales del sistema solar. Esto apoya el origen interestelar de IM1, independientemente de la medición de su alta velocidad, tal y como se recoge en el catálogo CNEOS y se confirma en una carta oficial a la NASA del Mando Espacial de EEUU.
Dado que las esférulas de IM1 se fundieron en la superficie del objeto, la mayor abundancia de Be puede representar un indicador de espalación por rayos cósmicos en la superficie de IM1 a lo largo de un extenso viaje interestelar a través de la Vía Láctea. Esto constituye un cuarto indicador de un origen interestelar para IM1, además de su alta velocidad, su composición en elementos pesados y sus proporciones de isótopos de hierro. Algunos de estos indicadores pueden utilizarse para identificar un origen interestelar de meteoritos históricos de los que no se dispone de información sobre su velocidad orbital en relación con el Sol.
Ryan Weed (izquierda) aspirando el imán del trineo mientras llevaba la camiseta del 'Equipo de Expedición Interestelar'.
La mayor abundancia de elementos pesados puede explicar la elevada resistencia del material inferida para IM1, basada en la alta presión de ariete que fue capaz de soportar antes de desintegrarse.
La elevada resistencia del material inferida para IM1 puede probarse potencialmente de forma experimental ensamblando una mezcla de materiales basada en la composición BeLaU, con una compensación adecuada de los elementos volátiles perdidos.
El patrón de abundancia BeLaU podría explicarse potencialmente si IM1 procediera de una corteza altamente diferenciada de un exoplaneta con núcleo de hierro. En ese caso, la alta velocidad de IM1, de ~60 kilómetros por segundo en la Norma Local de Reposo de la Vía Láctea, y el número extremadamente elevado de objetos similares por estrella, 10 a la potencia de 23, inferido estadísticamente para la población de objetos interestelares de tamaño de un metro, son difíciles de explicar mediante procesos dinámicos comunes.
En cambio, la sobreabundancia de elementos pesados en BeLaU podría tener su origen en el llamado enriquecimiento del "proceso r" y en la fragmentación de los eyecta procedentes de supernovas de colapso del núcleo o de fusiones de estrellas de neutrones. Sin embargo, el patrón BeLaU también muestra un enriquecimiento denominado "procesos s" que debe tener un origen independiente, como las estrellas de la Rama Asintótica Gigante (AGB). Una posibilidad más exótica es que este patrón de abundancia desconocido —en el que el uranio es casi mil veces más abundante que el valor estándar del sistema solar— puede reflejar un origen tecnológico extraterrestre. Estas interpretaciones se considerarán críticamente junto con resultados adicionales del análisis de esférulas en futuros trabajos.
Independientemente de la interpretación, se trata de un descubrimiento histórico porque representa la primera vez que los científicos analizan materiales procedentes de un gran objeto que llegó a la Tierra desde fuera del sistema solar.Las manos de Avi Loeb abriendo la maleta que contenía las esférulas procedentes del lugar del primer meteoro interestelar reconocido, el IM1. El contenido fue entregado por FedEx en cuestión de días, pero probablemente tardó miles de millones de años.
La Expedición Interestelar fue arriesgada. Había muchos puntos potenciales de fracaso, como: no conseguir la financiación necesaria de 1,5 millones de dólares, no reclutar ingenieros y navegantes cualificados para la expedición, no construir la maquinaria adecuada para llevar a cabo la tarea, no conseguir que el trineo se mantuviera en el fondo del océano debido a la elevación ejercida por el cable que lo conectaba a la nave, no encontrar esférulas magnéticas de IM1 en el fondo del océano, no disponer de suficientes esférulas de IM1 para encontrarlas dentro de la zona estudiada, no advertir las esférulas entre la ceniza volcánica de fondo y no tener acceso a un espectrómetro de masas de última generación que permitiera descubrir con fiabilidad el patrón de abundancia BeLaU sin precedentes.Inspección de la captura del trineo magnético en una noche lluviosa. De izquierda a derecha: Avi Loeb, Charles Hoskinson —que financió generosamente la expedición con 1,5 millones de dólares—, Ryan Weed y Jeff Wynn. Detrás del trineo, Josh Saltz.
Pero mucho antes de todo eso, podría haber decidido no seguir adelante con este proyecto debido a la extrema oposición de los "expertos" en rocas espaciales que estaban "hartos de oír las descabelladas afirmaciones de Avi Loeb", según un artículo del New York Times y un perfil de la revista New York Times Magazine.
Les deseo a estos astrónomos felicidad y prosperidad. Ahora que hemos descubierto esférulas de composición extrasolar cerca de la trayectoria de IM1, sería mejor que retracten su afirmación publicada de que el Mando Espacial de EEUU sobrestimó la velocidad de IM1 por un factor grande y que IM1 era un meteorito pétreo del sistema solar. Ahora sabemos que IM1 era interestelar. En lugar de rechazar los datos, sería mejor que revisaran su modelo.
El éxito de la expedición ilustra el valor de arriesgarse en pos de la ciencia a pesar de todo como una oportunidad para descubrir nuevos conocimientos. Las esférulas "BeLaU" suponen una llamada de atención desde lejos, instando a los astrónomos a ser más curiosos y abiertos de mente.El jefe de grupo de la expedición, Art Wright, y el jefe científico, Avi Loeb, contemplando la próxima expedición al atardecer (27 de junio de 2023).
Mi fascinación inicial por otro objeto interestelar, 'Oumuamua, en octubre de 2017, se desencadenó al darme cuenta de que su mera detección entraba en conflicto con mi expectativa de una abundancia mucho menor de objetos interestelares en un artículo de 2009, basado en lo que se sabía sobre el sistema solar. Los errores ofrecen la oportunidad de aprender algo nuevo. Mi posterior compromiso con IM1 siguió a una entrevista de radio con John Catsimatidis en enero de 2019 sobre el meteorito de Kamchatka que explotó unas semanas antes y me llevó a preguntarme si el catálogo de CNEOS contiene objetos interestelares como `Oumuamua.
El nombre que asignamos a IM1 suena como: ‘Yo soy uno’ [‘I’m one’ en inglés. N. del T.], etiquetando adecuadamente al primer meteoro interestelar reconocido, pero también como miembro de una gran población de objetos similares. El segundo meteoro interestelar, IM2, suena como ‘Yo también soy’ [‘I’m too’ en inglés. N. del T.]. Encontrar la primera y la segunda hormigas en una cocina es alarmante porque implica que hay muchas más hormigas ahí fuera. Una tasa de detección aleatoria de una vez por década para objetos interestelares del tamaño de un metro implica que unos cuantos millones de estos objetos residen dentro de la órbita de la Tierra alrededor del Sol en un momento dado. Algunos de ellos pueden representar basura espacial tecnológica de otras civilizaciones.
Durante mi trote rutinario al amanecer en la cubierta del Silver Star, me preguntaron: "¿Huyes de algo o corres hacia algo?". Mi respuesta fue: "De ambas cosas. Huyo de colegas que tienen opiniones firmes sin buscar pruebas, y corro hacia una inteligencia superior en el espacio interestelar".
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Descubren un nuevo meteorito de origen desconocido
El prestigioso físico Avi Loeb explica en su columna de hoy cómo su descubrimiento del segundo meteorito interestelar puede ser la prueba de la existencia de otras civilizaciones.
En un nuevo artículo con mi estudiante, Amir Siraj, hemos identificado un segundo meteoro interestelar, IM2, en el catálogo de Bolas de Fuego CNEOS de la NASA. Los dos meteoros interestelares son objetos a escala de un metro que colisionaron con la Tierra a partir de una trayectoria no ligada gravitatoriamente al Sol. En otras palabras, los objetos llegaron al sistema solar desde el espacio interestelar y se movían más rápido que la velocidad de escape del Sol cuando fueron recogidos por la 'red de pesca' de la atmósfera terrestre.
El esfuerzo por reunir más datos sobre los objetos interestelares basándose en sus anomalías, recibió el rechazo de los autoproclamados expertos y de los blogueros en las redes sociales. Pero los datos recogidos en una sola expedición del Proyecto Galileo valen más que un millón de tuits
El primer meteoro interestelar, CNEOS 2014-01-08 (IM1), que Amir y yo descubrimos en 2019, fue confirmado con un nivel de confianza del 99,999% por una carta del Comando Espacial de Estados Unidos a la NASA. El segundo meteoro interestelar que acabamos de descubrir, CNEOS 2017-03-09 (IM2), era diez veces más masivo y de aproximadamente un metro de tamaño. Se movía a una velocidad de 40 (frente a los 60 de IM1) kilómetros por segundo en relación con el Estándar de Reposo Local, el marco de referencia local de la Vía Láctea que establece el promedio de los movimientos de todas las estrellas en las proximidades del Sol.
Sorprendentemente, tanto IM1 como IM2 se desintegraron a baja altura en la atmósfera terrestre a pesar de sus velocidades inusualmente altas. La presión del arrastre del aire, que es el producto de la densidad de la masa de aire y el cuadrado de la velocidad de los meteoros cuando explotan en forma de bolas de fuego, proporciona una estimación del límite elástico de su composición material. Las resistencias inferidas de 194 Mega-Pascales (MPa) para el IM1 y 75 MPa para el IM2 implican que ambos eran más duros que los meteoritos de hierro, que tienen una resistencia máxima de 50 MPa.Los restos del IM1 están todavía bajo el mar.
IM1 e IM2 ocuparon los puestos 1 y 3 en la distribución de la resistencia del material entre los 273 meteoritos del catálogo de CNEOS. La probabilidad de extraer la resistencia del material de los meteoros interestelares primero y segundo de la población conocida de rocas del sistema solar es aproximadamente el cuadrado de (3/273), o lo que es lo mismo, una parte entre 10.000. Esto significa que la población de meteoros interestelares es diferente de los meteoros del sistema solar con un nivel de confianza del 99,99%. Esta conclusión se corrobora al ajustar la distribución de los meteoros de CNEOS con una forma gaussiana en el logaritmo de la fuerza del material. Tanto IM1 como IM2 se encuentran en la cola de la distribución, a 2,6 y 3,5 desviaciones estándar de la media, lo que hace que su probabilidad combinada sea inferior a una parte entre un millón.
Esta sugerente conclusión acerca de la fuerza extremadamente rara del material de IM1 e IM2, implica que los meteoros interestelares no son rocas de sistemas planetarios como el solar.
La Tierra colisiona con objetos interestelares a lo largo de su órbita alrededor del Sol. La suposición más sencilla es que estos objetos llegan al sistema solar en trayectorias aleatorias en la norma local de reposo. Basándonos en la tasa de detección de IM1 e IM2 en el catálogo de CNEOS, aproximadamente una vez por década, se puede deducir que alrededor del 40% de todos los elementos refractarios de la Vía Láctea están encerrados en objetos interestelares a escala de un metro. Esta abundancia extraordinariamente alta parece desafiar de nuevo el origen de un sistema planetario.Se cree que los fragmentos de meteorito IM1 están a 300 km al norte de la isla de Manu, en el océano Pacífico.
Curiosamente, se observa una escasez de elementos refractarios en la fase gaseosa del medio interestelar, una observación que podría reflejar que los elementos refractarios están encerrados en objetos interestelares. Se ha observado que las supernovas producen 'balas' ricas en hierro, que podrían ser un posible origen de IM1 e IM2. En particular, las imágenes de rayos X del resto de supernova de Vela revelaron arcos de choque de balas que salieron volando del lugar de la explosión, un descubrimiento que intenté explicar hace tres décadas. Es posible que IM1 e IM2 salieran disparadas de una estrella en explosión.
Pero también es posible que IM1 e IM2 se muevan rápido y sean resistentes porque son de origen artificial, es decir, naves interestelares de propulsión química como nuestras propias sondas interestelares, pero lanzadas hace mil millones de años. También se puede imaginar una nave nodriza que lleve en su vientre 'CubeSats' o microdispositivos que, como las semillas de diente de león, se liberen automáticamente por la fricción con la atmósfera de un planeta habitable.Avi Loeb (i) y Amir Siraj en el despacho de Loeb en Harvard.
La abundancia inferida de objetos interestelares podría ser menor en 16 órdenes de magnitud para los dispositivos funcionales que están diseñados para visitar las regiones habitables de las estrellas. Este gran factor es la relación entre el volumen interestelar asociado al Sol (a medio camino de las estrellas más cercanas), que estaría uniformemente poblado por trayectorias aleatorias, y el volumen de la zona habitable del Sol, que se vería favorecido por los dispositivos dirigidos.
En conjunto, los meteoros interestelares son anómalos en relación con los del sistema solar. Para comprender mejor los orígenes de IM1 e IM2, es esencial recuperar sus materiales y analizar la composición y estructura de sus restos mediante expediciones a sus lugares de aterrizaje. La primera expedición para recuperar los fragmentos de IM1 cerca de Papúa Nueva Guinea está en marcha. Le seguirá una segunda expedición para IM2 cerca de Portugal.Para Loeb, Oumuamua no es un objeto natural. (European Southern Observatory M. Kornmesser)
También es importante tener en cuenta que un tercer objeto interestelar, `Oumuamua, que fue descubierto casi cuatro años después del IM1 y medio año después del IM2, parecía anómalo. El esfuerzo por reunir más datos sobre los objetos interestelares basándose en sus anomalías, recibió el rechazo de los autoproclamados expertos y de los blogueros en las redes sociales.
Pero los datos recogidos en una sola expedición del Proyecto Galileo valen más que un millón de tuits. Hace cuatro siglos, Galileo Galilei fue sometido a arresto domiciliario, el equivalente a ser cancelado en las redes sociales hoy en día. La experiencia de Galileo sugiere que la inteligencia no se manifiesta en la autoridad, ni en los concursos de popularidad que insisten en conocer la respuesta de antemano y suprimen las opiniones alternativas. Por el contrario, la inteligencia la exhiben los individuos de mente abierta que buscan pruebas de la naturaleza de lo desconocido. Con este espíritu, el Proyecto Galileo pretende comprender empíricamente el origen de los objetos de un metro más duros que el hierro que llenan el espacio interestelar.
La búsqueda es un desafío, pero divertida de llevar a cabo. Esperemos que nuestra curiosidad infantil se guíe por trabajos científicos como los mencionados anteriormente y no se reprima por comentarios superficiales de los espectadores. Los entrenadores de baloncesto suelen decir a sus jugadores: "Mantened la vista en el balón, no en el público". Mi recomendación parafraseada al equipo de expedición es: "Mantén tus ojos en la bola de fuego, no en las redes sociales".
En un nuevo artículo con mi estudiante, Amir Siraj, hemos identificado un segundo meteoro interestelar, IM2, en el catálogo de Bolas de Fuego CNEOS de la NASA. Los dos meteoros interestelares son objetos a escala de un metro que colisionaron con la Tierra a partir de una trayectoria no ligada gravitatoriamente al Sol. En otras palabras, los objetos llegaron al sistema solar desde el espacio interestelar y se movían más rápido que la velocidad de escape del Sol cuando fueron recogidos por la 'red de pesca' de la atmósfera terrestre.
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Los investigadores extraen ADN antiguo de un ladrillo de arcilla de 2.900 años de antigüedad, revelando una cápsula del tiempo de la vida vegetal
Sophie Lund Rasmussen, fue parte de un equipo que recientemente extrajo ADN antiguo de un ladrillo de arcilla de 2.900 años de antigüedad. Su esposo Troels Arbøll, fue coautor del artículo, publicado hoy en Nature Scientific Reports.
Actualmente alojado en el Museo Nacional de Dinamarca, el ladrillo de arcilla se origina en el palacio del rey neoasirio Ashurnasirpal II, en la antigua ciudad de Kalhu. Conocido hoy como el palacio del noroeste en Nimruh, el actual Irak, su construcción comenzó alrededor del año 879 a. El ladrillo tiene una inscripción cuneiforme que indica que es "La propiedad del palacio de Ashurnasirpal, rey de Asiria", lo que permitió fechar la arcilla con cierta precisión.
Durante un proyecto de digitalización en el Museo en 2020, los investigadores pudieron obtener muestras del núcleo interno del ladrillo, lo que significa que había un bajo riesgo de contaminación del ADN desde su creación. El equipo extrajo ADN de las muestras adaptando un protocolo utilizado previamente para otros materiales porosos, como el hueso.
Después de secuenciar el ADN extraído, los investigadores identificaron 34 grupos taxonómicos distintos de plantas. Las familias de plantas con las secuencias más abundantes fueron Brassicaceae (col) y Ericaceae (brezo). Otras familias representadas fueron Betulaceae (abedul), Lauraceae (laureles), Selineae (umbeligeradores) y Triticeae (gramíneas cultivadas). Con el equipo interdisciplinario compuesto por asiriólogos, arqueólogos, biólogos y genetistas, pudieron comparar sus hallazgos con los registros botánicos modernos de Irak, así como con las antiguas descripciones de plantas asirias.
Además de la fascinante visión que reveló este ladrillo individual, la investigación sirve como una prueba de concepto y método que podría aplicarse a muchas otras fuentes arqueológicas de arcilla de diferentes lugares y períodos de tiempo en todo el mundo, para identificar la flora y fauna pasadas. Ser capaz de proporcionar descripciones precisas de la biodiversidad antigua es muy valioso para poder comprender y cuantificar mejor la pérdida de biodiversidad actual.
Sophie, primera autora conjunta, dijo: «Este proyecto de investigación es un ejemplo perfecto de la importancia de la colaboración interdisciplinaria en la ciencia, ya que la experiencia diversa incluida en este estudio proporcionó un enfoque holístico para la investigación de este material y los resultados que produjo».
Esta investigación se realizó en colaboración con Troels Pank Arbøll de la Facultad de Estudios Asiáticos y del Medio Oriente de la Universidad de Oxford y el Departamento de Estudios Interculturales y Regionales de la Universidad de Copenhague; Anne Haslund Hansen de Historia Moderna y Culturas del Mundo, Museo Nacional de Dinamarca; Nadieh de Jonge, Cino Pertoldi y Jeppe Lund Nielsen del Departamento de Química y Biociencia, Universidad de Aalborg y Zoo de Aalborg (CP).
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Así pueden alterar tu mente los chips cerebrales que impulsa Elon Musk
Elon Musk quiere ponerte un chip informático en el cerebro. Bueno, puede que no en el tuyo, pero sí en el de algún ser humano.
Neuralink, la startup de neurotecnología de Musk, lleva desde su fundación en 2016 trabajando para implantar su chip cerebral en un ser humano. Tras años de pruebas en animales, Musk anunció en diciembre que la empresa planeaba iniciar ensayos en humanos en un plazo de 6 meses (aunque no era la primera vez que afirmaba que esos ensayos estaban en el horizonte).
La empresa lleva más de media década investigando cómo traducir las señales cerebrales a resultados digitales: imagina poder mover un cursor, enviar un mensaje de texto o escribir con solo pensarlo. Aunque el objetivo inicial es el uso médico, como ayudar a comunicarse a personas con parálisis, Musk aspira a generalizar los chips: en sus propias palabras, poner una "Fitbit en tu cráneo".
Neuralink no es ni mucho menos la única que trabaja en interfaces cerebro-ordenador (BCI por sus siglas en inglés), o sistemas para facilitar la comunicación directa entre cerebros humanos y ordenadores externos. Otros investigadores han estado estudiando el uso de las BCI para restaurar sentidos perdidos y controlar prótesis, entre otras aplicaciones. Aunque estas tecnologías aún están en pañales, llevan entre nosotros el tiempo suficiente para que los investigadores puedan hacerse una idea de cómo interactúan los implantes neuronales con nuestras mentes.
"Por supuesto que provoca cambios. La cuestión es qué tipo de cambios provoca y hasta qué punto son importantes", resume Anna Wexler, profesora adjunta de Filosofía del Departamento de Ética Médica y Política Sanitaria de la Universidad de Pensilvania:
Intervenir en el delicado funcionamiento del cerebro es un asunto peliagudo, y los efectos no siempre son deseables o intencionados. Las personas que utilizan BCI pueden tener una profunda sensación de dependencia de los dispositivos, o sentir como si se hubiera alterado su sentido del yo.
Antes de llegar al punto en que la gente haga cola para que le implanten un teléfono inteligente en el cerebro, es importante saber con certeza cuáles son los peligros que entraña, así como los escollos éticos.
De la ciencia ficción a industria multimillonaria
En la película El hombre terminal (1974), un hombre se somete a un implante cerebral invasivo para aliviar sus convulsiones. Aunque al principio la operación parece un éxito, las cosas se tuercen cuando la exposición continuada al chip le lleva a un ataque psicótico. Como suele ocurrir en las películas de ciencia ficción, un científico se da cuenta del desastre al principio de la historia, comparando los implantes con las lobotomías de los años 40 y 50. "Crearon un número desconocido de vegetales humanos. Aquellas operaciones fueron llevadas a cabo por médicos demasiado ansiosos por actuar", dice.
Aunque los humanos aún tienen que fabricar coches voladores, misiones tripuladas a Marte o desarrollar replicantes convincentes, las BCI pueden ser la tecnología más importante no solo para ponerse a la altura de sus primeras representaciones de ciencia ficción, sino para superarlas en algunos casos. Más de 200.000 personas de todo el mundo utilizan ya algún tipo de BCI, la mayoría por razones médicas. Quizá el caso más conocido sean los implantes cocleares, que permiten a personas sordas escuchar. Otro caso destacado es la prevención de ataques epilépticos: los dispositivos pueden predecir ataques y avisar a la persona para que evite ciertas actividades o tome medicación preventiva.
Algunos investigadores han propuesto sistemas que no solo detectarían los ataques, sino que los evitarían mediante estimulación eléctrica, casi exactamente el mecanismo descrito en El hombre terminal. Los implantes para personas con enfermedad de Parkinson, depresión, TOC y epilepsia llevan años de ensayos en humanos.
Las recientes mejoras en IA y dispositivos de sondeo neural han hecho estos últimos menos invasivos y más escalables, lo que naturalmente ha atraído financiación privada y militar. Paradromics, Blackrock Neurotech y Synchron son solo algunos de los competidores respaldados por empresas que trabajan en dispositivos para personas paralíticas.
El pasado mes de noviembre, una empresa llamada Science presentó un concepto de interfaz bioeléctrica para ayudar a tratar la ceguera. Y en septiembre, Magnus Medical obtuvo la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EEUU (FDA, por sus siglas en inglés) para una terapia de estimulación cerebral dirigida al trastorno depresivo mayor.
Neuralink, por su parte, se ha visto perjudicada por su historial de promesas exageradas, como el incumplimiento de los plazos y la apertura de una investigación federal por supuestas violaciones del bienestar animal. La empresa de inteligencia de mercado Grand View Research valoró el mercado mundial de implantes cerebrales en 4.581 millones de euros en 2021, y otras empresas han proyectado que la cifra podría duplicarse para 2030.
Por ahora, las BCI se limitan al ámbito médico, pero se ha propuesto una amplia gama de usos no médicos para esta tecnología. Una investigación publicada en 2018 describió a participantes que utilizaban BCI para interactuar con numerosas aplicaciones en una tablet Android, como escribir, enviar mensajes y buscar en Internet con solo imaginar los movimientos.
Otras aplicaciones más especulativas incluyen jugar a videojuegos, manipular la realidad virtual o incluso recibir entradas de datos como mensajes de texto o vídeos directamente, obviando la necesidad de un monitor.
Puede parecer ciencia ficción, pero la realidad es que hemos llegado a un punto en el que las barreras culturales y éticas a este tipo de tecnología han empezado a superar a las técnicas. Y a pesar de la naturaleza ficticia de El hombre terminal, su desastroso giro plantea cuestiones reales sobre los efectos no intencionados de las BCI.
Una mente cambiada
No se ha confirmado ningún caso de violencia similar a la de El hombre terminal provocada por las BCI, pero hay pruebas convincentes de que estos dispositivos pueden causar cambios cognitivos más allá de sus aplicaciones previstas.
Algunos de estos cambios han sido positivos; al fin y al cabo, están pensadas para modificar ciertas cosas en sus usuarios. Wexler, profesor de filosofía de la Universidad de Pensilvania, entrevistó a personas con Parkinson que se estaban sometiendo a estimulación cerebral profunda (ECP), un tratamiento quirúrgico que consiste en implantar finos cables metálicos que envían impulsos eléctricos al cerebro para ayudar a disminuir los síntomas motores. Descubrió que muchos habían perdido el sentido de sí mismos antes de someterse al tratamiento. "Muchos sentían que la enfermedad les había despojado, en cierto modo, de quiénes eran. No poder hacer las cosas que crees que eres capaz de hacer, afecta a tu identidad, a tu sentido del yo", explica.
En estos casos, las BCI ayudaron a las personas a sentir que volvían a ser ellas mismas al ayudarles a tratar la enfermedad subyacente.
Eran Klein y Sara Goering, investigadores de la Universidad de Washington, también han observado cambios positivos en la personalidad y la autopercepción de las personas que se someten a la ECP. En un artículo de 2016 sobre las actitudes y consideraciones éticas en torno a la ECP, informaron de que los participantes en el estudio sentían que el tratamiento les ayudaba a recuperar un yo "auténtico" que había sido desgastado por la depresión o el trastorno obsesivo-compulsivo. "He empezado a preguntarme qué soy yo, qué es la depresión y qué es el estimulador", dijo un paciente. En una charla de finales de 2022 sobre una investigación similar, la neuropsicóloga Cynthia Kubu describió una mayor sensación de control y autonomía entre los pacientes que había entrevistado.
Pero no todos los cambios que han detectado los investigadores son positivos. En entrevistas con personas que se han sometido a BCI, Frederic Gilbert, profesor de filosofía de la Universidad de Tasmania especializado en neuroética aplicada, ha observado algunos efectos extraños. "Las nociones de personalidad, identidad, agencia, autenticidad, autonomía y el "yo" son dimensiones muy compactas, oscuras y opacas. Nadie se pone realmente de acuerdo sobre lo que significan, pero tenemos casos en los que está claro que las BCI han inducido cambios en la personalidad o en la expresión de la sexualidad", señala el experto.
A lo largo de numerosos estudios con entrevistas, Gilbert ha observado que los pacientes manifiestan sentimientos de no reconocerse a sí mismos, o lo que en la investigación suele denominarse "extrañamiento". "Saben que son ellos, pero no son como antes de la implantación", afirma. Algunas expresaron la sensación de tener nuevas capacidades no relacionadas con sus implantes, como una mujer de unos 50 años que se hizo daño al intentar levantar una mesa de billar que creía poder mover por sí misma.
Aunque algunos casos de distanciamiento pueden ser beneficiosos (si se traducen en una sana autoestima, por ejemplo), los casos negativos, conocidos como distanciamiento deteriorativo, pueden ser bastante molestos. "Se han dado casos extremos de intento de suicidio", cuenta Gilbert.
En el caso de las personas que utilizan los BCI como ayuda para superar una limitación médica importante, tiene sentido que el tratamiento tenga un efecto psicológico positivo. Pero cuando se trata de considerar los chips cerebrales para uso cotidiano, hay mucha más preocupación por los inconvenientes.
Un smartphone en tu cerebro
A medida que la tecnología mejora, nos acercamos más a la visión de Musk del "Fitbit en tu cráneo". Pero hay razones para ser prudentes. Al fin y al cabo, si es fácil volverse adicto al teléfono, piensa en cómo de adictivo podría ser conectándote directamente con el cerebro.
Gilbert me habló de un paciente al que había entrevistado y que desarrolló una especie de parálisis en la toma de decisiones, llegando a sentir que no podía salir o decidir qué comer sin antes consultar el dispositivo que le mostraba lo que ocurría en su cerebro. "No hay nada malo en tener un dispositivo que complete una decisión, pero al final, el dispositivo estaba suplantando a la persona en la decisión, sacándola del bucle", reflexionaba Gilbert.
A veces, un paciente puede llegar a depender tanto de su dispositivo que siente que no puede funcionar sin él. Gilbert se ha encontrado con muchos participantes en estudios que han caído en la depresión al perder el apoyo a sus dispositivos y tener que quitárselos, a menudo simplemente porque el ensayo caducó o se quedó sin financiación. "Te vas acostumbrando poco a poco. Se convirtió en mí", dijo un participante anónimo en un estudio que había recibido un dispositivo para detectar signos de actividad epiléptica. "Se convirtió en mí".
Este tipo de dependencia se complica aún más por el hecho de que los BCI son difíciles de financiar y mantener, y suelen requerir una cirugía cerebral invasiva para extraerlos y reimplantarlos. Dado que la mayoría de las BCI aún están en fase de prueba, no existen normas universales ni ayudas económicas estables, y muchos dispositivos corren el riesgo de perder la financiación repentinamente. Los primeros en adoptarlos podrían ver alterado su sentido de la autonomía por problemas en la cadena de suministro, actualizaciones de hardware o la quiebra de una empresa.
También hay que tener en cuenta los problemas de privacidad que conlleva el acceso de un ordenador a las ondas cerebrales. "Si te ponen un dispositivo para ayudarte a mover tu brazo ortopédico, por ejemplo, ese captará otras fuentes de ruido que quizá no quieras que estén fuera de tu cerebro", explica Gilbert. "Hay mucho ruido de fondo, y ese ruido de fondo se puede descifrar. Ese sonido se puede transformar en algún lugar de la nube". Alguien podría aprender mucho estudiando tus ondas cerebrales, y si un hacker consiguiera acceder a tus datos, podría leerte la mente, en cierto sentido, buscando expresiones específicas de la actividad de las señales cerebrales.
Dado que las BCI aún se limitan principalmente al campo de la medicina, la mayoría de los pioneros están dispuestos a hacer este tipo de concesiones. "Si alguien tiene una discapacidad que le impide comunicarse, suele mostrarse bastante receptivo a una tecnología que le permita hacerlo", comenta Wexler. Pero, dejando a un lado la idea de que las BCI no médicas probablemente introducirían una serie de nuevos problemas, no está tan claro que las compensaciones merezcan la pena solo por tener un Fitbit en la cabeza.
Aunque todavía estamos muy lejos del futuro "ciborgiano" de mentes electrónicamente interconectadas que profetizan personas como Elon Musk, el crecimiento acelerado de la industria agrava la urgencia de consideraciones éticas antes limitadas a la ciencia ficción.
Si un chip cerebral puede cambiar partes clave de tu personalidad, las empresas no deberían apresurarse a colocarlos en la cabeza de la gente. Wexler opina que, aunque la mayoría de la gente del sector no está tan abierta al uso de las BCI como producto de consumo, siguen pensando que es probable que ocurra. Si ocurre, prevé, "cambia toda la relación riesgo-beneficio".
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Esta es la 'partícula del demonio' y ha sido detectada resolviendo un misterio científico que tenía 67 años
Nuestro mundo, el que puedes ver a través de tus ojos, es mucho más grande y extenso de lo que puedes pensar, sobre todo si indagas en sus más fundamentales piezas, que conforman lo que se conoce como física cuántica y que con experimentos como el de la doble rendija o a través de un acelerador de partículas consiguen desvelar más de los 'ladrillos' que conforman el universo. Ahora, un nuevo tipo de partícula, ya teorizada, ha sido por fin descubierta y su historia es muy interesante.
La 'partícula del demonio' es ya una realidad
Fue en el año 1956 cuando David Pines, físico teórico, realizó una predicción que no ha podido ser confirmada hasta ahora. Existe un tipo de cuasipartículadenominada como plasmón, que procede de la interacción entre electrones cuando éstos se encuentran en estado de excitación. Estos plasmones, según la publicación de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, se afirmaba que no podían ocurrir en condiciones de temperatura ambiente, debido a sus niveles de energía.
Y la excepción a esta afirmación fue la que realizó David Pines, que aseguraba que los electrones en múltiples bandas de energía se podían agrupar en un patrón fuera de fase y formando un plasmón que no tendría masa ni carga. A esta cuasipartícula teórica se la denominó 'el demonio de Pines' y únicamente ha podido ser detectada ahora, gracias a una investigación publicada en la revista Nature.Han sido científicos de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign y de la Universidad de Kyoto quiene han conseguido realizar las primeras detecciones, por casualidad, de la 'partícula del demonio' en un metal denominado rutenato de estroncio y que fue el primer superconductor de perovskita que no contenía cobre. La cuasipartícula, por cierto, puede tener un papel fundamental en el comportamiento electrónico de ciertos metales.
Cuando los investigadores se encontraban estudiando este material, que tiene propiedades similares a algunos superconductores aunque realmente no lo es, y realizando experimentos, como por ejemplo bombardear con electrones al rutenato de estroncio y observar sus propiedades, además de las que aquellas cuasipartículas que pudiesen surgir.Fue en ese momento en el que plasmones sin masas hicieron acto de presencia para sorpresa de investigadores como Ali Husain, coautor del estudio. Al principio, dudaron de lo que en realidad habían descubierto, pero sí, el 'demonio' estaba presente. Edwin Huang, otros de los coautores del estudio y en declaraciones recogidas por New Atlas, asegura que:
La predicción de Pines sobre los demonios necesitaba de algunas condiciones específicas y no estaba claro que el rutenato de estroncio pudiesen tener un demonio. Tuvimos que realizar cálculos microscópicos para esclarecer lo que estaba pasando. Cuando lo hicimos, encontramos una partícula que consistía en dos bandas de electrones oscilantes fuera de fase con casi igual magnitud, justo como los había descrito Pines.
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Científicos observan las primeras pruebas de "superquímica cuántica" en el laboratorio
Investigadores de la Universidad de Chicago han logrado un avance sin precedentes al demostrar la viabilidad de la "superquímica cuántica", que se había predicho teóricamente pero nunca se había observado en el laboratorio.
La Universidad de Chicago ha desvelado pruebas pioneras de la © Science Photo Library/IMAGO
En esta innovadora forma de reacción química, todos los átomos o moléculas se encuentran en el mismo estado cuántico, lo que da lugar a una velocidad de reacción química notablemente superior a la de aquellas en las que intervienen átomos o moléculas en estados cuánticos diferentes.
Los resultados de este trabajo, publicados en la revista Nature Physics, inauguran una prometedora área de investigación. La comunidad científica se encuentra sumamente interesada en lo que se conoce como "reacciones químicas potenciadas cuánticamente", debido a sus posibles aplicaciones en campos como la química cuántica, la informática cuántica y otras tecnologías vanguardistas.
Además, este avance también podría contribuir a una comprensión más profunda de las leyes fundamentales que rigen el universo, tal como se destaca en el comunicado oficial.
"Superquímica cuántica": reacción colectiva y acelerada
La "superquímica cuántica" se caracteriza por reacciones químicas colectivas y aceleradas. Para lograr la observación de esta novedosa forma de química enriquecida, los científicos de la Universidad de Chicago enfrentaron el desafío de inducir no solo a átomos, sino a moléculas enteras, a un mismo estado cuántico. Esto resultó especialmente complejo ya que las moléculas, al ser más grandes que los átomos, requirieron el desarrollo de nuevas técnicas de manipulación.
Una vez superados los obstáculos, se pudo apreciar que las reacciones químicas se llevaban a cabo en conjunto, en lugar de manera individual. Esta cooperación química se intensificaba a medida que aumentaba la densidad de átomos involucrados en la reacción, lo que producía una velocidad de reacción más rápida.
"Lo que vimos coincidía con las predicciones teóricas", afirma Cheng Chin, profesor de Física y miembro del Instituto James Franck y del Instituto Enrico Fermi de la Universidad de Chicago, cuyo laboratorio llevó a cabo la investigación, según el comunicado de prensa. "Éste ha sido un objetivo científico durante 20 años, así que es una era muy emocionante", agrega.
La química del ultrafrío
Estos experimentos se sitúan en el ámbito de la química del ultrafrío, que se esfuerza por lograr un control detallado de las reacciones químicas aprovechando las interacciones cuánticas presentes en estados fríos extremos. Las partículas ultrafrías podrían, por ejemplo, utilizarse como qubits en la informática cuántica.
En este estudio, se emplearon átomos y moléculas en un condensado de Bose-Einstein, que representa el quinto estado de la materia. A temperaturas extremadamente bajas, estas partículas se fusionan en una entidad mecánica cuántica única.
Partículas reaccionan de manera sincronizada y cohesionada
En comparación con la química convencional, donde los átomos individuales colisionan y existe la posibilidad de formar moléculas en cada colisión, la mecánica cuántica predice que los átomos en un mismo estado cuántico actúan en conjunto. Por lo tanto, una reacción química ya no se considera simplemente una colisión entre partículas independientes, sino un proceso colectivo en el que todas las partículas reaccionan de manera sincronizada y cohesionada, según afirmó el profesor Chin.
En la investigación se encontró que, aunque el resultado final de la reacción fuera una molécula compuesta por dos átomos, en realidad tres átomos estaban involucrados, con un átomo adicional que interactuaba con los dos átomos enlazantes para facilitar la reacción.
Este estudio se centró en moléculas simples, y el siguiente paso,según lo expresado por el profesor Chin, será explorar la posibilidad de lograr la "superquímica cuántica" con moléculas más complejas.
"Hasta dónde podemos llevar nuestra comprensión y nuestros conocimientos de ingeniería cuántica, en moléculas más complicadas, es una dirección de investigación importante en esta comunidad científica", dijo Chin.
Editado por Felipe Espinosa Wang.
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Creado el primer animal modificado para poder tener hijos sin sexo
La bióloga del desarrollo Alexis Sperling se quedó obsesionada con algo que vio en el laboratorio cuando estaba estudiando el doctorado. Una mantis religiosa quedó fecundada y tuvo crías de forma espontánea, sin que previamente hubiera sexo con un macho. Una virgen había tenido hijos.
Una mosca de la fruta vista al microscopio electrónico © VCEFEM (EL PAÍS)
Esta capacidad nunca se ha observado en mamíferos, incluidos por supuesto los humanos, pero en el resto del mundo animal hay ciertas especies capaces de hacerlo. Muchos de los casos se han observado en zoos donde las hembras habían pasado años solas, sin posibilidad de aparearse.
En 2015, un equipo descubrió uno de los primeros casos de reproducción sin sexo en la vida salvaje: los tiburones sierra de Florida, que estaban al borde de la extinción. Hace apenas dos años, en el Zoo de San Diego (Estados Unidos), dos hembras del amenazado cóndor de California tuvieron crías ellas solas, a pesar de que en este caso sí había machos disponibles.
Este fenómeno se llama partenogénesis (nacimiento virgen) y puede suponer una ventaja si la madre está bien adaptada a su medio y este no es muy cambiante. Sus crías, prácticamente clones, también lo estarán, y no necesitarán machos para poder dar lugar a nuevas generaciones. De hecho, su capacidad reproductiva se dobla de esta forma. Aún es un enigma cómo, cuándo y por qué sucede la partenogénesis y la razón por la que los mamíferos la tenemos vetada.
Sperling, bióloga evolutiva de la Universidad de Cambridge (Reino Unido), ha despejado algunas de esas incógnitas creando el primer animal modificado genéticamente para poder tener hijos siendo virgen: la mosca de la fruta, o Drosophila melanogaster. El equipo lo ha logrado interviniendo en tres genes del animal. Pasados 40 días sin macho que las fecundara —la mitad de su vida—, las drosophilas modificadas encendieron su nuevo superpoder genético y tuvieron crías ellas solas.
Un poder heredable
“Es la primera vez que se demuestra cómo inducir la capacidad de tener crías siendo virgen”, resalta Sperling. “Por lo demás, las hijas están completamente sanas y a pesar de haber heredado el poder de hacer partenogénesis, también conservan su capacidad de reproducirse sexualmente”, añade la bióloga, primera autora del estudio que describe estos experimentos en la revista especializada Current Biology.
La partenogénesis es uno de los procesos biológicos más desconocidos del reino animal. A medida que los óvulos maduran dentro de la madre, estos se dividen varias veces hasta quedar listos, con la mitad del material genético necesario para crear un nuevo individuo —la otra mitad la aporta el esperma del macho—. En ese proceso puede suceder una fusión del óvulo con material genético sobrante, lo que da lugar a una fecundación espontánea. El proceso genera crías que son muy parecidas a la madre, pero no idénticas, pues en el proceso de fusión se remezcla ligeramente la secuencia genética original.
Los intentos de conseguir que los mamíferos tengan crías sin sexo de forma espontánea han fracasado. En estos animales existe la impronta, que hace que ciertos genes esenciales para el desarrollo del embrión estén desactivados y se enciendan solo cuando se mezclan las mitades genéticas de la hembra y el macho. En ratones se ha conseguido desactivar parcialmente esta impronta para generar crías sin necesidad de padre ni sexo, pero siempre ha requerido una compleja manipulación de los óvulos, que después hay que implantar en una hembra para que los geste. Las barreras biológicas a la partenogénesis son probablemente mucho más complejas en primates y humanos, con lo que la aplicación de estas técnicas a la reproducción asistida presenta muchas dificultades.
Genética de la vieja escuela
El equipo de Sperling dio con la clave de cómo crear nacimientos vírgenes estudiando el genoma de dos variantes de otra mosca, la Drosophila mercator. Una se reproduce solo sexualmente y la otra lo hace únicamente por partenogénesis. Esto permitió identificar dos genes responsables de la fecundación asexual: el polo —esencial para la proliferación celular y descubierto a finales de los 80 por David Glover, coautor del presente estudio— y el Desat2. Los científicos encontraron sus equivalentes en el genoma de la mosca de la fruta y comenzaron a cruzar diferentes linajes hasta conseguir uno que tuviese los mismos patrones de funcionamiento que en la otra especie. Y así surgió la primera generación capaz de reproducción asexual. Si además se intensifica la función del gen Myc, esencial para el crecimiento celular, la partenogénesis se hace mucho más eficiente. “Esto es genética de la vieja escuela”, reconoce Sperling; pero funciona.
La bióloga evolutiva británica Alexis Sperling, en su laboratorio de la Universidad de Cambridge © A. S. (EL PAÍS)
El descubrimiento ha requerido seis años de trabajo y la creación de más de 220.000 moscas, algo impensable con otros animales de laboratorio con tiempos de cría mayores y mucho menos manejables, explica Sperling.
Cayetano González, veterano investigador con Drosophila en el Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona (IRB), cree que este es un experimento “muy sorprendente”. “No solo han encontrado la combinación mágica de genes, sino que además la usan para darle la capacidad de hacer partenogénesis a una especie que no era capaz de ello”, resalta. El hallazgo muestra uno los caminos evolutivos hacia la reproducción asexual en animales, pero probablemente hay muchos otros que aún no se han descubierto, añade.
Sperling va a redirigir su investigación hacia un fenómeno nuevo y preocupante. La partenogénesis es mucho más común en insectos que son plagas agrícolas y que pueden ocasionar pérdidas millonarias. Un ejemplo es el taladro del tomate —Tuta absoluta—, considerada una de las peores pestes agrícolas a nivel global. Aunque estaba relativamente controlada gracias a los métodos actuales de gestión de plagas, en los últimos años los insectos parecen haber ganado resistencia.
Un método de combatir estas plagas es inundar el invernadero con feromonas femeninas artificiales. Los machos quedan tan saturados por estas señales bioquímicas que son incapaces de encontrar a las hembras reales, con lo cual no hay reproducción. Pero parece que las hembras de taladro son cada vez más capaces de reproducirse por partenogénesis, y esto a su vez les da una enorme ventaja, pues en cada generación no solo la mitad de los individuos adaptados a su medio pueden tener crías —50% hembras, 50% machos— sino potencialmente el 100%. A pesar de esto, los experimentos han mostrado que solo el 2% de las moscas de la fruta de segunda generación desarrollan crías sin sexo, y siempre que no haya machos alrededor.
Sperling, que trabajaba en el Departamento de Genética de Cambridge, se ha mudado al Centro de Investigación de Cultivos asociado a la misma universidad. “Quiero comenzar a comprender cómo ocurre esto en las plagas”, comenta. “Me gustaría probar todos los pesticidas que usamos y ver si alguno está favoreciendo la patogénesis. Saber si realmente nuestros medios de producción agrícola en masa favorecen el avance de este tipo de plagas”, añade.
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La IA generativa de proteínas que está cambiando la ciencia
En 2021, la inteligencia artificial (IA) resolvió un misterio que había frenado el progreso de la ciencia durante casi un siglo: cómo averiguar la estructura de una proteína a partir de su secuencia de aminoácidos. AlphaFold, una herramienta basada en la IA del laboratorio DeepMind de Google, resolvió este problema llamado "plegamiento de las proteínas".
Las herramientas de IA pueden ayudar a los científicos a crear proteínas que ayuden al sistema inmunitario a combatir nuevas infecciones. © ersin arslan/Zoonar/IMAGO Images
Las proteínas son los componentes básicos de la vida y su estructura es crucial para su función. Entre estas proteínas están, por ejemplo, los anticuerpos que combaten las enfermedades, la hemoglobina que transporta el oxígeno en los glóbulos rojos y las enzimas.
"Trabajas en la oscuridad si no sabes cómo es una proteína. Si quieres modificar una con un fármaco, es mucho más fácil hacerlo cuando tienes la estructura", explica Kathryn Tunyasuvunakool, investigadora científica de DeepMind que formó parte del equipo que creó AlphaFold.
Esta herramienta predice con precisión la forma plegada de las proteínas a partir de secuencias de aminoácidos, de manera que se le puede dar cualquier secuencia y obtiene la forma de la proteína al instante. De momento se ha utilizado para desarrollar vacunas contra la malaria y fármacos para tratar el cáncer, entre otros.
Tunyasuvunakool afirma que AlphaFold ha tenido un enorme impacto en la ciencia, acelerando la investigación en todos los campos de la biología, así como en otros sectores tecnológicos. Además, ha gozado de gran popularidad entre los científicos, ya que dos años después, su base de datos de estructuras proteicas ha sido utilizada por más de 1,2 millones de investigadores de todo el mundo.
Las herramientas de IA crean proteínas totalmente nuevas
Pero AlphaFold fue sólo el principio del uso de la IA con proteínas. Desde entonces, los científicos se han vuelto aún más creativos.
Mohammed AlQuraishi, biólogo molecular y experto en IA de la Universidad de Columbia (Estados Unidos), ha llevado la idea de AlphaFold al siguiente nivel: si se puede resolver el problema del plegamiento de proteínas, ¿por qué no crear proteínas totalmente nuevas?
Así, AlQuraishi ideó Genie, un modelo de IA generativa creado a partir de AlphaFold para el diseño de proteínas que utiliza técnicas digitales para crear proteínas a medida. El resultado es una herramienta capaz de crear proteínas totalmente nuevas que nunca antes habían existido.
"Es como si intentaras hacer imágenes de personas [con programas de IA]. Le das montones y montones de ejemplos de caras. Al principio selecciona rasgos como la forma, pero luego aprende otros como el pelo y las facciones. Una vez aprendidos los rasgos del rostro, puede generar caras nuevas", explica AlQuraishi.
Genie aprende primero las características simples de las proteínas y luego genera colocaciones atómicas precisas para formar nuevas proteínas. Pero al igual que las caras generadas por la IA, Genie crea proteínas que nunca han existido en la naturaleza. Son pura invención.
Genie se dio a conocer en julio de 2023 en un estudio previo (aún no revisado por pares) y es una de las dos herramientas similares de IA presentadas en 2023 por otros grupos de investigación.
Las proteínas digitales pueden transformar la ciencia
Tunyasuvunakool afirma que las herramientas de IA generativa como Genie podrían suponer una gran ayuda para el progreso científico, por ejemplo, para entender cómo la acumulación de fragmentos de proteína Tau en el cerebro contribuyen a la enfermedad de Alzheimer.
"La IA también puede arrojar luz sobre cómo evolucionaron las estructuras de las proteínas a lo largo de 4.000 millones de años", afirma AlQuraishi, que se declaró "muy optimista" respecto la transformación de la ciencia médica, aunque también cree que se verán beneficios más inmediatos en los sectores de la energía, el medio ambiente o la agricultura.
"Podríamos diseñar nuevas enzimas que ayuden a descomponer contaminantes o plásticos", dijo AlQuraishi.
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Observan por accidente algo que se creía imposible: un metal que se repara solo
Muchas máquinas, como los aviones, o estructuras, como los puentes, están hechas de materiales metálicos que con su uso habitual y el movimiento acaban generando tensiones que provocan grietas microscópicas. Con el tiempo esas grietas van haciéndose más grandes hasta que el material se rompe definitivamente. Pero ahora, un equipo de investigadores ha observado que este fenómeno tan habitual no tiene por qué ser siempre así, abriendo la puerta a una nueva generación de materiales de fabricación y estructuras que se reparan solas.
La NASA pudo matar accidentalmente la única vida alienígena que hemos encontrado © Proporcionado por El Confidencial
"Desde las soldaduras de nuestros dispositivos electrónicos hasta los motores de nuestros vehículos o los puentes por los que circulamos, estas estructuras suelen fallar de forma impredecible debido a cargas cíclicas que provocan la aparición de grietas y, finalmente, la rotura", explica Brad Boyce, científico de materiales de los Laboratorios Nacionales Sandia, en EEUU. "Cuando fallan, tenemos que hacer frente a costes de sustitución, pérdida de tiempo y, en algunos casos, incluso lesiones o pérdida de vidas humanas. El impacto económico de estos fallos se mide en cientos de miles de millones de dólares cada año en EEUU".
En 2013, Michael Demkowicz, antiguo investigador del MIT y actual profesor en la universidad de Texas A&M, publicó una teoría basada en simulaciones por ordenador que aseguraba que en determinadas condiciones, el metal debería ser capaz por sí mismo de soldar las grietas formadas por el desgaste. Esta teoría contrasta con nuestro conocimiento actual de los mecanismos de los materiales, pero Boyce y un equipo de científicos —que incluye también a investigadores de la universidad texana— han podido observar con sus propios ojos y por primera vez que la teoría de Demkowicz es cierta.
El verde marca el punto en el que se formó una fisura y luego se fusionó de nuevo. (SNL)
"Lo que hemos confirmado es que los metales tienen su propia capacidad intrínseca y natural de regenerarse a sí mismos, al menos en el caso de daños por fatiga a nanoescala", asegura Boyce que es el autor principal del artículo de Nature que describe este descubrimiento. "Fue absolutamente asombroso verlo de primera mano”.
En el pasado hemos visto algunos materiales como los plásticos que tienen la capacidad de autorregenerarse cuando se rompen, pero ésto no se había observado nunca antes en metales. "Las grietas en los metales sólo pueden hacerse más grandes, no más pequeñas. Incluso algunas de las ecuaciones básicas que utilizamos para describir el crecimiento de las grietas excluyen la posibilidad de tales procesos de curación", afirma Boyce.
Según cuenta el equipo, el descubrimiento se produjo cuando los investigadores Khalid Hattar y Chris Barr, dos de los autores del estudio, estaban realizando unas pruebas en el laboratorio de la Universidad de Tennessee, Knoxville, para evaluar la formación de grietas a nanoescala en una pieza de platino. La técnica que desarrollaron para el estudio permitía tirar de los extremos del metal repetidamente a una velocidad de 200 veces por segundo para generar tensión, pero a los 40 minutos del experimento sucedió algo sorprendente. A través del microscopio electrónico observaron que un extremo de la grieta se fusionó y volvió a su estado original sin dejar rastro de la rotura anterior.
Cuando Boyce fue notificado del descubrimiento pensó en la teoría de Demkowicz y compartió con él los resultados. "Me alegré mucho de oírlo, por supuesto", dijo Demkowicz. El investigador recreó el experimento en un modelo informático, corroborando unos resultados que concuerdan con lo que él había establecido en sus teorías.
Que este descubrimiento se haya producido no significa que inmediatamente vayamos a tener coches o aviones que se arreglan solos o puentes más duraderos. Pero es un primer paso para entender cómo suceden estos procesos de autoreparación y poder aplicarlos industrialmente.
"El grado de generalización de estos hallazgos será probablemente objeto de una amplia investigación", afirmó Boyce. "Demostramos que esto ocurre en metales nanocristalinos en el vacío. Pero no sabemos si también puede inducirse en metales convencionales en el aire".
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Los agujeros de gusano planos permiten viajar en el tiempo, según un nuevo estudio
Aunque por ahora solo existen en el plano teórico, los agujeros de gusano son unos fenómenos físicos que han cautivado desde hace décadas a los científicos. Ahora, un nuevo estudio se ha centrado en un extraño tipo de agujero de gusano con forma de anillo que, según los investigadores, tiene unas características peculiares que lo podrían convertir en una máquina del tiempo que permita viajes al pasado.
Los puentes de Einstein-Rosen o agujeros de gusano son una especie de túneles que conectan dos puntos separados del espacio-tiempo. Esto se debe a uno de los principios clave de la relatividad general de Einstein, que sostiene que el espacio puede moldearse mediante distintos fenómenos, como pueden ser los potentes campos gravitatorios producidos por objetos masivos como las estrellas. De hecho, esa distorsión puede llegar a ser tan fuerte que puede llegar a acercar dos puntos del espacio entre sí, aunque estén muy alejados.
Los agujeros de gusano son teóricamente posibles en el universo, pero todavía no hemos llegado a observarlos ni tenemos certeza de que existan en realidad. Lo que sí hemos conseguido, aunque algunos físicos no se lo acaban de creer del todo, es simularlos mediante ordenadores cuánticos. Además, si Hatim Salih —investigador honorario del Laboratorio de Ingeniería de Tecnología Cuántica de la Universidad de Bristol— tiene razón, también seremos capaces de construirlos aquí mismo en la Tierra cuando tengamos la tecnología necesaria.
Una teórica máquina del tiempo
Sin embargo, no todos los agujeros de gusano tienen por qué tener esa aparente forma de túnel. En 2016, se propusieron los agujeros de gusano en forma de anillo, una variante plana de este fenómeno que no tiene materia entre sus entradas, lo que lo hace menos peligroso de atravesar que los convencionales.
Los objetos masivos distorsionan el espacio-tiempo. (ESA) © Proporcionado por El Confidencial
Los investigadores Valeri Frolov y Andrei Zelnikov, de la Universidad de Alberta, en Canadá, y Pavel Krtouš, de la Universidad Carolina, de Praga, aseguran en su artículo que "este proceso transforma inevitablemente un agujero de gusano con forma de anillo en una máquina del tiempo".
Para conseguir viajar en el tiempo, dicen los investigadores, la entrada del agujero de gusano tiene que estar situada en un campo gravitatorio superior al de la salida, quedando una de las partes cerca de mucha materia y la otra no. En ese caso, y debido a un efecto de la relatividad general conocido como la dilatación gravitacional del tiempo, los dos lados del agujero experimentarían el paso del tiempo a un ritmo diferente, sostienen los investigadores.
Los agujeros de gusano son túneles que conectan dos puntos separados del espacio-tiempo. © Proporcionado por El Confidencial
Los agujeros de gusano son túneles que conectan dos puntos separados del espacio-tiempo.
El equipo asegura que cuando un agujero de gusano de este tipo se forma por primera vez, no puede funcionar como máquina del tiempo, pero que con el paso del tiempo se acabará convirtiendo en una. "Matemáticamente, puedes ir al pasado y que tu yo más viejo y tu yo más joven se encuentren", explica Zelnikov en declaraciones para New Scientist. "Hay muchos problemas de paradojas lógicas, pero matemáticamente no hay contradicciones".
Un portal temporal que se autodestruye
Una vez establecido que se puede viajar en el tiempo a través de un agujero de gusano en forma de anillo, la pregunta es si es posible sobrevivir a ese tránsito. Los investigadores aseguran que sí, pero que tiene que hacerse muy rápido. "Podrías pasar sin darte cuenta de que has ido a otro universo", afirma Zelnikov.
Sin embargo, según algunos trabajos anteriores, si alguna vez se llega a formar un objeto que permita viajar en el tiempo, como sugieren los investigadores, los efectos cuánticos lo destrozarían inmediatamente. "Puede que sea imposible, si se tienen en cuenta los efectos cuánticos, pero nadie sabe cómo tener en cuenta los efectos cuánticos en el espacio-tiempo", afirma Zelnikov. "Si [los agujeros de gusano en forma de anillo] no existen, podría ser porque los efectos cuánticos los hicieron estallar".
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Científicos del CSIC crean una herramienta bioinformática para obtener genomas de calidad
Investigadores del Instituto de Parasitología y Biomedicina López Neyra, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas --Ipbln-CSIC--, en colaboración con un equipo de la Universidad de Glasgow --Escocia--, han creado ILRA, una herramienta bioinformática con un gran potencial para generar genomas de alta calidad en contextos especialmente problemáticos, como en el caso de especies con genomas
En una nota de prensa, el CSIC ha informado de que este estudio, publicado en la revista Briefings In Bioinformatics, ha sido posible con el apoyo de la Fundación la Caixa, el Ministerio de Ciencia e Innovación y la organización benéfica británica Wellcome Trust. Los avances más destacados e innovadores en investigación biomédica van de la mano de las llamadas tecnologías de secuenciación masiva y técnicas ómicas.
Estas técnicas permiten obtener, a partir de una muestra de material biológico, la composición exacta de las secuencias del ADN, desglosada en sus cuatro componentes llamados bases o nucleótidos: adenina --A--, citosina --C--, guanina --G-- y timina --T--, las famosas ACGT.
Un ejemplo es la genómica, que permite descifrar la composición precisa del ADN, todos los genes, de un organismo, proporcionando una base de datos de "enorme valor y utilidad" para multitud de estudios posteriores, por ejemplo, la predisposición a padecer una determinada enfermedad o las características genéticas que hacen a un determinado patógeno muy virulento. No sólo eso, varios proyectos internacionales, como el consorcio ERGA y el BioGenoma, pretenden secuenciar 4 millones de eucariotas en un futuro próximo.
Sin embargo, todos estos avances dependen en gran medida de poder contar con genomas de referencia de alta calidad, es decir, que sean una representación fehaciente y fiable del material genético de origen. Así, si los genomas de referencia contienen errores, como secuencias inexactas, las interpretaciones de los estudios que los utilicen pueden ser erróneas, provocando, por ejemplo, que se identifiquen mutaciones que, en realidad, no existen, o ignorando genes o adaptaciones relevantes para una enfermedad o proceso biológico específico. En definitiva, obstaculizando el progreso científico.
En el caso de los parásitos, algunos de ellos causantes de las enfermedades humanas más mortales, la gran mayoría de genomas de referencia presentan problemas y limitaciones. Por ejemplo, gran parte del conocimiento se basa en genomas que se han obtenido a partir de cultivos de parásitos en el laboratorio, los cuales pueden diferir de
los parásitos que circulan en entornos naturales. Las dinámicas de transmisión en áreas endémicas de África, Asia o América del Sur pueden moldear y dejar huella en el genoma de estos parásitos, reflejando procesos evolutivos de adaptación al ambiente.
Sin embargo, la investigación actual tiende a utilizar genomas de referencia de unas pocas cepas y con ello se pretende representar a todos los parásitos del mundo, pero es necesario evitar esta generalización, produciendo genomas de novo y mejorando los de referencia que se utilizan en cada caso, estudio o circunstancia concreta. El investigador del Ipbln y primer autor de la investigación, José Luis Ruiz Rodríguez, compara estos genomas con un mapa de carreteras: "Cuanto más detallados y precisos sean, más fácil nos será conducir por el gran y diverso paisaje de la genética".
En este contexto, surge la herramienta bioinformática ILRA, gracias a la investigación liderada por Ruiz Rodríguez y Elena Gómez Díaz, también investigadora del Ipbln-CSIC, así como por el catedrático de Biología Computacional Thomas Dan Otto, de la Universidad de Glasgow.
En su flujo de trabajo, ILRA combina programas previamente existentes con nuevas soluciones para mejorar la corrección de los genomas, incluso permitiendo la integración de otros datos de secuenciación del mismo material genético, si están disponibles.
La investigadora Gómez Díaz destaca cómo ILRA es parte de un proyecto comprometido con la diversidad y la ciencia igualitaria porque hace posible la corrección automática de genomas de referencia con una implicación mínima del usuario y sin exigir grandes conocimientos bioinformáticos, que no suelen ser accesibles para la mayoría de grupos de investigación.
"El objetivo de nuestra herramienta es que cualquier laboratorio, sin importar sus recursos disponibles o su experiencia en análisis de datos, sea capaz de producir genomas de alta calidad, algo crucial dado que la mayoría de la biodiversidad y la investigación en enfermedades infecciosas se focaliza en países en vías de desarrollo", ha señalado.
GENOMAS DE REFERENCIA CASI PERFECTOS
En el trabajo, se puso a prueba el nuevo programa comparando genomas obtenidos con múltiples técnicas de secuenciación, incluyendo algunas de menor calidad a modo de control, y diferentes organismos, como secuencias humanas y de varios parásitos. Destaca el caso del parásito Plasmodium falciparum, que ostenta el récord de ser uno de los organismos con una composición de nucleótidos más extrema, con una abundancia de las bases A y T muy inusual, superando esta el 80% de media.
Esto provocaba que la secuenciación de este parásito haya sido inusualmente complicada, dificultando su estudio y limitando el conocimiento básico de su biología. Esto es crítico ya que Plasmodium es el causante de la malaria, una enfermedad infecciosa que mata a cientos de miles de personas al año para la que aún no hay un medicamento o vacuna plenamente efectivos. La lucha contra la enfermedad se ha visto afectada en gran parte por la falta de buenos genomas de referencia que representen la diversidad cambiante de las cepas que existen en la naturaleza y las comunidades afectadas.
En este estudio, se ha llevado a cabo un esfuerzo internacional con varios equipos de investigadores de Colombia, Kenia o Ghana, para generar como prueba de concepto genomas de referencia de alta calidad para los parásitos de la malaria de regiones menos representadas, que hasta ahora no tenían genomas disponibles. Quedó así demostrado que el programa permite obtener genomas de referencia casi perfectos que cualquier grupo puede usar en sus investigaciones, ya que representan adaptaciones locales que no están presentes en los genomas de referencia tradicionales.
Para Otto, la relevancia de esta investigación es clara: "ILRA es una herramienta que debería ayudar a los grupos de investigación a mejorar sus ensamblados de genoma sin necesidad de conocimientos bioinformáticos profundos". Además, destaca la importancia de las estancias de investigación, forma mediante la cual surgió este proyecto, recalcando que son esenciales para favorecer la transferencia de conocimiento, aprender de diferentes culturas y dar lugar a investigación internacional del más alto nivel.
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El universo puede tener el doble de edad de lo que pensamos, según un nuevo estudio
Nuestros cálculos de la edad del universo podrían estar mal, según un nuevo estudio que asegura que el cosmos podría tener 26.700 millones de años en lugar de los 13.700 millones que propone el modelo cosmológico actual. Los nuevos cálculos arrojan luz sobre el "problema imposible de las primeras galaxias", que por su masa y antigüedad no tienen explicación bajo el paradigma actual.
El telescopio espacial ha encontrado las galaxias más antiguas observadas hasta el momento, pero su edad y su enorme tamaño no cuadran con las actuales teorías sobre la formación del universo
"Nuestro nuevo modelo alarga el tiempo de formación de las galaxias en varios miles de millones de años, lo que hace que el universo tenga 26.700 millones de años y no 13.700 como se estimaba anteriormente", declara Rajendra Gupta, autor del estudio publicado en el Monthly Notices of the Royal Astronomical Society y profesor de Física en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Ottawa, en Canadá.
Los objetos celestes que podemos observar tanto a simple vista como mediante tecnología llegan a nosotros por la luz que emitieron alguna vez en el pasado. Durante años, astrónomos y físicos han calculado la edad de nuestro universo a través de esta luz emitida por los astros partiendo desde el tiempo transcurrido desde el Big Bang y analizando el corrimiento al rojo de la luz.
Estrellas en el complejo de nubes Rho Ophiuchi. (NASA) © Proporcionado por El Confidencial
El fenómeno del corrimiento al rojo ocurre debido a la expansión del espacio, que hace que las longitudes de onda de la luz se estiren y se muevan hacia el extremo rojo del espectro electromagnético. Al analizar el corrimiento al rojo de la luz proveniente de las galaxias, los científicos pueden calcular la velocidad a la que se están alejando y, en consecuencia, estimar la edad del universo.
En 2021, la edad de nuestro universo se situó en 13.797 millones de años utilizando el modelo “estándar de la cosmología”, el Lambda-CDM, llamado así por ser el sistema más simple conocido para dar explicación a la existencia y la estructura del fondo cósmico de microondas, de la distribución de galaxias y de la expansión acelerada del cosmos.
Representación de la expansión del Universo. (iStock) © Proporcionado por El Confidencial
Sin embargo, este método no puede explicar la existencia de estrellas como Matusalén, que parecen ser más antiguas que la edad del propio universo, ni el descubrimiento de unas galaxias que aunque solo tienen 300 millones de años después del Big Bang, parecen tener un nivel de madurez y masa asociados a galaxias con miles de millones de años de evolución. Además, su tamaño es sorprendentemente pequeño, lo que añade aún más misterio en torno a su existencia.
La teoría de la luz cansada del astrofísico Fritz Zwicky, asegura que el corrimiento al rojo que vemos podría no deberse a que las galaxias se alejan de nosotros, sino a que la luz pierde energía a medida que viaja por el universo.
Pero Gupta descubrió que si se une la teoría de la luz cansada con la idea de un universo en expansión se puede reformular nuestra idea del corrimiento al rojo: "Al permitir que esta teoría coexista con el universo en expansión, se hace posible reinterpretar el corrimiento al rojo como un fenómeno híbrido, en lugar de deberse puramente a la expansión", señala.
Una galaxia única detectada por el telescopio James Webb. (NASA) © Proporcionado por El Confidencial
Gupta también introduce nueva idea basada en la hipótesis del físico Paul Dirac sobre las constantes de acoplamiento, reglas físicas fundamentales que controlan la interacción entre partículas. Según Dirac, estas constantes no son fijas y podrían haber variado con el tiempo. Al permitir que evolucionen, el marco temporal de la formación de las primeras galaxias observadas por el telescopio Webb con altos corrimientos al rojo puede ampliarse de cientos de millones de años a varios miles de millones de años. Eso podría explicar por qué las galaxias que vemos son tan avanzadas para su edad.
Por último, Gupta sugiere que hay que revisar la interpretación tradicional de la constante cosmológica, un parámetro que se emplea para describir la energía oscura responsable de la expansión acelerada del universo. En su lugar, propone una constante que tenga en cuenta la evolución de las constantes de acoplamiento. Esta modificación en el modelo cosmológico permitiría explicar de manera más precisa y consistente las observaciones relacionadas con el tamaño y la evolución de las galaxias en las primeras etapas del universo.
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Aplican por primera vez IA a imágenes históricas del Hubble para medir el movimiento de sistemas estelares remotos
Los investigadores han diseñado un algoritmo que emplea Deep Learning para determinar con precisión mili pixel la posición astrométrica de estrellas, y por tanto su movimiento propio, a partir de las imágenes de la cámara Wide Field Planetary Camera 2 (WFPC2) del telescopio espacial Hubble (HST), captadas desde 1993.
Esta nueva técnica se ha aplicado con éxito a un cúmulo globular -conjunto esférico de estrellas autocontenido gravitacionalmente- del hemisferio Sur, denominado 47 Tucanae (NGC 104), situado en la constelación Tucana, a unos 16.700 años luz de la Tierra. El telescopio Hubble hizo más de 600 fotografías de este cúmulo, lo que ha permitido testar el método con gran cantidad de datos y estrellas.
Estas observaciones de archivo tienen un gran potencial para los estudios del desplazamiento de estrellas y sistemas estelares remotos como cúmulos y galaxias, imperceptible para nosotros debido a la distancia, pese a que están en permanente movimiento. Poder calcular y predecir la posición de dichos objetos, permite a su vez saber cómo se mueven y a qué velocidades, y mejorar nuestro entendimiento de los modelos cosmológicos actuales.
Los algoritmos convencionales encuentran problemas relacionados con el submuestreo en los detectores de la cámara para medir la posición del astro en el interior del píxel, pero el algoritmo diseñado por estos investigadores sí puede superar esta dificultad.
"Cada estrella cae en el interior de un píxel de la imagen del Hubble, que puede tener un tamaño de 100 milisegundos de arco o incluso menos; mientras que las estrellas tienen un movimiento propio aparente de pocos milisegundos de arco al año. Eso quiere decir que, para poder apreciar el movimiento de la estrella, es decir, que salte de píxel a píxel cuando apuntamos a las mismas coordenadas estelares, necesitaríamos décadas de observación, lo que nos obliga a estudiar catálogos y posicionamientos de estrellas construidos muchos años atrás", explica Roberto Baena Gallé, coautor de este trabajo y coordinador académico del Máster de Astrofísica de UNIR.
"Cuando una estrella cae en el interior de un píxel, lo ilumina completamente. Da igual que esté en el centro o en la esquina del píxel, este se enciende entero. Y, además, la estrella enciende también píxeles contiguos, debido a la dispersión de luz provocada por la propia óptica del instrumento, también conocida como la PSF del instrumento. Así, aunque queramos averiguar la posición de una estrella en el interior de un único píxel, tenemos 30 o 40 encendidos", prosigue el investigador.
El algoritmo que han diseñado permite saber con precisión en qué mili píxel está la estrella. Para ello hay que dividir el píxel en un grid virtual de 1000x1000 posiciones y estudiar la distribución de luz en los alrededores. Esto ya se ha hecho con técnicas clásicas, es decir, ajustando formas conocidas de PSFs o funciones matemáticas.
"La gran novedad de nuestra técnica basada en Deep Learning es que no necesita una forma prefijada de la distribución de luz en el detector, sino que simplemente mide con gran precisión las relaciones de intensidad entre los diferentes píxeles para determinar la posición de la estrella en el interior de uno de ellos. Esto consigue una mejora de hasta un 15-20% en la precisión de la estimación con respecto a la más avanzada de las técnicas clásicas, que muestran una cierta dependencia del error con respecto a la posición de la estrella en el interior del píxel. "Les gusta" que la estrella esté cerca del centro del píxel y se equivocan más cuanto más cerca del borde", detalla el investigador.
"Nuestra propuesta logra, gracias a la Inteligencia Artificial, que este error sea menor, independientemente de donde se encuentre la estrella, por lo que podemos ser más precisos", añade.
El artículo titulado 'Star-Image Centering with Deep Learning: HST/WFPC2 Images', publicado en la revista Publications of the Astronomical Society of the Pacific, recoge estos primeros resultados de la investigación en torno a los píxeles centrales de la cámara WFPC2, y han sido presentados parcialmente en la XV reunión de la Sociedad Española de Astronomía. En las siguientes etapas, los investigadores plantean extender esta técnica al análisis de la totalidad de la cámara, así como a otros cúmulos estelares.
Los otros investigadores del proyecto son Dana I. Casetti-Dinescu, de la Southern Connecticut State University (New Haven, EE.UU.) y del Instituto Astronómico de la Academia Rumana (Bucarest); Terrence M. Girard y Max Martone, de la Southern Connecticut State University, y Kate Schwendemann, del Avon High School (Connecticut, EE.UU.).
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