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Horoscopo

Cómo el telescopio espacial romano de la NASA descubrirá agujeros negros solitarios

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Por NASA // 14 de abril de 2021

noticias de la nasa y el espacio

ARRIBA VIDEO: Detectando agujeros negros con microlentes gravitacionales

El telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA proporcionará una ventana sin precedentes al universo infrarrojo cuando se lance a mediados de la década de 2020.

Uno de los estudios planificados de la misión utilizará una peculiaridad de la gravedad para revelar miles de nuevos planetas más allá de nuestro sistema solar. El mismo estudio también será la mejor oportunidad hasta la fecha para detectar definitivamente pequeños agujeros negros solitarios por primera vez.

Formados cuando una estrella con más de 20 masas solares agota el combustible nuclear en su núcleo y colapsa por su propio peso, estos objetos se conocen como agujeros negros de masa estelar.

Los agujeros negros tienen una gravedad tan poderosa que ni siquiera la luz puede escapar de sus garras. Dado que son invisibles, solo podemos encontrar agujeros negros indirectamente, al ver cómo afectan su entorno.

Los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de las galaxias, que contienen millones de veces la masa del Sol, interrumpen las órbitas de las estrellas cercanas y, a veces, las destrozan con consecuencias visibles.

Pero los astrónomos creen que la gran mayoría de los agujeros negros de masa estelar, que son mucho más ligeros, no tienen nada a su alrededor que pueda indicar su presencia.

Roman encontrará planetas en toda nuestra galaxia observando cómo su gravedad distorsiona la luz de las estrellas distantes, y dado que los agujeros negros de masa estelar producen los mismos efectos, la misión también debería poder encontrarlos.

Esta animación ilustra el concepto de una microlente gravitacional con un agujero negro.

Cuando el agujero negro parece pasar casi por delante de una estrella de fondo, los rayos de luz de la estrella se doblan a medida que viajan a través del espacio-tiempo deformado alrededor del agujero negro.

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“Los astrónomos han identificado hasta ahora unos 20 agujeros negros de masa estelar en la Vía Láctea, pero todos tienen un compañero que podemos ver”, dijo Kailash Sahu, astrónomo del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore.

“Muchos científicos, incluyéndome a mí, hemos pasado años tratando de encontrar agujeros negros por su cuenta utilizando otros telescopios. Es emocionante que con Roman finalmente sea posible.

Hacer un agujero negro

Las estrellas parecen balizas eternas, pero cada una nace con un suministro limitado de combustible. Las estrellas pasan la mayor parte de su vida transformando el hidrógeno de su centro en helio, lo que genera una enorme cantidad de energía.

Este proceso, llamado fusión nuclear, es como una explosión controlada: un tira y afloja finamente equilibrado entre la presión exterior y la gravedad.

Pero a medida que el combustible de una estrella se agota y la fusión se ralentiza, la gravedad se hace cargo y el núcleo de la estrella se contrae. Esta presión interna calienta el núcleo y desencadena un nuevo ciclo de fusión, que produce tanta energía que las capas externas de la estrella se expanden.

La estrella aumenta de tamaño, su superficie se enfría y se convierte en una gigante roja o supergigante. El tipo de cadáver estelar que finalmente queda depende de la masa de la estrella.

Cuando una estrella similar al Sol se queda sin combustible, eventualmente expulsa sus capas externas y solo queda un pequeño núcleo caliente llamado enana blanca. (Imagen de la NASA)

Cuando una estrella similar al Sol se queda sin combustible, eventualmente expulsa sus capas externas y solo queda un pequeño núcleo caliente llamado enana blanca. La enana blanca desaparecerá con el tiempo, como las brasas moribundas de un fuego que alguna vez rugió.

A nuestro Sol le quedan unos cinco mil millones de años de combustible.

Las estrellas más masivas se calientan más rápido, por lo que gastan su combustible más rápido. Por encima de unas ocho veces la masa del Sol, la mayoría de las estrellas están condenadas a morir en explosiones cataclísmicas llamadas supernovas antes de que se conviertan en agujeros negros.

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En las masas más altas, las estrellas pueden explotar y colapsar directamente en agujeros negros.

Los núcleos de estas estrellas masivas colapsan hasta que sus protones y electrones chocan para formar neutrones.

Si el núcleo restante pesa menos de aproximadamente tres masas solares, el colapso se detiene allí, dejando atrás una estrella de neutrones. Para los núcleos más grandes restantes, incluso los neutrones no pueden soportar la presión y el colapso continúa formando un agujero negro.

Millones de estrellas masivas han pasado por este proceso y ahora acechan por toda la galaxia como agujeros negros.

Los astrónomos creen que debería haber alrededor de 100 millones de agujeros negros de masa estelar en nuestra galaxia, pero solo hemos podido encontrarlos cuando afectan significativamente su entorno. Los astrónomos pueden inferir la presencia de un agujero negro cuando se forman discos de acreción calientes y brillantes a su alrededor, o cuando ven estrellas en órbita alrededor de un objeto masivo pero invisible.

“Roman revolucionará nuestra búsqueda de agujeros negros porque nos ayudará a encontrarlos incluso si no hay nada cerca”, dijo Sahu. “La galaxia debería estar llena de estos objetos”.

Roman utilizará principalmente una técnica llamada microlente gravitacional para descubrir planetas más allá de nuestro sistema solar. (Imagen de la NASA)

Ver lo invisible

Roman utilizará principalmente una técnica llamada microlente gravitacional para descubrir planetas más allá de nuestro sistema solar. Cuando un objeto masivo, como una estrella, pasa a una estrella más alejada de nuestra perspectiva, la luz de la estrella más lejana se doblará a medida que viaja a través del espacio-tiempo curvo que la rodea.

El resultado es que la estrella más cercana actúa como una lente natural, magnificando la luz de la estrella de fondo. Los planetas que orbitan alrededor de la estrella de la lente pueden producir un efecto similar en una escala más pequeña.

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Además de iluminar una estrella de fondo, un objeto de lente más masivo puede distorsionar tanto el espacio-tiempo que cambia notablemente la posición aparente de la estrella distante en el cielo.

Este cambio de posición, llamado microlente astrométrico, es extremadamente pequeño, solo alrededor de un milisegundo de arco. Es como distinguir un movimiento tan pequeño como de un cuarto de ancho en lo alto del Empire State Building en la ciudad de Nueva York de Los Ángeles.

Al utilizar la exquisita resolución espacial de Roman para detectar un movimiento aparente tan pequeño, el signo revelador de un agujero negro masivo, los astrónomos podrán limitar la masa, la distancia y el movimiento del agujero negro a través de la galaxia.

Las señales de microlentes son tan raras que los astrónomos tienen que monitorear cientos de millones de estrellas durante largos períodos de tiempo para captarlas.

Los observatorios deben poder rastrear la posición y el brillo de la estrella de fondo con mucha precisión, lo que solo se puede hacer por encima de la atmósfera de la Tierra.

La ubicación de Roman en el espacio y su enorme campo de visión nos brindarán la mejor oportunidad hasta ahora para sondear la población de agujeros negros de nuestra galaxia.

“Los agujeros negros de masa estelar que hemos descubierto en sistemas binarios tienen propiedades extrañas en comparación con lo que esperaríamos”, dijo Sahu.

“Son unas 10 veces más masivas que el Sol, pero creemos que deberían cubrir un rango mucho más amplio, entre tres y 80 masas solares. Al hacer un censo de estos objetos, Roman nos ayudará a comprender mejor la agonía de las estrellas.

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¿Por qué solo los mamíferos tienen colmillos? Un estudio arroja luz sobre sus sorprendentes orígenes

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Pero hoy en día, ningún pájaro, pez o reptil luce esta parte extrema y en constante crecimiento de la anatomía. Solo los mamíferos lo hacen, aunque no fueron las primeras criaturas con colmillos. Es un rasgo antiguo que es anterior a los dinosaurios, según un nuevo estudio.

“Pudimos demostrar que los primeros colmillos eran de animales anteriores a los mamíferos modernos, llamados dicinodontos”, dijo Ken Angielczyk, curador del Field Museum de Chicago y autor del nuevo estudio, en un comunicado de prensa. “Son animales muy extraños”.

Desde el tamaño de una rata hasta una elefantina, los dicinodontos vivieron hace alrededor de 270 millones a 201 millones de años. Si bien sus parientes vivos más cercanos son los mamíferos, parecían más reptiles, con cabezas en forma de tortuga.

Los dicinodontos eran los vertebrados más abundantes y diversos antes de la llegada de los dinosaurios, y todos tenían un par de colmillos que sobresalían de sus mandíbulas superiores.

Defensas contra los dientes

Antes de profundizar en la evolución exacta de los colmillos, los investigadores tuvieron que definir exactamente qué es un colmillo y en qué se diferencia de un diente, lo cual era ambiguo.

Este es el lado izquierdo del cráneo del dicinodonte Dolichuranus de Tanzania.  El colmillo grande es visible en la parte inferior izquierda del espécimen.

Determinaron que un colmillo debe extenderse desde la boca, consistir solo en una sustancia llamada dentina y continuar creciendo a lo largo de la vida del animal, incluso si está dañado. Los dientes también están hechos de dentina. Sin embargo, están cubiertos de esmalte. Esto, junto con su forma, los hace duraderos, pero una vez que los dientes adultos crecen, no hay mucho que pueda hacer si se rompen. No vuelven a crecer.

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“Los dientes recubiertos de esmalte son una estrategia evolutiva diferente a las defensas recubiertas de dentina; es un compromiso”, dijo Megan Whitney, investigadora postdoctoral en el Departamento de Biología Biológica y Evolutiva de la Universidad de Harvard. Ella fue la autora principal del estudio.

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Luego, los investigadores analizaron secciones delgadas de 19 colmillos de dicinodonte fosilizados, que representan 10 especies diferentes que se encuentran en Sudáfrica, la Antártida, Zambia y Tanzania. También utilizaron tomogramas de microcomputadora para examinar cómo los fósiles estaban adheridos al cráneo, y si sus raíces mostraban signos de crecimiento continuo. Descubrieron que, si bien algunos de los dicinodontos estudiados tenían colmillos reales, sin esmalte, los demás tenían dientes grandes.

Los científicos también encontraron que no hubo una progresión estricta de las no defensas a las defensas. Diferentes miembros de la familia de los dicinodontes desarrollaron colmillos de forma independiente en diferentes momentos, y algunos nunca desarrollaron colmillos verdaderos.

Los equipos de campo encontraron fragmentos de colmillos aislados en Zambia en 2018.

“Esperaba que hubiera un solo punto en la historia de la evolución de los dicinodontes donde los colmillos evolucionaron porque esa es la explicación más simple. Sin embargo, encontramos una evolución convergente. Los colmillos más tarde en la evolución de los dicinodontos”, dijo Whitney. La evolución convergente ocurre cuando características similares evolucionan de forma independiente en diferentes especies o en diferentes momentos.

Para que las defensas evolucionen, encontraron que se necesitaba un ligamento flexible que asegurara el diente a la mandíbula, así como tasas reducidas de reemplazo de dientes, una combinación de características que solo se encuentran en los mamíferos de hoy.

“Todo esto nos permite comprender mejor las defensas que vemos en los mamíferos de hoy”, dijo Angielczyk, hablando de la investigación, publicada en la revista Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences.

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WhyHotel abre espacio habitable de uso mixto en 110 Wall Street

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En el frente: Jason Fudin, CEO de WhyHotel, copresidente y presidente de Rudin, Eric Rudin. Detrás: 110 Wall Street WhyHotel (Getty Images, whyhotel.com, rudin.com)

Es posible que WeLive no haya tenido éxito en 110 Wall Street, pero Rudin Management está a punto de lanzar un nuevo inquilino que puede tener más suerte en el edificio del distrito financiero.

Plataforma de bienvenida de WhyHotel el martes anuncio su primera propiedad en la ciudad de Nueva York, que está programada para abrir el 1 de noviembre. La compañía está lanzando Front & Wall Street, que operará bajo su paraguas Hospitality Living.

A pesar de su nombre, la propiedad residencial no es solo para viajeros que pasan o vacacionistas. Los residentes a largo plazo también se alojarán en el alojamiento completamente amueblado del edificio.

Nuevo

Hay más de 200 unidades disponibles en 110 Wall Street, propiedad de la familia Rudin, según un comunicado emitido en la inauguración. Las comodidades del edificio incluyen una terraza con barbacoa al aire libre y cocina, un gimnasio con un estudio de spinning y una sala de lavandería con mesas de ping-pong y billar.

El antiguo edificio de oficinas era el sitio de WeLive, un negocio de coliving de WeWork lanzado en 2016. Era una de las dos ubicaciones restantes de la compañía en 2020, con otra ubicada en las afueras de Washington, DC. DC, antes del cierre de la marca WeLive.

WeWork parece todavía tengo oficinas en 110 Wall Street, según el sitio web del gigante del coworking.

La apertura de WhyHotel se produce en medio de una repentina ola de aperturas de hoteles y reabre en la ciudad, a pesar de que la economía turística sigue rezagada. Algunas de estas puertas recién abiertas son una reacción a una ley reciente que exige que los hoteles vuelvan a abrir antes del 1 de noviembre o que paguen una indemnización por despido a los empleados desempleados.

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Omni Berkshire Place, un hotel de 399 unidades en Midtown aparentemente cerrado para siempre en junio de 2020, reabre a los huéspedes en la fecha prevista de la política. El Grand Hyatt cerca de Grand Central y el Hilton Midtown en Sixth Avenue también anunciaron previamente planes para reabrir, en lugar de pagar 30 semanas de indemnización a los empleados despedidos.

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Los lémures indri indri pueden cantar a diferentes ritmos, encuentra un estudio

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Es porque tienen ritmo.

El Indri indri, una especie de lémur de Madagascar, es una de las pocas especies animales rítmicas, según un estudio publicado el lunes en Current Biology.

El indri es la especie de lémur vivo más grande y el único que canta, por lo que es el animal perfecto para estudiar y ver si tiene ritmo, dijo la coautora del estudio, Chiara De Gregorio, investigadora del Departamento de Ciencias de la Vida y Biología de Sistemas de la Universidad de Turín en Italia.

El ritmo se ha definido como “patrones de duración que consisten en sonidos y silencios”, dijo.

Los investigadores querían ver si los lémures blancos y negros tenían un ritmo categórico – la capacidad de crear diferentes tipos de patrones rítmicos.

Agarrar el ritmo

Después de 12 años de investigación, los científicos analizaron 636 grabaciones de vocalizaciones de 39 indris adultos y descubrieron que compartían dos patrones rítmicos diferentes con los humanos. Como nosotros, los lémures son primates.

La primera es la isocronía, es decir, cuando los intervalos entre notas están espaciados uniformemente, dijo De Gregorio. El equipo de investigación descubrió que los lémures también cantaban en una proporción de 1: 2, que es cuando el segundo intervalo es dos veces más largo que el primero, agregó.

Los dos patrones de intervalo se pueden encontrar en la introducción a la canción de Queen “We Will Rock You”, explicó De Gregorio.

Un análisis más detallado reveló que los indris masculinos mantuvieron sus notas más tiempo y cantaron con una duración más larga entre notas que las mujeres. Cantar requiere una cantidad significativa de energía, dijo De Gregorio, por lo que los intervalos extendidos podrían permitir que los lémures machos canten por más tiempo.

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Recopilar grabaciones del canto de los lémures no fue tarea fácil.

Comunicación en el dosel

Los árboles indris viven en lo profundo del dosel de la selva tropical de Madagascar, por lo que los investigadores han pasado años siguiéndolos al bosque tratando de escucharlos cantar. Después de un día completo de rastreo, es posible que los mamíferos peludos ni siquiera estén cantando, dijo De Gregorio.

Los investigadores no están seguros de por qué Indris desarrolló este talento único, pero De Gregorio dijo que cree que podría haber evolucionado para la comunicación de largo alcance y la defensa de la patria.

La música es una parte importante de nuestras vidas, pero la razón aún se debate, dijo.

“Nuestros resultados pueden ser una prueba importante de nuestra comprensión de los orígenes de nuestras habilidades rítmicas, nuestro amor por la danza y nuestra pasión por la música”, dijo De Gregorio.

El siguiente paso en su investigación es determinar si estos animales en peligro de extinción pueden cantar al nacer o si esta es una habilidad aprendida que practican.

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