Electricidad I - Carga eléctrica

Como anunciamos hace unos días, hoy empezamos una mini-serie sobre electricidad, en la que trataremos de establecer unos conceptos básicos que nos permitan construir cosas más complejas en un segundo bloque, y que nos sirvan de referencia en otros artículos en general. A lo largo de esta primera aproximación a la electricidad, mi objetivo es doble; por un lado, responder conceptualmente a las preguntas más fundamentales acerca de los fenómenos eléctricos y, por otro, desterrar algunas de las nociones erróneas sobre electricidad que muchas veces tenemos en la cabeza. En este primer bloque, por lo tanto, nos interesan más los conceptos que las fórmulas, y habrá sólo las imprescindibles.

Aunque en este caso no sea tan útil como, supongo, lo será en otros, ésta es la “ficha” del bloque, para que sepas a qué atenerte cuando lo leas (esto parece la descripción de un paquete de software en Linux, pero bueno):

• Nivel: Básico
• Bloques en los que se basa: Ninguno
• Bloques que se basan en él: Ninguno

(Cuando haya bloques que se basen en éste iremos actualizando las categorías).

A lo largo del bloque, de vez en cuando te encontrarás con texto dentro de cuadros de tres colores: azul, amarillo y verde. El texto de cualquier cuadro es un “extra”, que no es necesario leer para seguir el curso del bloque. Los cuadros azules son experimentos, en los que te sugerimos pequeñas experiencias acerca de lo que estás leyendo. Los cuadros amarillos son ampliaciones, en las que encontrarás enlaces a otros artículos o textos externos en los que leer más cosas acerca de algún aspecto concreto. Los cuadros verdes son desafíos que se responden más adelante en el bloque. Puede tratarse de preguntas para que razones, problemas numéricos, demostraciones o cualquier otro tipo de cosa que requiera que des una respuesta, para que compruebes lo mucho (o poco) que has aprendido hasta ese momento.

Ya sé que, a algunos, mucho de lo que diga os resultará conocido a lo largo del bloque en general, y especialmente en este artículo. Si es así, puede que siga siéndote útil, no tanto para entender, sino para explicar la electricidad. Mucho me temo que, a menudo, quienes la explicamos utilizamos ejemplos que confunden más que aclarar las cosas, y no hacemos el suficiente énfasis en aspectos importantes. Pero, si esto te resulta demasiado básico, siempre puedes esperar al siguiente bloque. Eso sí, si consigues terminar el bloque sin aprender absolutamente nada nuevo, me como el sombrero.

Si, por el contrario, o nunca has aprendido electricidad o nunca la entendiste cuando te la explicaron, tengo que pedirte algo diferente. En primer lugar, aunque no partamos de la base de que sepas cosas, es necesaria una buena dosis de concentración y de esfuerzo para razonar según lees y comprender los conceptos que se explican, de modo que no esperes leerte esto de un tirón y ser un experto en nada. No se adquiere conocimiento sin esfuerzo. Mi recomendación es que te leas el artículo tranquilamente, dejando los cuadros amarillos para una segunda lectura… y, cuando termines, que te lo leas de nuevo, incluidos los cuadros amarillos (aunque no tienes por qué leer los enlaces que allí se mencionan). Y, desde luego, que no tengas el menor rubor en preguntar las dudas que aún te queden.

Dicho esto, empecemos a establecer nuestros cimientos.

Electricidad

¿Qué es la electricidad? La respuesta a esa pregunta es más difícil de lo que pudiera parecer en principio. En Física, desde luego, no existe ninguna magnitud con ese nombre, y no emplearemos esta palabra en el bloque para referirnos a nada concreto. En general, podríamos decir que la electricidad es un conjunto de fenómenos físicos en los que desempeña un papel fundamental la carga eléctrica pero eso probablemente haga que cualquier lector sagaz arquee la ceja, porque no está realmente definiendo nada. 

Tenemos que ir más allá, y hablar de qué es la carga eléctrica… y para eso tampoco hay una respuesta concreta y sencilla, aunque todos sepamos en uno y otro caso a qué nos estamos refiriendo.

Naturaleza de la carga eléctrica

En Física, el término carga se emplea para denotar varias cosas diferentes, pero casi todas ellas tienen varias cosas en común al nivel más fundamental: suele tratarse de una propiedad de las partículas, cumple ciertas leyes de conservación y existe algún tipo de simetría, y está siempre asociada a una fuerza fundamental de la Naturaleza. Sé que todo esto intimida, y por eso he dicho que no es una pregunta fácil de responder. Si estás empezando con esto y quieres una respuesta fácil, sáltate el cuadro amarillo y ya volverás a él más adelante pues, como he dicho antes, no es necesario en absoluto para entender este artículo.

La carga de color y la carga eléctrica
Una carga diferente de la eléctrica, y de la que hemos hablado antes en El Tamiz, es la carga de color o simplemente color, asociada a la interacción nuclear fuerte. Como cualquier fuerza fundamental de la Naturaleza, la interacción fuerte está mediada por un bosón, en este caso al gluón. Como recordarás si leíste aquellos artículos, existen varios colores diferentes; las partículas subatómicas pueden tener unos colores u otros, y existe un bosón (el gluón, en este caso) que transmite una fuerza que ejercen, y notan, las partículas con carga de color. Las partículas sin color (como el electrón, por ejemplo) no notan esta fuerza.

La carga eléctrica, a veces simplemente llamada carga porque es la que más notamos y la que más aparece en la vida cotidiana, cumple las mismas condiciones: se trata de una propiedad de las partículas subatómicas, existen distintos tipos (en este caso dos, de los que hablaremos en un momento), y está asociada a un bosón, el fotón, que media una fuerza, la fuerza electromagnética, que notan aquellas partículas que tienen carga eléctrica.

El problema es que, para cualquier carga en Física, la definición es algo así como una pescadilla que se muerde la cola: es una propiedad de las cosas que puede tenerse de varios tipos o no tenerse, y las partículas que la tienen interaccionan unas con otras mediante una fuerza determinada. De modo que, al final, lo que de verdad determina cualquiera de estas cargas, incluida la eléctrica, es la fuerza a la que están asociadas. Podríamos definir la carga eléctrica como algo así:

La carga eléctrica es la propiedad de las partículas que ejercen y sufren la interacción electromagnética.

Hay dos tipos de cargas eléctricas diferentes. Dicho en términos de la fuerza electromagnética, existen dos fuentes diferentes, y dos reacciones distintas, ante esa fuerza. Tradicionalmente, se ha llamado a estos dos “sabores” de la carga eléctrica carga positiva y carga negativa… y esto, como tantas otras cosas relacionadas con ella, ha llevado a mucha confusión (en parte, porque el concepto de carga eléctrica apareció en Física bastante antes de que conociéramos la mecánica cuántica).

Pero no hay nada positivo en la “carga positiva”, y nada negativo en la “carga negativa”. Todo está en nuestra cabeza. Se trata de una manera de mirar la carga que es muy útil matemáticamente, y hace de nuestras fórmulas algo más simple de lo que serían si empleásemos otros convenios diferentes, pero eso es todo. Siempre que trates de aferrarte a conceptos como éstos, recuerda: las fórmulas están en tu cabeza, y son la forma que tenemos de tratar de predecir el comportamiento de las cosas. Las fórmulas no están en las cosas, son una construcción de nuestro intelecto.

Es decir, que existen dos tipos de cargas que cumplen ciertas simetrías, y punto. Podríamos, por ejemplo, llamar a la carga del electrón “carga positiva” y a la del protón “carga negativa”, cambiar el signo en varias de nuestras fórmulas, y no cambiaría absolutamente nada (excepto que, si no nos ponemos todos de acuerdo, sería difícil comprendernos unos a otros al hablar de la carga eléctrica). Pero la carga de color debería ser un signo de que podemos ir aún más allá.

Podríamos llamar a uno de los dos tipos de carga “carga verde” y a la otra “carga roja”, y aprender electricidad utilizando esos conceptos. Al utilizar fórmulas, la cosa se complicaría bastante, pero conceptualmente no habría problema alguno. De hecho, es una ventaja en cierto sentido, porque elimina algunos de nuestras ideas preconcebidas sobre la electricidad, y tal vez te abra la mente a ideas, o maneras de ver las cosas, nuevas. La idea de hacer esto no es mía ni mucho menos; la primera vez que leí sobre ello fue en la excelente página de William J. Beaty, Red and Green “Electricity”.

De modo que, aunque estoy seguro de que “sabes” que el electrón “tiene carga negativa” y el protón “positiva”, permite que, por ahora, utilicemos este convenio de colores para desterrar ideas preconcebidas, y que te diga lo siguiente: la carga eléctrica es la propiedad de las cosas que notan, y ejercen, la fuerza electromagnética, y existen dos tipos de carga eléctrica, la roja y la verde. Los electrones, por ejemplo, tienen carga roja, y los protones tienen carga verde (los equivalentes de la carga negativa y positiva tradicionales respectivamente, claro).

Los dos tipos de carga cumplen una cierta simetría, son como las dos caras de una misma moneda: se comportan de modos opuestos ante la interacción electromagnética. Por ejemplo, si un cuerpo tiene la misma cantidad de carga roja que verde, no nota la fuerza electromagnética “en total”. No es que no la note en absoluto: su carga roja sufrirá una fuerza determinada, y su carga verde otra igual pero opuesta, ya que son simétricas, y en total –salvo que pasen cosas extrañas, de las que hablaremos luego– el cuerpo no parece ser afectado por la fuerza cuando lo miramos “desde fuera”.

Lo mismo sucede al ejercer esa fuerza electromagnética sobre otras cosas: el cuerpo que tiene igual cantidad de ambas cargas sí ejerce fuerzas electromagnéticas sobre cualquier cosa con carga. Pero, una vez más, si su carga roja “empuja”, su carga verde “tira”, con lo que la carga que sufra esas fuerzas en general no parecerá sentir nada, ya que ambas se compensarán. Por eso, cuando decimos que algo no tiene carga eléctrica, lo que realmente queremos decir es que tiene la misma cantidad de carga roja que de carga verde. Es decir, ambos tipos de carga están en equilibrio.

Un ejemplo relativamente sencillo: el neutrón. Suele enseñarse en el colegio que el neutrón “no tiene carga” y punto. Y, efectivamente, un neutrón que entra en un campo magnético o en un campo eléctrico parece no sentir absolutamente ninguna fuerza, ¡pero sí la siente, sólo que varias veces! La cuestión es que, aunque no suela mencionarse en la escuela, un neutrón no es una especie de canica subatómica sin carga: está compuesto de partículas más simples. Aunque para este artículo no son importantes sus nombres ni la mayor parte de sus propiedades, esas partículas que forman el neutrón (de una manera similar a como los protones, electrones y neutrones forman el átomo) se llaman quarks, de los que hay varios tipos diferentes.
El neutrón está formado por tres de estos quarks: dos de ellos son del tipo down (esto no es importante) y tienen carga roja (esto sí lo es). El tercero es del tipo up, y tiene carga verde que vale el doble de la de los otros dos rojos. En total, existe un equilibrio en el neutrón entre la carga roja y la verde y, como resultado, decimos que el neutrón “no tiene carga”, y todos nos entendemos, pero no olvides lo que eso significa de verdad: que ambas cargas están en equilibrio entre sí, porque hay la misma cantidad de roja que de verde.

Neutrones, protones y quarks
El Tamiz tiene una serie, Esas maravillosas partículas, en la que recorremos muchas de las partículas fundamentales conocidas. Entre ellas hablamos precisamente del neutrón, el electrón, el protón y los quarks, sus tipos y propiedades, de modo que puedes leerla para saber más sobre ellos, aunque no sea necesario para entender esta entrada.

Desde luego, aquí puedes ver ya por qué utilizamos los nombres “positiva” y “negativa” para ambos tipos de carga: así podemos trabajar matemáticamente con ambos tipos “opuestos” de modo que la carga del neutrón sea -1 (de un quark rojo) -1 (del otro) +2 (del verde con el doble de carga) = 0. Pero la razón de que no hayamos empezado así es que, al ver ese “0″, parece que no hay nada en el neutrón, cuando eso es una mentira tremenda, ¡claro que hay cargas! Eso sí, ¿cómo pensar en el equivalente de ese “0″, de esa cancelación de ambos tipos de cargas opuestas, en nuestro sistema de colores?

Empecemos a dibujar cargas rojas y verdes, pero con una peculiaridad: cuando tengamos cargas de ambos colores superpuestas, lo haremos de color negro. Ese color negro, por tanto, será el equivalente gráfico del “0″ de ahí arriba. Una partícula negra, por tanto, será una partícula con la misma cantidad de carga roja que verde, y no notará aparentemente ninguna fuerza electromagnética, es decir, “no tendrá carga” en el lenguaje habitual. Imagina que los quarks que forman el neutrón (dos down rojos con la mitad de carga que otro up verde) son éstos, dibujados de un tamaño proporcional a su carga:




Si juntamos los dos quarks rojos con el verde…




Formamos, por fin, el neutrón:




Que es, evidentemente, negro, porque rojo y verde, al superponerse en nuestro sistema de colores, forman el negro… pero no es neutro porque no tenga cargas. Algo diferente sucede, por ejemplo, con el fotón, que no tiene carga, pero no porque esté compuesto de cosas más simples con cargas de distintos colores, sino simplemente porque no la tiene. Y soy consciente de que, visto “desde lejos”, no se nota la diferencia. Pero esto es importante para entender a qué nos referimos cuando decimos que un objeto macroscópico “tiene carga eléctrica”.

Aunque vayamos lentos, permite que “construya” un protón de manera similar. El protón está formado por dos quarks up y uno down, es decir, en nuestro código de colores, dos verdes grandes como el de ahí arriba y uno rojo pequeño:




Al unir los tres…





Obtenemos un protón que, al contrario que el neutrón, no es completamente negro ni mucho menos:




El electrón, por su parte, es (hasta donde sabemos) una partícula fundamental, no formada por otras más simples, y su carga es, en nuestros términos, roja, y tiene un valor tres veces mayor que la de un quark down rojo del neutrón, es decir, en nuestros dibujos, un tamaño de tres cuadrados:




Cuando se unen un protón y un electrón para formar un átomo, éste es el resultado:




Y lo que se tiene entonces es un átomo de hidrógeno (el elemento de un protón en el núcleo), que es neutro:




Esta manera de ver el átomo “negro” es bastante útil cuando se lo mira desde lejos, porque ambas cargas están en equilibrio, pero en la realidad existen los dos tipos de carga en él (la positiva (verde) en el núcleo y la negativa (roja) alrededor de él). Si miras el átomo de cerca puedes ver, eléctricamente hablando, algo así (no está a escala ni mucho menos):




Pero, dado que la materia que nos rodea está compuesta de átomos, al mirarla desde lejos también suele ser “negra” como la hemos dibujado antes, es decir, un solapamiento casi total de cargas rojas y verdes. Es decir, nos parece que no notamos la carga de los objetos. Fíjate en que no digo “no notamos la carga”, porque ¡desde luego que la notamos!, pero no la reconocemos como lo que es. De eso hablaremos en un momento, cuando discutamos sobre la Ley de Coulomb.

En el resto del bloque alternaremos la nomenclatura tradicional (positiva/negativa) con la que hemos empleado en este epígrafe (verde/roja); utilizaremos la segunda, sobre todo, cuando nos sirva para desterrar alguna idea preconcebida causada por la nomenclatura normal. Mi recomendación: en uno u otro caso, intenta traducir en tu cabeza a la nomenclatura contraria, por si una de las dos te ayuda a comprender mejor una cuestión.

Lea el artículo completo en:

El Tamiz

Así es la muerte de las estrellas

Supernova. Foto cedida por  NASA's Marshall Space Flight Center

Todos los días, cuando salimos a la calle o miramos por la ventana, somos conscientes del efecto que tiene el astro rey sobre el desarrollo de nuestras vidas. La supervivencia de los seres vivos depende íntegramente de su existencia y como si de una idea platónica se tratara, asumimos que Apolo seguirá arrastrando su carro a lo largo de las bóvedas celestes. Pese a que somos conscientes de que el Sol no es un cuerpo inmutable (un ejemplo aquí), sí es racional considerarlo como eterno. En esta entrada veremos cómo es la vida y muerte de una estrella. En general, puede decirse que la vida de una estrella es inversamente proporcional a su masa. Estrellas masivas dispondrán de vidas cortas e intensas, que concluirán de manera trágica. Sin embargo, las estrellas más pequeñas alargarán su existencia durante períodos mucho más largos y abandonarán este mundo sin pena ni gloria. 

Para comprender cómo acaba la vida de una estrella es necesario conocer cómo es su nacimiento. Una estrella comienza su vida a partir del colapso de una gran nube de materia, compuesta en su mayor parte por hidrógeno. Debido a la gran cantidad presente de materia, los átomos comienzan a acercarse entre sí por la acción de la gravedad. Quiero recalcar que si los átomos se atraen entre sí (sí, átomos pequeñitos) es porque su cantidad es desproporcionada. Por ello, cada vez es mayor  la presión y comienzan a chocar entren sí, aumentando la temperatura. Durante el transcurso de este proceso, los átomos de hidrógeno están tan cerca que comienzan a fundirse, lo cual produce energía, que contrarresta los efectos de la gravedad, haciendo que la estrella se hinche y tome la forma que mantendrá durante la mayor parte de su vida. Esta  fase que se conoce como secuencia principal es en la que se quema el hidrógeno para producir helio y energía.

Esquema del proceso de fusión nuclear. / Wykis

Las estrellas son enormes calderas. Se ven obligadas por la fuerza de la gravedad a convertir el hidrógeno, a 16 millones de grados Celsius, en helio. Afortunadamente, esto es lo único que necesitan durante la mayor parte de sus vidas.
En la figura situada a la izquierda puede verse, de manera esquemática, el proceso de fusión nuclear. A grandes rasgos, en el núcleo del cuerpo celeste, un átomo de deuterio y otro de tritio (isótopos de hidrógeno) se "funden", lo cual produce un átomo de helio y un neutrón, junto con, cómo no: energía.

Las reservas de hidrógeno pueden parecer eternas desde la perspectiva de un ser humano, pero llega un punto en el que no hay más hidrógeno disponible que contrarreste el efecto de la gravedad y la estrella comienza su declive. Esto se traduce en una muerte, larga y violenta. La violencia se traduce en que su volumen aumenta, pasando a ocupar un espacio cientos de veces mayor al que disponían durante su secuencia principal. Agonizante, la estrella es incapaz de mantener la temperatura de su superficie y su color se apaga, de ahí que se denomine a estas estrellas moribundas con el término de gigantes rojas.

Foto cedida por Andrea Dupree

El ejemplo de gigante roja por antonomasia es Betelgeuse. A la derecha de este párrafo podemos ver una foto tomada por el telescopio Hubble. Aunque tal vez no lo parezca, su radio es lo suficientemente grande como para que si el Sol se encontrara en el centro, todo el sistema solar cupiese dentro de esta estrella hinchada y y a punto de morir. Un hecho curioso es que la estrella se encuentra a 600 años luz de nosotros, por lo que podría haber muerto hace tiempo, pero todavía no habernos llegado su funesto destello.

En el interior de estos gigantes moribundos la gravedad empieza a ganar la batalla. Esto es debido a que por falta de hidrógeno, el proceso de fusión se está apagando. Este declive hace que los átomos cedan a la influencia de la gravedad y la distancia entre ellos disminuya. Por tal razón, las reacciones de fusión se reactivan, debido a que aún queda materia en el núcleo. Sin embargo, no se  trata de la misma situación que en la secuencia principal. Ahora ya no queda hidrógeno que fundir, sino helio; y debido a que la presión en el núcleo ha aumentado, las temperaturas son mayores (alrededor de unos 100 millones de grados Celsius). Esta situación hace posible que los átomos de helio se fundan entre sí, y producen la aparición del carbono, del oxígeno y de la energía suficiente para detener el colapso, al menos temporalmente. He aquí una de las ironías del universo. Para que se originen dos de los elementos más importantes para la presencia de la vida, una estrella debe morir. 

En el caso de nuestro Sol, al poseer una masa comedida, cuando el helio se agote, detendrá su proceso de fusión, ya que no quedará suficiente masa en su núcleo para plantarle cara a la gravedad. En ese momento el Sol se desprenderá de sus capas más externas,  y tan sólo quedará su núcleo, el cual  pasará a tomar el nombre de enana blanca, que irá apagándose a lo largo de las eras, hasta convertirse en una enana negra. 

Antes de retomar la muerte de Betelgeuse, debemos hablar de las estrellas menos masivas, es decir, aquellas cuya masa es menor que la mitad que la que posee el Sol. Como decíamos antes, la intensidad de la vida de una estrella depende de su masa. Las estrellas más grandes requieren mayor energía del proceso de fusión nuclear para contrarrestar la gravedad producida por este exceso de materia. Una enana roja, sin embargo, quema su combustible de manera lenta durante toda su vida, por lo que poco se conoce sobre su muerte, pero se espera que no sea muy violenta.

Si la masa de la estrella es superior a la del Sol, pueden darse nuevas fases de colapso y reinicio del proceso de fusión. Es decir, el proceso continúa más allá de la fusión del helio, siempre y cuando quede suficiente materia. De esta manera se consiguen todos los elementos de la tabla periódica hasta llegar al hierro. De hecho, el final de una estrella de menos de nueve masas solares, consiste en que gran parte del volumen de la estrella se estructura como una esfera con capas. Además, su centro está compuesto por hierro y las capas externas de elementos menos pesados, hasta llegar a una superficie de hidrógeno. Una vez se ha alcanzado este estado, mediante una violenta explosión, la estrella muerta esparce al universo todo su contenido en forma de una nebulosa estelar.

Las estrellas más grandes, cuya masa es superior a nueve veces la masa solar, producen el resto de elementos que conocemos. Es tanta la materia que queda en la esfera metálica del final de sus vidas, que tras su colapso, se produce un "rebote" de materia, que choca contra las capas externas, y fuerza a que se alcancen temperaturas de miles de millones de grados Celsius. Durante esta tremenda explosión, denominada supernova, se dan las condiciones necesarias para formar el resto de elementos pesados como el oro, la plata o el uranio. Esta brutal explosión disemina la esencia de la estrella en el espacio, y deja  una densa estrella de neutrones donde anteriormente se encontraba el núcleo, la cual gira frenéticamente hasta el fin de la eternidad.

Con todo lo anterior quiero decir una cosa: nada es eterno, ni siquiera una gloriosa estrella. Lo importante de la muerte de estos cuerpos es  lo que nos enseñan. De las cenizas de algo grande, siempre puede volver a surgir algo nuevo. De cada una de las nebulosas que se producen tras la muerte de cualquier estrella lo suficientemente masiva, hay suficiente materia para que nazcan nuevos astros.

Foto cedida por NASA Goddard Photo and Video

El Sol, los planetas del sistema solar, la vida, 

 se sustentan sobre el cadáver de innumerables astros. 

Nunca mejor dicho, somos polvo de estrellas.

Pepe "Puertas de Acero" Pérez

Fuente:

Mente Enjambre

¿Qué es lo que hace a un elemento radioactivo?

"Despegar" los componentes atómicos es lo que produce radioactividad.

La radioactividad es el resultado del quiebre del núcleo de un átomo.

Los núcleos atómicos están formados de protones cargados positivamente que se repelen entre ellos, "pegados" juntos por neutrones sin carga.

Neutrones y protones pueden transformarse espontáneamente en otras partículas y el resultado de la pérdida de "pegamento" desencadena una desintegración nuclear y radioactividad.

Fuente:

BBC Ciencia

¿Giran las estrellas en su propio eje, como los planetas?

Las estrellas pulsar (o de neutrones) tienen una rotación extremadamente veloz.

En general, la rotación estelar es el resultado de una rotación de la nube de gas que se condensa para formar una estrella.

Sin embargo, a diferencia de los planetas, las estrellas no son cuerpos sólidos, por lo que su rotación no es siempre simple.

Primero, tal como muchos planetas, las estrellas tienen bultos ecuatoriales.

Regulus, por ejemplo, rota a unos 320 km/s y su radio ecuatorial es unas tres veces más grande que su radio polar.

Muchas estrellas muestran además rotaciones diferenciadas, con su punto más alto en el Ecuador, la cual va descendiendo a medida que la latitud aumenta.

Por ejemplo, el ecuador del sol rota una vez cada 25 días, pero en sus polos cada rotación toma más de 34 días.

Este efecto es el que genera los campos magnéticos de las estrellas.

Las pulsars (o estrellas de neutrones) que son remanentes magnéticos de estrellas que ya explotaron, tienen una rotación extremadamente veloz: la más rápida que ha sido encontrada gira 716 veces por segundo.

Tomado de:

BBC Ciencia

Fusión de estrellas en la 'explosión de Navidad'

Recreación del estallido de rayos gamma. | 'Nature'

Cuando se miran las estrellas es probable que algunas de ellas hace tiempo que estén muertas, aunque la luz que emitieron sigue viajando por el Cosmos. Ahora, los últimos hallazgos astronómicos están revelando nuevas formas en las que se producen estas muertes, como la que tuvo lugar el pasado 24 de diciembre, justo el día de Navidad, a 5.500 años luz de la Tierra.

Ese día tuvo lugar un estallido de rayos gamma que dejó perplejos a los astrónomos. Muchos investigadores recibieron al mismo tiempo los datos recogidos por el satélite 'Swift' de la NASA y comprobaron que esta explosión, bautizada oficialmente como GRB101225A y apodada "la explosión de Navidad", era de más duración de lo que se había visto hasta entonces y después se produjo un resplandor de origen térmico que no cuadrada con los modelos previos.

Casi un año después, un equipo internacional, liderado por Christina Thöne y Antonio de Ugarte Postigo, ambos del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), publica en 'Nature' una interpretación de lo sucedido: la 'explosión de Navidad' fue la fusión de dos estrellas, después de un periodo en el que ambas compartieron la misma atmósfera estelar.

Thöne, en un comunicado, recuerda que todos los estallidos similares de rayos gamma van seguidos de un resplandor producido por los electrones en movimiento dentro de un campo magnético. Los estallidos largos (de dos o más segundos de duración) se deben al colapso de una estrella muy masiva, mientras que los cortos (de menos de dos segundos) los produce la fusión de dos objetos compactos, como estrellas de neutrones.

Muerte por fusión

Pero este caso era 'exótico', en palabras de Antonio de Ugarte, lo que les hizo pensar que existía otro posible escenario para lo ocurrido. Proponen que lo que ocurrió fue la fusión de una estrella de neutrones (una estrella degenerada que puede contener la masa del Sol en un radio de decenas de kilómetros) con otra estrella gigante evolucionada.

Ambas formaban un sistema binario, a unos 5500 millones de años luz de la Tierra, desde que la estrella de neutrones se introdujo en la atmósfera de la grande, lo que hizo que esta última pediera la mayor parte de su hidrógeno. Cuando ambas se fusionaron, la explosión produjo un chorro semejante a los que se generan en estallidos normales, pero se calentó al interactuar dentro d de la atmosfera, lo que provocó esa radiación que pudo captar el 'Swift' y que se fue enfriando con el tiempo.

Los datos registrados reflejan que unos 10 días después del estallido comenzó a emerger una débil explosión de supernova que alcanzó su máximo tras 40 días. En el modelo del equipo del IAA incluso se predice a la formación de níquel que suele relacionarse con supernovas débiles.

Otras interpretaciones

No obstante, hay varias interpretaciones para lo ocurrido la pasada Navidad, como recuerda Thöne. Un equipo italiano publica un artículo en la misma revista que sugiere que el estallido se debió al colapso de un objeto cósmico de pequeño tamaño que chocó con una estrella de neutrones de la Vía Láctea.

En general, estos estallidos, que son espectaculares, están relacionados con catástrofes que ocurren en las estrellas, y van de unos milisegundos a más de media hora. La atmósfera terrestre es opaca a esta radiación, por lo que la única forma de detectarlos es con satélites espaciales, como el 'Swift', que envían sus datos a investigadores de todo el mundo para que los interpreten.

"Estamos viendo que estos objetos nos deparan muchas sorpresas y que, del mismo modo que los tipos de supernova conocidos han aumentado con el tiempo, es posible que debamos revisar la clasificación de los estallidos de rayos gamma. Las estrellas parecen disponer de muy diversas formas de morir", concluye Thöne.

Fuente:

El Mundo Ciencia

Neutrinofobia: La física que no vemos y la necesidad de señalar culpables

¿Con las nuevas tecnologías (y los nuevos productos que estas generan) nos vemos expuestos a nuevas y extrañas enfermedades productos de las radiaciones y exposiciones químicas? En este artículo, escrito con sarcasmo pero también con rigor científico, exploramos las posibilidades.

Hoy me han sorprendido todos los medios de comunicación de España con la noticia de que un juez ha otorgado a una trabajadora una "incapacidad permanente y absoluta" por "hipersensibilidad electromagnética y ambiental" (1,2,3). Desde luego, el auto es noticiable.

Lo que no dicen todos los titulares es que aparte de la extraña dolencia, la paciente sufría fatiga crónica, celiaquía y fibromialgia, con lo que la sensibilidad al electromagnetismo prácticamente quedaría como una causa más para su incapacidad, no la principal como parece tras ver la noticia en el telediario.

Hecho este apunte, necesito expresar mi opinión sobre esta enfermedad moderna, que parece afectar a la paciente cuando un "vecino habla por el móvil" o pasa "un autobús con wifi por la calle" (sic).

Otra forma de ver el método
de doble ciego (fuente)

Existe un método fundamental en ciencia que se llama el método del doble ciego y que sirve para descartar que un determinado síntoma se deba a efectos psicosomáticos, es decir, a efectos de estrés o psicológicos. No es que por eso sean menos graves los síntomas, pero no me parecería bien decir que el vacío bajo los pies provoque naúseas porque a ciertas personas le den vértigo las alturas, en el mismo sentido que decir que una bacteria provoca úlceras del estómago.

Ni siquiera el síndrome de intolerancia química múltiple (más común que este caso electromagnético) está reconocido por la OMS como enfermedad debido a la falta de consistencia de las pruebas de causa-efecto entre agentes químicos y los efectos en los pacientes. El doctor en farmacología E. Gots escribió en una revista especializada:

"El fenómeno de las sensibilidades químicas múltiples es una manifestación peculiar de nuestra sociedad tecnofóbica y quimifóbica. Ha sido rechazado como una enfermedad orgánica bien establecida por la Academia Americana de Alergias e Inmunología, la Asociación Médica Americana, la Asociación Médica de California, el Colegio Americano de Medicina y la Sociedad Internacional Reguladora de Toxicología y Farmacología."

J. Toxicol. Clin. Toxicol. 33 (2): 111–3. doi:10.1080/109158199225107

A priori no descarto que realmente sí que existan algunos efectos reales en casos concretos (líneas de alta tensión, radares, etc.) pero sólo me los creeré cuando se presenten pruebas de doble ciego contundentes, y hasta ahora los únicos casos que salen en los medios hablan de "sensibilidades electromagnéticas" en términos muy vagos, sin entrar en espectros, frecuencias o tipos de modulaciones (¿ondas continuas o pulsadas?) que me obligan a inclinarme más hacia la hipótesis de un origen psicosomático de los síntomas.

Es probable (en mi opinión de no experto en farmacología ni toxicología) que los síntomas sean causados por cualquier otra causa, y sea el paciente, en su necesidad de atribuirlos a algo externo, el que lo achaque a algún elemento que vea y al que sienta desconfianza. Pongo en negrita el "vea", porque hay estudios sobre sensibilidad química en los que la reacción negativa del paciente sólo se da cuando es consciente de que existe algún elemento químico, no teniendo la más mínima reacción cuando al compuesto se le quitaba la componente de olor (de hecho, hay quien piensa que la enfermedad puede ser una especie de "alergia" o respuesta exagerada a olores).

Esta historia no es nueva. Ya en los años 50 o 60 la gente tenía miedo a los hornos microondas, existiendo incluso hoy día teorías de lo más variopintas como que el agua hervida en microondas es tóxica. Hoy día, son las antenas de móviles los últimos elementos a los que la gente tiene miedo, incluso cuando viven justo en las direcciones de menor radiación lejos de los lóbulos principales (Migui lo explicaba muy bien hoy).

Así que harto de que la gente siempre parezca tener miedo "por modas" a las mismas cosas, hoy me propongo alimentar un poco más esos miedos a lo invisible y, con suerte, crear nuevas enfermedades ;-)

Ahí van:

1. Neutrinos

Aparte de los rayos visibles del Sol, y de algunos invisibles como los UVA o UVB conocidos por casi todos, nuestra estrella también emite una cantidad ingente de una extraña partícula llamada neutrino. Mira la punta de tu dedo, e imagínate los 60 mil millones de neutrinos por segundo que están atravesándolo ahora mismo a casi 300.000 kilómetros por segundo, llegando disparados desde el núcleo del Sol. Y no creas que por ser de noche nos libramos del bombardeo: las partículas atraviesan la Tierra casi sin esfuerzo y nos atraviesan saliendo del suelo.

Primera detección de un neutrino en 1970.

Pero precisamente esa propiedad de atravesar la Tierra de punta a punta sin casi enterarse debería decirte mucho de lo inócuos que son al atravesar nuestro cuerpo.

2. Rayos cósmicos

Aunque el cielo esté despejado, y no se oiga tronar, pueden estar cayéndote rayos. Se trata de pequeñas partículas que a menor o mayor velocidad vienen desde las profundidades del cosmos y chocan con nuestra atmósfera, generando una cascada de reacciones nucleares en cadena.

A la superficie nos llegan pocos, pero cuando viajes en avión a 10Km de altura, piensa que estás recibiendo una dosis extra de radiactividad por esta causa.

"Neil Armstrong, Michael Collins y Edwin Aldrin se dirigían a la Luna a bordo del Apollo 11 para poner el pie en ella por primera vez en la Historia.
Pero durante 8 días, al igual que muchos otros astronautas en sucesivas misiones, estuvieron viajando por el espacio protegidos solamente por las finas paredes de los módulos espaciales. En ese tiempo, todos experimentaron algo que en los primeros tiempos no se atrevieron a contar por miedo a que creyeran que tenían algún problema: muy a menudo, veían "flashes" de luz, como pequeños destellos. Incluso con los ojos cerrados."

(lee más de esta historia que conté hace años)

3. Plomo en el aire

Cada vez que respires en tu casa, piensa que a buen seguro estarás tragando partículas de plomo. Es solamente otro efecto más de la radiactividad que nos rodea, como también conté hace tiempo.

4. Te desintegras

Cada minuto, cientos de átomos de tu cuerpo, parte de tu carne, sangre y vísceras, se descompone por radiactividad. ¿Cómo se puede uno proteger ante eso? No se puede.

En fin, son sólo cuatro ejemplos escogidos casi al azar, pero espero haber transmitido la idea de que estamos continuamente rodeados de fenómenos físicos invisibles de lo más extraños, y no necesariamente por ello nos tienen que afectar de maneras significativas.


Fuente:

Ciencia Explicada


Un usuario (Lori Malijna) comentó:

Estoy de acuerdo con lo de los neutrinos, el plomo, los rayos cósmicos, el método científico y demás.

Comentarte solo una cosa.

Los enfermos de SSQM, síndrome de sensibilidad química múltiple, como su nombre exacto indica, tienen hipersensiblidad, principalmente, a los productos químicos (generalmente debida a una larga exposición - sobreexposición).

Si ves, por ejemplo, el enlace de la wiki:

http://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADndrome_de_intolerancia_qu%C3%ADmica_m%C3%BAltiple

pone disolventes, perfumes, detergentes, pesticidas, etc etc.
las manifestaciones de los enfermos de ssqm para que se reconozca su enfermedad se hacen con mascarillas para evitar respirar los componentes que les enferman de manera tan extrema y se pide a los familiares y simpatizantes que, por favor, acudan a las manifestaciones sin perfumes y sin maquillaje (por poner un ejemplo).

no son un colectivo cuya "misión" principal sea hacer desaparecer las torres de telefonía móvil, como todo parece indicar en este artículo.
son personas hipersensibles a todos los químicos que nos rodean y que a todos nos afectan de mayor o menor manera, pero que a ellos simplemente les destrozan.
como tu bien dices, es posible que los sonidos de bajas y altas frecuencias blablabla produzcan algún tipo de dolor de cabeza, etc, EN PERSONAS NORMALES, pero no sabemos que pueden hacer en personas hipersensibles, a las que prácticamente todo les afecta, por eso se les llama "alérgicos totales".

no te centres en la anécdota de la noticia.
porque créeme, haces un flaco favor a todas esas personas que tanto y tanto sufren. es una enfermedad cuya etiología es muy complicada (como pasó en su momento con la FM y el SFC) y debemos seguir investigando, no confundiendo ni menospreciando.

ah, la ssqm no es enfermedad en España, pero Alemania, Japón, Suecia, etc sí la consideran. Países que fueron pioneros con la FM y la SFC.

busca un poco de información real de la ssqm y verás lo que es. o habla con personas afectadas (si quieres, que tengan estudios científicos, que sean ateos y todo lo que tu quieras y te quedas más tranquilo). verás que el asunto no es tan sencillo como lo pintas :)


http://www.lavanguardia.com/vida/20110408/54137988027/j-fernandez-sola-la-sensibilidad-quimica-multiple-es-una-enfermedad-compleja-no-se-puede.html

http://www.elmundo.es/elmundosalud/2008/05/27/biociencia/1211918059.html

pd. sigo tu blog con asiduidad y me gusta un montón, le doy tela de publicidad ^_^


Y José Luís, autor del blog, responde:

ola Lori,

Lo primero gracias por dedicar tiempo a explicar tu opinión tan bien y dejar enlaces, no sólo la opinión :-)

Espero que no te haya ofendido el tono claramente medio sarcástico del "neutrinofobia", pero sinceramente prefería usar un tono más cerca del humor para hablar del tema.

Si me conocieras en persona sabrías que soy excéptico, mucho, pero no tengo la mente cerrada y creo siempre tener la razón ni mucho menos.

De hecho, de lo primero que suelo dudar es de todo lo que creo, y así me va jeje. Lo que quiero decir es que espero que hayas notado en el texto que dejo totalmente abierta la puerta a que existan causas fisiológicas reales para todos estos afectados, pero que aún no se hayan aclarado ni los investigadores.

Que más o menos paises reconozcan la enfermedad realmente no es significativo para mí: yo sí creo que algo les pasa, obviamente, no pienso que lo hagan para llamar la atención.

La única cosa que pongo en duda es que realmente los agentes químicos o la radiación per se sean los patógenos. No tengo tiempo ahora de buscarlo, pero como digo arriba leí un estudio clínico en el que si los agentes químicos les quitaban el perfume los enfermos no empeoraban, lo que hace pensar que realmente pueda ser una especie de asociación que la persona va haciendo entre una sensación y una reacción (el mismo doctor del enlace que pones de La Vanguardia parece pensar algo parecido).

En resumen: que espero no haber ofendido a nadie. Si se lee entre líneas, creo que se ve claramente que solamente ataco la poca profesionalidad de los medios de comunicación, de algunas empresas que se aprovechan de estos casos, y quizás de algunos investigadores, para asociar causas y efectos sin tener pruebas científicas bien fundadas.

Un saludo, y gracias por seguir el blog!

Una misteriosa estrella muerta.

BBC Ciencia -

Muy cerca de la Tierra, un equipo de astrónomos descubrió una estrella muerta, extraña y misteriosa.

Una estrella de neutrones es un remanente estelar dejado por una estrella tras explotar.

El cuerpo celeste, bautizado "Calvera", podría ser la octava estrella de neutrones "aislada" descubierta hasta ahora por los científicos.

Fue nombrado en honor del "malo" de la película de vaqueros de los años 60 "Los siete magníficos".

"Las siete estrellas de neutrones descubiertas anteriormente se llamaban 'Los siete magníficos' dentro de la comunidad (científica), así que el nombre Calvera era una especie de chiste interno nuestro", afirmó el coautor del descubrimiento, Derek Fox, de la Pennsylvania State University en Estados Unidos.

El estudio, efectuado por un equipo de investigadores estadounidenses y canadienses, será publicado en la revista especializada Astrophysical Journal.

Sus autores estiman que Calvera está a una distancia de entre 250 y 1.000 años luz, lo que podría convertirla en la estrella de neutrones más cercana a la Tierra.

Misterio

Los científicos utilizaron el satélite Swift de la NASA para localizar el objeto.

Una estrella de neutrones es un remanente estelar dejado por una estrella después de agotar el combustible nuclear en su núcleo y explotar como una supernova.

La masa original de la estrella debe ser mayor que 4-8 masas solares.

El primero en descubrir Calvera fue Robert Rutledge de la Universidad de McGill en Montreal, Canadá, usando el satélite Rosat que estuvo activo entre 1990 y 1999.

El equipo apuntó el satélite Swift de la NASA en agosto de 2006 hacia el lugar donde fue había sido descubierto y vieron que la fuente todavía estaba allí.

Todavía no existe una teoría aceptada para explicar las características de objetos como Calvera que son brillantes ante los rayos X pero, por otro lado, apenas brillan ante la luz.

"O bien Calvera es un inusual ejemplo de un tipo de estrella de neutrones conocido, o bien es algún nuevo tipo de estrella de neutrones, el primero de su tipo", afirmó Rutlenge.

También es un misterio que este objeto esté ubicado en lo alto de la Vía Láctea.

Fuente:

BBC en español

Tipos de estrellas (en inglés)

Estrellas de Neutrones (Wikipedia)