Apuntes científicos desde el MIT

Apuntes científicos desde el MIT

Este Blog empezó gracias a una beca para periodistas científicos en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Boston, donde pasé un año aprendiendo ciencia con el objetivo de contarla después. Ahora continúa desde Nueva York buscando reflexiones científicas en otras instituciones, laboratorios, conferencias, y conversando con cualquier investigador que se preste a compartir su conocimiento.

Sobre el autor

Pere Estupinya

. Soy químico, bioquímico, y un omnívoro de la ciencia, que ya lleva cierto tiempo contándola como excusa para poder aprenderla.
Sígueme en Facebook o a través de mi web pereestupinya.com.

Libros

S=EX2 S=EX2
En esta nueva aventura científica que recorre desde laboratorios y congresos de medicina sexual hasta clubs de sadomasoquismo o de swingers, Pere Estupinyà nos ofrece la obra más original y completa que ningún autor hispanohablante haya escrito nunca sobre la ciencia de la sexualidad humana.

El ladrón de cerebros La ciencia es la aventura más apasionante que puedas emprender.
En El Ladrón de Cerebros, Pere Estupinyà se infiltra en los principales laboratorios y centros de investigación del mundo con el objetivo de robar el conocimiento de los verdaderos héroes del siglo XXI —los científicos— y compartirlo con sus lectores. El Ladrón de Cerebros

Facebook

En honor a los agujeros negros pequeñitos

Por: | 08 de octubre de 2010

Cuando Nora me dijo que era astrofísica e investigaba agujeros negros le pregunté ilusionado: “¿De esos gigantes en el centro de las galaxias?”. La conversación con amigos en el restaurante Circa había sido distendida hasta el momento, pero de repente Nora sacó todo su carácter de mujer siciliana, y me reprendió como si hubiera cometido un crimen: “¡Ya estoy harta! sólo os preocupáis de los aburridos agujeros negros supermasivos... ¡Los estelares son más pequeños, pero mucho más interesantes!”

¿Había dos tipos diferentes de agujeros negros y yo sin enterarme? ¿en qué sentido unos eran más interesantes que los otros? ¿Qué era eso de las explosiones de Rayos Gamma que tanto insistía Nora? Para averiguarlo debía terminar mi copa, y visitar otro día a la Dra. Eleonora Troja en su oficina del Goddard Space Flight Center; la sede central de la NASA situada en las afueras de Washington DC y cuyo campus acoge nada más y nada menos que a 8.000 científicos e ingenieros.

No todos los agujeros negros son iguales

El concepto básico tras un agujero negro es muy sencillo: una concentración de masa tan descomunal, que absorbe todo lo que pase cerca de él y no deja escapar ni la luz.

Desde luego, son los objetos más misteriosos del Universo, y averiguar qué ocurre en el interior de esta singularidad de campo gravitatorio infinito, o qué le pasa exactamente a la materia cuando alcanza su horizonte de sucesos del que ya no hay vuelta atrás, o comprobar si las ecuaciones de la relatividad de Einstein todavía se cumplen en tan extrema deformación del espacio-tiempo, o si la física cuántica es capaz de describirlos mejor e incluso predecir que algún tipo de radiación sí escape de ellos, es uno de los más grandes enigmas de la cosmología actual en el que trabajan por un lado físicos teóricos mirando sólo ecuaciones matemáticas en sus ordenadores, y astrofísicos observando cómo se comporta la materia que los rodea.

Pero quédate tranquil@; no te alejas mucho de la realidad si simplemente te imaginas una región en el Universo de densidad casi infinita que lo absorbe todo y nos resulta invisible porque la fuerza de gravedad no deja escapar ningún tipo de radiación.

Pero ¿Cómo se forman estos monstruos? Esto nos lleva a los dos tipos de agujeros negros que matizaba Nora: los supermasivos de millones de masas solares, y los estelares de pocas decenas. “¿y no hay nada en medio?”, preguntarás (y pregunté). La respuesta que obtuve: “Podrían existir de intermedios, pero no tenemos ninguna evidencia concluyente, ni una hipótesis clara de su formación. Bien podría ser que sólo existieran estos dos tipos”.

Sobre los supermasivos, los astrofísicos creer que, especialmente en las primeras etapas del Universo cuando la concentración de materia era mucho mayor, los agujeros negros se pudieron formar por una simple acumulación de estrellas gigantes, gas, y polvo, hasta condensar formando un agujero negro que tras miles de millones de años absorbiendo materia se convertiría en esos gigantes que ocupan el centro de las galaxias.

Los estelares que estudia Nora tienen otro origen: Una estrella como mínimo 30 veces mayor que nuestro sol termina su actividad, su interior deja de generar energía por fusión nuclear, y sus capas externas empiezan a colapsarse hacia el centro. En un momento determinado estalla formando una supernova, expulsando la mayor parte del material estelar, pero dejando en el centro una cantidad de materia suficiente como para formar un pequeño agujerito negro, sólo y aislado, en un rincón del Universo sin que nadie le pueda observar. ¿En qué sentido decía Nora que el estudio de los agujeros negros estelares era más interesante? Porque resulta que gracias a las explosiones de Rayos Gamma que se emiten en el mismo instante del colapso estelar, pueden detectarse y estudiarse en el mismo momento de su formación. Cuando el satélite swift con que trabaja Nora detecta una explosión de Rayos Gamma (las más potentes en el Universo después del Big Bang), avisa y muchos otros telescopios apuntan a ese lugar concreto para detectar un completo rango de otras radiaciones que se emiten.

¿Por qué explotan las estrellas?

Imagínate esa estrella 10 veces mayor que nuestro Sol dando vueltas como una loca sobre su eje, apagándose, y empezando a colapsarse. En un momento determinado explota, y gracias a que estaba rotando sale disparado un chorro de rayos Gamma. Pero… “¿por qué explota formando una supernova?”, le pregunté a Nora. “Pues no está muy claro… se barajan diferentes posibilidades, pero parece que en algún momento del colapso debería formase en el centro algo parecido a una estrella de neutrones, y cuando el resto de materiales chocan en su superficie se producen unas reacciones inmediatas y muy localizadas de fusión nuclear que causarían la explosión y liberación de rayos Gamma. Después se formaría el agujero negro. Pero nadie sabe lo que ocurre exactamente”.

No olvides la expresión “Gamma-Ray Burst”. Aunque el origen de las explosiones de rayos gamma no esté del todo comprendido, desde hace relativamente poco se han convertido en una nueva herramienta para investigar el Universo. Por un lado, como cualquier otra radiación para averiguar detalles de las fuentes que los emiten. Pero por otro, su enorme intensidad nos permite localizar y estudiar los elementos más lejanos - tanto en tiempo como en distancia- que existen en el Universo. Por ejemplo, el año pasado se detectó el objeto más joven y distante nunca observado: una explosión ocurrida sólo 630 millones de años después del Big Bang, cuyos rayos gamma nos están llegando en la actualidad, y nos permite ver un objeto antiguo y situado a varios centenares de miles de millones de años luz de distancia (8.2 de redshift, era el dato de Nora).

Pasado, presente y futuro en las entrañas de la NASA

Que el equipo de prensa te acompañe por el interior del Goddard Space Flight Center de la NASA es un lujo. Te puedes encontrar con una réplica idéntica del Hubble que utilizan para hacer pruebas en tierra (foto1), o ingenieros trabajando en el telescopio James Webb (foto2) que en 2014 reemplazará al Hubble (extraoficialmente te confiesan que de ninguna manera alcanzarán esta fecha), u otro ingeniero cableando un satélite que monitoreará las lluvias en la Tierra (3), o los enormes tanques de vacío donde reproducen las condiciones del espacio para probar la resistencia de los satélites antes de lanzarlos (4).

Esto es el presente, y el trabajo del día a día. Pero vislumbras el futuro cuando dos entusiasmados investigadores te hablan de su trabajo con LISA, la misión internacional de la NASA y la ESA que cuando se ponga en marcha en algún momento de la década del 2020, podrá detectar ondas gravitacionales y abrirnos toda una nueva perspectiva del cosmos. “Si existen agujeros negros intermedios, LISA los detectará”, me explican, “realmente estudiar ondas gravitacionales será muchísimo más poderoso que cualquier otro nuevo telescopio que ahora podamos lanzar. Significará una manera de observar el Universo tan diferente, que… uff! Quien sabe qué veremos!”

Eso es el futuro. Y te das cuenta de lo mucho que en menos de un siglo ha cambiado nuestra imagen del Universo cuando caminando por un pasillo de la NASA te topas con dos pósters simulando un periódico de 1919 y otro de 1929. En portada del primero, el experimento del eclipse con que Eddington comprobó experimentalmente la relatividad general de Einstein, junto con la edad estimada del universo: infinito, y su tamaño: 300.000 años luz. En la edición del 1929 se mencionan los dos fabulosos descubrimientos de Edwin Hubble: la nebulosa de Andrómeda no formaba parte de nuestra galaxia (hasta ese momento se pensaba que la vía láctea era la única que existía), y el Universo no era estático sino que se estaba expandiendo. Eso implicaba que tuvo un principio, y debía ser mucho mayor. La edad estimada del Universo pasó a ser de 2 mil millones de años, y su tamaño de 280 millones de años luz.

Big Bang, radiación de fondo de microondas, antimateria, anisotropías, materia oscura, agujeros negros, energía oscura, planetas extrasolares… y mucho más, todo ha ido apareciendo más tarde en estas últimas décadas. Impacientes estamos de ver qué nos ofrecerán las venideras.

Qué difícil es no empezar hablando de una cosa y terminar con otra...

********
Contacto: [email protected] / Twitter: @Perestupinya Facebook group: Apuntes Científicos desde el MIT

Marc Hauser, y las miserias de la Ciencia

Por: | 01 de octubre de 2010

Estoy un viernes lluvioso del recién estrenado octubre en la Universidad de Harvard, justo frente al edificio del departamento de psicología donde un par de años atrás visité al reconocidísimo –hasta hace dos meses- psicólogo evolutivo Marc Hauser. Impresionado por su elocuencia, capacidad comunicadora, y originalidad de sus estudios con humanos y macacos sobre los orígenes evolutivos de la moralidad, durante mi estancia en Cambridge asistí regularmente a sus seminarios, y en varias ocasiones cité sus investigaciones en el blog.

Ahora resulta que Hauser, autor del libro “The Moral Mind”, habitual de charlas, programas de televisión , director de un extensísimo grupo de investigadores en Harvard, y considerado como uno de los científicos más prolíficos en el estudio científico de la naturaleza humana, ha quedado defenestrado para la práctica científica por haberse inventado resultados y coaccionado a algunos de sus alumnos para que modificaran sus datos hasta ajustarse a la tesis que él quería defender. Equivalente al caso más escandaloso de dopaje en deporte que podáis imaginar.

Las noticias aparecieron a principios del pasado agosto, pero estando rodeadas de cierto secretismo y claroscuros, quería venir hasta aquí para contrastar de primera mano con investigadores amigos hasta qué punto la situación era tan grave. Es muy grave. Más incluso de lo que me había imaginado. “Podría ir a prisión”, me llegó a decir una neurocientífica del MIT.

Cuentan que todo empezó cuando un grupo de sus postdocs envió una carta al decano de Harvard explicándole que Marc Hauser les obligaba a modificar resultados científicos, y que en varias ocasiones se los había inventado directamente. Esta acusación, en el mundo de la ciencia, es un pecado capital. Algo absolutamente intolerable. Harvard empezó una investigación interna, que concluyó con el anuncio de que efectivamente, Hauser había incurrido en mala conducta científica y varios de sus artículos publicados contenían resultados fraudulentos.

Hauser trabajaba en muchas líneas diferentes y colaboraba con gran cantidad de grupos. Parece que sus experimentos con humanos están limpios, pero un número indefinido de sus trabajos analizando la conducta de macacos y chimpancés han sido manipulados. Durante la investigación, misteriosamente algunos de sus videos de macacos habían desaparecido, y no se encontró registro de los datos de ciertos experimentos que decía haber realizado. Hauser tomó un año sabático justo antes de que la polémica explorara, y sólo hizo unas declaraciones públicas en las que sí reconoció haber cometido errores.

Harvard ha cerrado su laboratorio , y se rumorea que como gran parte de su financiación procede de fondos públicos otorgados por la National Science Foundation (NSF), va a ser juzgado por delito y acusado de cargos graves. También rumores, se dice que el FBI está investigando el caso.

Para los investigadores en su campo de trabajo, la noticia es mucho más que una decepción por los errores de alguien tan querido. Están escandalizados, y lo consideran un verdadero desastre. Primero porque Hauser era una referencia, un autor muy citado, y la retirada de algunos de sus artículos afecta a otras investigaciones relacionadas. Y segundo, por la imagen que se proyecta al público de la ciencia. En especial, de la psicología evolutiva.

De mi charla con Hauser, todavía recuerdo la insistencia que mostraba en defender que por primera vez en la historia estábamos utilizando el método científico para investigar a fondo la naturaleza humana. Hauser es un tipo encantador, y sin duda gran parte de la ciencia que ha realizado continúa siendo brillante, pero esta pureza de la metodología científica en el estudio de la naturaleza humana que comentaba, queda en entredicho. Ha salido muy tocada. A la psicología evolutiva se la acusa habitualmente de defender sus planteamientos sólo con la coherencia de sus historias. Por eso experimentos con macacos como los de Hauser tenían tanta relevancia. Ahora, por ejemplo, el Wall Street Journal decía que la propia psicología evolutiva merecía un “morality check”.

El caso de Hauser es impactante, pero ni mucho menos es el único. Hace dos semanas una premio Nobel de Harvard retiró dos de sus artículos científicos tras no poder reproducir los experimentos que había realizado uno de sus postdocs. Y hace una semana en Nature leíamos el sorprendente caso de una investigadora de la Universidad de Michigan que denunció que un compañero le contaminaba sus muestras por celos y competencia, pusieron cámaras en el laboratorio, y efectivamente le descubrieron boicoteando experimentos. Se respira un clima enrarecido en la ciencia.

Lo más grave es que cuando aquí en Harvard y en MIT comentas estos casos (y si hay científicos en la sala, por favor dadnos vuestra opinión), te responden un “no es de extrañar con la presión a la que estamos sometidos”. Ayer me decían: “La competencia es feroz. Aquí si no tienes un Science o un Nature no consigues plaza”. Este “aquí” no es exclusivo de Cambridge, desde luego. Y las posibles malas conductas científicas para conseguirlo, seguramente tampoco. La ciencia está a riesgo de perder la imagen de pureza que quizá algún día tuvo.

Nosotros continuaremos disfrutando de la ciencia como lo hacemos del arte; apreciando sus mejores obras y buscando la creatividad de las nuevas ideas. Nunca asumimos que todas fueran buenas, pero sí nos dejábamos llevar fácilmente por ellas. Ahora nos están forzando a ser cada vez más meticulosos.

********

Contacto: [email protected] / Twitter: @Perestupinya Facebook group: Apuntes Científicos desde el MIT

El País

EDICIONES EL PAIS, S.L. - Miguel Yuste 40 – 28037 – Madrid [España] | Aviso Legal