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Por qué envejecemos más lentamente en el espacio

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Por qué envejecemos más lentamente en el espacio

La idea de que alguien pueda envejecer más lentamente mientras viaja en el espacio parece ciencia ficción, pero es una afirmación respaldada no sólo por la física, sino también por experimentos del mundo real.

En nuestra experiencia diaria, el tiempo siempre pasa al mismo ritmo que regularmente pasamos del pasado al futuro.

Sin embargo, nuestras mejores teorías de la física del tiempo son las teorías gemelas de la relatividad de Einstein: tanto especial como general.

Como sugiere el nombre, el tiempo es relativo: la cantidad de tiempo que pasas en relación con otra persona depende de lo que ambos hacen y de dónde se encuentran exactamente en el Universo.

Las astronautas de la NASA Christina Koch (arriba) y Jessica Meir (abajo). Los astronautas de la Estación Espacial envejecen más lentamente que los de nosotros en la Tierra. Crédito: NASA

Comprender la relatividad del tiempo.

Imagina que tienes un presupuesto para gastar, un presupuesto igual a la velocidad de la luz.

Este presupuesto hay que dividirlo entre viajar en el espacio y viajar en el tiempo.

Cuanto más rápido viajas por el espacio, menos presupuesto dedicas a viajar en el tiempo.

En otras palabras, cuanto menos tiempo pasa, más rápido viajas a la velocidad de la luz en comparación con alguien que viaja más lento.

Lleva a los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional. Orbitan la Tierra a 27.500 kilómetros por hora.

Gastan más presupuesto que nosotros en velocidad y, por lo tanto, tienen menos tiempo libre. Por tanto, envejecen más lentamente.

Los astronautas y los viajes en el tiempo.

El Estudio de Gemelos de la NASA comparó a los gemelos astronautas Scott (izquierda) y Mark (derecha) Kelly, para observar el efecto de los vuelos espaciales en el proceso de envejecimiento.  Crédito: NASA
El Estudio de Gemelos de la NASA comparó a los gemelos astronautas Scott (izquierda) y Mark (derecha) Kelly, para observar el efecto de los vuelos espaciales en el proceso de envejecimiento. Crédito: NASA

Los gemelos Mark y Scott Kelly son un ejemplo fascinante de este efecto, conocido como dilatación del tiempo.

Ambos astronautas viajaron a la ISS, pero Scott pasó aproximadamente diez veces más tiempo en el espacio.

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Mark nació seis minutos antes que su hermano, pero ahora es seis minutos y 5 milisegundos mayor porque Scott envejecía más lentamente cuando viajaba a gran velocidad alrededor de la Tierra.

Esto ha sido estudiado y documentado en Estudio de gemelos de la NASA.

En febrero de 2024, Oleg Kononenko batió el récord de tiempo transcurrido en órbita alrededor de la Tierra, lo que le convirtió en el mayor viajero en el tiempo de la humanidad.

Un astronauta que pasa 1.000 días orbitando la Tierra salta 0,027 segundos hacia el futuro.

Puede que esto no parezca mucho, pero se debe a que la velocidad de la ISS es pequeña en comparación con la velocidad de la luz.

El cosmonauta Oleg Kononenko batió el récord de tiempo transcurrido en órbita alrededor de la Tierra en febrero de 2024. Crédito: Bill Ingalls/NASA/Getty Images
El cosmonauta Oleg Kononenko batió el récord de tiempo transcurrido en órbita alrededor de la Tierra en febrero de 2024. Crédito: Bill Ingalls/NASA/Getty Images

Viajando en el tiempo casi a la velocidad de la luz

Imagínese si pudiera viajar a una velocidad cercana a la de la luz en un gran circuito a través del espacio que lo llevaría de regreso a la Tierra.

Para ti habrán pasado diez años durante tu viaje, pero en la Tierra –donde una parte considerable de nuestro presupuesto se ha gastado en tiempo– habrían pasado 7.000 años.

Habrías negociado el día 21.calle siglo para el 91calle – un verdadero viaje en el tiempo según cualquier libro.

Hay otra manera de lograr la misma hazaña. El tiempo también pasa más lentamente cuanto más te acercas a objetos masivos.

En otras palabras, una fuerte gravedad alarga el tiempo.

Si te quedaras cerca de un agujero negro supermasivo, por ejemplo, y luego regresaras a la Tierra, también podrías saltar miles de años hacia el futuro de la Tierra.

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Los astronautas se ven afectados por ambas formas de dilatación del tiempo, pero en la Estación Espacial Internacional su velocidad supera el efecto de estar más lejos de la Tierra y, por lo tanto, en general envejecen más lentamente.

Experiencia en periódicos nacionales y periódicos medianos, prensa local, periódicos estudiantiles, revistas especializadas, sitios web y blogs.

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Scarlett Johansson y Channing Tatum protagonizarán la brillante comedia romántica espacial Fly Me To The Moon

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Scarlett Johansson y Channing Tatum protagonizarán la brillante comedia romántica espacial Fly Me To The Moon

Pero luego la cosa se complica. Luego se le pide a Kelly que organice un aterrizaje falso en la Luna. ¿Traicionará la confianza de Cole? Tienes que mirar para descubrirlo.

En una entrevista con GenteScarlett describió su personaje como una «mujer muy moderna que vive en una época en la que a menudo se subestimaba a las mujeres. Ella usa eso a su favor y siempre está unos pasos por delante».

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También habló sobre la singularidad de la película y cómo al público le encantará su naturaleza de “gran idea”.

“No se deriva de nada más, no sigue una fórmula”, afirma. «Creo que el público no ha tenido acceso a una gran película que sea divertida, conmovedora y original desde hace mucho tiempo, y está hambriento de ella. La película es totalmente entretenida y fresca. Estoy muy orgulloso de ella por su novedad y su alcance.

Llévame a la luna fundición

Junto a Channing y Scarlett, Woody Harrelson (que interpreta a un personaje bastante controvertido que mueve los hilos de la NASA), El naranja es el nuevo negro está protagonizada por Nick Dillenburg, Anna García, Ray Romano, Noah Robbins, Jim Rash, Colin Woodell, Christian Zuber y Donald Elise Watkins.

La imagen puede contener Channing Tatum Accesorios de aeropuerto Ropa formal Corbata Persona adulta Gafas Bolígrafo Adolescente y pulsera

Daniel McFadden

Llévame a la luna fecha de lanzamiento

Podrás verlo en los cines del Reino Unido a partir del 12 de julio. No hace mucho. Luego debería estar disponible en Apple TV+ poco después.

Llévame a la luna trailer

Mire a continuación para echar un vistazo al desvanecido encanto de la película:

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Los agujeros negros formaron quásares menos de mil millones de años después del Big Bang

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Los agujeros negros formaron quásares menos de mil millones de años después del Big Bang

Los agujeros negros supermasivos parecen estar presentes en el centro de cada galaxia y se remontan a algunas de las primeras galaxias del Universo. Y no tenemos idea de cómo llegaron allí. No debería serles posible pasar de restos de supernovas a tamaños supermasivos tan rápido como lo hacen. Y no conocemos ningún otro mecanismo que pueda formar algo lo suficientemente grande como para que un crecimiento extremo no sea necesario.

La aparente imposibilidad de que existieran agujeros negros supermasivos en el Universo temprano ya planteaba un problema; El telescopio espacial James Webb no ha hecho más que empeorar las cosas al descubrir ejemplos cada vez más antiguos de galaxias con agujeros negros supermasivos. En el último ejemplo, los investigadores utilizaron Webb para caracterizar un cuásar impulsado por un agujero negro supermasivo tal como existía unos 750 millones de años después del Big Bang. Y parece increíblemente normal.

retroceder en el tiempo

Los cuásares son los objetos más brillantes del Universo, impulsados ​​por agujeros negros supermasivos. La galaxia que los rodea les proporciona suficiente material para formar brillantes discos de acreción y potentes chorros, los cuales emiten grandes cantidades de radiación. A menudo están parcialmente envueltos en polvo, que brilla al absorber parte de la energía emitida por el agujero negro. Estos quásares emiten tanta radiación que acaban expulsando por completo parte de la materia cercana a la galaxia.

Así, la presencia de estas características en el Universo temprano nos diría que los agujeros negros supermasivos no sólo estaban presentes en el Universo temprano, sino que también estaban incrustados dentro de galaxias como lo están en tiempos más recientes. Pero fue muy difícil estudiarlos. Para empezar, no hemos identificado muchos; Sólo quedan nueve quásares anteriores a eso, cuando el Universo tenía 800 millones de años. Debido a esta distancia, las características son difíciles de resolver y el corrimiento al rojo causado por la expansión del Universo captura la intensa radiación ultravioleta de muchos elementos y la extiende profundamente hacia el infrarrojo.

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Sin embargo, el telescopio Webb fue diseñado específicamente para detectar objetos en el Universo temprano al ser sensible a las longitudes de onda infrarrojas donde aparece esta radiación. Así, la nueva investigación se basa en señalar al Webb el primero de los primeros nueve cuásares descubiertos, J1120+0641.

Y parece… notablemente normal. O al menos, un poco como los quásares de periodos más recientes de la historia del Universo.

Generalmente normal

Los investigadores analizan la continuidad de la radiación producida por el cuásar y encuentran indicios claros de que está incrustado en una rosquilla de material caliente y polvoriento, como se vio en los cuásares posteriores. Este polvo es ligeramente más caliente que en algunos quásares más recientes, pero esto parece ser una característica común de estos objetos en las primeras etapas de la historia del Universo. La radiación de un disco de acreción también es evidente en el espectro de emisión.

Varias formas de estimar los valores producidos en masa del agujero negro en el área 109 veces la masa del Sol, colocándolo claramente en territorio de agujero negro supermasivo. También hay evidencia, a partir de un ligero desplazamiento hacia el azul de parte de la radiación, de que el cuásar está arrojando material a unos 350 kilómetros por segundo.

Hay algunas rarezas. La primera es que el material también parece caer hacia el interior a una velocidad de unos 300 kilómetros por segundo. Esto podría deberse a la rotación de la materia en el disco de acreción. Pero si ese es el caso, debería corresponder a material que gira hacia nosotros desde el lado opuesto del disco. Esto se ha observado repetidamente en los primeros quásares, pero los investigadores admiten que «el origen físico de este efecto es desconocido».

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Una opción que sugieren como explicación es que todo el cuásar está en movimiento, desplazado de su posición en el centro de la galaxia por una fusión anterior con otro agujero negro supermasivo.

La otra rareza es que también hay una salida muy rápida de carbono altamente ionizado, moviéndose aproximadamente dos veces más rápido que en los quásares posteriores. Esto ya se ha visto antes, pero tampoco hay explicación.

¿Cómo ha ocurrido?

A pesar de sus rarezas, este objeto se parece mucho a los quásares de tiempos más recientes: «Nuestras observaciones demuestran que las complejas estructuras del toro de polvo y del [accretion disk] puede establecerse alrededor de un [supermassive black hole] Menos de 760 millones de años después del Big Bang. »

Y nuevamente, esto plantea un pequeño problema ya que indica la presencia de un agujero negro supermasivo incrustado en su galaxia anfitriona muy temprano en la historia del Universo. Para alcanzar los tamaños aquí observados, los agujeros negros chocan con el llamado límite de Eddington, es decir, la cantidad de materia que pueden absorber antes de que la radiación así producida expulse la materia vecina, cortando así el suministro de alimento del agujero negro.

Esto sugiere dos opciones. La primera es que estos objetos han estado ingiriendo material mucho más allá del límite de Eddington durante la mayor parte de su historia, algo que no hemos observado y que no es en absoluto cierto para este quásar. La otra opción es que empezaran masivamente (alrededor de 104 veces la masa del Sol) y continuó alimentándose a un ritmo más razonable. Pero no sabemos realmente cómo se pudo formar algo tan grande.

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Así pues, el Universo primitivo sigue siendo un lugar bastante confuso.

Astronomía Natural, 2024. DOI: 10.1038/s41550-024-02273-0 (Acerca de los DOI).

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El orbitador lunar de la NASA detecta un módulo de aterrizaje chino en la cara oculta de la Luna (foto)

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El orbitador lunar de la NASA detecta un módulo de aterrizaje chino en la cara oculta de la Luna (foto)

El Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA ha echado su primer vistazo a la nave espacial china Chang'e 6 en la cara oculta de la Luna.

EL Chang'e 6 El módulo de aterrizaje está flanqueado por dos cráteres de tamaño similar y se asienta en el borde de un cráter mucho más sutil de unos 50 metros (165 pies) de ancho, informa Mark Robinson, el investigador principal del sistema de cámaras a bordo del LRO.

LRO detectó Chang'e 6 en la cuenca Apollo, al otro lado de La luna el 7 de junio de 2024. El módulo de aterrizaje se ve como un pequeño grupo de píxeles brillantes en el centro de la imagen.

Animación de antes/después que muestra la aparición del módulo de aterrizaje chino Chang'e 6 en la cara oculta de la Luna. El mayor brillo del terreno que rodea el módulo de aterrizaje se debe a las perturbaciones del motor del módulo de aterrizaje y es similar a la zona de explosión que se observa alrededor de otros módulos de aterrizaje lunares. La imagen del antes es del 3 de marzo de 2022 y la imagen del después es del 7 de junio de 2024. (Crédito de la imagen: NASA/GSFC/Universidad Estatal de Arizona)

Tiro de aro

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