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Alquimia cósmica: colisión de estrellas de neutrones nos enseñó cómo se crea el oro en el universo

Ciencia

Por: pijamasurf - 10/27/2017

Las estrellas son, por supuesto, las primeras alquimistas; así se crea el oro a partir de la colisión de dos estrella de neutrones

Una reciente colisión de estrellas de neutrones arrojó luz, literalmente, a la creación de oro y otros metales raros en el universo, mostrando por primera vez la alquimia cósmica que genera estos elementos. 

Los científicos saben que en el origen del universo se creó hidrógeno y cuando las estrellas se forman, fusionan hidrógeno con elementos más pesados como el carbón y el hidrógeno. Cuando las estrellas mueren se crean elementos más pesados, metales comunes como el hierro y el aluminio, los cuales son diseminados en explosiones de supernovas. Hasta hace poco se creía que estas explosiones estelares debían de producir metales más raros como el oro. Sin embargo, ignoraban un paso más. La muerte de una estrella masiva deja una estrella de neutrones. Estas estrellas son de menor tamaño, con un diámetro que suele oscilar entre los 20km. En parte, sus dimensiones se deben a que las estrellas de neutrones son el núcleo colapsado de una estrella mayor, lo cual a su vez, aunque pequeñas, las hace también las más densas de entre las conocidas, con una masa que puede llegar a ser el doble de la de nuestro sol. Por otro lado, se les llama "de neutrones" porque esa es casi la única partícula subatómica que las compone, luego del efecto combinado de la explosión de supernova de una estrella masiva que les da origen y el colapso gravitatorio sobre su núcleo.

Recientemente científicos del Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitatorias observaron por primera vez a detalle una colisión de dos estrellas de neutrones, uno de los fenómenos más violentos que pueden ocurrir en el universo y que, por la energía implicada en el choque, culmina con el colapso de ambas estrellas en un agujero negro. Las dos estrellas que chocaron estaban localizadas a 130 millones de años luz de la Tierra, con una masa ligeramente superior a la del Sol y, al momento en que inició la observación, con poco más de 300km de distancia entre sí. Los astrónomos recibieron la alerta sobre el suceso porque ambas estrellas empezaron a girar a tal velocidad que el espacio-tiempo comenzó a alterarse. Al principio, los astros giraban 20 veces por segundo alrededor uno del otro; 100 segundos después, los giros eran de 2 mil veces por segundo, acercándose cada vez más, en una especie de danza fatal e inesperadamente hermosa en su destrucción inminente. Un par de segundos después, el telescopio espacial Fermi de la NASA registró una ráfaga intensa de rayos gamma y restos de materia cósmica. 

En la luz mortecina de la colisión los científicos pudieron resolver el enigma de cómo se forma el oro. En el espectro luminoso yacen las huellas de los elementos -cada elemento tiene una particular huella de líneas dentro del espectro, que refleja una diferente estructura atómica. El espectro de la explosión, lo que se llama una kilonova, contiene huellas de los elementos más pesados del universo; la luz marca la firma del material estelar en decadencia convirtiéndose en platino, oro y otros elementos. Estos elementos necesitan de una enorme cantidad de energía para añadir neutrones a un núcleo atómico, y la explosión observada creó oro igual a unas diez Tierras en cantidad. De esta misma forma fue creado el oro o el platino que puedes estar usando en estos momentos, en el fuego atómico de la colisión de una estrella de neutrones en nuestra galaxia hace miles de millones de años.

El oro de la explosión observada el 17 de agosto tendrá probablemente un destino similar. Se mezclará con polvo y gas en su galaxia natal y posiblemente algún día formará parte de un nuevo planeta donde quizás evolucione la vida.

 

Científicos logran descifrar los misterios del reloj biológico y obtienen el Nobel por esto

Ciencia

Por: pijamasurf - 10/27/2017

Científicos han logrado entender cómo el reloj biológico o ritmo circadiano se sincroniza con la Tierra y afecta procesos metabólicos y regula el sueño, entre otras cosas

El primer Premio Nobel del 2017 ha sido para los investigadores estadounidenses Jeffrey Hall, Michael Rosbash y Michael Young, quienes recibieron el Nobel de Medicina por explicar "los mecanismos moleculares que controlan los ritmos circadianos", esto es, el llamado reloj biológico de los seres vivos, particularmente de los humanos. Los ritmos circadianos controlan, entre otras cosas, el sueño, e influyen en el metabolismo y otros procesos vitales para la salud. Se ha encontrado que tales ritmos están sincronizados con la Tierra y su relación con el Sol. La Academia Sueca menciona:

Sus descubrimientos explican cómo las plantas, los animales y los humanos adaptan su ritmo biológico de manera que esté sincronizado con las revoluciones de la Tierra... Nuestro reloj interno [...] regula funciones críticas como el comportamiento, los niveles de hormonas, el sueño, la temperatura corporal y el metabolismo... Un desajuste crónico entre nuestro estilo de vida y el ritmo dictado por nuestro reloj interno [se ha asociado a] un aumento del riesgo de varias enfermedades.

Los estudios de estos investigadores demuestran la importancia del sueño en la salud, ya que los desajustes circadianos pueden llevar a enfermedades como "el cáncer, enfermedades neurodegenerativas y trastornos metabólicos", como la diabetes tipo 2. Además de afectar el sueño, las perturbaciones de este ritmo diurno están relacionadas "con la depresión, el trastorno bipolar, la función cognitiva y la formación de recuerdos". 

Los investigadores confirmaron algo que ya se sospechaba claramente: la luz solar ayuda a sincronizar el reloj biológico del ser humano, y la exposición a más o menos horas de luz perturba el reloj biológico. La luz solar está ligada a la producción de la hormona melatonina, llamada "la hormona del sueño". Demasiada exposición a la luz, incluyendo sobre todo luz artificial después del atardecer, suele perturbar el sueño. Por otro lado, demasiada poca luz solar ha sido asociada con perturbaciones en el estado de ánimo. 

Se descubrió, asimismo, que la luz solar ayuda a sincronizar el reloj biológico en el cuerpo humano y que la exposición a un exceso de luz a horas inapropiadas puede perturbar dicho reloj.

Generalmente, debido al ritmo circadiano que controla diferentes producciones de hormonas y sustancias endócrinas, la temperatura corporal es mínima de madrugada y máxima por la tarde, el nivel de alerta es máximo por la mañana y la tensión arterial es máxima por la tarde; y aunque la somnolencia aumenta de manera transitoria a primera hora de la tarde, el sueño profundo es máximo por la noche.