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Protocúmulo galáctico de hace 12.500 millones de años

ASTRONOMÍA

Situación de la galaxia HDF850.1. (Foto: © STScI y NASA)

Se sabe que la galaxia HDF850.1 es, en la época de su historia visible actualmente desde la Tierra, una de las galaxias más productivas en la formación de estrellas del universo observable, con un promedio de nuevas estrellas creadas cada año que equivale a mil estrellas con la masa del Sol. En cambio, hoy en día una galaxia común, como la nuestra, suele producir cada año como máximo una cantidad de nuevas estrellas que equivale en masa a una estrella como el Sol.
Recientemente, un equipo de astrónomos dirigido por Fabian Walter del Instituto Max Planck para la Astronomía ha logrado por primera vez determinar la distancia de la galaxia HDF850.1. La luz que nos llega de ella inició su viaje hace 12.500 millones de años, o sea cuando el universo tenía sólo 1.200 millones de años de edad.
La galaxia HDF850.1 fue descubierta en 1998. Durante más de una década, ha estado envuelta en el misterio, debido a que se desconocía su distancia y, en consecuencia, su lugar en la historia cósmica.
No obstante, el equipo de Fabian Walter ha conseguido resolver el enigma. Aprovechando las recientes mejoras del interferómetro de la meseta de Bure en Francia, que combina seis antenas de radio actuando como un gigantesco radiotelescopio milimétrico, los investigadores identificaron las líneas necesarias del espectro para obtener una medida precisa de la distancia, dando como resultado el citado valor de 12.500 millones de años-luz.
Una vez conocida la distancia, los investigadores también pudieron contextualizar la galaxia. Con datos adicionales de otros estudios, han sido capaces de demostrar que la galaxia es parte de lo que parece ser una forma primitiva de cúmulo de galaxias, uno de los sólo dos protocúmulos galácticos de este tipo conocidos hasta la fecha.
Una combinación con observaciones obtenidas en el observatorio VLA (Very Large Array), rebautizado recientemente como Karl G. Jansky VLA, en honor a Karl G. Jansky, considerado el fundador o uno de los fundadores de la radioastronomía, ha revelado que una gran fracción de masa de la galaxia está en la forma de materia apta para la formación de estrellas. La fracción es mucho mayor que la presente en las galaxias de nuestro vecindario cósmico.

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Un experimento de la ESA en Tenerife bate el récord mundial de teleportación cuántica

FÍSICA

(Foto: ESA)

Investigadores de Austria, Canadá, Alemania y Noruega, con financiación de la ESA, han logrado transferir las propiedades físicas de una partícula de luz, un fotón, a otra partícula mediante teleportación cuántica, estableciendo así un vínculo que cubre los 143 Km que separan el telescopio Jacobus Kapteyn, en la isla canaria de La Palma, y la Estación Óptica de Tierra de la ESA en Tenerife, de España ambas islas.
Los resultados se publican esta semana en la revista científica Nature.
Ambas partículas deben antes 'entrelazarse'. Una vez hecho esto, la medida de una determinada propiedad física, como la polarización o el espín, generará el mismo resultado en ambas partículas, independientemente de cuán alejadas están y sin que se transfiera físicamente ninguna otra señal entre ellas.
La teleportación cuántica no es copiar, en el sentido más estricto del término, puesto que el acto de transferir información de una partícula a otra destruye la partícula original -sus características se transfieren a la partícula entrelazada-.
Albert Einstein se refirió al fenómeno del entrelazamiento cuántico como una "espeluznante acción a distancia", pero se trata de un fenómeno físico documentado y fundamental en una futura generación de ordenadores ultrapotentes, basados en la teleportación de bits cuánticos o qubits. También es esencial en sistemas inviolables de comunicación encriptada.
"Este logro allana el terreno hacia las comunicaciones cuánticas a larga distancia", ha explicado Eric Wille, supervisor del proyecto para la ESA.
"La primera teleportación cuántica tuvo lugar en condiciones de laboratorio. El desafío aquí ha sido mantener el entrelazamiento entre ambos fotones a una distancia de 143 Km, a pesar de las perturbaciones de las condiciones atmosféricas".
El experimento hubo de ser diseñado con el máximo cuidado, pues exigía una relación señal-ruido muy baja.
Se instalaron detectores de fotones muy sensibles, y se sincronizó los relojes en las estaciones de origen y de destino con una precisión de 3.000 millonésimas de segundo.
Con esto último los investigadores se aseguraban de que se detectaban los fotones correctos -la precisión máxima que proporciona la señal GPS es de 10.000 millonésimas de segundo-.
Los equipos tuvieron que esperar casi un año, después del fallo de un primer intento debido al mal tiempo.
Los dos telescopios están localizados en terreno volcánico, a 2.400 metros de altura, y deben hacer frente a condiciones meteorológicas duras para este tipo de medidas, como viento, lluvia, nieve y tormentas de polvo.
El experimento finalmente tuvo lugar en mayo pasado, y se logró establecer un nuevo récord en cuanto a distancia de la teleportación.
"El siguiente paso será conseguir la teleportación con un satélite en órbita, para demostrar que la comunicación cuántica es posible a escala global", ha comentado Rupert Ursin, de la Academia Austriaca de Ciencias.
La campaña de medición entre islas se llevó a cabo en el marco del Programa de estudios Generales de la ESA para demostrar que es posible la teleportación cuántica para futuras misiones espaciales.
El experimento es también un excelente ejemplo de cómo los científicos de diferentes Estados Miembros de la ESA pueden aunar fuerzas y llevar a cabo experimentos extraordinarios con la Estación Óptica de Tierra de la ESA.

Fuente: ESA

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Segunda salida espacial en una semana

ASTRONÁUTICA

(Foto: NASA TV)

A la segunda fue la vencida. Una vez examinadas las razones técnicas por las que la instalación de la unidad MBSU-1 quedó abortada durante el paseo espacial realizado la semana pasada, los astronautas Suni Williams y Aki Hoshide salieron de nuevo al exterior de la estación espacial internacional y completaron la tarea, esta vez con éxito.
La EVA o salida extravehicular duraría mucho menos en esta ocasión. Los ingenieros en tierra habían trazado un plan y proporcionaron a los astronautas toda la información necesaria, recomendando estrategias y el uso de herramientas. Debido a que el problema había desconectado a un grupo de paneles solares y que su energía no estaba pudiendo ser aprovechada por el complejo orbital, los preparativos para la nueva salida se hicieron a toda velocidad, pero con el convencimiento de que el fallo había sido comprendido. Williams y Hoshide despresurizaron el módulo Quest a las 11:01 UTC del 5 de septiembre y salieron poco después por su escotilla. Inmediatamente, se dirigieron al lugar donde se encontraba la unidad MBSU-1, en el segmento S0, retirándola para tener acceso a la zona de anclaje, donde trabajaron duro para soltar un tornillo. Los técnicos creen que la presencia de limaduras y otros cuerpos extraños impidieron el correcto asentamiento de la unidad, de modo que los astronautas dedicaron una hora a la limpieza del equipo. Poco más de 4 horas después de haber salido al exterior, la MBSU-1 volvía a estar en su sitio, esta vez correctamente instalada, y se pudo restaurar el paso de electricidad.
Los astronautas completaron su EVA cambiando una cámara en el brazo robótico SSRMS (Canadarm-2). Finalmente, regresaron al interior del módulo Quest, dando por terminada la salida, que duró 6 horas y 28 minutos.
Tras la exitosa operación, Williams se ha convertido en la mujer astronauta con más experiencia extravehicular, totalizando 44 horas y 2 minutos en el exterior, a lo largo de 6 EVAs.
La estación vuelve a disponer del grupo de dos paneles solares americanos que había quedado desconectado, lo cual es una buena noticia, pero durante los últimos días se ha producido otro fallo, esta vez en la caja DSCU-3A, que ha desconectado otro de los paneles. Los ingenieros deberán estudiar cómo resolver el asunto, que probablemente requerirá la sustitución de la unidad. Mientras, un experimento importante como el espectrómetro AMS-02 perderá tres horas de actividad diaria.

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=rEGY52slNqw&feature=player_embedded[/youtube]

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Más especies de dinosaurios por la aparición de montañas y un mar interior

GEOLOGÍA

Diversificación de algunos tipos de dinosaurios debido a los cambios en el nivel del mar y a la aparición de montañas. (Foto: Lindsay Zanno)

El proceso de ascenso de las Montañas Rocosas y la aparición de un mar interior o canal que dividió a Norteamérica pudieron acelerar la evolución hacia el surgimiento de nuevas especies de dinosaurios, según las conclusiones a las que se ha llegado en una nueva investigación.
Lo anterior podría explicar la existencia, en la Norteamérica de hace poco más de 65 millones de años, de ciertos patrones evolutivos y migratorios en dinosaurios con pico parecido al de los patos y en dinosaurios con cuernos.
Durante décadas, los paleontólogos han encontrado gran variedad de dinosaurios en rocas que datan de alrededor de hace 75 millones de años, pero parece que hasta justo antes de que el asteroide que presumiblemente exterminó a los dinosaurios cayera a la Tierra a finales del Cretácico, existían menos especies en América del Norte. La razón de esta discrepancia en la diversidad de los dinosaurios nunca había sido explicada adecuadamente.
El equipo de Terry Gates, de la Universidad de Ohio en Estados Unidos, buscó posibles respuestas en el registro geológico del oeste de Norteamérica. Los investigadores examinaron tendencias en la formación de océanos y montañas hace entre 80 y 70 millones de años, cuando se produjo una aparente explosión de especies de dinosaurios, y posteriormente, cuando las especies se volvieron menos diversas.
Lo encontrado describe un cambio geológico acentuado.
Desde principios y hasta mediados del Cretácico, ciertas fuerzas geológicas elevaron la zona oeste del actual territorio de Estados Unidos, creando una gran cordillera (las Montañas Sevier) que se extendía formando una línea desde el sur de dicha zona hasta el territorio actual de Alberta, Canadá. El área ubicada justo al este de la nueva cordillera descendió, creando en América del Norte un mar poco profundo, parecido en algunos aspectos a un gran canal, que inundó el continente desde el Ártico canadiense hasta el Golfo de México.
Esta especie de mar interior dividió al continente en tres grandes islas, ubicadas en el norte, el este y el oeste, que estaban densamente pobladas por dinosaurios. Los dinosaurios del oeste vivían en una isla conocida como Laramidia. La mayoría de los hallazgos fósiles de la región ha sido realizada en el área que constituía la porción norte de la isla, en lugares como Alberta, Dakota del Sur y Montana, aunque recientemente se han encontrado dinosaurios en zonas que formaron parte del sur de Laramidia.
Los nuevos hallazgos han ayudado a ilustrar cómo los dinosaurios evolucionaron en una isla con una geografía que cambiaba de modo notable. El ascenso de las Montañas Sevier y el crecimiento del mar interior hicieron encoger el hábitat de los dinosaurios en Laramidia. Posteriormente, una de las placas tectónicas bajo la corteza de Norteamérica cambió de posición, haciendo surgir otra cordillera más hacia el este, que más tarde evolucionaría hasta convertirse en las actuales Montañas Rocosas.
En aquel entonces, parece que barreras geográficas, y probablemente también ecológicas, creadas por el surgimiento de cordilleras y el mar interior, hicieron que las poblaciones norteña y sureña de dinosaurios con pico parecido al de los patos y con cresta y de dinosaurios con cuernos, ambos tipos herbívoros, quedaran aisladas. Los investigadores plantean la hipótesis de que ese aislamiento facilitó una rápida especiación e incrementó la diversidad en estos animales.
Las nuevas especies de dinosaurios con pico parecido al de los patos y de dinosaurios con cuernos aparecieron a un ritmo muy rápido durante el breve periodo en que coexistieron las cordilleras y el mar interior. Aislar las poblaciones hace que en las especies puedan evolucionar nuevas características de manera más rápida.
Finalmente, sin embargo, el continuado proceso de ascenso de las Montañas Rocosas remodeló lo suficiente el terreno como para hacer desaparecer el mar interior. Gates, Albert Prieto Márquez y Lindsay Zanno argumentan que este segundo cambio geológico importante puso a disposición de los dinosaurios con cuernos y los dinosaurios con pico parecido al de los patos un territorio mucho más amplio en el que vivir, lo que, a su vez, redujo drásticamente la velocidad de aparición de nuevas especies en la región.

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El límite del sistema solar se le resiste a la ‘Voyager 1’

ASTRONÁUTICA

Los nuevos datos indican que, al contrario de lo que se pensaba, la sonda no está a punto de cruzar la frontera del sistema solar. (Imagen: NASA)

Un estudio de la Universidad Johns Hopkins de Maryland (EEUU) concluye que la sonda espacial Voyager 1, lanzada el 5 de septiembre de 1977, no está tan cerca de la heliopausa (el límite donde desaparece el viento solar y comienza el medio interestelar) como consideraban los científicos.
La Voyager 1 está ahora en la heliofunda –la región anterior a la heliopausa– donde el viento solar disminuye y se empiezan a manifestar los efectos del medio interestelar. En esta zona de transición es en la que se supone que el plasma solar se desvía de su trayectoria radial a otra meridional.
Pero desde 2011, la sonda Voyager 1 se fue reorientando periódicamente para medir este flujo norte-sur, y los resultados muestran que no existe viento meridional significativo. Los nuevos datos indican que, al contrario de lo que se pensaba, la sonda no está a punto de cruzar la frontera del sistema solar.
La investigación, dirigida por Robert Decker, sugiere que nuestro conocimiento de los límites del sistema solar debería ser reconsiderado, y apunta también que quizá sea necesaria una nueva formulación teórica de la interacción del viento solar con el medio interestelar.
La Voyager 1 se encuentra actualmente a casi 120 Unidades Astronómicas del Sol (una Unidad Astronómica equivale a la distancia entre la Tierra y el Sol, unos 150 millones de kilómetros). La nave fue lanzada como parte de la misión interestelar Voyager, junto con la sonda Voyager 2, hace justo ahora 35 años.
Inicialmente, la misión de estas dos sondas era la exploración de Júpiter y Saturno, y después de diversos descubrimientos en estos planetas, el proyecto se prorrogó. La sonda Voyager 2 exploró además Urano y Neptuno, y posteriormente las dos continuaron su viaje para conocer mejor las fronteras del sistema solar.

Fuente: SINC

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Las bacterias cooperan para luchar contra otras

MICROBIOLOGÍA

Bacterias marinas Vibrionaceae cholerae. (Imagen: Wikipedia)

Cuando hablamos de estructura social, las poblaciones de bacterias no son tan diferentes de las poblaciones de otros organismos. Un nuevo estudio, publicado esta semana en la revista Science, demuestra que en estado salvaje las bacterias forman unidades sociales y cooperativas que compiten contra otras poblaciones de bacterias.
Estos microorganismos pueden tener una estructura social similar a la de animales y plantas, es decir que “algunos individuos dentro de las poblaciones realizan funciones que benefician potencialmente al grupo”, señala a SINC Martin F. Polz, uno de los autores del estudio e investigador en el departamento de Ingeniería Civil y Medioambiental del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, en EEUU).
“Nunca antes se habían observado estas interacciones entre bacterias en estado salvaje”, afirma Polz, quien destaca que estas poblaciones “están organizadas con principios más unificadores de lo que se creía”.
El equipo analizó las interacciones dentro y entre las poblaciones de bacterias oceánicas pertenecientes a la familia de las Vibrionaceae, que incluye las especies responsables del cólera. Los investigadores examinaron su diversidad genética y determinaron que sólo un puñado de miembros de cada población produce antibióticos (un arma contra otros grupos de microorganismos), pero todos los demás miembros de su población son resistentes.
Hasta ahora los científicos suponían que esos antibióticos beneficiaban más a los individuos productores, que matan a ‘un pariente cercano’ para no coincidir en el nicho y para obtener el acceso máximo de recursos. Se consideraba que esta parte de las poblaciones se guiaban por dinámicas egoístas y centradas en la defensa de sus propios genes.
“Pero lo que demuestra el estudio es que a primera vista estas interacciones parecen beneficiar a todo el grupo, y los antibióticos funcionan como un bien público”, apunta Polz. Los nuevos hallazgos, por tanto, revelan una estructura total de las poblaciones bacterianas más organizada de lo que se pensaba.
El trabajo aporta una nueva dimensión a la función de los antibióticos en poblaciones naturales, libres del uso antropogénico, y subraya que existe una larga lista potencial de recursos de antibióticos en la naturaleza.
“Hasta la fecha, la mayoría de los antibióticos comerciales procedían de una sola familia de bacterias del suelo. Pero si las interacciones en una familia de bacterias marinas que hemos demostrado están presentes en otras familias, podemos encontrar una gran diversidad de nuevos antibióticos, algunos de ellos podrían ser incluso útiles para luchar contra infecciones humanas”, destaca a SINC el experto.
A pesar de que las bacterias que no producen antibióticos y son resistentes son “traidoras” –no sufren el desgaste de producirlos pero se benefician de ellos–, existen beneficios globales para los productores.
“No sabemos por ahora cuáles son, pero una explicación es que los productores de antibióticos también podrían ser infieles con otros bienes públicos (como los nutrientes producidos por un individuo que beneficia a otro)”, plantea el investigador.

Fuente: SINC

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¿Huellas de ascendencia neandertal en europeos y asiáticos?

ANTROPOLOGÍA

Recreación artística de una mujer neandertal. (Imagen: NASA)

Una nueva investigación ofrece una explicación alternativa al origen de las huellas genéticas atribuidas en los últimos tiempos a casos de reproducción de humanos anatómicamente modernos con neandertales.
En los dos últimos años, varios estudios han propuesto los cruces entre dichos humanos y neandertales como la causa directa de tales huellas genéticas.
Las evidencias genéticas obtenidas por diversas investigaciones indican que, como promedio, los euroasiáticos y los neandertales comparten entre un 1 y un 4 por ciento de su ADN. En cambio, el genoma de los africanos prácticamente no tiene similitud alguna con el genoma neandertal.
En varios estudios se llegó a la conclusión de que estas diferencias debían ser explicadas por la hibridación producida cuando los humanos anatómicamente modernos salieron de África y se reprodujeron con los neandertales que ya habitaban en Europa.
Sin embargo, un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido ha proporcionado una explicación alternativa para estas similitudes genéticas. El equipo de Andrea Manica y Anders Eriksson ha llegado a la conclusión de que las citadas similitudes genéticas entre euroasiáticos y neandertales también son compatibles con escenarios hipotéticos en los que no se hubiera producido tal grado de hibridación.
Los autores del estudio recomiendan por tanto cautela en la interpretación de las similitudes genéticas en los contextos estudiados, y aconsejan adoptar métodos más fiables para determinar el grado de hibridación causado por los cruces entre neandertales y humanos anatómicamente modernos.

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Lanzamiento desde la India

ASTRONÁUTICA

(Foto: ISRO)

Un cohete PSLV-CA colocó en órbita el 9 de septiembre a un satélite francés de teledetección y recursos terrestres. El Spot-6, continuador de la conocida saga que durante años ha proporcionado gran cantidad de información óptica sobre la superficie de la Tierra, observará nuestro suelo con una resolución de 1,5 metros.
El despegue ocurrió a las 04:23 UTC, desde el centro espacial Satish Dhawan, en la India. La misión, controlada por la agencia ISRO a través de su representante Astrix, situó a su carga en la órbita polar heliosincrónica esperada. El Spot-6 operará a unos 700 km de altitud. Se trata de un vehículo de 712 kg de peso, construido por la compañía EADS Astrium sobre una plataforma AstroSat-500 Mk.II. Junto al Spot-7, que volará en 2014, capturará imágenes que serán comercializadas a través de Astrium Geo-Information Services. Los Spot han sido financiados de forma privada, a deferencia de la familia Pleiades, que es propiedad del Gobierno francés.
Además del Spot-6, el cohete transportó un minisatélite de 15 kg llamado PROITERES (Project of OIT Electric-Rocket-Engine Onboard Small Space Ship), propiedad del instituto de tecnología de Osaka de Japón. Como su nombre indica, se utilizará para ensayar un sistema de propulsión eléctrica, además de estudiar diversas técnicas de comunicaciones, que transmitirán las imágenes enviadas por una cámara instalada a bordo.
Por último, la etapa superior del cohete PSLV-CA (C21) llevó una carga tecnológica adicional llamada mRESINS (mini Redundant Strapdown Inertial Navigation System). Su objetivo ha sido probar una versión avanzada de la aviónica de navegación, que actuó en paralelo a los sistemas tradicionales.
El vuelo ha sido también el vuelo espacial número 100 llevado a cabo por la India, y el número 22 de la historia para el PSLV desde 1993.
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=dD7Ka5Bve7w&feature=player_embedded[/youtube]

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Microorganismos para evitar la corrosión en estructuras metálicas

CIENCIA DE LOS MATERIALES

Miembros del grupo de trabajo del proyecto BIOCORIN en Inbiotec, de izquierda a derecha: Rosma Pérez Redondo, Carlos García-Estrada, Carlos Barreiro Méndez, Silvia Albillos García y Ricardo Vicente Ullán. (Foto: Inbiotec)

El Instituto de Biotecnología de la Universidad de León, INBIOTEC, en España, participa en un proyecto europeo que tiene como objetivo desarrollar un producto biotecnológico que evite la corrosión de estructuras metálicas de todo tipo, desde puentes a tuberías subterráneas. Nueve socios, entre los que se encuentran empresas y centros de investigación de seis países de Europa (España, Alemania, Grecia, Italia, Eslovenia y Países Bajos), forman parte de esta iniciativa denominada BIOCORIN, nuevos recubrimientos para inhibir la corrosión en superficies metálicas, que está liderada por la compañía española Acciona Infraestructuras y que se propone emplear microorganismos protectores frente a otros que generan el deterioro.
Para llevar a cabo el mantenimiento de las estructuras metálicas, hoy en día se emplean pinturas que contienen biocidas que generan contaminación tanto en su elaboración como en su uso y cuya duración no resulta muy rentable. Por eso, el propósito de este trabajo financiado dentro del VII Programa Marco de la Unión Europea, es “usar alternativas más sostenibles económica y medioambientalmente con respecto a las actuales tecnologías”, explica a DiCYT el investigador de INBIOTEC Ricardo Vicente Ullán.
En buena medida, el deterioro puede estar provocado por bacterias, levaduras y hongos, así que la idea es encontrar otros microorganismos antagonistas que puedan combatirlos, sustituyendo a los compuestos químicos que se utilizan en la actualidad. Los microorganismos que inducen la corrosión (MIC para los especialistas) “se adhieren a la superficie metálica y secretan compuestos que aceleran el proceso de corrosión”, explica. Generalmente, forman una cubierta y a su acción, principalmente en ambientes marinos, se suman la de ciertos invertebrados hasta que acaban por corromper cualquier estructura que tenga elementos metálicos.
El papel de INBIOTEC en este proyecto se centra, precisamente, en la identificación de los microorganismos, tanto de los que dañan las infraestructuras, como los que podrían ser seleccionados para combatirlos. Los científicos ya tienen algunas pistas: “Estamos en una fase de estudio, pero ya hay cierta bibliografía al respecto”, comenta el investigador.
El centro tecnológico de León ha recibido muestras metálicas corroídas en condiciones climáticas muy diferentes para analizar los microorganismos que han intervenido en dicho proceso de corrosión. El objetivo es estudiar superficies deterioradas en los climas mediterráneo, atlántico, continental y oceánico a partir de los materiales que llegarán desde localizaciones muy diversas, “desde Madrid a Galicia y desde Italia al Mar del Norte”.
A partir del análisis de todas las muestras recibidas, “estudiaremos qué poblaciones microbianas existen y qué efectos tienen sobre las superficies metálicas, desde los que causen daños más leves a los más extremos”, explica Ricardo Vicente Ullán. Los científicos no descartan ninguna hipótesis: los microorganismos que corrompen el metal en una determinada localización podrían no estar presentes en otro contexto o no ejercer los mismos efectos e incluso microorganismos antagonistas podrían compartir un mismo nicho ecológico. Por eso, el objetivo es aislar tanto a los perjudiciales como a los que potencialmente tienen propiedades anticorrosivas y producir estos últimos para el fin deseado. Una vez concluida esta fase del trabajo, el proyecto pretende elaborar un sol-gel que pueda ser aplicado sobre las superficies metálicas en forma de recubrimiento y que integre los microorganismos protectores. Estos secretan sustancias antibióticas y antifúngicas que combaten los agentes corrosivos.
Cuando se disponga del nuevo producto, el proyecto aún no habrá finalizado, será necesario comprobar su efectividad en los diferentes climas europeos y en estructuras de ingeniería civil como viaductos, conducciones de aguas residuales y sanitarias, oleoductos, instalaciones portuarias, aeropuertos o ferrocarriles. Será una fase de demostración que, si transcurre tal y como esperan los científicos, sería la antesala de la explotación comercial del producto.
Para completar todo este ciclo de investigación, los integrantes del consorcio disponen de tres años y medio de trabajo por delante, puesto que el proyecto BIOCORIN tiene previsto concluir en agosto de 2015. De los cuatro millones de euros con los que está dotado este proyecto del área Eco-Innovation del VII Programa Marco, casi medio millón corresponde a INBIOTEC, lo que da idea de la importancia de esta iniciativa que pretende lograr un producto que en principio podría ser más caro que las pinturas convencionales pero que a largo plazo puede ahorrar millones de euros.

Fuente: José Pichel Andrés/DICYT

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Cúmulo enorme de galaxias en la infancia del universo

ASTRONOMÍA

El descubrimiento reciente, a 10.000 millones de años-luz de distancia, del cúmulo de galaxias más masivo detectado tan lejos, ofrece una perspectiva poco usual del universo de 10.000 millones de años atrás.
Otro rasgo infrecuente de este cúmulo es que está actuando como lente gravitacional. Se llama lente gravitacional al fenómeno que se produce cuando un objeto masivo en el espacio, por ejemplo ese cúmulo de galaxias, cruza, desde la perspectiva visual de la Tierra, por delante de una estrella, galaxia u otro objeto luminoso que brilla en el fondo, mucho más lejos. El fuerte tirón gravitatorio del objeto masivo curva los rayos luminosos del objeto distante situado detrás y magnifica la imagen como lo hace una lente óptica. Eso permite a los astrónomos ver al objeto más distante con una resolución muy superior a la que sería posible sin el efecto de lente gravitatoria.
Este efecto no había sido nunca antes detectado actuando detrás de un cúmulo de galaxias tan lejano.
El descubrimiento de este singular cúmulo es obra del equipo del astrónomo Anthony Gonzalez, de la Universidad de Florida en Estados Unidos.
La masa del cúmulo es notable debido a su antigüedad, 10.000 millones de años, lo que significa que ya existía cuando el universo tenía sólo una cuarta parte de su edad presente. Los modelos aceptados hoy en día sobre cómo evolucionó el universo sugieren que existían pocos de estos cúmulos cuando el universo era tan joven. Eso significa que los astrónomos han tenido mucha suerte al encontrar este cúmulo, o bien que los cúmulos de esta clase fueron más abundantes de lo creído en el universo arcaico.
Los investigadores encontraron inicialmente el cúmulo usando el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA. Pero las primeras evidencias de la acción del cúmulo como lente gravitacional las obtuvieron al analizar unas imágenes captadas en el año 2010 por el Telescopio Espacial Hubble. Los astrónomos utilizaron datos del Conjunto de Radiotelescopios CARMA en California y el satélite astronómico Chandra de rayos X, de la NASA, para verificar de forma independiente su masa y su distancia aproximadas.

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Los terremotos de los últimos mil años en Europa

GEOLOGÍA

Mapa de terremotos. (Foto: © GFZ)

Conocer el verdadero nivel de riesgo sísmico de un determinado sitio es vital a la hora de planificar el desarrollo urbanístico y escoger los diseños arquitectónicos más adecuados. Pero determinar ese nivel de riesgo sísmico no es tan fácil como podría parecer.
Los terremotos se suceden con muy distintas frecuencias, lo cual significa que en algunas regiones los terremotos fuertes se producen a intervalos de cientos de años. La baja frecuencia de estos terremotos puede causar una falsa impresión de seguridad que enmascara al verdadero grado de riesgo. A esa situación también contribuye el hecho de que las mediciones sísmicas de grandes terremotos efectuadas con instrumental razonablemente fiable existen sólo para el último centenar de años, y que en el caso de los seísmos más pequeños sólo hay mediciones fiables para el último medio siglo.
Por tanto, la única manera de evaluar el riesgo real es mediante el análisis de relatos históricos de terremotos, abarcando un periodo de tiempo lo bastante largo, por ejemplo un milenio.
En lo que es una iniciativa pionera, especialistas del Centro Alemán de Investigación en Geociencias (GFZ) han creado un catálogo de terremotos acaecidos en Europa y en la región del Mediterráneo durante el último millar de años. Este catálogo incluye cerca de 45.000 terremotos.
El nuevo catálogo, confeccionado por el equipo de Gottfried Grünthal del GFZ, abarca un área que se extiende desde las Islas Azores hasta el Mar Caspio, y desde el Sahara hasta el Cabo Norte en Noruega.
En el catálogo se ha tenido un especial cuidado en corregir datos históricamente erróneos sobre terremotos antiguos. En muchos casos, esos errores se deben a equivocaciones en la redacción o transcripción de crónicas, en equivalencias de fechas, y en otros aspectos que se prestan a confusión.
Este catálogo proporciona datos razonablemente fiables para la evaluación del riesgo de terremotos, así como de tsunamis generados por algunos de ellos. Además, es una base sólida para muchas otras investigaciones geocientíficas y para algunas de otros campos.

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Rastreando el origen de la leyenda de Sansón

ARQUEOLOGÍA

El “sello de Sansón”. (Foto: Raz Lederman, Tel Beth Shemesh Excavations)

Sansón, dotado de una fuerza casi sobrehumana, protagoniza numerosos relatos de gestas heroicas de la antigüedad recogidas en el folclore hebreo. Su figura ha trascendido muchas fronteras, ha sido representado en artes como la literatura, la pintura o el cine, y forma parte de la cultura popular, junto a otros héroes mitológicos de gran fuerza física o al menos destreza en la lucha, como por ejemplo Hércules y San Jorge (el soldado, presente en numerosas culturas y con múltiples nacionalidades, que logró matar a un dragón).
Unos investigadores de la Universidad de Tel Aviv han descubierto un sello, de 15 milímetros de diámetro (aproximadamente media pulgada), que parece mostrar una figura humana al lado de un león. El hallazgo lo han hecho en el yacimiento arqueológico de Beth Shemesh, ubicado entre las ciudades bíblicas de Zora y Estaol, donde la tradición dice que Sansón nació, creció y finalmente fue enterrado al morir.
La escena grabada en el sello, el período de tiempo y la ubicación del descubrimiento, apuntan a una probable referencia a la historia de Sansón, entre cuyas hazañas figura la de derrotar a un león en una lucha cuerpo a cuerpo, sin armas.
El sello estudiado por Zvi Lederman y Shlomo Bunimovitz, del Departamento de Arqueología y Civilizaciones Antiguas de Oriente Próximo en la Universidad de Tel Aviv, quienes dirigen los trabajos de excavación en el citado yacimiento arqueológico de Beth Shemesh, fue descubierto en el suelo de lo que queda de una antigua casa, y los arqueólogos han determinado que data del siglo XII a.C.
Si, tal como parece, lo que muestra el sello es la representación del encuentro entre un hombre y un león, entonces este sello podría demostrar que la leyenda de Sansón ya existía en la región de Beth Shemesh durante ese período de tiempo.
Aunque el sello no revela cuándo fueron escritas originalmente las historias de Sansón, ni aclara si Sansón es sólo un personaje mitológico o si por el contrario su leyenda se inspiró en un personaje histórico, el hallazgo puede ser de gran ayuda para anclar el nacimiento de la leyenda en un contexto histórico y arqueológico.

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La conectividad de la corteza prefrontal lateral, otro factor de la inteligencia

NEUROLOGÍA

La fortaleza de las vías neurales que conectan la corteza prefrontal lateral izquierda con el resto del cerebro puede explicar otro 10 por ciento de las diferencias individuales en la inteligencia. (Foto: WUSTL/ Michael Cole)

En lo que a inteligencia respecta, ¿qué factores distinguen al cerebro de las personas excepcionalmente inteligentes del de las personas promedio?
Tal como se ha sospechado durante mucho tiempo, el tamaño total del cerebro tiene cierta importancia, ya que representa cerca del 6,7 por ciento de la variación individual en la inteligencia. También se ha identificado que la corteza prefrontal lateral del cerebro, una región situada justo detrás de la sien, es un centro crítico para el procesamiento mental de alto nivel, ya que los niveles de actividad allí predicen otro 5 por ciento de la variación individual en la inteligencia.
Ahora, una nueva investigación de la Universidad de Washington en San Luis sugiere que la fortaleza de las vías neurales que conectan la corteza prefrontal lateral izquierda con el resto del cerebro puede explicar otro 10 por ciento de las diferencias individuales en la inteligencia.
Estos resultados hacen de la "conectividad global del cerebro" un nuevo enfoque para comprender la inteligencia humana.
El estudio realizado por el equipo de Michael W. Cole y Todd Braver es el primero en proporcionar pruebas contundentes de que las conexiones neurales entre la corteza prefrontal lateral y el resto del cerebro hacen una contribución destacada y especial al procesamiento cognitivo sobre el que se basa la inteligencia humana.
Hay evidencias de que la corteza prefrontal lateral es la región cerebral que "recuerda" (mantiene) los objetivos e instrucciones que ayudan a seguir haciendo las cosas que hacen falta cuando se trabaja en una tarea. Por tanto, tiene sentido que el hecho de que esta región se comunique eficazmente con otras del cerebro ayude a ejecutar las tareas de forma inteligente.
Aunque otras regiones del cerebro hacen su propia contribución especial al procesamiento cognitivo, la corteza prefrontal lateral es la que ayuda a coordinar estos procesos y a mantener la atención en la tarea que se realiza, de modo muy similar a como el director de una orquesta coordina las interpretaciones de los músicos.

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Reconstrucción del papel que tuvo una supernova en la creación de nuestro sistema solar

ASTRONOMÍA

Frente de onda de choque con forma parabólica. (Foto: UCSB)

En el Gran Drama Cósmico que se representa en el universo, la vida y la muerte están estrechamente entrelazadas. La destrucción de una estrella puede ser lo que active la creación de otra. Cada vez parece estar más claro que el Sol, la Tierra y los demás planetas de nuestro sistema solar existen gracias a la muerte de una estrella que al estallar en forma de supernova le dio el empujón final a ese proceso de creación estelar y planetaria gracias al cual existimos.
Durante décadas, se ha venido creyendo que una onda de choque generada por una explosión estelar en forma de supernova promovió la formación de nuestro sistema solar. Según esta teoría, la onda de choque inyectó, dentro de una nube de polvo y gas, material expulsado por la supernova, y esto hizo que la nube así enriquecida se condensase, formando el Sol y los planetas a su alrededor. Ahora, un nuevo estudio proporciona los primeros modelos plenamente tridimensionales (en 3-D) para explicar cómo este proceso pudo desarrollarse.
En un trabajo previo con modelos sobre posibles variantes del proceso de creación de nuestro sistema solar, Alan Boss y Sandra Keiser, del Instituto Carnegie de Ciencia, en Washington, D.C., Estados Unidos, ya obtuvieron resultados que apuntaban a una supernova como la responsable de inyectar material adicional a la nube de la que se formarían el Sol y los planetas.
Ahora, Boss y Keiser han extendido sus modelos a un formato 3-D, el cual permite visualizar con mayor detalle la forma de la onda de choque de la supernova cuando golpea a la nube de gas, comprimiéndola, y estableciendo un frente de onda de choque con forma parabólica, que pasa a envolver la nube y hace que lenguas del material de la supernova se adentren en la nube, inyectando en ella polvo estelar con elementos pesados.
Menos de cien mil años después de ser la nube tocada por el "aliento" de la supernova, un abrir y cerrar de ojos en la escala cósmica del tiempo, la nube se condensa y forja el núcleo de la protoestrella que tiempo después se convierte en el Sol, alrededor del cual se forman también los planetas.
La reconstrucción por ordenador muestra la historia con gran claridad. Ahora, habrá que buscar más pruebas astroquímicas que la respalden debidamente.

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Avión robótico capaz de volar dentro de un parking subterráneo

INGENIERÍA

El avión robot. (Foto: Adam Bry)

Durante los últimos años, se ha venido trabajando en algoritmos para navegación autónoma en robots voladores. Estas aeronaves robóticas, por regla general de pequeño tamaño, vuelan por su cuenta, sin necesitar el trabajo de operadores humanos que los guíen por control remoto. El avance en este campo tecnológico ha sido tan rápido que en los últimos tiempos ya se ha abordado el vuelo de estos robots dentro de edificios, sin usar GPS.
Un ejemplo de esto último es el logro alcanzado por un equipo de robotistas del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, quienes han completado una serie de vuelos de prueba en los cuales un pequeño avión robótico autónomo equipado con un algoritmo avanzado eludió con éxito las columnas de un parking subterráneo por cuyo interior voló. Las filmaciones de la hazaña, incluyendo las de la cámara del robot, le muestran despegando y ejecutando maniobras dignas de un espectáculo de acrobacias aéreas.
La proeza es más notable por tratarse de un avión en vez de un helicóptero. Un helicóptero robótico puede permitirse volar despacio para así tener mejores oportunidades de esquivar obstáculos. En cambio, un avión robótico no puede reducir su velocidad por debajo del límite de sustentación, o de lo contrario caerá al suelo. Ni por supuesto puede desplazarse lateralmente ni hacer giros muy cerrados.
De hecho, uno de los motivos principales por los cuales el equipo de Nick Roy, profesor de aeronáutica y astronáutica, así como jefe del citado grupo de robotistas, escogió un avión robótico, fue precisamente porque éste ofrecía un reto más difícil e interesante.
En este trabajo de investigación y desarrollo han intervenido también Adam Bry, Mark Drela y Abraham Bachrach.
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