Hablando Con Científicos - Cienciaes.com

Un paseo espacial entre las estrellas que rodean al Sistema Solar revela que más de la mitad de ellas forman agrupaciones de dos o más estrellas que orbitan unas alrededor de otras, atrapadas por su gravedad. Para no ir más lejos, el sistema más cercano a nosotros, Alfa Centauri, alberga tres estrellas, A, B y Próxima Centauri ¿Cómo nacen estos sistemas binarios o múltiples? Nuestro invitado en Hablando con Científicos, el investigador brasileño Felipe de Oliveira Alves ha publicado recientemente en Science un artículo en el que se muestra la imagen de un lugar lugar de la nebulosa de la Pipa en el que está naciendo un sistema binario.

¿Qué relación existe entre el color rubí intenso de una vidriera, un imán, la capacidad de la hidra para regenerarse y el tratamiento del cáncer? Todas estas cosas tienen relación entre sí gracias a las nanopartículas, el campo de investigación en el que trabaja nuestra invitada en Hablando con Científicos, María Moros, investigadora del Instituto de Ciencia de los Materiales de Aragón. Las nanopartículas de oro interaccionan con la luz para dar el color rubí a las vidrieras y se calientan cuando incide sobre ellas luz de determinadas frecuencias, una propiedad que permite usarlas en terapias contra las células tumorales. La hidra de agua dulce puede regenerarse por completo a partir de un pedazo, una propiedad que se estudia con nanopartículas magnéticas para su aplicación en medicina regenerativa.

Imperativo global: estabilizar el aumento de temperatura en 1,5 ºC. Este es el título de un artículo publicado en Science y firmado por un nutrido grupo de científicos entre los que se encuentra nuestra invitada, Tania Guillén Bolaños, investigadora nicaragüense en el Climate Service Center Germany (GERICS) de Hamburgo, Alemania. “El cambio climático es uno de los mayores desafíos para la humanidad – comienza diciendo el artículo-. La temperatura media global en la superficie del planeta está aumentando a una tasa de 0,2 ºC (± 0.1 °C), por década. En 2017 se alcanzó la frontera de 1.0 °C por encima del período preindustrial (período de referencia 1850-1900). Las previsiones de los modelos, utilizando datos de los niveles de gases de efecto invernadero atmosféricos, indican que la subida media de temperaturas alcanzará los 1,5ºC entre 2030 y 2052.” Tania Guillén explica por qué es urgente tomar medidas que estabilicen la elevación de la temperatura media de la Tierra en 1,5 ºC.

El descubrimiento de un nuevo planeta extrasolar ha dejado de llamar la atención, al fin y al cabo, son ya más de 4000 los exoplanetas descubiertos y el número sube exponencialmente a medida que se cuenta con mejores medios de detección. Dicho esto, os preguntaréis ¿qué tiene de especial el descubrimiento de un planeta gigante para merecer el privilegio de ocupar un puesto destacado en la revista Science La respuesta es que no se trata de un planeta extrasolar cualquiera, orbita alrededor de una pequeña estrella que tiene la décima parte de la masa del Sol, se mueve en una órbita elíptica que cabría más cerca que Mercurio del Astro Rey pero, para sorpresa de los propios descubridores, su existencia pone en entredicho las teorías existentes sobre formación de los planetas.

La Vía Láctea es un enorme conglomerado de estrellas distribuidas en un disco que tiene 100.000 años-luz de diámetro. Nosotros vivimos a 26.000 años luz del centro galáctico, un centro en el que se aglutinan, formando un bulbo enorme, miles de millones de estrellas, tan cercanas unas a otras que, si estuviéramos allí, su luz inundaría por igual el día y la noche. Todo lo que allí existe se mueve alrededor de un objeto, un agujero negro, que contiene 4 millones de masas solares. Lo conocemos como Sagitario A* y a su alrededor, la teoría de la Relatividad General predice que el espacio-tiempo está perturbado de manera significativa. Un grupo de científicos, entre los que se encuentra nuestro invitado, el científico de origen alemán Rainer Schödel, investigador del CSIC en el Instituto de Astrofísica de Andalucía donde dirige el Grupo del Centro Galáctico, ha comprobado que el comportamiento de una estrella que gira cerca de Sagitario A* concuerda con las predicciones de la Teoría General de la Relatividad.

La frontera que separa el mar y la tierra emergida es difusa. Las olas van y vienen cubriendo el terreno y retirándose de él continuamente, las mareas imponen su ley haciendo subir y bajar el nivel del mar cada día, el viento juega con las aguas, unas veces acariciándolas con una suave brisa y otras enfureciéndolas hasta tal punto que ponen en peligro a todo aquello que se encuentre cerca de la costa. Ese diálogo entre el mar y la tierra, unas veces sosegado y otras tormentoso, habla un lenguaje diferente en cada lugar del planeta. Comprenderlo es la labor de científicos como nuestro invitado, Manuel Díez Minguito y otros muchos investigadores, algunos de los cuales se reunieron junto a un grupo escogido de alumnos en Granada durante la IV Escuela Internacional de Verano sobre Dinámica de Estuarios y Sistemas Costeros.

Si hubiera vida sobre la superficie árida y seca de Marte ¿Cómo podríamos encontrarla? ¿Y si, en lugar de Marte, buscáramos la vida en las aguas subterráneas del océano oculto bajo la superficie de la luna Europa de Júpiter? Detectar la presencia de vida en esos y otros lugares del Sistema Solar es muy difícil, por eso los científicos como Miguel Angel Fernández, investigador del Centro de Astrobiología ((CSIC-INTA)) se dedican a buscarla aquí, en la Tierra, en sitios que tienen un cierto parecido con los parajes de esos lejanos mundos. Uno de esos lugares es el desierto de Atacama, en Chile, el paraje más árido y seco del planeta, semejante en ciertos aspectos a muchos lugares marcianos. Otro está situado en la Antártida, donde existen desiertos helados y fríos que permiten estudiar la vida en condiciones que podrían reinar en el interior del satélite Europa.

Cada partícula de materia tiene su contrapartida de antimateria. En un principio se pensaba que ambos mundos, antagónicos, eran igualmente probables, de tal manera que para cada partícula de materia debería existir su homóloga en antimateria en algún lugar del Universo. Pero no es así. Según los cálculos actuales, por cada mil millones de partículas de materia en el Universo, solo hay una de antimateria ¿A qué se debe esa falta de simetría? Nuestro invitado en Hablando con Científicos, Francisco Javier Paul Soler, catedrático de física de partículas en la Universidad de Glasgow, en Escocia, intenta encontrar respuesta a esa pregunta con sus investigaciones.

En 1911 Heike Kamerlingh Onnes descubrió que el mercurio podía conducir la electricidad sin resistencia a temperaturas cercanas a cero absoluto. Este fenómeno, que hoy conocemos como superconductividad, permitió soñar con la posibilidad de transportar energía sin pérdidas a largas distancias, dispositivos de almacenamiento de energía, bobinas superconductoras capaces de crear enormes campos magnéticos, vehículos de levitación magnética, etc. Actualmente se sigue investigando para que aquellos sueños sean una realidad cotidiana. Nuestra invitada, Teresa Puig, investigadora del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB) del CSIC dirige un grupo en el que se investiga la fabricación de cintas superconductoras de alta temperatura de bajo costo, alto rendimiento y altas prestaciones para el nuevo reto energético. Para lograr este objetivo, el grupo de Teresa Puig ha recibido una ayuda Proof of Concept del Consejo Europeo de Investigación.

La historia de los seres vivos nace de un proceso continuo de extinción de especies y creación de otras nuevas, un proceso que se ha ido diversificando hasta formar el enorme entramado de ramas biológicas del árbol de la vida. Nuestro invitado hoy en Hablando con Científicos, Miguel Verdú, investigador del CSIC, habla de evolución, es decir, del rastro que han ido dejando los seres vivos a medida que han ido cambiando y adaptándose a nuevos ambientes. Ese rastro permite estudiar las causas de la extinción de las especies y las consecuencias que tiene la desaparición de cada una de ellas para las comunidades de seres vivos con los que están íntimamente relacionados. Un estudio, publicado en Science Advances por un grupo de científicos brasileños y españoles, entre los que se encuentra Miguel Verdú, revela cómo la pérdida de fauna (defaunación), provocada por la intervención humana, precipita la extinción de especies evolutivamente distintas. El estudio tiene como objetivo descubrir pautas que permitan hacer

Un parásito es un organismo que vive a costa de otro organismo, al que llamamos hospedador, aprovechándose de él para sobrevivir y reproducirse. Los parásitos abundan por todas partes y utilizan una enorme variedad de estrategias. Conocer la biología y la relación entre los parásitos y sus hospedadores es vital para la lucha contra las enfermedades que provocan. María Mar Siles, investigadora del Grupo de Parasitosis de la ganadería y zoonosis parasitarias del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca, investiga cómo usar las técnicas moleculares de última generación para desarrollar herramientas que permitan diagnosticar de forma eficaz y con rapidez la existencia de parásitos en animales y personas. Esas mismas herramientas moleculares sirven de base para la elaboración de vacunas experimentales contra las infecciones parasitarias.

En 1995 se descubrió el primer planeta extrasolar alrededor de una estrella parecida a la nuestra, desde entonces, las técnicas de detección se han ido perfeccionando sin descanso. Uno de los instrumentos que ha demostrado su buen hacer tiene un nombre muy español: CARMENES. El nombre es acrónimo de “Calar Alto high-Resolution search for M dwarfs with Exoearths with Near-infrared and optical Échelle Spectrographs”. Se trata de un espectrógrafo capaz de analizar la luz visible e infrarroja procedente de estrellas enanas de tipo M para detectar exoplanetas por la técnica de velocidades radiales, desde el Observatorio de Calar Alto. Pedro José Amado González nos habla CARMENES y del descubrimiento de dos planetas semejantes a la Tierra en zona templada alrededor de una estrella enana roja cercana a nosotros.

Las energías renovables solar o eólica se obtienen cuando el Sol o el viento lo permiten. Si en el momento de la producción no hay demanda, la energía sobrante se pierde porque no existen sistemas viables que permitan almacenar el exceso. Una posible solución al problema del almacenamiento del exceso de energía es la obtención de hidrógeno a partir de la electrolisis del agua. El método consiste, básicamente, en un dispositivo alimentado con energía eléctrica procedente de fuentes renovables que rompe las moléculas de agua y genera oxígeno e hidrógeno. El hidrógeno puede ser almacenado y utilizado posteriormente como combustible limpio, porque genera como residuo agua y no dióxido de carbono. Pero ese dispositivo no es fácil de conseguir, necesita se eficiente y duradero. Ahora, la investigadora María Retuerto, propone la utilización de un nuevo catalizador que mejora la eficiencia del proceso.

“Twisted Light” es el título con el que se presentaba, en portada, la revista científica Science en su número del 29 de junio de 2019. Tras ese título, que apenas sabemos traducir como “luz girada” o “retorcida”, se esconde una novedosa propiedad que revela como un pulso de luz se puede mover por el espacio girando, como una especie de torbellino que se retuerce y varía a medida que avanza por el espacio. La firmante principal del artículo es la estudiante de doctorado Laura Rego, física, integrante del Grupo de Investigación en Aplicaciones del Láser y Fotónica en el Departamento de Física Aplicada de la Universidad de Salamanca. Hoy, Laura Rego cuenta en “Hablando con Científicos” cómo es esa novedosa propiedad de la luz y nos ofrece sus impresiones como estudiante de doctorado.

La población mundial asciende en estos momentos a 7.714,5 millones de personas y, si las previsiones son ciertas, en 2050 habrá aumentado en 2.000 millones más. Para dar de comer a tanta gente se calcula que será necesario aumentar en un 70 % la producción agrícola mundial durante los próximos 30 años. Actualmente, la mitad de la población mundial obtiene sus alimentos a partir unos pocos cultivos, a saber, el trigo, el arroz, el maíz, la patata y la soja. Desgraciadamente, las plagas y las enfermedades asociadas a estos cultivos hacen que se pierda alrededor del 20 % de la producción mundial cada año. Un artículo publicado en Science, firmado por Mónica Carvajal y por un panel de expertos de diferentes disciplinas, propone la creación de un Sistema de Vigilancia Global que permita mejorar la detección y respuesta a la propagación inesperada de enfermedades de los cultivos, una estrategia que podría disminuir las pérdidas de cosechas y asegurar la alimentación de la población mundial en el futuro.

Las estrellas son las fábricas de elementos químicos que existen en la naturaleza. A partir del hidrógeno y helio primordiales, creados en los primeros momentos del Universo, los hornos de fusión inmersos en los núcleos estelares van creando átomos más pesados, átomos como el carbono de nuestros cuerpos, el oxígeno del agua, el nitrógeno de la atmósfera, el calcio de los huesos y todos los átomos que componen el nutrido conjunto de elementos químicos que nos forma y nos envuelve. Según sea la masa de las estrellas y la historia de su formación, así son las fraguas estelares en las que se generan los átomos pesados. Nuestro invitado, Guillermo Quintana-Lacaci revela en un estudio publicado en The The Astrophysical Journal cómo ciertas estrellas muy masivas y evolucionadas siembran sus alrededores de átomos de carbono.

En el sur de España sobrevive en libertad uno de los felinos más extraordinarios y escasos del mundo. El lince ibérico o Lynx pardinus es un animal cuya existencia habla de lo malo y lo bueno del ser humano. Lo malo porque a lo largo de siglos ha destruido su hábitat, ha competido con él por su fuente de alimento, el conejo, y lo ha perseguido hasta colocarlo en peligro crítico de extinción a principios de este milenio. Lo bueno fue que, al descubrir que en 2002 quedaban menos de 100 ejemplares en libertad, se removieron las conciencias y el ser humano demostró lo que es capaz de hacer cuando lucha por una causa noble y pone los conocimientos científicos y los medios necesarios al servicio de ella. Una serie de proyectos de protección, cría en cautividad y vuelta del medio natural han permitido que la población de lince ibérico se recupere. Ahora, un estudio liderado por José Antonio Godoy ha evaluado la genética del Lince Ibérico dentro del programa de conservación.

El observatorio espacial GAIA va barriendo cada día el firmamento con sus telescopios, tomando imágenes de la posición, color y movimientos de cada estrella a su alcance. Así ha conseguido recopilar los datos que han permitido elaborar un mapa tridimensional del Universo que contiene 1.600 millones de estrellas, millones de galaxias y objetos más cercanos a nosotros. Conseguir ese mapa sea una labor descomunal en la que participan centenares de investigadores de todo el mundo, uno de ellos es nuestro invitado hoy en Hablando con Científicos, José Luis Hernández Muñoz, es Ingeniero de calibración de GAIA en el Centro Europeo de Astronomía Espacial (ESAC) en Villanueva de la Cañada. Madrid.

El 10 de abril de 2019 fue un día muy especial para la Ciencia. Por primera vez en la historia, desde que fueran propuestos como una solución teórica de las ecuaciones de Einstein, la humanidad podía contemplar la imagen “real” de un agujero negro. Esos entes extraños, tan masivos que no dejan escapar nada, ni siquiera la luz, no solamente existen, sino que podemos verlos gracias al esfuerzo de centenares de científicos repartidos por todo el mundo. La imagen fue obtenida con el Telescopio Horizonte de Sucesos (EHT) un telescopio que aglutina la observación simultánea de 9 observatorios, entre ellos, el radiotelescopio de 30 metros situado en el Pico Veleta, en Granada, España, perteneciente al “Instituto de Radioastronomía Milimétrica (IRAM)”: https://www.iram-institute.org/. Hablamos con uno de los protagonistas de la investigación, José Luis Gómez Fernández, astrofísico e investigador del IAA.

El vidrio es un material se utiliza en multitud de aplicaciones, tanto en la vida diaria como en procesos industriales. No obstante, sus propiedades físicas y los fenómenos que suceden en el proceso de vitrificación aún no son comprendidas completamente. Nuestra invitada hoy en Hablando con Científicos, Adriana Huerta Viga, doctora en física e investigadora en la Universidad Goethe de Frankfurt, ha recibido una beca posdoctoral de la Fundación Alexander von Humboldt para investigar, utilizando técnicas de espectroscopía ultrarrápida y láseres de femtosegundo, los cambios moleculares que tienen lugar durante el proceso de formación del vidrio. Adriana Huerta Viga explica en qué consisten sus investigaciones y cuenta cómo es la vida de una investigadora posdoctoral que, partiendo de México, ha visitado distintos centros de investigación en Estados Unidos, Holanda, Corea, Singapur y Alemania.