Ciencia

Cuando muere una estrella masiva, primero hay una explosión de supernova. Entonces, lo que queda se convierte en un agujero negro o una estrella de neutrones.

Esa estrella de neutrones es el cuerpo celeste más denso que los astrónomos pueden observar, con una masa de aproximadamente 1,4 veces el tamaño del sol. Sin embargo, aún se sabe poco sobre estos impresionantes objetos. Ahora, un investigador de la Universidad Estatal de Florida ha publicado un artículo en Physical Review Letters argumentando que las nuevas mediciones relacionadas con la piel de neutrones de un núcleo de plomo pueden requerir que los científicos reconsideren las teorías sobre el tamaño total de las estrellas de neutrones.

En resumen, las estrellas de neutrones pueden ser más grandes de lo que los científicos predijeron anteriormente.

“La dimensión de esa piel, cómo se extiende más, es algo que se correlaciona con el tamaño de la estrella de neutrones”, dijo Jorge Piekarewicz, profesor de física Robert O. Lawton.

Piekarewicz y sus colegas han calculado que una nueva medición del grosor de la capa de neutrones del plomo implica un radio de entre 13,25 y 14,25 kilómetros para una estrella de neutrones promedio. Otras teorías, basadas en experimentos anteriores sobre la piel de neutrones, sitúan el tamaño medio de las estrellas de neutrones en unos 10 a 12 kilómetros.

El trabajo de Piekarewicz complementa un estudio, también publicado en Physical Review Letters , realizado por físicos con el Experimento Lead Radius (PREX) en la Instalación del Acelerador Nacional Thomas Jefferson. El equipo de PREX realizó experimentos que les permitieron medir el grosor de la piel de neutrones de un núcleo de plomo a 0,28 femtómetros, o 0,28 billonésimas de milímetro.

Un núcleo atómico consta de neutrones y protones. Si los neutrones superan en número a los protones en el núcleo, los neutrones adicionales forman una capa alrededor del centro del núcleo. Esa capa de neutrones puros se llama piel.

Es el grosor de esa piel lo que ha cautivado tanto a los físicos experimentales como a los teóricos porque puede arrojar luz sobre el tamaño y la estructura general de una estrella de neutrones. Y aunque el experimento se realizó con plomo, la física es aplicable a las estrellas de neutrones, objetos que son un quintillón (o un billón de millones) de veces más grandes que el núcleo atómico.

Piekarewicz utilizó los resultados informados por el equipo PREX para calcular las nuevas mediciones generales de las estrellas de neutrones.

“No hay ningún experimento que podamos realizar en el laboratorio que pueda sondear la estructura de la estrella de neutrones“, dijo Piekarewicz. “Una estrella de neutrones es un objeto tan exótico que no hemos podido recrearlo en el laboratorio. Por lo tanto, cualquier cosa que se pueda hacer en el laboratorio para restringirnos o informarnos sobre las propiedades de una estrella de neutrones es muy útil“.

Los nuevos resultados del equipo PREX fueron más grandes que los experimentos anteriores, lo que por supuesto afecta la teoría general y los cálculos relacionados con las estrellas de neutrones. Piekarewicz dijo que todavía hay más trabajo por hacer sobre el tema y que los nuevos avances tecnológicos se suman constantemente a la comprensión del espacio por parte de los científicos.

“Está empujando las fronteras del conocimiento“, dijo. “Todos queremos saber de dónde venimos, de qué está hecho el universo y cuál es el destino final del universo“.

Por | Equipo RDS |Foto NASA.

La actividad humana moderna agrega grandes cantidades de nutrientes al medio ambiente, especialmente nitrógeno, que se agrega más rápido que otros nutrientes. Aunque las plantas dependen del nitrógeno para vivir y crecer, un exceso de un solo nutriente en un ecosistema complejo puede hacer más daño que bien.

Cuando los científicos estudian el uso de nutrientes en las plantas, generalmente se enfocan en escalas pequeñas: hojas, una sola planta o pequeñas cohortes de plantas. Aunque las hojas o plantas individuales pueden comportarse de cierta manera, sus interacciones con otros factores en su entorno pueden conducir a diferentes respuestas a nivel de ecosistema.

En un estudio de, El-Madany et al. monitorearon los cambios a nivel de las hojas, pero también elevaron su mirada al nivel del ecosistema para obtener una imagen precisa de las consecuencias en el mundo real de la disponibilidad de nutrientes. Los científicos investigaron cómo la adición de nitrógeno y fósforo afecta la eficiencia del uso del agua en las plantas (cuánto carbono absorbe una planta por la cantidad de agua que pierde) en un ecosistema de la sabana mediterránea durante 6 años. Los autores trataron dos parcelas, una fertilizada con nitrógeno y la otra fertilizada con nitrógeno y fósforo, y dejaron una tercera parcela sin tratar.

Descubrieron que los nutrientes agregados dieron un impulso a los ecosistemas. La eficiencia del uso del agua, el área foliar y la absorción de carbono aumentaron en ambas parcelas fertilizadas. Sin embargo, en la parcela de solo nitrógeno, las plantas lucharon con el desequilibrio de nutrientes y trataron de buscar fósforo del suelo. El esfuerzo extra requirió más agua. En contraste, la parcela que recibió tanto nitrógeno como fósforo prosperó, y su eficiencia en el uso del agua fue la mejor de las tres parcelas.

Además, los investigadores descubrieron que los tipos individuales de plantas en su estudio respondieron de diferentes maneras para contribuir a las observaciones de todo el ecosistema. La parte herbácea o cubierta de hierba de la sabana absorbió los nutrientes añadidos con su sistema radicular poco profundo y exhibió la mayor parte del crecimiento resultante. Los árboles de raíces más profundas mostraron poca respuesta, al menos con respecto a los rasgos que los investigadores midieron en este estudio.

Estos resultados demuestran la importancia de elevar los estudios al nivel del ecosistema al considerar cómo nuestro planeta responderá a los cambios continuos en las concentraciones de nutrientes, la disponibilidad de agua y otros factores ambientales.

Por| Equipo RDS |Foto D.P|

Utilizando el buscador de trayectorias de matriz de kilómetros cuadrados de Australia (ASKAP), los astrónomos han detectado un nuevo círculo de radio extraño extragaláctico (ORC). La nueva fuente de radio, designada ORC J0102–2450, tiene un diámetro de casi 1 millón de años luz. El hallazgo se informa en un artículo publicado el 27 de abril en arXiv.org.

Los círculos de radio impares (ORC) son objetos misteriosos muy grandes que son muy circulares y brillantes a lo largo de los bordes en longitudes de onda de radio . Aunque los ORC son brillantes en longitudes de onda de radio, no se pueden observar en longitudes de onda visibles, infrarrojas o de rayos X. Hasta el momento, solo se han identificado pocos objetos de este tipo, por lo que se sabe muy poco sobre su origen y naturaleza.

Ahora, un equipo de astrónomos dirigido por Bärbel S. Koribalski de la Instalación Nacional del Telescopio de Australia informa sobre la incorporación más reciente a la lista corta de círculos de radio extraños conocidos: ORC J0102–2450. El descubrimiento se realizó como parte de la búsqueda de ORC y otras fuentes de radio extendidas en un campo ASKAP profundo (alrededor de 40 grados ² ) centrado cerca de la galaxia estrella NGC 253.

“Presentamos el descubrimiento de otro círculo de radio extraño (ORC) con el buscador de rutas de matriz de kilómetros cuadrados de Australia (ASKAP) a 944 MHz“, escribieron los investigadores en el artículo.

El ORC recién detectado tiene un diámetro de anillo de radio de alrededor de 70 segundos de arco, o 978.000 años luz. Se midió el flujo de radio total de la fuente en unos 3,9 mJy, mientras que se encontró que su luminosidad de radio total era de aproximadamente 140 mil millones de TW / Hz. Es muy probable que el objeto esté asociado con la galaxia elíptica central DES J010224.33–245039.5.

Teniendo en cuenta la radiomorfología general del ORC J0102–2450 y la no detección de la emisión del anillo en longitudes de onda distintas de las de radio, los astrónomos extraen algunas conclusiones sobre el origen de este ORC. Suponen que podría ser un lóbulo reliquia de una galaxia de radio gigante vista de frente o una onda expansiva gigante, posiblemente de una fusión binaria de agujeros negros supermasivos, dando como resultado un anillo de radio de tamaño tan grande. Un tercer escenario considerado por los autores del artículo es que podría tratarse de interacciones de radio galaxia y medio intergaláctico (IGM).

Sin embargo, los investigadores agregaron que se necesitan más descubrimientos de ORC con ASKAP y otros telescopios para verificar las hipótesis propuestas.

“Fomentamos la búsqueda de más ORC en estudios de radio para estudiar sus propiedades y origen (…) Los estudios LOFAR de baja frecuencia a alta resolución (6 ”) serán de particular interés (ver Shimwell et al. 2019), dado el alto índice espectral de los ORC conocidos. Las observaciones profundas de rayos X también pueden detectar estos eventos energéticos, como se muestra en el caso de una reliquia gigante de radio galaxia de Tamhane et al. (2015) “, se lee en el documento.

Resumiendo los resultados, los astrónomos notaron que ORC J0102–2450 con ASKAP lo convierte en el tercer círculo de radio impar con una galaxia elíptica en su centro geométrico. Asumen que no es una coincidencia y que los ORC con tales galaxias pueden ser comunes, lo que podría ayudarnos a comprender mejor los mecanismos de formación de estas fuentes.

Fuente| arXiv.org.

Por @enzodelahoz

La investigación con células madre es un campo controvertido. Ahora, unos científicos han dado un paso que hará aflorar las discusiones: crearon un embrión mezcla de humano y mono que sobrevivió casi tres semanas.

Un equipo de científicos de China y Estados Unidos ha logrado un gran avance en el campo de la investigación con células madre. Han inyectado células madre humanas en blastocitos de mono. El blastocito es un embrión en una fase temprana del desarrollo embrionario de los mamíferos. El equipo que rodea al investigador principal, Juan Carlos Izpisua Belmonte, consiguió mantener vivos algunos de estos embriones formados por dos materiales genéticos diferentes hasta 20 días. Un organismo “mixto” como este también se conoce como quimera interespecífica.

Izpisua Belmonte y su equipo del Instituto Salk de Estudios Biológicos de California colaboraron con un grupo de investigadores chinos dirigidos por Weizhi Ji en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Kunming, en Yunnan. Su estudio sobre embriones quiméricos de humanos y primates se publicó el jueves en la prestigiosa revista de ciencias naturales Cell.

Quimeras en mamíferos se realizan desde la década de 1970 para estudiar los procesos tempranos del desarrollo embrionario. La diferencia: por aquel entonces, los científicos utilizaban roedores y los organismos de dos especies no solían sobrevivir mucho tiempo. El gran paso que hizo posible el nuevo estudio se produjo el año pasado, cuando el equipo chino de la Universidad de Kunming desarrolló una tecnología que permitía que los embriones de mono permanecieran vivos y crecieran fuera del cuerpo durante un largo período de tiempo.

“Históricamente, la generación de quimeras humano-animales ha adolecido de una baja eficiencia y de la escasa integración de las células humanas en la especie huésped“, dijo Izpisua Belmonte. Los avances que ahora se publican en Cell ayudarán a los científicos a entender mejor cómo funcionan las quimeras y, a su vez, cómo mejorarlas para futuras investigaciones.

Así es como se hace, pero ¿y el porqué?

Mezclar células madre humanas con material genético de animales es una intervención importante en el curso de la naturaleza, pero los investigadores dicen tener una buena razón para ello. “Como no podemos realizar ciertos tipos de experimentos en humanos, es esencial que dispongamos de mejores modelos para estudiar y comprender con mayor precisión la biología y las enfermedades humanas”, explicó Izpisu Belmonte.

En Cell, los autores del estudio explican además que su trabajo de generación de quimeras con células madre humanas “podría constituir una estrategia prometedora para diversas aplicaciones de medicina regenerativa, incluyendo la generación de órganos y tejidos para trasplantes”.

Sin embargo, el trabajo de Izpisu Belmonte y sus colegas también ha sido duramente criticado. “Creo que la investigación es de muy baja calidad“, dijo Alfonso Martínez Arias, profesor asociado al departamento de genética de la Universidad de Cambridge, en un comentario sobre el estudio facilitado al centro independiente Science Media Centre del Reino Unido. Al observar los datos de los investigadores, Martínez Arias dijo que “es imposible ver lo que dicen que hay“. El hecho de que el trabajo se haya publicado en Cell significa que ninguno de los expertos que lo revisaron compartía las preocupaciones de Martínez Arias.

¿Qué es un ser humano?

En el estudio actual, los embriones no sobrevivieron más que unos días. Pero, ¿qué pasará cuando la ciencia llegue al punto de que quimeras como estas se conviertan en seres completamente formados?

“Esta investigación abre la caja de Pandora de las quimeras entre humanos y no humanos“, afirmó Julian Savulescu, director del Centro Uehiro de Ética Práctica de la Universidad de Oxford, en su comentario al Science Media Centre. ¿Hasta qué punto estas quimeras pueden pensar y sentir? ¿Será aceptable extraer de ellas órganos? “Antes de realizar cualquier experimento con quimeras nacidas vivas, o de extraer sus órganos, es esencial que se evalúen adecuadamente sus capacidades mentales y su vida”, escribió Savulescu.

Anna Smajdor, profesora asociada de filosofía práctica en la Universidad de Oslo, va incluso un paso más allá. “Este avance refuerza un hecho cada vez más ineludible: las categorías biológicas no son fijas, sino fluidas”, afirmó en su comentario al Science Media Centre. “Los científicos que están detrás de esta investigación afirman que estos embriones quiméricos ofrecen nuevas oportunidades, porque ‘no podemos realizar ciertos tipos de experimentos en humanos’. Pero es cuestionable si estos embriones son humanos o no”.

(DW/ lgc/er)