Se detecta, por primera vez, la firma del nacimiento de un agujero negro en una explosión estelar

Hace unos once mil millones de años, una estrella con más de cien veces la masa del Sol agotó su combustible y se derrumbó sobre sí misma, proceso que produjo una explosión de rayos gamma -o un GRB, su acrónimo en inglés-, uno de los eventos más energéticos del universo. Su estudio, publicado en la revista Nature, ha permitido detectar por primera vez la firma inequívoca de la formación de un agujero negro.

Esa firma consiste en una vibración específica de la luz conocida como polarización circular. "La luz que recibimos del universo es el resultado de la superposición desordenada de muchas ondas electromagnéticas que vibran aleatoriamente, es decir, luz no polarizada -ilustra Javier Gorosabel, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC/UPV-EHU), en España, que participa en el hallazgo-. Bajo algunas circunstancias, la luz de algunos astros vibra preferentemente en un plano, dando lugar a luz polarizada linealmente. Pero en este GRB hemos hallado luz que viaja como si fuera un sacacorchos, es decir, polarizada circularmente".

Y este tipo de polarización remite a los instantes posteriores al nacimiento de un agujero negro. Las estrellas que producen GRBs, además de muy masivas, giran muy rápidamente sobre sí mismas, lo que genera peculiaridades: su implosión no se produce de forma radial, como un globo al deshincharse, sino que sigue una forma espiral similar a la que dibuja el agua en un sumidero. Además, su luz se emite a través de dos chorros alineados con el eje de rotación que presentaba la estrella moribunda.

(a): Imagen de GRB121024A -señalado con líneas discontinuas-. El destello corresponde a la explosión de una estrella aproximadamente hace once mil millones de años, cuando la edad del universo era solamente un tercio del actual. Recuadro general (b): Reproducción artística de GRB121024A, donde se observan los chorros emergiendo de la estrella moribunda, en el centro de la que se formaría un agujero negro. La onda azul que se propaga por el chorro representa la polarización circular detectada.

Pero, más importante aún, estas estrellas presentan un campo magnético muy intenso. Y, durante el derrumbe, el campo magnético también se arremolina en torno al eje de rotación de la estrella, reforzándose. "Podríamos decir que durante el desplome de la estrella se produce un potente géiser magnético que surge del motor central, o el entorno del agujero negro, y cuyos efectos se sienten a distancias de billones de kilómetros", apunta Javier Gorosabel.

Todo este complejo escenario predice una ineludible firma: producto de este géiser magnético, la luz óptica emitida a través de los chorros debe estar polarizada circularmente. Y esto es, precisamente, lo que han hallado los autores en GRB121014A gracias a la precisión del Very Large Telescope (ESO) en Chile. "Posiblemente lo que hemos detectado son los efectos que el nacimiento de un agujero negro provoca en su entorno", resume Gorosabel.

as explosiones de rayos gamma son destellos breves e intensos de radiación gamma que se producen al azar en cualquier lugar del cielo y que se relacionan con procesos ligados a sucesos catastróficos en las estrellas. Se clasifican, según su duración, en GRBs cortos (pocos milisegundos) y largos (hasta media hora), generados por la fusión de dos objetos compactos y el colapso de una estrella muy masiva respectivamente. 

La atmósfera de la Tierra es opaca a los rayos gamma, de modo que los GRB solo se pueden captar gracias a detectores embarcados en aparatos espaciales, como el satélite Swift de la NASA, responsable de la detección de GRB121014A.  

Descubiertos en 1967, los GRBs constituyeron un enigma hasta que 1997 se confirmó que procedían de galaxias muy distantes, lo que implicaba que eran los objetos más energéticos del universo. Apenas dos décadas después, los GRBs largos -los más conocidos- se están revelando como una potente herramienta para conocer las circunstancias en las que se forman los agujeros negros y sus efectos sobre el entorno.


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Mejor salud cerebral gracias al ejercicio físico en gente propensa al Mal de Alzheimer

Un estudio sobre ancianos con un riesgo mayor de lo normal de contraer la enfermedad de Alzheimer muestra que una actividad física moderada puede proteger la salud cerebral y ayudar a evitar que se encoja el hipocampo, la región cerebral responsable de la memoria y la orientación espacial, que es la primera zona del cerebro en ser atacada por dicha enfermedad.

Si bien todos nosotros perdemos algo de volumen cerebral a medida que envejecemos, aquellos con un riesgo genético superior de contraer la enfermedad de Alzheimer muestran normalmente una atrofia mayor en el hipocampo con el paso del tiempo.

Los resultados de la investigación llevada a cabo por el equipo del Dr. J. Carson Smith, de la Universidad de Maryland en College Park, Estados Unidos, indican pues que ser físicamente activo podría ofrecer una protección contra la neurodegeneración asociada con la propensión a desarrollar la enfermedad de Alzheimer. La actividad física tiene el potencial de preservar el volumen del hipocampo en aquellas personas con dicho riesgo superior, lo que significa que posiblemente se pueda retrasar en ellas el declive cognitivo y la aparición de los síntomas de demencia. La prevención por la vía del ejercicio físico podría ser especialmente potente e importante para este grupo.

El Dr. Smith y sus colegas hicieron un seguimiento de cuatro grupos de personas sanas de edades comprendidas entre los 65 y los 89 años, quienes tenían habilidades cognitivas normales, a lo largo de un período de 18 meses, y midieron el volumen de sus hipocampos (usando escaneos por resonancia magnética), al principio y al final de ese período de tiempo.

De los cuatro grupos estudiados, sólo aquellos con alto riesgo genético de desarrollar el Mal de Alzheimer que no se ejercitaron experimentaron una reducción del volumen del hipocampo (un 3 por ciento) a lo largo del período de 18 meses. Todos los otros grupos, incluyendo aquellos con alto riesgo de Alzheimer pero que eran físicamente activos, mantuvieron el volumen de su hipocampo.


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Nuevo fármaco que reprime la adicción a la cocaína y las recaídas en su consumo

Un compuesto novedoso, que actúa de manera muy específica sobre un importante receptor cerebral, tiene un potente efecto contra numerosas conductas negativas asociadas a la adicción a la cocaína, incluyendo la recaída en su consumo. Al menos así se ha comprobado en experimentos con animales.

La investigación llevada a cabo por el equipo del Dr. Jun-Xu Li, de la Universidad en Buffalo (Universidad Estatal de Nueva York), Estados Unidos, proporciona fuertes evidencias de que ese compuesto podría convertirse en un nuevo fármaco para el tratamiento de la adición a la cocaína, una adicción para la cual no existe una medicación efectiva.

En el estudio, el compuesto, RO5263397, mitigó de manera notable una amplia gama de comportamientos de adicción a la cocaína.

Éste es el primer estudio sistemático que muestra de forma convincente que el RO5263397 tiene un buen potencial para tratar tal adicción.


La nueva investigación muestra que el receptor TAAR 1 (por las siglas de su nombre en inglés, Trace Amine Associated Receptor 1) es muy prometedor como nuevo blanco terapéutico sobre el que actuar mediante medicamentos como la sustancia probada que ayuden a desengancharse de la cocaína a los drogadictos.

TAAR 1 está muy relacionado, en lo neuroquímico y en lo anatómico, con la dopamina. Ésta es una de las sustancias fundamentales en el cerebro, y se ve involucrada en la transformación neuroquímica que conduce a la adicción a la cocaína.

Teniendo en cuenta esto, y el papel que se le atribuye de “freno” a la actividad de la dopamina, los fármacos que estimulen al TAAR 1 podrían contrarrestar la citada adicción.

En la nueva investigación, se puso a prueba esta hipótesis utilizando en animales adictos a la cocaína el RO5263397, el citado fármaco experimental que estimula a los receptores TAAR 1.

Al medir la intensidad con la que los animales estaban dispuestos a trabajar para conseguir una inyección de cocaína, los investigadores constataron que el RO5263397 redujo su motivación para ello. Este compuesto hace a las ratas menos dispuestas a trabajar por la cocaína, lo que llevó a una reducción de su uso.


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Menor riesgo de cáncer de mama en las mujeres que hacen ejercicio físico con regularidad

Hacer ejercicio físico durante no menos de una hora al día reduce el riesgo de contraer cáncer de mama, y esto es válido para mujeres de cualquier edad y peso, sin importar tampoco la ubicación o procedencia geográficas de las mujeres. A esta conclusión se ha llegado en una investigación cuyos resultados se han presentado en el Noveno Congreso Europeo sobre el Cáncer de Mama, organizado por la ECO (European Cancer Organization, u Organización Europea del Cáncer) y celebrado en la ciudad británica de Glasgow.

Comparadas con las mujeres menos activas, aquellas con mayor nivel de actividad física presentaban un riesgo de padecer cáncer de mama que era un 12 por ciento menor, según ha comprobado el equipo del profesor Mathieu Boniol, Director de Investigación en el Instituto Internacional de Investigación Preventiva en Lyon, Francia.

Boniol y sus colaboradores llevaron a cabo un metaanálisis de 37 estudios publicados entre 1987 y 2013, que reúne datos de más de cuatro millones de mujeres. Estos datos aportados por los estudios han sido lo bastante exhaustivos como para establecer esa relación entre la práctica habitual de ejercicio físico y el grado de riesgo de contraer cáncer de mama.

Aunque los resultados varían de acuerdo al tipo exacto de tumor, la tendencia general es clara.

Los resultados del nuevo estudio se unen a los de muchos otros que vienen indicando desde hace tiempo que la actividad física contribuye a proteger contra otros tipos de cáncer y en otras dolencias, como por ejemplo las enfermedades cardiovasculares.

unque los mecanismos que producen estos efectos beneficiosos no están claros, sí resulta evidente que los resultados son independientes del índice de masa corporal (IMC), es decir, de la influencia del peso. La edad a la que se comienza a practicar deporte con regularidad tampoco tiene un efecto determinante. Los investigadores han constatado que la reducción del riesgo de desarrollar cáncer de mama no es exclusiva de mujeres que llevan haciendo ejercicio físico habitual desde una edad temprana. Todo parece apuntar a que tan pronto como una mujer comienza a hacer ejercicio físico con regularidad aparece ese efecto protector.


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A más calor, más metano; y a más metano, más calor

Debido a su abundancia, el dióxido de carbono es el principal responsable del calentamiento global, pero no es ni mucho menos el gas más peligroso en cuanto a capacidad de retener calor: El gas metano es aproximadamente 30 veces más eficiente en la captura de calor.

Una nueva investigación indica que por cada grado que la temperatura de la Tierra aumenta, la cantidad de metano que ingresa en la atmósfera debido a las emisiones provenientes de microorganismos que habitan en sedimentos lacustres y humedales de agua dulce, las principales fuentes del gas, se incrementará significativamente. Al aumentar la temperatura, el aumento relativo de las emisiones de metano superará al de las emisiones de dióxido de carbono a partir de estas fuentes.

Así se ha determinado en la investigación realizada por el equipo de Cristian Gudasz, de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey, Estados Unidos.

El metano es el tercer gas de efecto invernadero más frecuente después del dióxido de carbono y el vapor de agua.

Los investigadores analizaron cerca de 1.600 mediciones de temperatura y emisiones de metano de 127 ecosistemas de agua dulce, incluyendo lagos, pantanos, marismas y arrozales. El tamaño de cada punto se correlaciona con la tasa promedio de las emisiones de metano en miligramos por metro cuadrado, por día, durante el transcurso del estudio. Los puntos más pequeños indican menos de un miligramo por metro cuadrado, mientras que el punto de mayor tamaño representa más de       tres miligramos.

En sistemas de agua dulce, el metano se produce a medida que los microorganismos implicados digieren la materia orgánica, un proceso conocido como metanogénesis.

Para proporcionarles a los científicos que trabajan con modelos climáticos una manera simple y precisa de cuantificar la metanogénesis, Gudasz y sus colaboradores analizaron cerca de 1.600 mediciones de temperatura y emisiones de metano de 127 ecosistemas de agua dulce de todo el mundo.

Los investigadores encontraron un patrón común enlazando emisiones de metano y temperaturas: La generación de metano en ecosistemas de agua dulce se estimula con temperaturas altas. Por regla general, y simplificando el patrón, las emisiones de metano a 0 grados centígrados pasan a ser 57 veces más grandes cuando la temperatura alcanza 30 grados centígrados, según han determinado los investigadores.


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Hermes, un sistema de mensajería para móviles a prueba de ‘hackers’

Hermes Security Communication, una empresa española dedicada al desarrollo de tecnologías para moviles, ha desarrollado una solución de mensajería instantánea encriptada que evita todo tipo de intrusiones, intercepciones o robos de datos. El sistema, denominado Hermes, "hace los mensajes indescifrables y proporciona un intercambio de información totalmente seguro", según explica Miguel Ángel Lobato, director de Operaciones de la firma.

“Las apps de mensajería utilizadas mayoritariamente en la actualidad son vulnerables ante ataques que comprometen la privacidad del usuario. Algunas permiten borrar los mensajes, o mantienen las conversaciones en privado durante un tiempo determinado, pero todas ellas están expuestas ante intercepciones, como vemos a diario en los medios", añade Lobato.

Hermes, en cambio, no es una app –aclara Lobato– “es un canal de comunicación seguro, que se adquiere bajo licencia”.

El equipo de ingenieros españoles de Hermes Security Communication ha dedicado más de dos años a desarrollar este sistema, "muy sofisticado en su tecnología, ya que aplica una encriptación de 4096 bytes, cuatro veces de lo que utiliza, por ejemplo, el DNI electrónico, pero muy sencillo de utilizar. Su uso en apariencia es similar al de sistemas de este tipo como Whatsapp o Telegram", indica el directivo. 

Hermes utiliza las mismas tecnologías de encriptación que se usan en la actualidad para firmas electrónicas y transacciones financieras, y las pone al alcance no sólo de gobiernos, entidades y profesionales, sino también del público en general, dice Lobato.

Mediante un sistema denominado criptografía asimétrica, reconocido en todo el mundo como el más seguro, el sistema utiliza claves privadas para el emisor y el receptor. Cuando el usuario envía un mensaje, éste es cifrado y encriptado dentro de una imagen a través de un algoritmo esteganográfico que sólo el destinatario podrá descifrar con su clave privada, lo que evita la intercepción de la comunicación en puntos intermedios.

demás, incorpora una serie de características que lo diferencian de cualquier otro sistema de mensajería instantánea. Por ejemplo, las claves no viajan, sino que se generan en el terminal, de forma que no pueden ser hackeadas, y los mensajes no se almacenan, por lo que tampoco será posible acceder a la información atacando un servidor.

Tampoco interactúa con los datos del usuario (agenda, contactos, fotos, calendario…), de forma que tampoco esta información se almacenará en servidores ni en la nube, quedando protegida de una posible intercepción.

La solución funciona con todas las redes inalámbricas y con todos los smartphones y tablets de uso común, incluso sin tarjeta SIM, y no requiere equipos especializados. También es posible transferir la licencia a cualquier otro dispositivo, algo idóneo dada la frecuencia con que se cambia de terminal, indica la empresa.


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Los neandertales tenían menor diversidad genética que los humanos actuales

Una investigación, en la que ha participado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en España, ha analiza los exomas –la parte del genoma que codifica para las proteínas– de un denisovano y de tres individuos neandertales de tres regiones diferentes: la cueva de El Sidrón, en Asturias, la cueva de Vindija, en Croacia, y la cueva de Denísova, en Siberia. 

“El exoma de los tres neandertales junto con el del individuo de Denísova ha permitido por vez primera identificar los cambios de aminoácidos derivados compartidos por estos homínidos arcaicos y que no ocurren, o lo hacen en muy baja frecuencia, en los humanos actuales. Estos resultados son de gran interés ya que abren la puerta a la identificación de la base genética de los cambios fenotípicos producidos en los procesos evolutivos”, explica el investigador del CSIC Antonio Rosas, del Museo Nacional de Ciencias Naturales.

El estudio aborda por vez primera la identificación de los genes potencialmente responsables de los cambios físicos de los homínidos arcaicos y de los humanos recientes.

La comparación de los exomas fósiles con los de varios humanos modernos de África, Europa y Asia muestra que el linaje común de denisovanos y neandertales acumuló un buen número de mutaciones en los genes que controlan la forma del esqueleto (cara, paladar, occipital, tórax, extremidades, etc.), distribución del pelo,metabolismo y sistema cardiovascular.

“Curiosamente, los cambios que afectan específicamente al linaje de los neandertales, después de su separación con los denisovanos, está en relación con genes incluidos en la categoría de hiperlordosis. Se sabe por estudios de anatomía comparada que los neandertales tenían una curvatura lumbar reducida.

Por el contrario, en el linaje de Homo sapiens, el cambio genético se concentra fundamentalmente en ciertos genes implicados en el comportamiento y en la pigmentación de la piel. En este último caso, las mutaciones detectadas pueden estar relacionadas con las diferencias en la pigmentación de la piel en poblaciones actuales” añade Rosas.

El trabajo también desvela que los neandertales estaban distribuidos en pequeños grupos alejados unos de otros y que esas pequeñas poblaciones locales presentaban ligeras diferencias entre ellas. Esto, apunta el investigador del CSIC, podría deberse a que las relaciones endogámicas dentro de esos pequeños grupos de neandertales pudieron ser más comunes de lo que son en los humanos actuales.

Por último, esta investigación revela que a lo largo del proceso evolutivo, en el linaje sapiens se han producido mutaciones en genes que afectan en el ámbito de la agresividad y de la hiperactividad, aunque aún se desconoce si estos cambios genéticos han incrementado o reducido los niveles de cada una de estas pautas de comportamiento.

“Este estudio supone un importante nexo de unión entre los estudios paleontológicos y los genéticos. Los modelos sobre evolución de la variabilidad morfológica y pautas de cambio fenotípico en el linaje de los neandertales obtienen un importante apoyo directamente de los datos genéticos”, concluye Rosas.


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