INFORMACIÓN y ACTUALIDAD ASTRONÓMICAhttp://www-revista.iaa.es/

JUNIO DE 2015, NÚMERO 46

INSTITUTO DE ASTROFÍSICA DE ANDALUCÍAConsejo Superior de Investigaciones Científicas

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La teoría del universo estacionarioBinarias de rayos X

Imagen de la región de Marte conocida comoHephaestus Fossae tomada por la misión

Mars Express (ESA). El color indica la eleva-ción del terreno: el amarillo y el verde corres-ponden a regiones poco profundas, mientrasque el azul y el violeta señalan depresionesde hasta cuatro kilómetros de profundidad.

ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

UPWARDS: redescubriendo Marte

Directora: Silbia López de Lacalle. Comité de redacción: Antxon Alberdi, Carlos Barceló, René Duffard, Emilio J. García,Pedro J. Gutiérrez, Susana Martín-Ruiz, Enrique Pérez-Montero, Pablo Santos y Montserrat Villar. Edición, diseño ymaquetación: Silbia López de Lacalle. Se permite la reproducción de cualquier texto o imagen contenidos en este ejemplar citando como fuente “IAA:Información y Actualidad Astronómica” y al autor o autores.

Instituto de Astrofísica de Andalucíac/ Camino Bajo de Huétor 50 , 18008 Granada. Tlf: 958121311 Fax: 958814530. e-mail: revista@iaa.es

Depósito legal: GR-605/2000ISSN: 1576-5598

REPORTAJESUPWARDS: ciencia nueva para un planeta viejo...3La teoría del estado estacionario ...6Sorpresas en la nebulosa del Huevo Podrido...8DECONSTRUCCIÓN Y otros ENSAYOS. Binarias de rayos X ...10Homenaje a Javier Gorosabel...12EL “MOBY DICK” DE... Christina Thöne (IAA)...14CIENCIA EN HISTORIAS...Maria Mitchell... 15ACTUALIDAD ...16SALA LIMPIA ...22 CIENCIA: PILARES E INCERTIDUMBRES. Mercurio...23

FE DE ERRATASEn la página 13 del número 45 hay un error en el párrafo que lleva el título “Sondeando el amanecer cósmico”. Donde dice “en los siguientes quinientos milmillones de años” debería decir “en los siguienteos quinientos mil años”. Agradecemos a Francisco de Paula Martínez sus comentarios al respecto.

Misión Mars Express (ESA).

MARTE ES UN PLANETA POR ELQUE SENTIMOS DEBILIDAD EN LATIERRA. Lo demuestran las numerosasmisiones enviadas allí desde que la misiónMariner 9 lo orbitara por primera vez en1971. Es cierto que su cercanía ayuda,pero Marte aglutina características que loconvierten en un objetivo científico único:vientos de hasta treinta kilómetros porsegundo, gigantescas tormentas de polvo ola posibilidad de que albergara agua líqui-da en el pasado, entre muchas otras.Además, cada misión ha servido para acre-centar el mito marciano. Un ejemplo deello es la inesperada detección, por parte dela sonda Mars Express en 2004, de trazasde gas metano en su atmósfera, cuyo ori-gen aún se desconoce. Desde hace más de una década, la AgenciaEspacial Europea (ESA) trabaja en el pro-grama ExoMArs 2016-2018 que consta dedos misiones que visitarán el planeta veci-no en los próximos años. La primera deellas –ExoMars 2016– se lanzará en enerode 2016 y consta de un orbitador (TGO) yun módulo de descenso. La segunda parte–ExoMArs 2018– pretende situar en 2018un rover sobre la superficie marciana. ExoMars resolverá muchas de las incerti-dumbres actuales sobre el planeta rojo,pero seguro que también añadirá nuevaspiezas al puzle marciano. Pero para maxi-mizar el retorno científico de ExoMarsantes hay que poner al día nuestro conoci-miento sobre Marte, y con este objetivo hasurgido el proyecto UPWARDS.

UPWARDS: poniendo Marte al díaUnderstanding Planet Mars With Advanced

Remote-sensing Datasets and SynergisticStudies (UPWARDS) constituye un con-sorcio coordinado desde el Instituto deAstrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) quecuenta con la participación de grupos deinvestigación procedentes de siete institu-ciones científicas europeas. UPWARDSbusca ser un puente entre ExoMars y losprogramas anteriores de exploración deMarte, especialmente Mars Express, lamisión europea que desde 2003 gira entorno al planeta rojo. Durante los próximos tres añosUPWARDS pondrá a punto nuevas herra-mientas de análisis, muchas de ellas basa-das en las mismas técnicas que se empleanen climatología y meteorología terrestres, yque servirán para la explotación científicade los datos que genere ExoMars 2016como nunca antes se había hecho con unamisión espacial. Además, los investigado-res de UPWARDS aplicarán estas herra-

mientas, junto con nuevos modelos geofísi-cos y atmosféricos, sobre el ingente con-junto de datos procedentes de misionesanteriores con el fin de abordar una selec-ción de los principales retos abiertos en laactual investigación marciana. Será unarevisión científica de buena parte de nues-tro conocimiento actual sobre Marte a laluz de nuevos desarrollos y estrategias, decara a definir un contexto científico dereferencia sobre el que preparar tanto losobjetivos de ExoMars 2018 como el defuturas misiones a Marte.UPWARDS afrontará algunos de los retoscientíficos abiertos más importantes deMarte. Son buena parte de las piezas queconforman el actual puzzle marciano. Estasson algunas de ellas:

Interacción subsuelo - superficie -atmósferaEl subsuelo marciano -una zona inaccesible

RCOORDINADO POR ELIAA, EL PROYECTODESARROLLARÁNUEVAS TÉCNICAS DEANÁLISIS PARAEXPLOTAR LASMISIONES MARSEXPRESS Y EXOMARSPor Emilio J. García (IAA)

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Concepción artística de la misión ExoMars (ESA)

UPWARDS: ciencia nuevapara un planeta viejo

de manera directa con los instrumentosactuales- es uno de los temas más canden-tes en la moderna investigación sobreMarte, ya que se encuentra detrás demuchos de los fenómenos que observa-mos en la superficie y en la atmósferamarcianas.Por ejemplo, uno de los mecanismos pro-puestos para explicar la enigmática y varia-ble presencia de pequeñas trazas de metanoen la atmósfera del planeta rojo se basa enla desestabilización esporádica del hielo yde los clatratos existentes en el subsuelomarciano. Los clatratos son estructurasmoleculares de agua helada en las que esta-ría atrapado el gas metano, y que se piensason también responsables de mucha de laactividad geológica que se observa en lasuperficie marciana. Sea cual sea el origen del metano, tampococonocemos el mecanismo mediante el quese transporta desde el subsuelo hasta lasuperficie, y de ahí a la atmósfera. Esto esdeterminante para explicar tanto las canti-dades como la frecuencia con la que sedetecta, pero exige un completo conoci-miento del entorno del subsuelo del quehoy en día no disponemos.Más allá de explicar las cantidades demetano observadas, comprender bien lainteracción global entre el subsuelo, lasuperficie y la atmósfera de Marte abriríala puerta a resolver buena parte de la com-plejidad de este planeta entendido como unsistema global. Por ejemplo, nos permitiríadibujar la evolución térmica del planeta; oexplicar cómo el vapor de agua procedentede la atmósfera puede difundirse hacia losestratos inferiores y formar hielo por con-

densación bajo la superficie en una de lasetapas clave del ciclo del agua marciano.UPWARDS pretende analizar todas estasregiones de una manera conjunta, aplican-do modelos más refinados que reproduzcanla interacción entre subsuelo, superficie yatmósfera, con el fin de lograr trazar unescenario aplicable a Marte en su totalidad.Herramientas innovadoras podrían, porejemplo, reconstruir las trayectorias de losvientos marcianos y, a partir de ahí, trazara la inversa el camino seguido por especiesquímicas como el metano hasta localizar demanera inequívoca su fuente original.

Una superficie siempre oculta por aerosolesEn la superficie de un planeta se reflejabuena parte de su historia y evolución geo-lógica. Y nunca mejor dicho, porque preci-samente gracias al análisis de la luz solarreflejada en ella es posible dibujar el mapade su composición mineralógica superfi-cial. En este mapa se puede encontrar lahuella de fases de gran actividad interna,posibles impactos de meteoros o fenóme-nos geológicos hoy extintos. Sin ir máslejos, en el caso de Marte algunos minera-les presentes en su superficie son eviden-cias claras de la existencia de agua líquidaen el pasado reciente del planeta. Por tanto,conocer con detalle la composición superfi-cial de Marte es un punto crucial a la horade reconstruir y entender su imagen actual. Pero antes de ser detectada desde el espa-cio, la luz reflejada desde la superficie deMarte debe atravesar su atmósfera. Estehecho enmascara las medidas con unaimportante contribución procedente de lapropia composición atmosférica del plane-ta, especialmente gases de diferentes espe-cies y aerosoles (partículas en suspensión

de diferente tamaño y concentración quedispersan la luz reflejada). Por tanto, esnecesario identificar esta contribución ydesacoplarla de la señal para poder estudiarcon la mayor fiabilidad posible la composi-ción química de la superficie del planeta.Hasta ahora, en la mayoría de los casosdichas medidas solamente se corregían dela presencia de los gases atmosféricos, perolas nuevas técnicas de análisis que se van adesarrollar bajo UPWARDS permitiránaislar y eliminar el efecto de los aerosolesde entre 0,4 y 4 micras. Esto permitirácontar con un fidedigno mapa de composi-ción de la superficie marciana, clave paracorrelacionar posibles zonas de hielo ydepósitos de clatratos; o para discernir loscambios estacionales y anuales en el albedomarciano –fracción de luz solar reflejada alespacio- debido a la redistribución de polvosobre la superficie.

El ciclo del aguaActualmente las condiciones de presión ytemperatura impiden la presencia de agualíquida sobre la superficie marciana.Pero, aún así, Marte posee un ciclohidrológico activo, caracterizado por unagran variabilidad -tanto geográfica comoestacional- que afecta a la cantidad deagua existente en forma de vapor y dehielo a lo largo del año.Este ciclo es una pieza fundamental a lahora de resolver buena parte del puzlemarciano, no solo por la influencia en suclima, sino porque de su comportamientose deriva buena parte de la geología mar-ciana actual (por ejemplo, en aspectos tanimportantes como la formación de hielosy clatratos en el subsuelo), así como delas posibles condiciones de habitabilidadque Marte pudo tener en el pasado. Es conocido que durante el verano mar-ciano gran parte de los casquetes polaressubliman en forma de vapor de agua, quese desplaza grandes distancias debido a laacción del viento. Posteriormente, duran-te el invierno, gran parte de este vaporvuelve a condensarse en los polos. A unaescala más local se pueden formar con-densaciones en forma de nubes, muchomás tenues que las terrestres, que desem-peñan un papel clave en el clima marcia-no al modificar la cantidad de radiaciónsolar que alcanza la superficie del plane-ta. También es conocida la formación decapas de hielo sobre la superficie, quepueden mantenerse durante unas pocashoras en verano y hasta varias decenas dedías en el invierno. Estos reservorios dehielo son importantes a la hora de com-

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Hielo y polvo en el polo norte marciano.Fuente: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

prender la variabilidad interanual obser-vada en este ciclo.Aunque disponemos de un conocimientogeneral del ciclo, el diablo se esconde enlos detalles. Es a la hora de describirloscuando comprobamos que muchos proce-sos físicos asociados al ciclo del agua no seentienden del todo. Precisamente, al intro-ducir los efectos radiativos de las nubes,los modelos dejan de ser capaces de repro-ducir las observaciones en detalle. Otrosaspectos, como la distribución vertical devapor de agua y su ciclo diurno, o la varia-bilidad de las nubes durante el día, tampo-co se han explicado convincentemente.El objetivo de UPWARDS consiste en reu-nir y analizar en detalle todos los datos dis-ponibles sobre el ciclo del agua, y que sonmuy dispersos e indirectos, para formaruna visión coherente entre todos los proce-sos relacionados con dicho ciclo y que seatacan desde UPWARDS, como el subsue-lo, el albedo y el polvo.

Fabulosas tormentas de polvoSin duda, otra de las características másllamativas del planeta vecino es la presen-cia de extraordinarias tormentas de polvo,que en algunos casos pueden llegar a cubrirliteralmente toda la superficie. Estas gigan-tescas tormentas suelen iniciarse en elhemisferio sur durante el perihelio y sonvariables tanto en magnitud como en fre-cuencia, con una media de aproximada-mente un evento cada tres años. Otras tor-mentas son mucho mas localizadas y ocu-rren con gran frecuencia, tanta que dificil-mente existe un dia marciano globalmenteclaro, limpio de polvo por todas partes.¿Qué mecanismos son capaces de generar

estos fenómenos? Aún no hay respuesta,pero evidentemente son fenómenos queinciden de manera directa en otros factores,como la formación de hielos en la superfi-cie o el propio ciclo del agua.UPWARDS pretende caracterizar las tor-mentas de polvo en todas sus escalas ydesde una perspectiva global e interconecta-da con el resto de fenómenos marcianos. Suorigen, evolución y propiedades serán estu-diados mediante el análisis de observacio-nes y el empleo de modelos muy detallados.Se analizarán los impactos de estas tormen-tas en la temperatura global de la superficiey la atmósfera, así como su efecto en lascantidades de hielo y vapor de agua existen-tes y, en general, en el clima marciano.

La termosferaLa termosfera de Marte es la zona de tran-sición entre las capas más bajas de la atmós-

fera y aquellas más exteriores que conectancon el espacio exterior. Se trata de una zonafundamental para componer una visión glo-bal de la atmósfera del planeta y de los pro-cesos que en ella ocurren, desde su acopla-miento físico, químico y dinámico con lasuperficie hasta la interacción con el espa-cio exterior. Muy compleja y activa dinámi-camente, esta región es muy sensible afenómenos superficiales como las tormentasde polvo, que provocan bruscas variacionesde temperatura en las capas más inferioresde la atmósfera y que se dejan sentir en latermosfera. Además, es una región crítica ala hora de cuantificar el aerofrenado parafuturas misiones orbitales alrededor deMarte. A pesar de su interés y de ser objetivo clavede la futura ExoMars, no hay muchos datosreferentes a esta región, pero gran parte delos existentes son complejos y están a laespera de ser analizados.

UPWARDS está desarrollando un conjuntode herramientas que explotará estos datosde una manera innovadora, con el fin deobtener una visión más extensa y profundade esta región y de su papel en la atmósfe-ra marciana. Se analizarán aspectos queactualmente no se conocen en detalle, comosu variabilidad interanual, la posibleinfluencia del ciclo del agua, las tormentasde polvo y de las partículas en suspensiónatmosféricas, la pérdida de especies quími-cas al medio interestelar o la influencia delciclo solar, entre otros muchos.

Repensar MarteEn definitiva, UPWARDS obtendrá unanueva imagen global de Marte. Una puestaa punto de todo nuestro conocimiento mar-ciano a la espera de las nuevas sorpresasque, sin lugar a dudas, deparará la futurageneración de misiones a nuestro planetavecino.

UPWARDS: CIENCIA NUEVA PARA UN PLANETA VIEJO

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Tormenta de polvo fotografiada en 2001. Fuente: NASA, JPL, Malin Space Science Systems.

Polvo arrastrado por el viento, posiblemente mezclado con ceniza volcánica, que irradia delcráter Becquerel hacia un cráter vecino. Fuente: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum).

UNA NOCHE CUALQUIERA DE1946 EN LONDRES. TRES COSMÓ-LOGOS BRITÁNICOS VAN ALCINE A VER LA PELÍCULA DEADOF NIGHT. El argumento de la pelícu-la consiste en varias historias de terrorcon un final poco habitual: la últimaescena de la película es la misma que laprimera. Es una historia cíclica, conti-nua, sin fin. A la salida del cine, uno delos tres cosmólogos, inspirado por elargumento de la película, propone que, amedida que el universo se expande,nueva materia se crea continuamente enel espacio intergaláctico. La teoría deluniverso estacionario está a punto denacer.Los cosmólogos protagonistas, FredHoyle de una parte, y Herman Bondi yThomas Gold (el que según la leyendatuvo la inspiración a partir de la pelícu-la) de otra, publicarían sendos artículosque sentarían la base de la teoría delestado estacionario del universo. Ambosartículos aparecieron en 1948, el mismoaño en que la base de la teoría del BigBang se publicaba por Gamow y colabo-radores. Hoyle publicó lo que sería labase matemática de la teoría del univer-so estacionario (1) en un artículo en soli-

tario, mientras que Bondi y Goldpublicaron conjuntamente lo quesería la base teórico-filosófica (2).

Hoyle y el universo aristotélicoHoyle había nacido en un pueblodel norte de Inglaterra en 1915,un año después de que se iniciarala Primera Guerra Mundial.Aprendió las tablas de multiplicarcon apenas tres años (adivinenquién se las enseñó… en efecto,su madre). A muy temprana edaddecidió que aprendería a conocerel mundo natural por su cuenta ydejó la escuela. Pronto descubriólos escritos divulgativos deArthur Eddington, que estimula-ron su interés por la cosmología,y es muy probable que estas lectu-ras marcaran, quizá de modoinconsciente, su vida científica.En efecto, Eddington aborrecía laidea según la cual “el ordenactual de la naturaleza tuvo uninicio”. Hoyle se dedicó a comba-tir la creencia de que el universotuvo un principio, inclinándosepor la concepción aristotélica: eluniverso siempre había existido ysiempre existiría.

Hoyle, Bondi y GoldEstos tres investigadores se cono-cieron en 1942, cuando a Hoylelo nombraron responsable de unaestación de radar, una de lasmuchas que Churchill había dis-puesto para prevenir a la pobla-ción de Londres de los numerososataques aéreos de la Luftwaffe nazi. Seinició así una amistad y colaboraciónque duraría muchos años. Hoy día, las nuevas generaciones deastro(físicos) ni siquiera recuerdan que,antes del descubrimiento casual delfondo cósmico de microondas porPenzias y Wilson, la teoría cosmológicamás en boga, al menos para el granpúblico, no era la del Big Bang sino ladel estado estacionario del universo.Mientras Gamow, Alpher y Hermanpresentaban en 1948 lo que parecían ser

evidencias prácticamente irrefutables deun inicio superdenso y caliente del uni-verso, que con el tiempo se enfriaría alexpandirse (el Big Bang), a este ladodel charco tres cosmólogos británicosque habían visto una película de terrorestaban preparando una respuestadevastadora a la teoría del Big Bang.Encabezados por Fred Hoyle, enjuto ycon gafas de culo de vaso, y muy inde-pendiente y testarudo, la guerra contrael Big Bang estaba a punto de comen-zar.

“SIN CREACIÓNCONTINUA, ELUNIVERSO DEBEEVOLUCIONAR HACIAUN ESTADO MUERTOEN EL QUE TODA LAMATERIA SE HALLECONDENSADA EN UNGRAN NÚMERO DEESTRELLAS MUERTAS…”(Fred Hoyle, The Nature of theUniverse, 1950)

Por Miguel Pérez-Torres (IAA-CSIC)

Hoyle, Bondi, Gold y la teoríadel universo estacionario

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“Hoyle se dedicó a combatir la creenciade que el universo tuvo un principio,

inclinándose por la concepciónaristotélica: el universo siempre había

existido y siempre existiría”

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Cartel anunciador de la película Dead of Night, que según la leyen-da inspiró a Gold, Bondi y Hoyle la teoría del universo estacionario.

Universo estacionario versus Big BangLa ventaja que presentaba la teoría delestado estacionario sobre la del Big Bangresidía en que no tenía que explicar loque había ocurrido antes de la creacióndel universo, lo que la convertía en unateoría muy atractiva para todos. Pero,como siempre ocurre en ciencia, la bata-lla que libraban “bigbangueros” y “esta-cionarios” se decidió en torno a cómo debien se ajustaban las observaciones a laspredicciones realizadas.1. Edad del cosmos. El Big Bang prede-cía una edad de entre diez mil y veintemil millones de años, mientras que eluniverso estacionario sería infinitamenteviejo.2. La abundancia de los elementos.Gamow y sus colaboradores mostraron

que el Big Bang no tenía problemas paraproducir el hidrógeno y el helio, pero setuvo que aceptar que los elementos máspesados no podían haberse generado conel Big Bang. En la teoría estacionaria,los elementos se formaban en las estre-llas, lo que explicaba sin problemas loselementos pesados, pero no el hidrógenoni el helio. Precisamente Hoyle, juntocon Fowler y el matrimonio Burbidge,hicieron una contribución fundamental(¡que apoyaría al Big Bang, del querenegaba!) al mostrar cómo podrían for-marse los elementos pesados dentro delas estrellas, a partir de hidrógeno yhelio. El Big Bang es compatible coneste escenario; el universo estacionario,no.3. La distribución de la materia en el

tiempo y el espacio. En un universoestacionario no debería observarse nin-gún cambio significativo en la densidado el tipo de galaxia a través del tiempo yel espacio. También se predecía la exis-tencia de galaxias desde muy jóvenes amuy viejas. Por el contrario, el Big Bangpredecía una mayor densidad de galaxiasa medida que se fuese atrás en el tiempo(más cerca del Big Bang). Además, alformarse todas las galaxias poco despuésdel Big Bang, no tendría por qué habergalaxias jóvenes. 4. La temperatura del fondo cósmico.Este es el clavo que selló el ataúd de lateoría del universo estacionario. El BigBang habría comenzado con una enormedensidad de radiación, y muy caliente.Al expandirse, el universo se enfriaría ydiluiría y, como predijeron Alpher yHerman, la radiación fósil tendría unatemperatura de unos cinco grados kel-vin.Curiosamente, no fue Gamow ni ningúnotro defensor del Big Bang quien acuñóeste término. Fue Hoyle quien, en 1950,durante uno de los programas de radioen los que frecuentemente participabapara difundir la ciencia, se refirió así ala teoría de Gamow. Lo que quizá nosospechaba Hoyle es que el nombrefuera a tener tanto gancho y aceptación,y mucho menos que fuera la teoríacorrecta. La radioastronomía puso fin a la teoríadel universo estacionario. El descubri-miento del fondo cósmico de microondaspor Penzias y Wilson mostró que el uni-verso fue inicialmente mucho más densoy caliente de lo que es en la actualidad.Asimismo, la densidad de cuásares(obtenida a partir de observacionesradio) indicaba que era mucho mayorcuanto más cerca estábamos del BigBang. El mismo Hoyle, en 1965, pocodespués de saberse los resultados dePenzias y Wilson, daba su brazo a torcery declaraba: “Parece probable que laidea del estado estacionario acabe porser descartada… al menos en la forma enque se la ha conocido hasta ahora”.Hoyle en estado puro.

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HOYLE, BONDI Y GOLD

Arriba: Fred Hoyle, padre de la base teórico-matemática del universo estacionario. Debajo: De izquierda a derecha, Gold, Bondi y Hoyle durante una conferencia.

REFERENCIAS(1) F. Hoyle, A new model for the expanding univer-se, Monthly Notices of the Royal AstronomicalSociety, vol. 5, p. 372 (1948)(2) H. Bondi and T. Gold, The steady-state theory ofthe expanding universe, Monthly Notices of the RoyalAstronomical Society, vol. 3, p. 252 (1948)

LA PRESENCIA DE GASES MALO-LIENTES EN ENTORNOS ASTROFÍ-SICOS RESULTA BASTANTE HABI-TUAL. Ahora, un equipo de investigadoresha descubierto nuevas especies molecularescon nitrógeno en una envoltura circuneste-lar conocida como nebulosa de la Calabazao nebulosa del Huevo Podrido. ¿Que porqué se llama así? Tápense la nariz…Las estrellas moribundas son auténticasfábricas de moléculas, ya que lanzan almedio interestelar parte del material que lasforma, creando una especie de nube de gasy polvo a su alrededor denominada “envol-tura circunestelar”. Utilizando el radioteles-copio IRAM 30m, un equipo de investiga-dores ha descubierto nuevas especies connitrógeno (N) en OH231.8+4.2, unaenvoltura circunestelar rica en oxígeno tam-bién conocida como la nebulosa de laCalabaza o nebulosa del Huevo Podrido.Desde hace unos cuarenta años, la químicacircunestelar es una fértil fuente paranuevos descubrimientos moleculares y parael desarrollo de modelos físicos y químicos.Las envolturas circunestelares alrededor deestrellas evolucionadas (en la etapa de larama asintótica de las gigantes o AGB) seforman como resultado del intenso procesode pérdida de masa que sufren estos objetosy están compuestas, principalmente, de gasmolecular y polvo, lo que las convierte en

las zonas del espacio con uno de losambientes químicos más complejos.Estas envolturas circunestelares se clasifi-can según las abundancias relativas de car-bono y oxígeno, siendo ricas en uno u otroelemento, lo que determinará qué tipo dequímica predominará en cada uno de estosentornos.En el caso de envolturas circunestelaresricas en oxígeno, el carbono desempeña elpapel de “reactivo limitante” y se suponeque está casi completamente contenido enel monóxido de carbono (CO), que es unaespecie muy abundante y estable, mientrasque el oxígeno restante queda libre parareaccionar con otros átomos, formandomoléculas adicionales portadoras de oxí-geno.Por esta razón, aparte del CO, las envoltu-ras circunestelares ricas en oxígeno sonrelativamente pobres en especies molecula-res portadoras de carbono, mientras que lasenvolturas ricas en carbono muestran bajasabundancias de especies portadoras de oxí-geno. Hasta la fecha, la mayor parte de losesfuerzos de observación para detectar nue-vas moléculas circunestelares se habíancentrado en fuentes ricas en carbono, yaque se cree que cuentan con una químicamás compleja que sus homólogas ricas enoxígeno (de hecho, el objeto más estudiadode este tipo es la estrella evolucionada CWLeonis, en cuya envoltura se han descubier-to unas ochenta moléculas).Sin embargo, trabajos recientes sugierenque las envolturas ricas en oxígeno puedenser químicamente más diversas de lo queoriginalmente se pensaba. Por ejemplo, sehan identificado algunos compuestos quími-cos inesperados (como HNC, HCO+, CS,CN, etc.) en un número de estrellas de tipotardío ricas en oxígeno, incluyendo la nebu-losa del Huevo Podrido, estudiada en estetrabajo: utilizando datos obtenidos con eltelescopio IRAM 30m, en un sondeo lleva-do a cabo en longitudes de onda milimétri-cas, se han detectado las especies molecula-res HNCO, HNCS, HC3N y NO [1].Este trabajo encierra muchas “primerasveces”: es la primera vez que se detectanHNCO y HNCS en cualquier tipo de envol-tura circunestelar; es la primera vez que seha detectado HC3N en una envoltura rica en

oxígeno; por último, el hallazgo de NO(monóxido de nitrógeno) representa la pri-mera detección en una envoltura alrededorde una estrella evolucionada de masabaja/intermedia (estrellas con una masa deentre una y ocho veces la masa del Sol).La importancia de estas detecciones radica,no solo en su descubrimiento, sino en que,además, nos dan pistas de los procesos quí-micos que podrían formarlas: el estudio deeste hallazgo sugiere que los procesos dechoque podrían ser los causantes de su for-mación. Pero, antes, conozcamos un pocomás a nuestra protagonista.

OH231.8+4.2, la nebulosa de laCalabaza o del Huevo PodridoOH231.8+4.2 [2] es una conocida nebulo-sa bipolar que también se conoce con elnombre de nebulosa del Huevo Podrido(aunque por la misma regla de tres sepodría llamar la nebulosa pestilente… Estanebulosa tiene tantos compuestos sulfuro-sos que la cosa debe andar muy mal ahíarriba).La etapa evolutiva de esta nebulosa no estáclara debido a sus múltiples e inusualespropiedades. Se cree que se trata de unaprecursora de nebulosa planetaria detecta-

ESTA NEBUSOLADESTACA POR SER UNENTORNOQUÍMICAMENTE MUYCOMPLEJO Y POR LOSENIGMAS QUE RODEANTANTO SU ESTADIOEVOLUTIVO COMO ELPROCESO QUE DIOLUGAR A SU FORMAACTUAL

Por Natalia Ruiz Zelmanovitch(ICMM-CSIC)

Sorpresas en la nebulosa delHuevo Podrido

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Campo del cielo en el que se encuentra la Nebulosade la Calabaza o nebulosa del Huevo Podrido,Messier 46. Fuente: ESA; Valentín Bujarrabal(Observatorio Astronómico Nacional, IGN) y sondeoDigitized Sky Survey.

da, probablemente, en una fase de transi-ción de breve duración. La estrella centrales QX Pup [3], y está oscurecida en elrango visible por el gas y el polvo.Para Luis Velilla, investigador del Grupode Astrofísica Molecular del Instituto deCiencia de Materiales de Madrid (CSIC)que ha dirigido este trabajo de investiga-ción, “la evolución tardía de este objetopuede haber sido compleja, ya que tieneuna estrella compañera binaria identificadaindirectamente a partir del análisis espec-tral de la luz reflejada por la nebulosa”.Una estrella compañera podría influir yalterar una envoltura circunestelar tantoen el desarrollo físico (por ejemplo, debi-do a la influencia de su campo gravitato-rio) como químico (por ejemplo, si fueramuy caliente, podría emitir luz de tipoultravioleta capaz de disociar parte de lasmoléculas).La mayoría del material nebular seencuentra en forma de polvo y gas mole-cular frío y masivo. Este gas se halla enuna estructura muy alargada y grumosaformada por dos componentes principales:un núcleo central y un flujo bipolar alta-mente colimado.Tanto la presencia de flujos bipolarescomo la presencia de choques son caracte-rísticas comunes a los objetos que handejado la fase de AGB y se encuentranevolucionando a la fase de pre-nebulosaplanetaria.Sin embargo, esta nebulosa aún preservacaracterísticas afines a las envolturas esfé-ricas de estrellas que aún se encuentran enla fase AGB. De hecho, la estrella central,QX Pup, se clasifica como AGB. Vamos

que, como decíamos al principio, no nosqueda claro en qué etapa de su vida seencuentra y es probable que esté en unmomento de transición y la hayamos pilla-do “in fraganti”.Pero ese no es el único tema de debate:aún se discute cuál ha podido ser el proce-so que dio origen y forma a esta nebulosatal y como la vemos hoy en día. Se creeque, en un primer momento, se creó unaenvoltura de forma esférica alrededor de laestrella AGB (lo cual ocurre en la mayoríade las estrellas de este tipo). Sin embargo,un mecanismo de origen desconocido creóunos chorros de materia bipolares, colima-dos y fuertemente acelerados [4]. El cho-que de dichos chorros con la envolturaAGB, que previamente ocupaba ese lugaren la zona de los polos, empujaría esematerial lejos de la estrella, creando esaforma de calabaza o reloj de arena.Es probable que el origen de estas diferen-cias y de la propia aceleración [5] sea con-secuencia de la presencia de esa posiblecompañera estelar, un escenario plausibleque se ha propuesto para explicar la formay la aceleración de pre-nebulosas planeta-rias bipolares y de nebulosas planetarias.

La importancia de los choquesLes habíamos dejado con la miel en loslabios (porque decir con el huevo podridoen los labios, como que no) al adelantarlesla importancia de los choques en este tra-bajo de investigación. Y es que, tras estu-diar y comparar las observaciones y losresultados de los modelos, se dedujo quelas cantidades encontradas de estas espe-cies moleculares (recuerden, HNCO,

HNCS, HC3N y NO) en esta nebulosa nopodían ser producto ni de química induci-da por fotones ultravioleta ni de químicainducida por rayos cósmicos, y que otrosprocesos, por ejemplo, los choques, juga-ban un papel importante en su formación.Es muy probable que las moléculas situa-das en la zona del choque, que se encuen-tra entre el chorro y la envoltura esférica,se disociaran. Incluso podría haberseextraído material de los granos de polvo.Luego, tras el paso del choque, el materialchocado se iría enfriando con el paso deltiempo, permitiendo así que volvieran aformarse nuevas moléculas.En definitiva, este sondeo en el rango mili-métrico ha llevado al equipo a obtenerinformación muy detallada sobre la estruc-tura físicoquímica global de esta envoltu-ra. OH231.8+4.2 podría ser el mejorejemplo de un entorno alrededor de unaestrella evolucionada que ha sufrido cho-ques y, por tanto, un entorno único para elestudio de los procesos químicos inducidospor estos choques.Ya ven: huevos podridos, violentos impac-tos, gases malolientes… nuestra nebulosaoxigenada parecía un entorno aburrido. Yva a ser que no.

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LA NEBULOSA DEL HUEVO PODRIDO

Nebulosa de la Calabaza o nebulosa del Huevo Podrido, Messier 46. Créditos: Valentín Bujarrabal (OAN,Observatorio Astronómico Nacional, IGN, España), WFPC2, HST, ESA, NASA.

NOTAS

[1] Además de estas especies moleculares,este sondeo en el rango milimétrico ha detec-tado cientos de transiciones moleculares,descubriendo más de 30 nuevas especies(incluyendo diferentes isotopólogos) yampliando la secuencia de transiciones rota-cionales detectadas para muchas otras espe-cies en esta fuente.[2] Descubierta por Turner (1971), esta nebu-losa bipolar rodea a una fuente de OH/IR: losobjetos OH/IR -que se observan en el infrarro-jo- son objetos estelares brillantes evoluciona-dos con una envoltura que presentan unaeminente emisión tipo máser de OH.[3] Esta estrella se clasifica como M9-10 III ytiene una variabilidad de tipo Mira coherentecon una estrella evolucionada AGB.[4] Con velocidades de hasta ∼400 km/s.[5] Parece que la aceleración de los lóbulospudo tener lugar hace unos ∼800 años enmenos de ∼150 años y se cree que el núcleocentral de baja velocidad es, probablemente,el vestigio fósil de la envoltura circunestelarde la AGB.

No nos queda claro en qué etapa de suvida se encuentra y es probable queesté en un momento de transición y lahayamos pillado “in fraganti”

Trabajo presentado en el artículo “New N-bea-ring species towards OH231.8+4.2: HNCO,HNCS, HC3N and NO” publicado en Astronomy& Astrophysics. Ha contado con la supervisiónde Carmen Sánchez Contreras (CAB-CSIC-INTA)y José Cernicharo (ICMM-CSIC), y con la ayudade su equipo y colaboradores.

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Las binarias de rayos X son unaclase de sistemas binarios muyluminosos formados por un obje-to compacto producto del colap-so de una estrella (en nuestrocaso un agujero negro) y unaestrella de la secuencia princi-pal, llamada estrella compañera.Las binarias de rayos X se clasi-fican según la masa de la estre-

lla compañera en binarias de rayos X de bajamasa y de alta masa. Las de baja masa tie-nen una compañera de masa mucho menorque la del Sol y las de alta masa tienen unacompañera con masa mucho mayor que unamasa solar.La materia procedente de la estrella compa-ñera cae sobre el objeto compacto, atraídapor su campo gravitatorio, formando un discode acrecimiento que gira a su alrededor. En lacaída la energía se convierte en calor provo-cando que el disco alcance temperaturas demillones de grados y emita rayos X. Son obje-tos muy variables en escalas de tiempo quevan desde pocos segundos a años, y dichavariabilidad está relacionada con cambios enla velocidad a la que incorporan el material.Al igual que en las galaxias activas, en algu-nas binarias de rayos X se genera un chorrode materia (jet) que emerge perpendicular aldisco y que puede extenderse a lo largo devarios parsecs. En algunos de estos chorrosse observan componentes que viajan a velo-cidades próximas a la velocidad de la luz.

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La misión espacial de rayos X denominada RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer) fue lanzada en 1995.A lo largo de sus dieciséis años de actividad hizo relevantes descubrimientos y ha dejado un impor-tante legado de datos que tardará muchos años en ser explotado en su totalidad. Este satélite obtu-vo variaciones temporales del brillo de objetos como enanas blancas, estrellas de neutrones, aguje-ros negros y otros sistemas emisores de rayos X en escalas de tiempo tan cortas como los microse-gundos y tan largas como meses, a través de un amplio rango de energía de 2 a 250 kiloelectron-voltios (keV). Uno de sus descubrimientos fue la existencia de estrellas de neutrones altamente magnetizadas(magnetares) y también se observaron los primeros púlsares de radio con período de milisegundosdurante la fase de acreción, un escenario inédito en la formación de estos objetos. La misión detec-tó señales de rayos X a partir del gas caliente en los discos de acrecimiento alrededor de agujerosnegros dentro de sistemas binarios, y el análisis de estos datos ayudó a comprender mejor cómo losagujeros negros reorientan parte de este gas en chorros perpendiculares al disco. El satélite estaba formado por tres instrumentos: la Matriz de Conteo Proporcional, el Experimentode Rayos X de Alta Energía y el Monitor de Cielo Completo. La Matriz de Conteo Proporcional fuedesarrollada para cubrir el rango de baja energía (2 - 60 keV) con una gran área de recepción de6.250 cm2. Este área se superponía a la del Experimento de Rayos X de Alta Energía, aumentandola superficie de recolección en otros 1.600 cm2. Dicho experimento detectaba los rayos X hasta ener-gías de 250 keV, formando así en conjunto un excelente detector de alta resolución. Por último, elMonitor de Cielo escaneaba todo el cielo cada 1,5 horas a muy bajas energías, monitorizando así elcomportamiento de las fuentes de rayos X más brillantes, lo que permitía detectar cualquier nuevofenómeno transitorio rápidamente.

2 EL EXPERIMENTO RXTE

Representación artística de un sistema binario conteniendo un agujero negro como objeto compacto. Fuente: Chandra.

QUÉ SON

BINARIAS DE RAYOS X CON AGUJERO NEGROImpresión artística de la misión RXTE en el espacio (izda) y trabajos preparativos antes del lanzamiento de la misión (dcha).

otros yensayosdeconstrucción

1. LOCALIZAR LAS EXPLOSIONESEl estudio de las binarias de rayos X comienza por determinar cuándo se produjo una erupción, es decir, cuán-do hubo actividad en el agujero negro. Para ello se representa la intensidad de la luz recibida frente al tiempopara cuantificar el número de erupciones detectadas. Por ejemplo, en la figura 1 se puede observar que el sis-tema binario denominado GX339-4 tuvo cuatro erupciones entre 2002 y 2011.

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INTERPRETACIÓN

ESTADOS DEL AGUJERO NEGRO

2. DIAGRAMA DUREZA-INTENSIDADUna vez encontradas las erupciones, se estudian los cambios de estado que sufre el agujero negro durantecada erupción. Estos estados se clasifican en: duro, intermedio duro, intermedio suave, suave y ultralumino-so. Este último estado está caracterizado como “anómalo” porque depende de la fuente y no siempre está pre-sente durante la erupción. Los dos estados principales son el duro y el suave, los otros son estados interme-dios de transición que no siempre se observan y su duración depende de cada objeto.Se denomina dureza al cociente de la intensidad medida en dos intervalos de energía diferentes y sirve paracaracterizar la forma del espectro de energía, equivalente a medir el color de una estrella. En un diagramaintensidad–dureza, los estados mencionados ocupan diferentes zonas del diagrama. En la figura 2 se presen-tan dos diagramas: uno corresponde al caso teórico y el otro a un caso real. En el diagrama se puede ver la evolución del sistema a través de los diferentes estados siguiendo la flechaevolutiva. El estado duro corresponde a la rama vertical derecha, lo que significa que está asociado con lasfases temprana y tardía de la erupción. Probablemente,todas las erupciones comiencen en este estado, aun-que no sea observable en algunas ocasiones por su corta duración. La transición al estado intermedio duro esmuy difícil de precisar, porque las propiedades de este estado son compatibles con ser una extensión del ante-rior. Los estados intermedio duro e intermedio suave corresponden con las ramas horizontales superior e infe-rior del diagrama. Por último, el estado suave está situado en la rama vertical izquierda y, de existir el estadoultraluminoso, estaría localizado en esta misma zona pero con mayores valores de intensidad.Este diagrama nos proporciona una manera rápida de estudiar la evolución global del agujero negro durantela erupción. Pero en la mayoría de los casos hay que realizar un estudio más detallado para poder determinaren cada momento en qué estado se encuentra.

3. ESTADOS DE EVOLUCIÓN DURANTE LA ERUPCIÓNEl estado del agujero negro se refleja en su espectro, al igual que sucede con las estrellas. La diferencia esque el espectro de un agujero negro es más fácil de caracterizar que el de una estrella. En determinadas uni-dades no es más que una recta que se puede describir por su pendiente, o lo que es lo mismo, por su índiceespectral. Obteniendo este índice para cada observación que tenemos del objeto podemos determinar el esta-do en el que se encuentra.Si el índice espectral tiene un valor comprendido entre 1,6 y 1,8, quiere decir que el espectro de energía tienemenos inclinación, es más duro, y que está dominado por la emisión a altas energías. En este caso el objetose encuentra en el estado duro (ver figura 3).Durante los dos estados intermedios el índice toma valores mayores, lo que significa que el espectro tienemayor inclinación que para el estado anterior. En estos casos empieza a notarse la emisión termal del disco.Esta transición entre el estado duro y suave podría estar relacionada con el lanzamiento de los jets y/o conalgún tipo de inestabilidad del disco, pero todavía no está bien determinado.Por último, el estado suave está caracterizado por un espectro de energía con mucha mayor inclinación (verfigura 3), con un índice espectral con valores entre 2,3 y 2,5. En este caso, el espectro está dominado total-mente por la componente termal del disco, que emite la mayor parte del flujo a bajas energías. Después elobjeto volvería a pasar por los estados intermedios, para llegar de nuevo al estado duro que sería observadoen la parte final de la erupción.

La interpretación que mejor explicaría el espectro observado sería la siguiente: en el estado duroel disco de acrecimiento se encuentra alejado del horizonte de sucesos del agujero negro. Entreeste y las partes más interiores del disco habría una región muy caliente, denominada corona, enla que habría un número importante de electrones de alta energía. Fotones de baja energía proce-dentes del disco entrarían en esta corona y, por medio del efecto Compton inverso, escaparían conuna energía mucho más alta originando el espectro duro observado. Un modelo alternativo sugie-re que el efecto Compton no se produce en la corona sino en el jet. Al aumentar el ritmo al que elagujero negro incorpora material, las partes internas del disco se irían acercando al agujero negro.

En último término el disco llegaría a la última órbita estable y el sistema entraría en el estado suave. En esteestado predomina la emisión procedente del disco, mientras que la corona (o el jet) habrían desaparecido. Poreso, la parte dura del espectro (altas energías) ha desaparecido casi completamente mientras que la emisióntérmica suave (bajas energías) es la que predomina. Por otro lado, los estados intermedios ocurren durante lafase de incremento de la intensidad y en la fase de caída, con contribuciones intermedias entre la corona/jet oel disco. Nuestra comprensión de las binarias de rayos X conteniendo un agujero negro ha mejorado enormemente enlos últimos años gracias al desarrollo de tecnologías que permiten detectar y medir rayos X y gamma a bordode satélites y misiones espaciales. Ello nos permite estudiar las propiedades de la materia en condicionesextremas de densidad y gravedad, estudios que no se pueden realizar en laboratorios terrestres.

Espectros de energía correspondientes a los estadosduro y suave para el sistema XTE J1650-500, coníndices espectrales 1.77 y 2.3, respectivamente.

Arriba: diagrama dureza-intensidad teórico donde sepueden ver las zonas correspondientes a los diferen-tes estados evolutivos descritos en el texto. Debajo:Mismo diagrama para el sistema XTE J1650-500durante la erupción en 2002.

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Representación de la intensidad de la luz recibida fren-te al tiempo para el sistema binario GX 339-4, dondese observan las cuatro erupciones acaecidas entre2002 y 2011.

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1

por Mayte Costado (IAA-CSIC) y Pablo Reig(IESL-FORTH, Universidad de Creta)

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CON ESTE COLLAGE, LA REDACCIÓN DE ESTA REVISTA QUIERE OFRECER UN

PEQUEÑO HOMENAJE A JAVIER GOROSABEL EN NOMBRE DE TODOS SUS

COMPAÑEROS Y AMIGOS DEL INSTITUTO DE ASTROFÍSICA DE ANDALUCÍA

EIBAR, BILBAO, MADRID, AMSTERDAM, COPENAGUE, BALTIMORE,GRANADA, BILBAO, EIBAR. ESTA ES LA TRAYECTORIA VITAL Y

PROFESIONAL QUE RECORRIÓ JAVIER. LO HIZO CON TAL INTENSIDAD QUE SU HUELLA HA QUEDADO

IMPRESA EN TODOS LOS LUGARES POR LOS QUE PASÓ

DESPEDIDA

Científicos del IAA hallan un objeto único en la Vía Láctea

Se trata muy posiblemente de una estrella de neutrones que, en tres días, experimentó cuarenta erupciones visibles en el óptico y después se desvaneció

Los descubridores creen que podría constituir un “eslabón perdido” en esta familia de objetos

Después de licenciarse en físicas por la UniversidadComplutense de Madrid y por partida doble, en Astrofísicay Física Teórica, empezó su carrera investigadora en elLaboratorio de Astrofísica Espacial y Física Fundamental(LAEFF). Su maduración personal como astrofísico transcurrióen perfecto paralelo con el desarrollo del campo conocidocomo Explosiones de Rayos Gamma (en inglés GRB). En1997, todavía como estudiante de doctorado, fue partícipede la identificación del origen extragaláctico de estos fenóme-nos observando sus primeras contrapartidas ópticas; el campoentraba en una época dorada en rápido desarrollo. En laactualidad, después de casi 20 años y 200 publicaciones, sehabía convertido en un consumado especialista en GRBs yuno de nuestros más reputados astrofísicos. Como insignifi-cante botón de muestra de su amplia e intensa labor investiga-dora, decir que en 2003 participó en la demostración de laasociación de los GRBs largos con el colapso del núcleo deestrellas masivas; en 2009 de la detección del objeto máslejano del universo hasta aquel momento, un GRB con uncorrimiento al rojo de 8.2; en 2014 de la primera detecciónde polarización circular, que ha evidenciado anisotropías enlas regiones emisoras.Javier también se interesaba por las cuestiones instrumentales. Participó en la puesta en marcha de la red de telescopiosroboticos BOOTES, en la automatización de las operacionesdel telescopio de 1,23m de Calar Alto, en la determinaciónde la polarización instrumental del instrumento FORS2/VLTIy dejó en fase de estudio su “querido” polarímetro paraCAHA.Nadie que lo conoció quedó indiferente, muchos nos enamo-ramos irremediablemente de su inteligencia, energía, pasión,alegría y sentido del deber. Las historias de GRBs han per-dido a uno de sus mejores cronistas.

Agur, Javier

Cuando te dedicas a las explosionesde estrellas nunca sabes cuándo tetocará. Cada día muere una estrella

en algún rincón del universo y no le interesael día o la hora a la que sus mensajeros –losfotones– llegarán, miles de millones deaños después, a esta roca llamada Tierra. Ycomo nunca sabes el día ni la hora, necesi-tas unos planes de observación muy flexi-bles y ampliamente distribuidos a lo largode esta roca. Y, si el evento resulta serextraordinario, todo el mundo quiereabordarlo y no todo el mundo es cola-borador tuyo. El campo de las explo-siones estelares puede resultar muyestresante a veces.Las estrellas mueren de maneras dife-rentes. Nuestro sol es demasiadopequeño para terminar de forma muyespectacular. Estrellas con más deocho masas solares mueren en explo-siones muy intensas, las “superno-vas”, y dejan como resto una estrellade neutrones o un agujero negro.Algunas incluso pueden producir unaexplosión de rayos gamma (gamma-rayburst, o GRB): mientras la estrella explotaproduce dos chorros de material ultrarelati-vista y emite rayos gamma, que al interac-cionar con el material alrededor de la estre-lla genera el afterglow, un destello en todoel rango de ondas electromagnéticas(desde rayos X a radio) que es pura radia-ción sincrotrón, producida por camposmagnéticos fuertes. 2010, 25 de diciembre, mi cumpleaños.Llevaba trabajando en Granada solo tresmeses y estaba en Alemania por vacaciones.Cuando abrí mi correo volviendo de la cenadescubrí que el universo me había regaladoun GRB con el dato de mi cumpleaños (losGRBs se designan según la fecha de descu-brimiento). En ese momento no sabía queeste GRB iba a ser uno de los “gordos”, losinteresantes, y hasta hoy es el único quetiene un nombre propio, el ChristmasBurst. La misma noche obtuvimos datos con eltelescopio de 1,23m del Observatorio deCalar Alto (CAHA) y del LiverpoolTelescope, liderado por nuestro queridocompañero Javier Gorosabel. Seguimos elafterglow un par de días hasta que llegó minovio y compañero Antonio de Ugarte ynos fuimos a esquiar a los Alpes. Sin inter-

net, pero el GRB no se me salía de lacabeza.De vuelta decidimos obtener más datos deeste GRB, que presentaba varias peculiari-dades. Su afterglow no era emisión sincro-trón, y a Antonio se le ocurrió la gran ideade que la emisión se parecía a la de un

“cuerpo negro”. Pero ¿qué era? ¿un GRB ono? Exploramos todas, realmente todas lasposibilidades. No llegamos a explicar esteGRX, como lo llamé, pero aprendí muchode campos muy diversos. Trabajé día y noche liderando una colabo-ración que se extendía desde Corea del Surhasta California. Antonio analizaba losdatos en secreto porque sus colegas enCopenhague habían decidido ser competi-dores. De igual modo, mi último jefe enItalia y buen colaborador tenía “una idea” ydecidió sacar una tercera publicación. Fueun poco un juego de gato y ratón: cadagrupo intentó sacar información sobre elmodelo de los otros sin revelar demasiadodel suyo. Competición, pero entre amigos.Teníamos prisa por obtener más datos por-que el objeto iba a desaparecer pronto en laluz del día. En febrero descubrimos otrocomponente de emisión que podía ser unasupernova acompañando al GRB (comoocurre normalmente) con un redshift de0.33 (ver imagen).

Un nuevo tipo de muerte estelarPor fin, un colega de Los Alamos sacó unmodelo que había desarrollado una décadaantes: una estrella de neutrones y una estre-lla gigante forman una pareja tan próxima

que sus núcleos terminan por fusionarse.Cuando la estrella de neutrones entra en laatmósfera de la gigante se expulsa parte deesa atmósfera dando lugar a un donut dematerial alrededor. En la fusión final se pro-duce un GRB, pero el material expulsadopreviamente frena el chorro y se forma una

pluma de material de alta tempera-tura que produce el cuerpo negroque observamos. Ahora ya teníamos claro que íbamosa intentar publicarlo en Nature. Afinales de marzo, mientras Antonio yyo trabajábamos en Chile, la revistadaba luz verde. Con el artículo casiterminado por fin nos fuimos devacaciones y el 10 de abril enviába-mos el artículo desde una casa ruralen la ladera del volcán Villarrica. En junio, con el artículo en procesode evaluación, el objeto pudo obser-varse de nuevo, y “algo” (que podía

ser la galaxia anfitriona) seguía allí. El artí-culo de los italianos también salió adelante,pero con un modelo totalmente diferente:un asteroide absorbido por una estrella deneutrones en las afueras de la Vía Láctea. Se publicaron los dos artículos el 1 dediciembre. Me escribieron para entrevistasde todo el mundo y durante semanas nohicimos nada más que producir material deprensa, incluso tenía mi propia artistsimpression de una diseñadora que trabajabapara la NASA. Casi un año de trabajo habíallegado a su glorioso final. No hace falta tra-bajar en un lugar famoso para tener unapublicación potente, solo se necesita vistapara lo interesante, estar preparado, tenercolaboradores buenos y, sí, con un toquepersonal tiene más gracia. No fue el fin del Christmas burst: en 2012detectamos líneas de emisión en el “objetopersistente”, que lo estableció a un redshiftde 0.8, lo que invalidaba el modelo de lositalianos. Nuestro redshift también eraincorrecto, pero el objeto no estaba dentrode la Vía Láctea. Los teóricos publicaronmás estudios y modelos y media tesis fueescrita desarrollando la emisión de cuerponegro. Hasta hoy no hemos observado otroobjeto similar, pero puede ser que son difi-ciles de detectar.

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el “Moby Dick” de...

GRB 101225A, elChristmas burst

...Christina Thöne(IAA)

Nació en 1979 en Baviera. Completó sus estudios enMunich y Trondheim y realizó su tesis en el DarkCosmology Centre en Copenhague. Después de unaestancia postdoctoral en Italia comenzó a trabajar en elIAA, donde actualmente tiene un contrato Ramón y Cajal.

Escribir una historia sobre esta gran mujer esdifícil y arriesgado. Son tantos los aspectosinteresantes sobre su personalidad y trayecto-ria vital que resulta complicado escribir algoque refleje su verdadera esencia. Pido discul-pas por anticipado si muchos aspectos no apa-recen reflejados adecuadamente. Aquí nosvamos a limitar a su trayectoria como astró-noma.Maria Mitchell nació el 1 de agosto de 1818 enNantucket, Massachusetts, en una familia cuá-quera. La educación de Maria desde edad muytemprana estuvo dirigida por su padre WilliamMitchell, profesor y astrónomo, que tenía unaprofunda convicción sobre la igualdad en laeducación de hombres y mujeres. Se educó enla Escuela para Señoritas Cyrus Pierce hastaque, a los diecisiete años, la abandonó paracrear su propia escuela con el objetivo de ense-ñar a las chicas las artes de las ciencias y lasmatemáticas. Desde los dieciocho y duranteveinte años trabajó como bibliotecaria delAteneo de Nantucket, lo que le permitió desa-rrollar su pasión por el estudio y la astrono-mía. Pasaba los días leyendo y las nochesobservando el firmamento con su padre.A la edad de veintinueve años, el 1 de octubrede 1847, descubrió un cometa, lo que la hizoconocida en la sociedad astronómica de laépoca y ganadora de la medalla de oro delreino de Dinamarca. El cometa se bautizócomo "Cometa de Miss Mitchell". Hubo unapequeña disputa por la medalla ya que ella nocomunicó el descubrimiento inmediatamente yel 3 de octubre el astrónomo del Observatoriodel Vaticano, Francesco de Vito, sí lo hizo.Finalmente se reconoció el merito de su descu-brimiento a Maria Mitchell y en 1948 se con-virtió en la primera mujer en formar parte dela Academia Americana de las Artes y lasCiencias y de la Asociación Americana para elAvance de la Ciencia en 1950. Las sufragistasamericanas la tuvieron como modelo ya quefue la primera mujer que recibió un salario porsus capacidades intelectuales en el campo aca-démico.En 1865 fue contratada como profesora deastronomía en el Vassar College, y fue laúnica mujer de entre los nueve profesores con-tratados. Allí pudo continuar con sus estudiosen astronomía usando el tercer telescopio máspotente de EEUU, de 12 pulgadas (30 cm), yespecializándose en el estudio de la superficiede los planetas Júpiter y Saturno.

Su trayectoria en el Vassar College no fue fácily tuvo que romper barreras, como la regla queimpedía a las mujeres trabajar fuera de casadurante la noche o la de ser peor pagada quesus colegas profesores. Con el acuerdo de quesus estudiantes dormirían en el edificio princi-pal, consiguió su objetivo de entrenarlas en elarte de la astronomía con el telescopio situadoen el tejado del observatorio. Sus estudios sepublicaron en el Silliman´s Journal. Ella cons-truyó una cámara para hacer fotografías del soly conservó las placas fotográficas en el obser-

vatorio. Estas placas y sus notas sobre ellasfueron encontradas en 1997 durante una repa-ración del edificio.

Un extenso legadoEn 1869 Maria Mitchell viajó con cinco de susestudiantes a Burlington (Iowa) para observarun eclipse total de sol. Los resultados de esteestudio fueron publicados en el AmericanEphemerits and Nautical Almanac. Como con-secuencia del respeto profesional alcanzado enla comunidad astronómica, en 1879 fueroninvitadas a participar oficialmente como obser-vadoras en el eclipse cerca del territorio indioen Denver, Colorado. Fueron las únicas muje-res, con la excepción de las esposas de dos

colegas, que tuvieron el privilegio de observary estudiar el fenómeno.En sus cartas cuenta que, a medida que fueavanzando en su carrera profesional, se hizocada vez más feminista y participó en losmovimientos sufragistas americanos formandoparte de la Asociación Americana de Mujeresy llegando a ser su segunda presidenta en1875. Así pues compatibilizó sus actividadesde maestra de astrónomas con la de defensadel papel de las mujeres en la sociedad.Probablemente su legado más destacable fue-ron sus estudiantes, sucesoras, y el modelo deenseñanza e investigación que se utilizó comomodelo a seguir en otros observatorios. En1907 tres de sus estudiantes, Antonia Maury,Mary Whitney y la Dra. Christine LaddFranklin, la primera doctora de la UniversidadJohn Hopkins, aparecieron en la lista de JamesM. Cattell de "Hombres Americanos deCiencia". Murió a la edad de setenta años, ya retirada encasa de su hermana en Lynn, Massachussetts,donde se dedicó también a enseñar astrono-mía. Después de su muerte, sus amigos yseguidores fundaron en 1902, en su ciudadnatal Nantuckett, la Asociación MariaMitchell para conservar la casa, elObservatorio y los libros e instrumentos queella utilizó y convertirlos en un museo en sumemoria. En 1945 se amplió el objetivo paraincluir "investigación y divulgación de infor-mación en astronomía, historia natural y otrasramas de la ciencia y mantener la bibliotecaabierta al público". En 1963 se dio un pasomás "para impartir educación, seminarios, cla-ses... operar y mantener un herbario, un acua-rio y un museo de ciencia natural... para ayu-dar y asistir a estudiantes y profesores". Laasociación incluye como una de sus activida-des prioritarias la divulgación de la ciencia yla promoción de estudiantes, especialmentemujeres. Desde 1997 la asociación oferta unabeca anual Women in Science para reconocer aaquellas personas que promuevan el avance delas mujeres en ciencias naturales, física, inge-niería, informática y tecnología. Quiero acabar con una reflexión suya queresume su espíritu libre:

"Hasta que la mujeres no se deshagan de lareverencia a la autoridad no se podrándesarrollar. Cuando hagan esto, cuandoencuentren la verdad a través de sus propiasinvestigaciones y las dudas les lleven aldescubrimiento, entonces la verdad será suyay sus mentes volarán sin límites"

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POR JOSEFA MASEGOSA (IAA)

La primera astrónoma de la edad contemporánea

HHISTORIASCIENCIA EN

Maria Mitchell

Maria Mitchell, a la izquierda en ambas imágenes.

u El campo magnético rige el com-portamiento del Sol y es el responsa-ble de su ciclo de once años y defenómenos tan llamativos como lasmanchas o las tormentas solares.Pero también muestra otra faceta,una red magnética que cubre toda lasuperficie del Sol en calma y cuyoflujo magnético total supera al de las

zonas activas. Una investigaciónencabezada por el Instituto deAstrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)ha revelado de dónde procede el flujoque alimenta esa red. El trazado de la red magnética solarse corresponde con los bordes de losllamados supergránulos, estructurasdebidas a la existencia de gas

caliente subiendo a la superficie (algosimilar al burbujeo del agua al hervir)y que presentan un diámetro mediode unos veinte mil kilómetros. “Hemos descubierto que, dentro delos supergránulos, en lo que seconoce como intrarred, aparecenpequeños elementos magnéticos queviajan hacia los bordes e interaccio-

u El nacimiento de las nebulosasplanetarias, objetos resultantes de lamuerte de estrellas de masa baja eintermedia, suele concebirse como unproceso tranquilo, en contraposicióncon las intensas explosiones desupernova que producen las estrellasmuy masivas. Sin embargo, un estu-

dio encabezado por investigadoresdel Instituto de Astrofísica deAndalucía (IAA-CSIC) con participa-ción del Centro de Astrobiología(CAB, CSIC/INTA) pone de manifiestoque los fenómenos explosivos tam-bién intervienen en la formación delas nebulosas planetarias. “Dentro de miles de millones de años,el Sol agotará su combustible nuclear,se expandirá hasta transformarse enuna gigante roja y expulsará granparte de su masa. El resultado finalserá una enana blanca rodeada deuna brillante nebulosa planetaria. Apesar de que todas las estrellas demenos de diez masas solares sufreneste cambio, aún no conocemosmuchos detalles de esta breve peroimportante etapa final en la vida de

las estrellas”, apunta José FranciscoGómez, investigador del Instituto deAstrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)que encabeza la investigación. Y el estudio del objeto IRAS 15103-5754, que forma parte de un grupo dedieciséis objetos conocidos como“fuentes de agua”, ha aportado impor-tantes claves sobre el proceso. Estasfuentes de agua son estrellas evolu-cionadas, en una etapa de transiciónentre las gigantes rojas y las nebulo-sas planetarias, que muestran unoschorros de material detectables por

un tipo de radiación muy intensa pro-ducida por las moléculas de vapor deagua (emisión máser de agua). IRAS 15103-5754 resulta peculiardentro de este reducido grupo, ya quese ha observado que la velocidad delmaterial dentro del chorro aumentacon la distancia a la estrella central.“Las moléculas de agua se destruyenal poco de formarse la nebulosa pla-netaria, y en los pocos casos en quese ha detectado emisión máser deagua en estos objetos la velocidadera muy baja -apunta Luis F. Miranda(IAA-CSIC, Univ. Vigo)-. En IRAS15103-5754 vemos por primera vezemisión máser de agua a velocidadesde cientos de kilómetros por segundo.Estamos ante una estrella capturadajusto en el momento en que acaba deconvertirse en nebulosa planetaria”.Y esa velocidad solo puede expli-carse con la existencia de un eventoexplosivo. “Nuestros resultados indi-can que, en contra de la teorías másaceptadas, cuando una estrella seconvierte en nebulosa planetaria seproduce una enorme explosión, brevepero muy energética, que determi-nará la evolución de la estrella en susúltimas fases de vida”, señala JoséFrancisco Gómez (IAA-CSIC). Este estudio pone de manifiesto laimportancia de estas fuentes de aguapara comprender cómo se rompe lasimetría de las estrellas en sus etapasfinales, y entender así la espectacularvariedad de formas que presentan lasnebulosas planetarias.

Las estrellas como el Sol tambiénexplotan cuando mueren

IRAS 15103-5754,una estrella observadajusto en el momentoen que acaba deconvertirse ennebulosa planetaria,aporta nuevas clavessobre la muerte deestrellas similares alSol

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Actualidad

Imagen que combina datos en radio einfrarrojo de IRAS 15103-5754 y quemuestra la velocidad a la que se des-plaza el material en el chorro.

Observaciones de altaresolución con elsatélite HINODEdesvelan la existenciade pequeñoselementosmagnéticos dentro delos supergránulossolares

Se halla el origen de la red magnéticaque cubre la superficie del Sol

nan con la red”, señala Milan Gosic,investigador del IAA que lidera elestudio. Si el seguimiento de estos elementoshasta ahora muy poco conocidos yaconstituía un avance en la observa-ción solar, el cálculo de su contribu-ción a la red magnética solar hasupuesto una sorpresa: estos peque-ños elementos son capaces de gene-rar y transferir, en apenas catorcehoras, todo el flujo magnético detec-tado en la red. “Si tenemos en cuentaque solo en torno a un 40% de eseflujo termina incorporándose a la red,comprobamos que la intrarred puedereemplazar el flujo de la red en veinti-cuatro horas”, apunta Luis Bellot (IAA-CSIC), participante en el estudio.

Cambio de paradigmaEl modelo hasta ahora dominantepostulaba que los campos magnéti-cos de la red procedían, por un lado,del decaimiento de las zonas activas,como las manchas, y, por otro, deunas estructuras conocidas comoregiones efímeras, que aportanmucho flujo pero son poco frecuentes.En este sentido, el estudio de Gosic ycolaboradores ha supuesto un cam-bio de paradigma, ya que ha demos-trado que las regiones efímeras sondemasiado escasas para que suaporte resulte significativo. “En una

serie de cuarenta horas solo hemosdetectado dos regiones efímeras, demodo que su contribución a la red nopuede alcanzar más del 10% del flujototal. En cambio, los pequeños ele-mentos de la intrarred aparecen deforma continua y son claramentedominantes”, asegura Gosic (IAA-CSIC). El hallazgo ha sido posible gracias ala resolución del satélite japonés

HINODE en series temporalesextraordinariamente largas -unascuarenta horas- para este tipo de ins-trumentos, lo que ha permitido moni-torizar la evolución de las celdassupergranulares durante toda su vida. “Se cree que los elementos magnéti-cos de la intrarred y sus interaccionescon la red podrían ser responsablesdel calentamiento de las capas supe-riores de la atmósfera del Sol, uno de

los problemas mas candentes enfísica solar para el que aún carece-mos de explicación”, señala LuisBellot (IAA-CSIC). El estudio de estoselementos con los datos de Hinodepermitirá una mejor explotación cien-tífica de los datos de la misión SolarOrbiter de la ESA, para la cual el IAA-CSIC está construyendo el instru-mento SO-PHI. Silbia López de Lacalle (IAA)

A

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Imágenes que muestran cómo se transmite el flujo magnético.Los contornos en rojo señalan elementos de la intranet que con-tribuyen a la red magnética global, en tanto que los contornosverdes muestran cancelaciones de flujo. Los contornos azulesrepresentan concentraciones de campo magnético. El borde delas celdas supergranulares está delimitado en rosa.

u El planeta Venus, que aparececubierto por una densa capa denubes sin rasgos destacables, mues-tra sin embargo unas llamativasestructuras oscuras cuando seobserva en el ultravioleta. La mayorde ellas, que abarca casi todo eldisco del planeta y presenta forma de

“Y”, ha supuesto una incógnita desdesu hallazgo hace más de medio siglo.Ahora, un trabajo encabezado porastrónomos del Instituto deAstrofísica de Andalucía (IAA-CSIC),con participación de la Universidaddel País Vasco y del Instituto deAstrofísica e Ciências do Espaço(Portugal), ha descrito el mecanismoque la sustenta e incluso ha logradoreproducir, por primera vez, su evolu-ción a lo largo de un mes. Cuando se descubrió, los astróno-mos pensaron que la Y era solo unaagrupación de nubes arrastrada porel viento. Sin embargo, los datos dela misión Mariner 10 (NASA) desvela-ron en 1973 que la estructura no solo

se propagaba como un todo, sinoque lo hacía a una velocidad distintaa la del medio a su alrededor. “Se

llegó a la conclusión de que solopodía tratarse de una onda, o unaperturbación periódica en la variablesatmosféricas, pero no sabíamos dequé tipo”, señala Javier Peralta,investigador del IAA-CSIC que lideraeste estudio, elegido como portadaen Geophysical Research Letters ydestacado en la revista Science.Estas estructuras oscuras revelaronla presencia masiva de un com-puesto aún desconocido que absorbela radiación ultravioleta y oscureceesas regiones. Y también permitieronconocer el carácter “superrotante” dela atmósfera de Venus: mientras queel planeta tarda 243 días en girarsobre sí mismo, la atmósfera da una

Observada en elultravioleta, laatmósfera de Venusaparece dominadapor una "Y" de nubesoscuras cuya forma yevolución resultabaninexplicables

La gigantesca "Y" del cielo de Venus se debe auna onda distorsionada por el viento

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vuelta en torno al planeta cada cuatrodías. “Una onda del tamaño de la Ydebe jugar un papel clave en la expli-cación de por qué la atmósfera girasesenta veces más deprisa que lasuperficie, de modo que entenderesta estructura era crucial”, apuntaPeralta (IAA-CSIC). El estudio de Peralta y colaborado-res ha invalidado la hipótesis acep-tada durante décadas, que asumíaque esta onda era similar a lasondas ecuatoriales atmosféricasque existen en la Tierra. Los inves-tigadores han deducido una nuevaonda atmosférica compatible con larotación extremadamente lenta deVenus y que explica con asom-brosa simplicidad numerosasincógnitas de la Y. Su color oscuro,por ejemplo, se debe a que la ondaempuja hacia arriba y concentra el

misterioso absorbente ultravioleta. Esta onda no solo está confinada a laregión ecuatorial, sino que tambiénestá "atrapada" en el nivel de alturadonde los vientos alcanzan su inten-sidad máxima, lo que explica que la Ysolo se vea en la cima de las nubesde Venus.Pero el resultado más contundentede este trabajo ha sido comprobarque la forma de Y se debe a la distor-sión que los vientos producen enesta onda. “El fuerte viento que soplahacia el oeste en Venus es más omenos constante desde el ecuadorhasta latitudes medias. Pero como alatitudes altas el radio de la circunfe-rencia es menor, los vientos comple-tan una vuelta más deprisa que en elecuador, por lo que la onda se va dis-torsionando - explica Javier Peralta(IAA-CSIC)-. Fue apasionante com-

probar cómo esta nueva onda deescala planetaria adopta la forma de

una Y a medida que los vientos venu-sinos la distorsionan”. SLL (IAA).

u Hace unos trece mil trescientosmillones de años se formaron las pri-meras galaxias, compuestas casi ensu totalidad por hidrógeno y helio, loselementos primordiales que surgie-ron tras el Big Bang. Su estudio, adía de hoy, resulta técnicamente muycomplejo debido a su gran distancia,pero la observación de galaxias simi-lares en el universo local se estárevelando como un excelente atajopara conocerlas.“La galaxia enana IZw18 es la gala-xia más pobre en metales (en astro-física, los elementos más pesadosque el hidrógeno y el helio) del uni-verso cercano, y una de las que másse asemeja a las primeras galaxias.De modo que su estudio nos permite

atisbar las condiciones que se dabanen el universo primordial”, destacaCarolina Kehrig, investigadora delInstituto de Astrofísica de Andalucía(IAA-CSIC) que encabeza una inves-tigación que analiza las propiedadesde IZw18.Este estudio ha descubierto en estapequeña galaxia cercana una regiónmuy extensa de helio ionizado, algomás frecuente en galaxias muy dis-tantes y con poca abundancia demetales. La ionización del heliorequiere la presencia de objetos queemitan una radiación lo suficiente-mente intensa como para arrancarlos electrones de los átomos dehelio. “En este trabajo damos unanueva interpretación para el origende esta radiación en la galaxiaIZw18, un tema que sigue siendouna incógnita”, apunta Kehrig (IAA-CSIC).Utilizando el espectrógrafo de campointegral PMAS del telescopio de 3,5metros del observatorio de Calar Alto(CAHA), los investigadores han obte-nido el primer mapa en detalle deesta región de IZw18 y han anali-zado las posibles fuentes ionizantes.Las fuentes de ionización convencio-

nales, como estrellas Wolf-Rayet –estrellas muy masivas con vientosestelares muy intensos- o los cho-ques generados por remanentes desupernova, no pueden proporcionartoda la energía necesaria para gene-

rar el halo de helio ionizado deIZw18, de modo que los investigado-res barajaron otras opciones.“Nuestros datos apuntan a que estre-llas extremadamente calientes,como estrellas supermasivas de baja

Se ha publicado unmapa del helioionizado en estagalaxia, que apunta ala presencia deestrellas peculiaressimilares a lasprimeras quebrillaron en eluniverso

IZw18: la galaxia que nos revela elpasado del universo

La galaxia IZw18 fotografiada por el telescopio espacial Hubble. Fuente: NASA, ESA,Y. Izotov y T. Thuan.

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metalicidad o bien estrellas masivasprácticamente sin metales, puedenesconder la clave para resolver elproblema de la excitación del helio enIZw18, aunque la existencia de estasestrellas aún no ha sido confirmadaobservacionalmente en ninguna

galaxia”, apunta Carolina Kehrig(IAA-CSIC).Se trataría de estrellas muy calientesanálogas a las estrellas de primerageneración (conocidas como estre-llas de Población III) y que, según losmodelos teóricos, estarían compues-

tas solo por hidrógeno y helio ypodrían tener cientos de veces lamasa del Sol. Se cree que estasestrellas jugaron un papel decisivo enla “reionización” del universo, épocadurante la que las primeras estrellasy galaxias se hicieron visibles, y que

aún sigue siendo poco conocida.Este estudio muestra cómo es posi-ble desentrañar información delpasado del universo en nuestro pro-pio vecindario galáctico.

Silbia López de Lacalle (IAA)

u Las estrellas se forman en el inte-rior de grandes nubes de gas y polvo,a partir de fragmentos algo más den-sos que comienzan a colapsar bajosu propia gravedad. En torno alembrión estelar se forma un disco,del que la estrella incorpora nuevomaterial, mientras se desarrolla unchorro bipolar que expulsa materia yenergía.El fenómeno de la expulsión coli-mada de materia -los jets- se produceen objetos astronómicos muy diver-sos, como estrellas jóvenes, agujerosnegros en núcleos de galaxias o

estrellas en las últimas etapas de suvida. Sin embargo, aún se desconocecómo se inician y qué factores deter-minan su grado de colimación. Ungrupo internacional de astrónomosha observado el momento en el quela estrella W75N(B)-VLA2 comienzaa desarrollar estos jets, que son fun-damentales en el proceso de forma-ción estelar.La investigación, publicada en larevista Science, cuenta con la partici-pación de investigadores del Institutde Ciències de l’Espai (ICE-CSIC/IEEC)-Institut de Ciències delCosmos (ICC-UB) y del Instituto deAstrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)y está encabezada por CarlosCarrasco-González (UNAM, México).

La evolución de unaprotoestrella “en vivo”El estudio muestra cómo W75N(B)-VLA2, una estrella masiva en forma-ción, ha cambiado drásticamente elmodo en que expulsa materia,

pasando de hacerlo de forma prácti-camente esférica a adoptar unaforma alargada, con la eyecciónconcentrada a lo largo de una soladirección. Aunque el proceso de for-mación estelar dura centenares demiles de años, en este caso losinvestigadores han sido testigos decómo, en apenas dieciocho años,entre 1996 y 2014, se producía laevolución hacia la formación de unjet.“Las teorías actuales predicen quelas estrellas jóvenes deben expulsarmateria en forma de chorros colima-dos. Sin embargo, en estudios ante-riores habíamos visto que algunasestrellas masivas muy jóvenespasan por episodios breves en losque expulsan materia en todas direc-ciones. Sospechábamos que enalgún momento debería producirsela transición hacia la fase de alta coli-mación. Esta transición es justa-mente lo que estamos presenciandoen W75N(B)-VLA2”, comenta

Guillem Anglada, investigador delIAA-CSIC que participa en el estu-dio.Los datos obtenidos son consisten-tes también con la existencia de undisco en torno a la protoestrella, loque completa el escenario de forma-ción estelar descrito en los modelos.“Nuestro trabajo abre una oportuni-dad única para estudiar en estaregión cómo evolucionarán en lospróximos años los ingredientes bási-cos de la formación estelar. Tenemosla suerte de estar en el momentoadecuado para poder seguir y des-cribir en tiempo real estos cambiostan rápidos” concluye José MaríaTorrelles, investigador del CSIC-IEEC / ICC-UB-IEEC que participaen la investigación.

Se observa la gestación deun jet estelar en tiempo realLa observación, a lolargo de dieciochoaños, de una estrellamasiva en formación,muestra el inicio de laexpulsión de materiaa través de un jetbipolar, que regula sucrecimiento

Gestación de un jet en una protoestrellade gran masa. Simulación hidrodinámicatridimensional y visualización, generadacon el código Shape, de una eyecciónepisódica breve en la protoestrellamasiva W75N(B)-VLA 2. La eyección ini-cial en múltiples direcciones (panelizquierdo) se transforma en una eyeccióncolimada (panel derecho) a medida quese expande en un medio con una distribu-ción toroidal de gas y polvo. Fuente:Wolfgang Steffen, Instituto deAstronomía, UNAM.

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u En enero de 2016 la AgenciaEspacial Europea lanzará ExoMars,una misión destinada al estudio de laatmósfera y el subsuelo del planetarojo y, específicamente, a la bús-queda de gases con posible impor-tancia biológica. El Instituto deAstrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)ha diseñado parte del instrumentoNOMAD, una pieza clave del orbitalde ExoMars específicamente dise-ñada para estudiar el metano, un gasque en la Tierra producen sobre todolos seres vivos y cuyo hallazgo enMarte supuso una sorpresa en 2004.El instrumento ya se ha enviado a laESA para su integración en la misión.“Los datos de 2004 sobre el metanoen Marte no eran concluyentes, por-que mostraban una variabilidadimposible”, afirma José Juan LópezMoreno, investigador del IAA quelidera la participación española enNOMAD. “El metano tarda siglos endegradarse, de modo que su abun-dancia debería ser constante en eltiempo. En cambio, vimos cómo lasgrandes cantidades de metano quehabía hallado la misión Mars Expressdesaparecían a los pocos meses, yno entendemos los procesos quepuedan que puedan llevar a la des-trucción del metano en tan pocotiempo”.

Por su parte, la misión Curiosity, trasmás de un año de búsqueda infruc-tuosa, confirmaba en 2014 la existen-cia de trazas de metano en Marte.“Hasta este descubrimiento se tra-taba de medidas locales realizadaspor instrumentos no diseñados espe-cíficamente para estudiar metano, yel problema estaba algo abandonadoporque no había explicaciones plau-sibles. La detección de metano y desu variabilidad nos vuelve a plantearel desafío de buscar explicacionessatisfactorias, que por el momento notenemos”, apunta Miguel ÁngelLópez Valverde, investigador del IAAque participa en NOMAD. “De ahí laimportancia de NOMAD, que tendrála llave para solucionar por fin lasincógnitas sobre el metano enMarte”. NOMAD es un espectrógrafo de altaresolución con una altísima capaci-dad para medir compuestos minorita-rios -hasta cien veces mayor que losdispositivos empleados hasta ahora-que empleará la técnica de la oculta-ción solar: observando cómo el sol seoculta tras el limbo del planeta (esdecir, observando continuamentepuestas de sol y amaneceres desdesu órbita), podrá deducir los compo-nentes que forman la atmósfera. “NOMAD no solo generará el primer

mapa global y preciso de metano enla atmósfera de Marte, sino quetambién lo rastreará, observándolocontra la superficie del planeta rojopara hallar la fuente de producción odesaparición del gas”, señala LópezMoreno (IAA-CSIC). Entre las fuentesde metano que barajan los científicosse hallan procesos geológicos, yNOMAD será capaz de distinguirtambién la composición isotópica delmetano para comprobar si tiene un

origen geológico o biológico. El instrumento NOMAD se ha llevadoa cabo por un equipo internacional decientíficos e ingenieros y cuenta conuna importante contribución delInstituto de Astrofísica de Andalucía(IAA-CSIC), que se ha encargado dela realización y diseño de la electró-nica del instrumento, el ordenadorcentral, la fuente de alimentación y elsoftware.Silbia López de Lacalle (IAA)

El IAA colidera NOMAD, el instrumento queresolverá el problema del metano en MarteEl metano de la atmósfera terrestre se debe aprocesos biológicos y, desde el hallazgo en2004 de pequeñas cantidades de metano enMarte, el estudio de este gas se ha convertidoen un objetivo científico prioritario

El módulo Philae, de la misión Rosetta, salede la hibernaciónu La sonda Philae, el módulo de aterrizaje de la nave Rosetta (ESA), seha despertado tras siete meses en hibernación sobre la superficie del cometa67P/Churyumov-Gerasimenko. Las señales fueron recibidas el 13 de junio. “Philae lo está haciendo muy bien: tiene una temperatura de funcionamientode 35 grados y 24 watios disponibles”, explica el Jefe de Misión de Philae deDLR, Stephan Ulamec. “Está listo para operar”.Tras analizar los datos se ha visto, además, que Philae debe llevar ciertotiempo despierto: “También hemos recibido datos históricos. Pero hastaahora el módulo de aterrizaje no había sido capaz de contactarnos antes”.

EN BREVE:

u Los telescopios gemelos delobservatorio Gemini, con sus 8,1metros de diámetro y su ubicación enambos hemisferios (Chile y Hawái),disponen de un acceso privilegiado detodo el cielo. Cuatro instrumentos sepostulan para explorar el universo conellos, entre los que se encuentraOCTOCAM, un proyecto para el estu-dio de objetos transitorios encabezadopor investigadores del Instituto deAstrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ycon la colaboración del SouthwestResearch Institute (SwRI) de Texas. “Este es el primer paso de un largocamino que esperemos lleve a la cons-trucción del instrumento”, apuntaAntonio de Ugarte, investigador delIAA-CSIC que lidera el proyecto.“Proponemos utilizar nuevas tecnolo-gías ópticas y detectores de última

generación para multiplicar por ocho lapotencia de un gran telescopio, permi-tiéndonos descubrir los objetos máslejanos del universo”.OCTOCAM permitirá obtener observa-ciones en ocho bandas diferentes, delultravioleta al infrarrojo cercano, y susdetectores alcanzarán velocidades delectura de decenas de milisegundos.Estas características, unidas a suexcepcional sensibilidad, lo conviertenen un instrumento sin igual hasta lafecha. “La resolución temporal de OCTOCAMpermitirá estudiar, a cámara lenta, laexplosión de una estrella al final de suvida y la formación de un agujero

negro”, explica Christina Thöne (IAA-CSIC), gestora de la parte españoladel proyecto. De hecho, el objetivoprincipal del instrumento reside en elestudio de lo que se conoce comoobjetos transitorios, que requiere unagran resolución temporal. OCTOCAM además trabajará en otroscampos de la astrofísica: podrá identi-ficar y caracterizar planetas en torno aotras estrellas mediante el método delos tránsitos, estudiar el interior de lasestrellas analizando las oscilacionesde su superficie, trazar la historia delSistema Solar estudiando objetos másallá de Neptuno, o estudiar las explo-siones de las estrellas masivas.

El instrumento, que afrontará ahoraal estudio de viabilidad, es el únicode los cuatro seleccionados porGemini dirigido desde fuera de losmiembros asociados (EEUU,Canadá, Chile, Australia, Brasil yArgentina). Ha sido coordinadodesde el Instituto de Astrofísica deAndalucía (IAA-CSIC) por Antonio deUgarte, Christina Thöne y JavierGorosabel. “Queremos que este trabajo sea unhomenaje a nuestro compañeroJavier Gorosabel, recientementefallecido, que fue uno de los creado-res del concepto de OCTOCAM”,concluye Antonio de Ugarte.

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El observatorio Gemini,compuesto por dostelescopios gemelos de8,1 metros situados enHawái y Chile, acaba depublicar la lista de loscuatro proyectosseleccionados para lasiguiente fase deinstrumentación

Un proyecto concebido en el IAA, candidatopara su desarrollo en el observatorio Gemini

El mayor radiotelescopio del mundo da el paso definitivo hacia su construcciónu En su reunión el pasado mes de marzo en la sede de la Organización del SKA en Manchester, la JuntaDirectiva del proyecto acordó por unanimidad avanzar hacia la fase de preconstrucción del que será el mayorradiotelescopio del mundo. El diseño de la primera fase del SKA (SKA1), con un presupuesto de 650 millones deeuros, queda por lo tanto definido: consistirá en dos instrumentos complementarios de alcance mundial -uno enAustralia y otro en Sudáfrica-, que permitirán desarrollos científicos revolucionarios. Actualmente en fase de diseño, este ambicioso proyecto internacional, que cuenta hasta la fecha con once paí-ses miembros, ha vivido durante los últimos veinte meses un proceso para refinar el diseño del SKA1, que hainvolucrado a grupos de ingenieros y científicos de todo el mundo.En la primera fase del proyecto, Sudáfrica albergará alrededor de doscientas antenas o platos parabólicos -simi-lares, pero mucho mayores, a las antenas de satélite domésticas-, y Australia más de cien mil antenas dipolo, quese asemejan a las antenas de televisión.“Gracias a estos dos instrumentos complementarios podremos abordar una amplia gama de la ciencia de fron-tera, como la observación de los púlsares y los agujeros negros para detectar las ondas gravitacionales predichaspor Einstein, o la búsqueda de señales de vida en la galaxia”, apunta Robert Braun, director científico de laOrganización del SKA. “También vamos a observar uno de los últimos períodos inexplorados en la historia del uni-verso, la época de la reionización, rebobinando hasta los primeros mil millones de años del universo, al momentoen que se formaron las primeras estrellas y galaxias”.

EN BREVE:

Ya que estamos hablandode tecnologías novedosasque vienen pisandofuerte, no podíamos dejar

de lado la otra gran revolución que,según los expertos, nos espera a lavuelta de la esquina: la nanotecno-logía. La ciencia y aplicación prác-tica de lo muy pequeño, sí, pero…¿Cuánto? ¿Qué dimensiones máxi-mas debe tener un dispositivo o

mecanismo para que pueda consi-derarse “nanotecnología”?

SALA limpiapor Miguel Abril (IAA)

En el último número osdejamos con la miel enlos labios, como Fermatcon su último teorema.Allí contábamos algu-

nas aplicaciones de la impresión 3Dque, si bien eran bastante sorpren-dentes, no parecían tan importantescomo para calificar esta tecnologíade revolucionaria. Pero es que haymucho más. Hablábamos, por ejem-plo, de impresión 3D de comida, peronos habíamos dejado la mejor parte.Y es que la idea va mucho más alláde utilizar carne picada para fabricarhamburguesas con forma delechuga: el objetivo de empresascomo Modern Meadows es, ni más nimenos, fabricar comida artificial.Entre otras cosas, esta iniciativarebajaría drásticamente el gasto eco-nómico y ambiental que implicaactualmente la producción de carnepara el consumo humano, queincluso con las técnicas ganaderasmás modernas supone un verdaderodesastre medioambiental: para con-seguir un kilo de carne se calcula queson necesarios entre cinco mil yveinte mil litros de agua (sí, habéisleído bien) y más de veinte metroscuadrados de tierra. Al ritmo de creci-miento actual de la población mun-dial, simplemente no caben tantas

vacas en el mundo. En el campo dela construcción, con una impresoragigante como la que comentábamosen el número anterior se han llegadoa construir diez casas en un solo día.Según los expertos, a medio plazoesta técnica podría terminar definiti-vamente con los problemas devivienda a nivel mundial, no solo porla velocidad de terminación de lasconstrucciones, sino sobre todo porel abaratamiento en los costes queimplicaría. Pero probablemente lacaracterística más innovadora de laimpresión 3D sea la capacidad depersonalización que ofrece. Desdela irrupción en nuestras sociedad delproceso de fabricación industrial noshemos visto obligados a elegir entreun catálogo más o menos amplio deproductos. El propio inventor delmétodo de fabricación en serie,Henry Ford, expresó de formamagistral esa limitación con sufamosa frase, que pronunció cuandole preguntaron que en cuántos colo-res distintos iba a fabricarse el míticoFord T: “usted puede elegir cualquiercolor para su coche, con tal de quesea negro”. La impresión en 3Drepresenta el polo opuesto de esafilosofía, ya que los usuarios podránmodificar libremente cualquierdiseño antes de realizarlo física-

mente. Y si hay un campo que sebeneficie especialmente de esaposibilidad de personalización, esees el de la medicina. Ya se han rea-lizado con éxito trasplantes de vejigay de tráquea fabricadas medianteimpresión 3D, aunque aún faltaalgún tiempo para conseguirlo conórganos más complejos como elriñón o el corazón. La principal ven-taja de esta técnica es que el mate-rial empleado no es ningún tipo deplástico o polímero artificial, sino uncultivo de células del propiopaciente, lo cual disminuye sensible-mente el riesgo de rechazo, quesuele ser el principal problema eneste tipo de operaciones. Tal vez lainiciativa que ilustre de una formamás gráfica el potencial cambio quepodría llegar con la impresión 3Dsea Open Source Ecology, unacomunidad que ofrece un catálogode diseños gratuitos que permitiría acualquier usuario construirse libre-mente hasta 50 máquinas industria-les, incluyendo hornos, generado-res, turbinas eólicas y vehículos amotor, para crear una civilizacióncon todas las comodidades moder-nas. Pero, más allá de estos cuatrofrikis, el cambio afectaría de unamanera profunda y definitiva a todala sociedad. Según Andrei Vazhnov,autor del libro “Impresión 3D: cómova a cambiar el mundo”, la conse-cuencia de la implantación de esta

tecnología será que el mundopasará de ser físico a digital, puestoque el comercio dejará de ser debienes manufacturados y pasará aser de diseños digitales. Desde elpunto de vista de la ecología, elfenómeno será muy beneficioso, yaque reducirá los desechos y termi-nará con el fenómeno de la obsoles-cencia programada. Además, sereducirá enormemente el transportede mercancías, con la consecuentedisminución de emisiones contami-nantes. Las grandes empresas nonecesitarán buscar mano de obrabarata, lo cual no solo afectará a suseconomías sino también a las de lospaíses en vías de desarrollo.Desaparecerán trabajos tradiciona-les y aparecerán otros nuevos, másespecializados y orientados sobretodo al diseño y a la gestión de con-tenidos digitales. Según Vazhnov, enúltimo término todo esto se plasmaráen una sociedad en la que una partemuy significativa de la población notrabajará. Curiosamente el autor,que debe ser de los que ven siempreel vaso de vodka medio lleno, nodescribe la situación como unaumento del paro hasta nivelesnunca antes alcanzados (*), sinocomo “una época en la que cada vezmás gente va a poder elegir no par-ticipar en la economía monetaria”.Que no lean esto nuestros políticos,no quiero darles ideas.

la respuesta:¿Podéis esperar?

Gimli, hijo de Gloin, hijo de Groin, usa su hacha como palo de selfies. Uno de los primerosusos documentados de enanotecnología.

la pregunta:

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A. 1 mmB. 1 nmC. 100 nmD. NANOTECNOLOGÍA ES CUAL-QUIER MÁQUINA QUE LLEVETORNILLOS COMO LOS DE MISGAFAS, QUE SON CHIQUITÍSI-MOS.

RESPUESTAS

(*) ¿DIEZ CASAS EN UN DÍA…? ¿Y qué hacemos nosotros con el ejército de arquitectos, aparejadores, albañiles, escayolistas, carpinteros, alicatadores,marmolistas… que tenemos en España desde los tiempos de vacas gordas?

Uno de los enigmas que aún guarda elplaneta reside en la existencia de uncampo magnético que, aunque muchomás débil, presenta la misma interaccióncon el viento solar que el terrestre. En laTierra, el campo magnético se debe almovimiento del material líquido de lasregiones externas del núcleo, pero el casode Mercurio desconcierta porque, dadosu tamaño, su núcleo debió haberse soli-dificado hace mucho tiempo (de hecho,los acantilados mencionados podrían serconsecuencia de ello). Otra explicación

para el campo magnético contempla quela corteza del planeta esté magnetizada,algo parecido a lo que ocurre en Marteaunque a escala global. Las observacio-nes de la misión BepiColombo (ESA), quese lanzará en 2017 y en la que participael Instituto de Astrofísica de Andalucía,permitirán hallar una explicación al pro-blema.BepiColombo también contribuirá a resol-ver otra de las grandes cuestiones pen-dientes: la densidad del planeta. Solo laTierra presenta una densidad ligeramentesuperior a la de Mercurio, pero al corregirla compresión producida por el tamaño deambos planetas Mercurio se alza con el

récord en densidad. Esto implica que sunúcleo ser debe rico en hierro y muy volu-minoso (según los datos de Messengerocuparía el 85% del radio del planeta,muy por encima del 17% del núcleoterrestre), algo difícil de explicar y para loque se barajan distintas teorías: quizá laregión de la nebulosa donde se gestóMercurio era especialmente rica en hie-rro, o el calor del Sol en sus primeras eta-pas vaporizó parte de la corteza del pla-neta, o puede que un gran impacto expul-sara buena parte del manto rocoso,dejando un núcleo metálico de grandesdimensiones. Pronto sabremos cuál es lacorrecta.

CIENCIA: PILARES EINCERTIDUMBRES

POR SILBIA LÓPEZ DE LACALLE (IAA-CSIC)

Incertidumbres

Mercurio, el planeta más cercano al Sol,constituye un mundo peculiar por diversasrazones: aun siendo el planeta máspequeño, incluso menor que algunos saté-lites como Titán o Ganímedes, su densi-dad es altísima; sufre la mayor variaciónde temperatura entre el día (427ºC) y lanoche (-183ºC) de todo el Sistema Solar;carece de satélites y de atmósfera (posee,no obstante, una tenue exosfera com-puesta, entre otros, por hidrógeno, helio yoxígeno) y presenta un misterioso campomagnético. Debido a su proximidad al Sol,Mercurio ha constituido, históricamente,un objetivo difícil de observar desdeTierra. La sonda espacial Mariner 10,durante los tres sobrevuelos que realizóentre 1974 y 1975, obtuvo imágenes del45% de la superficie con una resolucióncinco mil veces superior a la obtenidahasta entonces y aportó casi toda la infor-mación de la que disponíamos sobre elplaneta hasta los recientes sobrevuelos dela misión Messenger (NASA). Dicha infor-mación confirmó la relación entre losperiodos de rotación (58,65 días) y detraslación (88 días) de Mercurio: debido aun fenómeno que se conoce como acopla-miento, rota tres veces mientras da dosvueltas alrededor del Sol. Así, cuando elplaneta se halla en su perihelio, o posiciónde su órbita más cercana al Sol, un habi-tante de Mercurio vería cómo el Sol, tresveces más grande que como lo vemosdesde la Tierra, va deteniéndose en elcielo hasta pararse por completo, movién-dose después en sentido contrario

durante ocho días. Otro dato curioso esque, debido a la falta de atmósfera, cuyadensidad y composición determinan queel cielo en la Tierra se vea azul y en Marterosáceo, el cielo de Mercurio apareceoscuro incluso durante el día. Aunque la superficie de Mercurio, plagadade cráteres y llanuras, presente un granparecido con la de la Luna, la observacióndetallada de las imágenes de Mariner 10,que abarcaban solo un hemisferio del pla-neta, ponían de manifiesto diferenciasimportantes. Mientras en nuestro satélitese distinguen con nitidez regiones escar-padas, brillantes y cuajadas de cráteres("tierras") y otras hundidas y oscuras("mares"), Mercurio no muestra una dico-tomía tan clara: sí presenta tierras altas ytierras bajas, pero de muy similar aparien-cia; además, en las tierras altas los cráte-res comparten el espacio con los llanos,formando una estructura más complejaque la de la Luna. Asimismo, la escasezde grandes cráteres (de diámetros entre20 y 50 km) en la superficie de Mercurioestablece otra notable diferencia: sugiereque algún fenómeno de naturaleza incierta(bien volcánica o bien relacionada conimpactos de meteoritos) produjo cambiosen el terreno y borró gran parte de los crá-teres. En las regiones altas y craterizadasde Mercurio se han observado tambiénestructuras curiosas, denominados decli-ves lobulados, que marcan una nuevadiferencia; se trata de acantilados recorta-dos y poco profundos de cientos de kiló-metros de longitud que probablemente seprodujeron a causa de una contracciónglobal de la corteza provocada, a su vez,por un lento enfriamiento y una posterior

contracción del núcleo de hierro. La misión Messenger (NASA), además decompletar el mapa del planeta, halló vaporde agua en la exosfera de Mercurio, con-firmó que el vulcanismo fue un procesoglobal en el planeta hace unos 4000 millo-nes de años y halló las primeras eviden-cias de la existencia de hielo de agua enlos cráteres permanentemente oscurosdel planeta.

Pilares científicos

MERCURIO

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Imagen obtenida por Messenger de una región volcánica enMercurio (el blanco indica regiones altas y el violeta bajas, en un

rango de 2,3 kilómetros). NASA/JHUAPL/CIW-DTM/GSFC/MIT/Brown University. James Dickson y Jim Head.

El IAA organiza mensualmente charlas de divulgación astronómica para estudiantes, a petición delos colegios interesados. Pueden obtener más información en la página Web del instituto o con-tactando con Emilio J. García (Tel.: 958 12 13 11; e-mail: garcia@iaa.es).

CHARLAS DIVULGATIVAS PARA COLEGIOS

El Radioscopio es un programa de divulgación científica realizadoy producido desde Canal Sur Radio en colaboración con el Institutode Astrofísica de Andalucía. Presentado y dirigido por Susana Escudero (RTVA) y Emilio J. García (IAA), este programa aborda la divul-gación de la ciencia con humor y desde una perspectiva original y rigurosa.

h t t p : / / r a d i o s c o p i o . i a a . e s

luz.ia

a.es

DECONSTRUYENDO LA LUZ

“DECONSTRUYENDO LA LUZ” es un proyecto audiovisual con el que el IAA-CSIC celebrará el Año Internacional de la Luz 2015, y quecuenta con el apoyo del Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO), la Fundación Española de Ciencia y Tecnología (FECYT),el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Fundación DESCUBRE.

EL RADIOSCOPIO

El objetivo de este portal, constituido por el Comité Español para lacelebración del Año Internacional de la Luz y gestionado por la Sociedad Española de Óptica, consiste en difundir todas las actividades ymateriales que se desarrollen a lo largo de 2015.

w w w . l u z 2 0 1 5 . e sAÑO INTERNACIONAL DE LA LUZ

D E S T A C A D O S

Por décimo año consecutivo, el Instituto deAstrofísica de Andalucía organiza visitas guia-das al Observatorio de Sierra Nevada y alInstituto de Radioastronomía Milimétrica, encolaboración con el el Albergue Universitario de Sierra Nevada, la empresa Ciencialia, la Sociedad Astronómica Granadina y la AsociaciónAstronómica Astronémesis.Las visitas tendrán lugar en julio (11 y 18) y agosto (8 y 15), y el número de plazas está limitado a 40 personaspor visita. Al igual que otras ediciones, habrá dos modalidades: de un día o de fin de semana.Las reservas se pueden realizar enviando un correo electrónico a la dirección albergue@nevadensis.com o en el número 958480122.

VISITAS AL OBSERVATORIO DE SIERRA NEVADA

w w w . i a a . e s / v i s i t a s - O S N - I R A M