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Alquimia cósmica: colisión de estrellas de neutrones nos enseñó cómo se crea el oro en el universo

Ciencia

Por: pijamasurf - 10/27/2017

Las estrellas son, por supuesto, las primeras alquimistas; así se crea el oro a partir de la colisión de dos estrella de neutrones

Una reciente colisión de estrellas de neutrones arrojó luz, literalmente, a la creación de oro y otros metales raros en el universo, mostrando por primera vez la alquimia cósmica que genera estos elementos. 

Los científicos saben que en el origen del universo se creó hidrógeno y cuando las estrellas se forman, fusionan hidrógeno con elementos más pesados como el carbón y el hidrógeno. Cuando las estrellas mueren se crean elementos más pesados, metales comunes como el hierro y el aluminio, los cuales son diseminados en explosiones de supernovas. Hasta hace poco se creía que estas explosiones estelares debían de producir metales más raros como el oro. Sin embargo, ignoraban un paso más. La muerte de una estrella masiva deja una estrella de neutrones. Estas estrellas son de menor tamaño, con un diámetro que suele oscilar entre los 20km. En parte, sus dimensiones se deben a que las estrellas de neutrones son el núcleo colapsado de una estrella mayor, lo cual a su vez, aunque pequeñas, las hace también las más densas de entre las conocidas, con una masa que puede llegar a ser el doble de la de nuestro sol. Por otro lado, se les llama "de neutrones" porque esa es casi la única partícula subatómica que las compone, luego del efecto combinado de la explosión de supernova de una estrella masiva que les da origen y el colapso gravitatorio sobre su núcleo.

Recientemente científicos del Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitatorias observaron por primera vez a detalle una colisión de dos estrellas de neutrones, uno de los fenómenos más violentos que pueden ocurrir en el universo y que, por la energía implicada en el choque, culmina con el colapso de ambas estrellas en un agujero negro. Las dos estrellas que chocaron estaban localizadas a 130 millones de años luz de la Tierra, con una masa ligeramente superior a la del Sol y, al momento en que inició la observación, con poco más de 300km de distancia entre sí. Los astrónomos recibieron la alerta sobre el suceso porque ambas estrellas empezaron a girar a tal velocidad que el espacio-tiempo comenzó a alterarse. Al principio, los astros giraban 20 veces por segundo alrededor uno del otro; 100 segundos después, los giros eran de 2 mil veces por segundo, acercándose cada vez más, en una especie de danza fatal e inesperadamente hermosa en su destrucción inminente. Un par de segundos después, el telescopio espacial Fermi de la NASA registró una ráfaga intensa de rayos gamma y restos de materia cósmica. 

En la luz mortecina de la colisión los científicos pudieron resolver el enigma de cómo se forma el oro. En el espectro luminoso yacen las huellas de los elementos -cada elemento tiene una particular huella de líneas dentro del espectro, que refleja una diferente estructura atómica. El espectro de la explosión, lo que se llama una kilonova, contiene huellas de los elementos más pesados del universo; la luz marca la firma del material estelar en decadencia convirtiéndose en platino, oro y otros elementos. Estos elementos necesitan de una enorme cantidad de energía para añadir neutrones a un núcleo atómico, y la explosión observada creó oro igual a unas diez Tierras en cantidad. De esta misma forma fue creado el oro o el platino que puedes estar usando en estos momentos, en el fuego atómico de la colisión de una estrella de neutrones en nuestra galaxia hace miles de millones de años.

El oro de la explosión observada el 17 de agosto tendrá probablemente un destino similar. Se mezclará con polvo y gas en su galaxia natal y posiblemente algún día formará parte de un nuevo planeta donde quizás evolucione la vida.

 

¿Quieres evaluar tu inteligencia? Intenta resolver estos 3 "sencillos" problemas

Ciencia

Por: pijamasurf - 10/27/2017

Sólo 2 de cada 10 personas pueden resolver acertadamente estos 3 problemas. ¿Tú podrás hacerlo?

En ocasiones anteriores nos hemos referido en Pijama Surf al espinoso asunto de la inteligencia humana, una característica indudable de nuestra especie (aunque no exclusiva), que por distintas razones casi siempre resulta difícil, problemático y hasta polémico definir.

Con todo, podría proponerse un elemento más o menos constante en la mayor parte de las definiciones que podríamos elaborar de inteligencia: la capacidad de un individuo o un grupo para responder adecuadamente a una adversidad del medio en el que se encuentra. El conocimiento, la memoria, el cálculo y otras capacidades cognitivas se vuelven relevantes cuando es posible ponerlas en operación al servicio del propósito de resolver un problema, y ello bien podría ser un signo indudable de inteligencia.

A continuación compartimos tres enigmas que adquirieron relevancia a partir de su publicación en el artículo “Cognitive reflection and decision making” del número de otoño del 2005 de la revista American Economic Association, firmado por Shane Frederick (que se encuentra en este enlace). Originalmente fueron diseñados para evaluar la capacidad de una persona para detener el pensamiento intuitivo y espontáneo que lleva a una respuesta errónea y, en su lugar, dar paso al pensamiento reflexivo y de deliberación que puede conducir a una respuesta correcta.

Y es que, desde cierta perspectiva, esa puede ser si no una buena definición de inteligencia humana, al menos sí una de sus cualidades irrebatibles: la posibilidad de detenernos a reflexionar sobre un asunto y no sólo responder reactivamente o como por instinto.

Dicho esto, aquí las preguntas y un poco más abajo, la solución a las mismas.

 

Los problemas

1. Un bate y una pelota de béisbol cuestan en total $1.10. Si el bate cuesta $1 más que la pelota, ¿cuánto cuesta la pelota?

2. Si 5 máquinas tardan 5 minutos en fabricar 5 dispositivos, ¿cuánto tiempo le tomaría a 100 máquinas hacer 100 dispositivos?

3. Nenúfares crecen en un lago. Cada día, la superficie que cubren los nenúfares se duplica. Si el lago estará cubierto después de 48 días, ¿cuánto tardarán los nenúfares en cubrir la mitad del lago?

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Las respuestas

1. Para la respuesta al primer problema es necesario elaborar una pequeña ecuación en la que x es el precio de la pelota, x+1 es el precio del bate y la suma de ambos es 1.10. Veamos:

x+(x+1) = 1.10
Los paréntesis pueden retirarse, por la ley asociativa entre sumas:
x+x+1 = 1.10
Simplificando:
2x+1 = 1.10
Despejando x:
2x = 1.10-1
2x = 0.10
x = 0.10/2
x = 0.05

Con lo cual tenemos el precio de la pelota: $0.05 (y no $0.10, como quizá respondiste). Si lo dudas, haz las cuentas.

 

2. Si 5 máquinas tardan 5 minutos en fabricar 5 dispositivos, eso quiere decir que 1 máquina fabrica 1 dispositivo en 5 minutos. Si tenemos 100 máquinas, tardarán los mismos 5 minutos en fabricar 100 dispositivos. 

Si respondiste 100 minutos, quizá quieras pensarlo con más detenimiento.

 

3. La solución a este planteamiento también requiere casi exclusivamente de lógica matemática. Los nenúfares cubrirán la mitad del lago en el día 47, puesto que en un día duplican el área que cubre y se nos ha dicho que para el día 48 el lago estará cubierto por completo.

 

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