ARTE Y MATEMÁTICAS DESDE LA ANTIGÜEDAD

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De Ben2 - Trabajo propio, CC BY-SA 3.0, http://ift.tt/2mMh50M

Un reciente estudio sobre piedras y restos hallados en el yacimiento prehistórico francés de Abri Blanchard parece indicar que los grabados hechos en piedras pueden ser mucho más antiguos de lo que se pensaba. Pero no solamente eso, también se ha podido definir mejor la imagen de uno de ellos como un grabado de un Uro, especie de toro ya extinta.

Este estudio viene a reavivar un debate importante, sobre la evolución cultural del hombre y parece apuntar a que las primeras manifestaciones de arte son mucho más antiguas de los que se pensaba. Así se podría establecer que los humanos prehistóricos ya tenían sociedades y culturas más complejas de lo pensado.
Esto puede verse reforzado por el hecho de que los primeros objetos matemáticos que se han descubiertos, como el caso del “Hueso de Ishango” o el “Hueso de Lebombo” que también tienen dataciones de entre 20 mil y 35 mil años.
Estos huesos, casualmente de babuino ambos, tienen muescas en números y disposiciones muy particulares, que hacen pensar que sean “palos de conteo” como herramienta de ayuda, o incluso algo un poco más complejo, ya que en el caso del Hueso de Ishango es notable la aparición de grupos de muescas en números primos, y que las 3 columnas agrupen cantidades de 60 y 48 muescas, que hace pensar en sistemas de numeración. También en europa se han encontrado huesos o palos de conteo datados en épocas similares a las de Abri Blanchard. Otra posibilidad que se ha estudiado es que estén relacionados con el seguimiento al ciclo de la luna y probablemente al ciclo menstrual de las mujeres.
Si ya en épocas tan remotas los humanos éramos capaces de crear arte y representaciones abstractas del mundo que nos rodea, y además podíamos contar, hacer operaciones matemáticas y relacionar fenómenos naturales diferentes como las fases de la luna y el ciclo menstrual, claramente nuestro entendimiento era ya entonces más profundo de lo que muchos podrían pensar hoy día.
Vemos entonces que el arte, la cultura y la matemática han sido parte de nuestra historia desde el más remoto pasado, y siguen jugando un papel relevante y decisivo en el desarrollo de nuestra humanidad.

ALMA observa un “agujero cósmico”

Publicado en Cosmo Noticias.
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Efecto SZ en cúmulo galáctico RX J1347.5-1145

La imagen muestra la medición del efecto SZ en el cúmulo galáctico RX J1347.5-1145 obtenida con ALMA (azul). La imagen de fondo fue captada por el telescopio Hubble. Crédito: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO), Kitayama et al., Telescopio Espacial Hubble NASA/ESA.

Un equipo de investigadores usó el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para obtener una imagen de radio de un “agujero” alrededor de un cúmulo galáctico situado a 4.800 millones de años-luz de la Tierra. Se trata de la imagen de mayor resolución obtenida a la fecha de un agujero de este tipo, provocado por el efecto Sunyaev-Zel’dovich (efecto SZ). La imagen demuestra la capacidad de ALMA para estudiar la distribución y la temperatura del gas presente alrededor de los cúmulos de galaxias a través del efecto SZ.

Un equipo de investigación dirigido por Tetsu Kitayama, profesor de la Universidad Toho (Japón), usó ALMA para estudiar el gas caliente de un cúmulo galáctico. Este gas es un elemento clave para comprender la naturaleza y la evolución de los cúmulos galácticos. Aunque no emite ondas de radio detectables por ALMA, el gas caliente dispersa las ondas de radio del fondo cósmico de microondas y produce un “agujero” alrededor del cúmulo galáctico. Es el llamado efecto Sunyaev-Zel’dovich.

Los investigadores observaron el cúmulo galáctico RX J1347.5-1145 conocido por su fuerte efecto SZ, y lo han estudiado reiteradas veces con radiotelescopios. Por ejemplo, el radiotelescopio Nobeyama de 45 metros, operado por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, reveló una distribución desigual del gas caliente en este cúmulo, un fenómeno que no se había detectado en las observaciones de rayos X. Para entender mejor esta heterogeneidad, los astrónomos necesitan realizar observaciones de mayor resolución. Sin embargo, los objetos relativamente homogéneos y amplios como el gas caliente de los cúmulos galácticos son difíciles de observar en alta resolución con radiointerferómetros.

Cúmulo galáctico RX J1347.5-1145

El grupo de galaxias RX J1347.5–1145 observado por el telescopio Hubble como parte del programa CLASH. Este es uno de los grupos de galaxias más masivos conocidos en el Universo. Crédito: ESA/Hubble, NASA.

Para solucionar este problema, ALMA usó el Atacama Compact Array, también conocido como Morita Array, la mayor contribución japonesa al proyecto. Sus antenas de menor diámetro y su configuración más compacta permiten obtener un campo de visión más amplio. Con los datos de este observatorio, los astrónomos pueden medir con precisión las ondas de radio de objetos que describen un ángulo amplio en el cielo.

Con ALMA, los astrónomos obtuvieron una imagen del efecto SZ de RX J1347.5-1145 con el doble de resolución y una sensibilidad diez veces superior a la de las observaciones anteriores. Esta es la primera imagen de un efecto SZ generada por ALMA, una imagen que se condice con las observaciones anteriores e ilustra mejor la distribución de la presión en el gas caliente. La imagen demuestra la gran capacidad de ALMA para observar el efecto SZ y revela que se está produciendo una colisión gigante en el cúmulo galáctico.

“El efecto SZ se predijo por primera vez hace cerca de 50 años”, explica Kitayama. “Es un efecto muy débil y ha sido muy difícil obtener imágenes de alta resolución. Gracias a ALMA, esta vez dimos un gran y esperado paso en la búsqueda de un nuevo camino para estudiar la evolución cósmica”.

El estudio “The Sunyaev–Zel’dovich effect at 5″: RX J1347.5−1145 imaged by ALMA” fue publicado en la edición del 23 de septiembre de 2016 de Publications of the Astronomical Society of Japan.

Fuente: ALMA

Descubren evidencia de planeta similar a “Tatooine”

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¿Alguna vez has deseado poder ver una doble puesta de Sol al estilo Star Wars?. Un grupo de astrónomos publicaron en la revista Nature el descubrimiento de fragmentos de rocas que podrían provenir de un planeta rocoso perteneciente a  un sistema estelar binario, es decir un sistema planetario que posee dos estrellas centrales en lugar de una. En otras palabras, se descubrió evidencia de la existencia de un planeta al estilo de Tatooine en nuestro Universo.

Interpretación artística del sistema Kepler 16B. Crédito: NASA/JPL.

Ya se han encontrado anteriormente otros planetas que orbitan sistemas binarios. El primero de ellos se llama Kepler 16B, descubierto en 2011, y desde entonces se han encontrado muchos otros. Sin embargo, pese al descubrimiento de estos exoplanetas, no querrías comenzar una granja de rocío en ninguno de ellos pues siempre se trataba de gigantes gaseosos. Esto se debe a que en los sistemas binarios la atracción gravitatoria de las dos estrellas puede dificultar la acreción del material sólido, necesaria para formar planetas rocosos. Los astrónomos pensaban que un planeta rocoso que orbitase un sistema binario al estilo de Tatooine era imposible… o al menos eso pensaban hasta ahora.

Telescopios Gemini Sur (arriba) y VLT (abajo), utilizados en el descubrimiento de los fragmentos rocosos. Crédito: ESO.

Utilizando dos telescopios situados en Chile, el observatorio Gemini Sur y el VLT (Very Large Telescope), los astrónomos descubrieron evidencia de la existencia de fragmentos rocosos provenientes de un asteroide orbitando alrededor de un sistema estelar muy muy lejano, llamado SDSS 1557. Al principio pensaron que estaban observando un sistema simple formado por una estrella enana blanca (un remanente estelar muy pequeño y denso que queda una vez que la estrella ha consumido todo su combustible). Sin embargo, luego se dieron cuenta que acompañando a esta enana blanca había una enana marrón, una especie de estrella “fallida” que no posee la masa suficiente como para desencadenar procesos de fusión en su interior, escondida dentro del polvo que rodeaba a la enana blanca.

La fuerza gravitatoria generada por la enana blanca es lo suficientemente intensa como para arrastrar polvo a su alrededor, lo cual cambia la longitud de onda de la luz que nos llega. Utilizando instrumentos especiales en los telescopios, el equipo de astrónomos pudo analizar estos corrimientos en la longitud de onda, proporcionando mucha información acerca de la composición química del polvo.

Interpretación artística de la enana blanca atrayendo polvo y fragmentos rocosos. Crédito: NASA/ESA.

Hasta el momento el material que se ha encontrado orbitando sistemas binarios estaba compuesto mayormente de hielo y carbono. Sin embargo, pareciese que los fragmentos rocosos encontrados en SDSS 1557 son ricos en elementos como silicio y magnesio, los cuales son componentes principales de planetas rocosos como la Tierra y Marte.

Basándose en la cantidad de polvo que midieron cayendo en la enana blanca, se piensa que el asteroide del que provinieron esos fragmentos tenía al menos cuatro kilómetros de diámetro. Si es posible la formación de un asteroide rocoso tan grande alrededor de un sistema binario significa que varios de estos objetos podrían haberse fusionado para formar un planeta rocoso también.

Este grupo de astrónomos planea para el próximo año utilizar el Telescopio Espacial Hubble para hacer una observación más detallada. Por suerte aún no se ha detectado nada que se parezca a una Estrella de la Muerte dentro de todo ese polvo…


Fuentes:

 

Las galaxias del universo temprano contenían menos materia oscura que las de la actualidad

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Curvas de rotación de galaxias

Representación de la rotación del disco de las galaxias en el universo temprano (derecha) y en la actualidad (izquierda). Crédito: ESO.

Vemos la materia normal como brillantes estrellas, refulgente gas y nubes de polvo. Pero la elusiva materia oscura no emite, absorbe o refleja la luz y sólo puede ser observada a través de sus efectos gravitacionales. La presencia de materia oscura puede explicar por qué las partes exteriores de galaxias espirales cercanas giran más rápido de lo que se esperaría si sólo estuvieran compuestas por la materia normal que podemos ver directamente.

Ahora, un equipo internacional de astrónomos dirigido por Reinhard Genzel, del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (Garching, Alemania), ha utilizado los instrumentos KMOS y SINFONI, instalados en el Very Large Telescope (VLT) de ESO, en Chile, para medir la rotación de seis galaxias masivas con formación estelar en el universo distante en el momento de máxima formación de galaxias, hace 10.000 millones de años.

Lo que descubrieron es intrigante: a diferencia de las galaxias espirales del universo actual, las regiones exteriores de estas galaxias distantes parecen girar más lentamente que las regiones más cercanas al núcleo, sugiriendo que hay menos materia oscura de lo esperado.

“Sorprendentemente, las velocidades de rotación no son constantes, sino que disminuyen de dentro hacia fuera en las galaxias”, comenta Reinhard Genzel, autor principal del artículo. “Probablemente haya dos causas para esto. En primer lugar, la mayoría de estas galaxias masivas tempranas está fuertemente dominada por materia normal, por lo que la materia oscura juega un papel mucho menos importante que en el Universo Local. En segundo lugar, estos discos tempranos fueron mucho más turbulentos que las galaxias espirales que vemos en nuestra vecindad cósmica”.

Ambos efectos parecen ser más marcados a medida que los astrónomos miran más lejos y más atrás en el tiempo, en el universo temprano. Esto sugiere que entre los 3.000 y 4.000 millones de años después del Big Bang, el gas en las galaxias ya se había condensado eficientemente en discos planos y rotantes, mientras que los halos de materia oscura alrededor de ellos eran mucho más grandes y estaban más dispersos hacia las zonas exteriores. Al parecer, la materia oscura necesitó miles de millones de años más para condensarse, por lo que su efecto dominante sólo se ve hoy en día.

Esta explicación es consistente con las observaciones que muestran que las primeras galaxias eran mucho más ricas en gas y más compactas que las galaxias actuales.

Un modelo detallado muestra que, en promedio, mientras la materia normal suele representar aproximadamente la mitad de la masa total de todas las galaxias, en los desplazamientos al rojo más elevados, la materia normal domina completamente la dinámica de las galaxias.

El artículo “Strongly baryon-dominated disk galaxies at the peak of galaxy formation ten billion years ago” es publicado en la edición del 16 de marzo de 2017 de la revista Nature.

Fuente: ESO