viernes, 31 de enero de 2014

Los ingredientes en el chocolate, el té y las bayas podrían proteger contra la diabetes

Comer altos niveles de flavonoides, incluyendo antocianinas y otros compuestos (que se encuentran en las bayas, el té y el chocolate) podría ofrecer protección contra la diabetes tipo 2 – según un estudio de la Universidad de East Anglia y el Kings College de Londres, que encontró que el consumo elevado de estos compuestos dietéticos se asoció con una menor resistencia a la insulina y una mejor regulación de la glucosa en sangre.
Un estudio encontró que el consumo elevado de ciertos compuestos dietéticos que se encuentran en las bayas, el té y el chocolate podría proteger contra la diabetes. Crédito de la imagen: Boians Cho Joo Young (Freedigitalphotos.net)
Un estudio encontró que el consumo elevado de ciertos compuestos dietéticos que se encuentran en las bayas, el té y el chocolate podría proteger contra la diabetes. Crédito de la imagen: Boians Cho Joo Young (Freedigitalphotos.net)
El Prof, Aedin Cassidy, de la Escuela de Medicina de la Universidad de East Anglia, quien dirigió la investigación, declaró que la investigación analizó los beneficios de comer ciertos subgrupos de flavonoides, y se centró en las flavonas, que se encuentran en ciertas hierbas y verduras como el perejil, el tomillo y el apio, y en las antocianinas, que se encuentran en las bayas, las uvas rojas, el vino y otras frutas y verduras de color rojo o de color azul.
Los investigadores estudiaron a casi 2.000 mujeres voluntarias sanas que habían completado un cuestionario sobre alimentación, diseñado para estimar la ingesta de flavonoides en la dieta total, así como la ingesta de seis subclases de flavonoides. Se analizaron muestras de sangre para encontrar evidencia, tanto de regulación de la glucosa, como de inflamación. La resistencia a la insulina, una característica de la diabetes tipo 2, se evaluó mediante una ecuación que consideró tanto la insulina en ayunas, como los niveles de glucosa.
“Encontramos que los que consumían una gran cantidad de antocianinas y flavonas tenían una menor resistencia a la insulina. Un nivel alto de resistencia a la insulina se asocia con la diabetes tipo 2, de ahí que lo que estamos viendo es que las personas que comen alimentos ricos en estos dos compuestos – tales como bayas, hierbas, uvas rojas, y vino – son menos propensos a desarrollar la enfermedad.
“También encontramos que aquellos que comían la mayor cantidad de antocianinas eran menos propensos a sufrir de inflamación crónica – que se asocia con muchos de los problemas de salud más acuciantes de la actualidad, incluyendo diabetes, obesidad, enfermedades cardiovasculares y cáncer.
“Y los que consumen muchos compuestos de flavona habían mejorado los niveles de una proteína (adiponectina), que ayuda a regular varios procesos metabólicos, incluyendo niveles de glucosa.
“Lo que todavía no sabemos es exactamente qué cantidad de estos compuestos es necesaria para reducir potencialmente el riesgo de diabetes tipo 2″, añadió.
Artículo científico: Jennings A, Welch AA, Spector T, Macgregor A, and Cassidy A.Intakes of Anthocyanins and Flavones Are Associated with Biomarkers of Insulin Resistance and Inflammation in WomenJ. Nutr. February 1, 2014 jn.113.184358, doi: 10.3945/jn.113.184358

El primer mapa del tiempo de una enana marrón

El telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO ha sido el instrumento utilizado para crear el primer mapa del tiempo de la superficie de la enana marrón más cercana a la Tierra. Un equipo internacional ha hecho un mapa de las zonas claras y oscuras en WISE J104915.57-531906.1B, conocido comúnmente como Luhman 16B, una de las dos enanas marrones descubiertas recientemente que forman pareja y que se encuentra a tan solo seis años luz del Sol. Los nuevos resultados se publican el 30 de enero de 2014 en la revista Nature.

El telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO ha sido el instrumento utilizado para crear el primer mapa del tiempo de la superficie de la enana marrón más cercana a la Tierra. Un equipo internacional ha hecho un mapa de las zonas claras y oscuras en WISE J104915.57-531906.1B, conocido comúnmente como Luhman 16B, una de las dos enanas marrones descubiertas recientemente que forman pareja y que se encuentra a tan solo seis años luz del Sol. En la figura podemos ver el objeto durante un periodo completo de rotación sobre su eje dividido en seis periodos de tiempo igualmente espaciados. Crédito: ESO/I. Crossfield
El telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO ha sido el instrumento utilizado para crear el primer mapa del tiempo de la superficie de la enana marrón más cercana a la Tierra. Un equipo internacional ha hecho un mapa de las zonas claras y oscuras en WISE J104915.57-531906.1B, conocido comúnmente como Luhman 16B, una de las dos enanas marrones descubiertas recientemente que forman pareja y que se encuentra a tan solo seis años luz del Sol. En la figura podemos ver el objeto durante un periodo completo de rotación sobre su eje dividido en seis periodos de tiempo igualmente espaciados. Crédito: ESO/I. Crossfield
Las enanas marrones son el eslabón entre los planetas gigantes gaseosos, como Júpiter y Saturno, y las estrellas frías débiles. No contienen la suficiente masa como para iniciar fusiones nucleares en su interior y solo pueden brillar débilmente en longitudes de onda infrarrojas de la luz. La existencia de la primera enana marrón se confirmó hace tan solo veinte años y solo se conocen unos pocos cientos de estos elusivos objetos.
Las enanas marrones más cercanas al Sistema Solar forman una pareja llamada Luhman 16AB [1] y se encuentran a tan solo seis años luz de distancia de la Tierra, en la constelación austral de La Vela. Esta pareja es el tercer sistema más cercano a la Tierra después de Alfa Centauri y de la Estrella de Barnard, pero fue descubierta a principios de 2013. Se ha descubierto que el componente más débil, Luhman 16B, cambia ligeramente su brillo cada pocas horas a medida que rota — una clave que indica que puede tener marcadas características en su superficie.
Ahora los astrónomos han utilizado la potencia del telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, no solo para obtener imágenes de estas enanas marrones, sino para establecer las zonas de luz y oscuridad en la superficie de Luhman 16B.
Ian Crossfield (del Instituto Max Planck de Astronomía, Heidelberg, Alemania), autor principal de este nuevo artículo, resume los resultados: “Observaciones previas sugerían que las enanas marrones pueden tener superficies moteadas, pero ahora podemos hacer un mapa. Pronto seremos capaces de ver cómo se forman los patrones de nubes, cómo evolucionan y se disipan en esta enana marrón — por último, los exometeorólogos podrán predecir si un visitante de Luhman 16B tendrá cielos cubiertos o despejados”.
Para hacer este mapa de la superficie los astrónomos utilizaron una ingeniosa técnica. Observaron las enanas marrones con el instrumento CRIRES del VLT. Esto les permitió no solo ver los cambios en el brillo a medida que Luhman 16B rotaba, sino que además pudieron ver si las zonas oscuras o iluminadas se movían desde o hacia el observador. Combinando toda esta información pudieron recrear un mapa de las áreas claras y oscuras de la superficie.
Las atmósferas de las enanas marrones son muy similares a las de los calientes exoplanetas gaseosos gigantes, por lo que estudiando a modo comparativo las enanas marrones más accesibles [2] los astrónomos pueden aprender más sobre las atmósferas de planetas gigantes jóvenes — muchos de los cuales se descubrirán en un futuro cercano gracias al nuevo instrumento SPHERE que se instalará en el telescopio VLT en el 2014.
Crossfield termina con un comentario personal: “Nuestro mapa de esta enana marrón nos acerca un paso más a la meta de conocer los patrones climáticos en otros sistemas solares. Desde muy pequeño me enseñaron a apreciar la belleza y la utilidad de los mapas. ¡Es emocionante que estemos empezando a hacer mapas de objetos que están fuera de nuestro Sistema Solar!”.
Artículo científico: I. J. M. Crossfield, B. Biller, J. E. Schlieder, N. R. Deacon, M. Bonnefoy, D. Homeier, F. Allard, E. Buenzli, Th. Henning, W. Brandner, B. Goldman & T. Kopytova. A global cloud map of the nearest known brown dwarfNature 505, 654–656 (30 January 2014) doi: 10.1038/nature12955
Esta impresión artística se basa en el primer mapa del tiempo de la superficie de la enana marrón más cercana a la Tierra. Un equipo internacional ha utilizado el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO para hacer un mapa de las zonas claras y oscuras en WISE J104915.57-531906.1B, conocido comúnmente como Luhman 16B, una de las dos enanas marrones descubiertas recientemente que forman pareja y que se encuentra a tan solo seis años luz del Sol. Los tenues detalles finos de la superficie se han añadido como efecto artístico. Crédito: ESO/I. Crossfield/N. Risinge
Esta impresión artística se basa en el primer mapa del tiempo de la superficie de la enana marrón más cercana a la Tierra. Un equipo internacional ha utilizado el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO para hacer un mapa de las zonas claras y oscuras en WISE J104915.57-531906.1B, conocido comúnmente como Luhman 16B, una de las dos enanas marrones descubiertas recientemente que forman pareja y que se encuentra a tan solo seis años luz del Sol. Los tenues detalles finos de la superficie se han añadido como efecto artístico. Crédito: ESO/I. Crossfield/N. Risinge
Notas
[1] Esta pareja fue descubierta por el astrónomo americano Kevin Luhman a partir de imágenes obtenidas con el satélite de sondeo en el infrarrojo WISE. Formalmente se conoce como WISE J104915.57-531906.1, pero se sugirió utilizar una forma más corta por resultar más práctico. Dado que Luhman ya había descubierto quince estrellas dobles, se adoptó el nombre Luhman 16. Siguiendo la convención habitual a la hora de nombrar estrellas dobles, Luhman 16A es la más brillante de las dos componentes, siendo el objeto secundario Luhman 16B; la pareja se denomina Luhman 16AB.
[2] Los exoplanetas conocidos como “Júpiter calientes” se encuentran muy cerca de su estrella anfitriona, que es mucho más brillante. Esto hace casi imposible observar el débil resplandor del planeta, el cual no podemos apreciar debido a la intensidad de la luz de la estrella. Pero en el caso de las enanas marrones no hay nada que impida que podamos distinguir el débil brillo del propio objeto, por lo que es mucho más fácil hacer medidas más precisas.
Fuente: ESO

lunes, 20 de enero de 2014

Nanorobots para el transporte de fármacos en el cuerpo

El término nanorobot es popular para designar a las moléculas con una propiedad única que permite que se programen para llevar a cabo una tarea específica. En colaboración con colegas de Italia y los Estados Unidos, un equipo de investigadores de la Universidad de Aarhus ha dado un paso importante hacia la construcción de los primeros nanorobots a partir de moléculas de ADN que pueden encapsular y liberar biomoléculas activas.

La figura muestra ocho moléculas únicas de ADN se mezclen entre sí ante el aumento de la temperatura. La nanojaula tiene cuatro elementos funcionales que cambian con la variación de la temperatura ambiente. Estos cambios cierran (1A) o abren (1B) la nanojaula. Mediante la utilización de los cambios de temperatura ambiente, los investigadores han capturado una enzima activa llamada peroxidasa de rábano (HRP) en en la nanojaula (1c) (Crédito de la imagen: Sissel Juul)
La figura muestra ocho moléculas únicas de ADN se mezclen entre sí ante el aumento de la temperatura. La nanojaula tiene cuatro elementos funcionales que cambian con la variación de la temperatura ambiente. Estos cambios cierran (1A) o abren (1B) la nanojaula. Mediante la utilización de los cambios de temperatura ambiente, los investigadores han capturado una enzima activa llamada peroxidasa de rábano (HRP) en en la nanojaula (1c) (Crédito de la imagen: Sissel Juul)
Con el tiempo, los nanorobots (también llamados nanojaulas de ADN), sin duda serán utilizado para el transporte de medicamentos a través del cuerpo, y por tanto tendrán un efecto selectivo sobre las células enfermas.

El diseño utiliza las moléculas naturales del cuerpo

Utilizando el automontaje del ADN, los investigadores diseñaron ocho moléculas únicas de ADN a partir de las propias moléculas naturales del cuerpo. Cuando estas moléculas se mezclan entre sí, espontáneamente se disponen en una forma utilizable, que es una nanojaula (ver figura).
La nanojaula tiene cuatro elementos funcionales que se transforman a sí mismos en respuesta a cambios en la temperatura ambiente. Estas transformaciones, ya sea cierran (figura 1A ) o abren (figura 1B ) la nanojaula. Mediante la explotación de los cambios de temperatura en el entorno, en la nanojaula los investigadores capturaron una enzima activa llamada peroxidasa de rábano picante (HRP) (figura 1C). Utilizaron HRP como modelo debido a que su actividad es fácil de rastrear.
Esto es posible porque la celosía exterior de la nanojaula tiene aberturas con un diámetro menor que la cavidad esférica central. Esta estructura hace que sea posible encapsular enzimas u otras moléculas que son más grandes que las aberturas en la red, pero más pequeña que la cavidad central.
En el estudio los investigadores muestran cómo se pueden utilizar los cambios de temperatura para abrir la nanojaula y encapsular la HRP antes de que se cierre de nuevo.
También muestran que la HRP conserva la actividad enzimática dentro de la nanojaula y convierte las moléculas del sustrato, que son lo suficientemente pequeñas como para penetrar la nanojaula, en otros productos en el interior.
La encapsulación de la HRP en la nanojaula es reversible, de tal manera que la nanojaula es capaz de liberar la HRP en reacción a cambios posteriores de la temperatura. Los investigadores también muestran que las células en cultivo pueden absorber a la nanojaula de ADN junto con su carga enzimática.
Mirando hacia el futuro, se espera que el concepto detrás de esta nanojaula se pueda utilizar para la administración de fármacos, es decir, como un medio de transporte para los medicamentos, que pueda dirigirse a las células enfermas en el cuerpo con el fin de lograr un efecto más rápido y más beneficioso.
Estudio: Sissel Juul, Federico Iacovelli, Mattia Falconi, Sofie L. Kragh, Brian Christensen , Rikke Frøhlich , Oskar Franch , Emil L. Kristoffersen , Magnus Stougaard , Kam W. Leong, Yi-Ping Ho, Esben S. Sørensen , Victoria Birkedal, Alessandro Desideri, and Birgitta R. Knudsen. Temperature-Controlled Encapsulation and Release of an Active Enzyme in the Cavity of a Self-Assembled DNA NanocageACS Nano, 2013, 7 (11), pp 9724–9734, doi: 10.1021/nn4030543

Vibraciones cuánticas en las neuronas darían lugar a la conciencia

Una revisión y actualización de una controvertida teoría de la conciencia de hace 20 años, afirma que la conciencia se deriva del nivel más profundo de las actividades de escala más fina dentro de las neuronas del cerebro. De acuerdo con los autores de la revisión, Stuart Hameroff y Sir Roger Penrose, el descubrimiento corrobora esta teoría. Los autores sugieren que los ritmos de la electroencefalografía (EEG) (ondas cerebrales) también se derivan de vibraciones a nivel profundo de los microtúbulos, y que desde un punto de vista práctico, el tratamiento de las vibraciones de los microtúbulos del cerebro podría traer beneficios en una gran cantidad de trastornos mentales, neurológicos y cognitivos.

Una revisión y actualización de la teoría ORCH OR sobre la conciencia, afirma que las vibraciones cuánticas en "microtúbulos", dentro de las neuronas del cerebro, dan lugar a la conciencia. Esto tiene repercusiones prácticas, ya que en el futuro podrían desarrollarse tratamientos para la enfermedad de Alzheimer y otros trastornos mentales, neurológicos y cognitivos. Credito de la imagen: Digitalbob8 (flickr)
Una revisión y actualización de la teoría ORCH OR sobre la conciencia, afirma que las vibraciones cuánticas en “microtúbulos”, dentro de las neuronas del cerebro, dan lugar a la conciencia. Esto tiene repercusiones prácticas, ya que en el futuro podrían desarrollarse tratamientos para la enfermedad de Alzheimer y otros trastornos mentales, neurológicos y cognitivos. Credito de la imagen: Digitalbob8 (flickr)
La teoría, llamada “reducción objetiva orquestada” (comúnmente conocida como “Orch OR”), la presentaron por primera vez, a mediados de la década de 1990, el eminente físico matemático Sir Roger Penrose, FRS, del Mathematical Institute y el Wadham College de la Universidad de Oxford, y el prominente anestesiólogo Stuart Hameroff del Anesthesiology, Psychology and Center for Consciousness Studies, de la Universidad de Arizona, Tucson. A la sazón sugirieron que los cálculos de vibración cuántica en los microtúbulos fueron “orquestados” (‘Orch’, por su abreviatura en inglés) por las entradas sinápticas y la memoria almacenada en los microtúbulos, y terminados por Penrose con su “reducción objetiva” (‘OR’, por su siglas en inglés), por lo tanto “Orch OR”. Los microtúbulos son los componentes principales del esqueleto estructural de las células.
La teoría Orch OR fue criticada duramente desde sus inicios, ya que el cerebro se consideró demasiado “caliente, húmedo y ruidoso” para dar lugar a los delicados procesos cuánticos. Sin embargo, la evidencia ha demostrado coherencia cuántica cálida en la fotosíntesis de las plantas, la navegación de los pájaros por medio del cerebro, nuestro sentido del olfato, y los microtúbulos del cerebro. El reciente descubrimiento de vibraciones cuánticas cálidas en los microtúbulos dentro de las neuronas del cerebro, por el grupo de investigación dirigido por Anirban Bandyopadhyay, PhD, del Instituto Nacional de Ciencias de los Materiales en Tsukuba, Japón (y ahora en el MIT), corrobora la teoría, y sugiere que los ritmos EEG también se derivan de las vibraciones de los microtúbulos a un nivel más profundo. Además, el trabajo sugiere que la anestesia, que selectivamente anula la conciencia sin afectar las actividades cerebrales no conscientes, actúa a través de los microtúbulos en las neuronas del cerebro.
“El origen de la conciencia refleja nuestro lugar en el universo, la naturaleza de nuestra existencia. ¿La conciencia evolucionó a partir de cálculos complejos entre las neuronas del cerebro, como lo afirman la mayoría de los científicos? ¿O la conciencia, en cierto sentido, ha estado aquí todo el tiempo, como lo mantienen los enfoques espirituales?” se preguntan Hameroff y Penrose en su trabajo. “Esto abre una potencial caja de Pandora, pero nuestra teoría acomoda ambos puntos de vista, lo que sugiere que la conciencia se deriva de las vibraciones cuánticas en los microtúbulos, polímeros proteínicos dentro de las neuronas cerebrales, que gobiernan tanto la función neuronal, como la sináptica, y conectan los procesos cerebrales a procesos de auto-organización en la escala fina, estructura cuántica ‘proto- consciente’ de la realidad”.
Después de 20 años de crítica escéptica, “la evidencia actual apoya claramente a Orch OR”, afirman Hameroff y Penrose. “Nuestro nuevo artículo actualiza la evidencia, pone en claro que los bits cuánticos Orch OR, o ‘qubits’ son caminos helicoidales en los enrejados de los microtúbulos, refuta la crítica, y revisa 20 predicciones comprobables de Orch Or, publicadas en 1998 – de las cuales, seis se confirman y ninguna se refuta”.
También se introduce una nueva faceta de importancia en la teoría. Las vibraciones cuánticas de los microtúbulos (por ejemplo, en megahercios) parecen interferir y producir “frecuencias rítmicas” más lentas en un EEG”. A pesar de un siglo de uso clínico, los orígenes subyacentes de los ritmos EEG han sido un misterio. Los ensayos clínicos de estimulación cerebral breve, destinados a las resonancias de los microtúbulos con vibraciones mecánicas en los megahercios, usando ultrasonido transcraneal, han mostrado mejoras en el estado de ánimo, y en el futuro pueden ser útiles contra la enfermedad de Alzheimer y lesiones cerebrales.
El autor principal, Stuart Hameroff concluye, “Orch OR es la teoría de la conciencia más rigurosa, completa y probada con éxito, que se ha planteado. Desde un punto de vista práctico, el tratamiento de las vibraciones de los microtúbulos del cerebro podría beneficiar a una gran cantidad de trastornos mentales, neurológicos y cognitivos.
Artículo científico: Stuart Hameroffa, Roger Penroseb. Consciousness in the universe: A review of the ‘Orch OR’ theoryPhysics of Life Reviews, doi: 10.1016/j.plrev.2013.08.002
Fuente: ELSEVIER

lunes, 13 de enero de 2014

Electrónica flexible ultra delgada

Investigadores de ETH han desarrollado componentes electrónicos que son más delgados y más flexibles que nunca antes. Incluso se pueden envolver alrededor de un solo cabello sin dañar los componentes electrónicos. Esto abre nuevas posibilidades para sensores transparentes ultra delgados, que son, literalmente, aptos para los ojos.

La membrana electrónica ultra delgada se adhiere a distintas superficies. (Foto: Peter Rüegg/ETH Zürich)
La membrana electrónica ultra delgada se adhiere a distintas superficies. (Foto: Peter Rüegg/ETH Zürich)
“Estos nuevos transistores de película delgada se adhieren a una amplia gama de superficies y se adaptan a la perfección “, explica el físico Niko Münzenrieder.
En el Laboratorio de Electrónica del Profesor Gerhard Tröster, desde hace algún tiempo, los científicos han investigado los componentes electrónicos flexibles, tales como transistores y sensores. El objetivo es tejer este tipo de componentes en los textiles o aplicarlos a la piel con el fin de hacer objetos “inteligentes”, o desarrollar sensores discretos y cómodos que pueden controlar varias funciones del cuerpo.

Electrónica flexible y funcional

Los investigadores ahora han dado un gran paso hacia ese objetivo, y su trabajo ha sido publicado recientemente en la revista Nature Communications. Con esta nueva forma de tecnología de capa fina han creado una electrónica muy flexible y funcional.
En un lapso de un año, Münzenrieder, junto con Giovanni Salvatore, ha desarrollado un procedimiento para la fabricación de estos componentes de capa fina. La membrana consiste en el polímero parileno, que los investigadores evaporan capa por capa en una oblea convencional de dos pulgadas. La película de parileno tiene un espesor máximo de 0.001 mm, por lo que es 50 veces más delgada que un cabello humano. En etapas posteriores utilizaron métodos estandarizados para construir transistores y sensores a partir de materiales semiconductores, tales como óxido de indio y galio, zinc y conductores, tales como el oro. Luego, los investigadores despegaron de la oblea la película de parileno, junto con los componentes electrónicos adheridos.
Un componente electrónico fabricado de esta manera es extremadamente flexible, adaptable y, dependiendo del material utilizado para los transistores, también puede ser transparente. Durante experimentos en los que colocaron la membrana electrónica alrededor de un cabello humano, los investigadores confirmaron el radio teórico de curvatura de 50 micrómetros, y encontraron que la membrana se envolvió alrededor del cabello de forma perfecta. Los transistores, que son menos flexibles que el sustrato, debido a los materiales cerámicos utilizados en su construcción, todavía funcionaban perfectamente a pesar de la fuerte curvatura.

Un lente de contacto inteligente que mide la presión intraocular

Münzenrieder y Salvatore prevén lentes de contacto “inteligentes” como un área potencial de aplicación para sus dispositivos electrónicos flexibles. En las pruebas iniciales, los investigadores adhirieron los transistores de película delgada, junto con sensores de tensión, a lentes de contacto convencionales. Luego las colocaron en un ojo artificial y examinaron si la membrana, y en especial la electrónica, podían soportar el radio de curvatura del ojo y seguir funcionando. Las pruebas mostraron que este tipo de lente de contacto inteligente podría usarse para medir la presión intraocular, un factor clave de riesgo en el desarrollo del glaucoma .
Los investigadores aún tienen que superar algunos obstáculos técnicos antes de alcanzar una solución comercialmente viable. Por ejemplo, la forma en que los componentes electrónicos se adhieren a la lente de contacto se tiene que optimizar para tomar en cuenta los efectos del entorno ocular acuoso. Además, los sensores y los transistores requieren energía, aunque sólo una pequeña cantidad, que en la actualidad proceden de una fuente externa.
Artículo científico: Giovanni A. Salvatore, Niko Münzenrieder, Thomas Kinkeldei, Luisa Petti, Christoph Zysset, Ivo Strebel, Lars Büthe, Gerhard Tröster. Wafer-scale design of lightweight and transparent electronics that wraps around hairsNature Communications, 2014, doi: 10.1038/ncomms3982
Fuente: ETHzürich

martes, 7 de enero de 2014

Detectan supernova que actúa como fábrica de polvo cósmico

Nuevas e impactantes observaciones realizadas con el telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) captan, por primera vez, los restos de una supernova reciente en presencia de grandes cantidades de polvo cósmico formado hace poco tiempo atrás. Si una cantidad suficiente de este polvo lograra realizar la peligrosa transición hacia el espacio interestelar, podría explicar cómo muchas galaxias adquirieron su aspecto oscuro y polvoriento.

Imagen compuesta de la supernova 1987A. Crédito: ESO
Imagen compuesta de la supernova 1987A. Crédito: ESO
Las galaxias pueden contener enormes cantidades de polvo [1] y se cree que las supernovas son una de sus principales fuentes de producción, especialmente en el Universo primitivo. Pero la evidencia directa que demuestra la verdadera capacidad que tienen las supernovas de generar polvo ha sido muy escasa hasta el momento, y no da respuesta a los grandes volúmenes de polvo detectados en galaxias jóvenes y distantes. Sin embargo, observaciones realizadas con ALMA están cambiando este escenario.
“Hemos encontrado una masa de polvo de enormes proporciones concentrada en la parte central del material eyectado de una supernova relativamente joven y cercana”, dijo Remy Indebetouw, astrónomo del Observatorio Radioastronómico Nacional de los Estados Unidos (NRAO) y de la Universidad de Virginia, ambos localizados en Charlottesville, Estados Unidos. “Esta es la primera vez que realmente hemos logrado obtener imágenes del lugar en donde se formó el polvo, lo que es de gran importancia para comprender la evolución de las galaxias”.
Un equipo internacional de astrónomos usó ALMA para observar los brillantes remanentes de la Supernova 1987A [2], ubicada en la Gran Nube de Magallanes, una galaxia enana que orbita la Vía Láctea a unos 160.000 años luz de la Tierra. La SN 1987A es la explosión más cercana alguna vez captada desde la observada por Johannes Kepler dentro de la Vía Láctea en 1604.
Los astrónomos predijeron que a medida que el gas se enfriara luego de la explosión, se formarían grandes cantidades de polvo una vez que los átomos de oxígeno, carbono y silicio se combinaran en las frías regiones centrales del remanente. No obstante, las primeras observaciones de la SN 1987A  con telescopios infrarrojos,  realizadas durante los primeros 500 días posteriores a la explosión, sólo detectaron una pequeña cantidad de polvo caliente.
Con la resolución y sensibilidad sin precedentes de ALMA, el equipo de investigación fue capaz de fotografiar el polvo frío, el que se encuentra en mayores proporciones y brilla intensamente en luz milimétrica y submilimétrica. Los astrónomos estiman que el remanente ahora contiene alrededor del 25 por ciento de la masa del Sol en polvo recién formado. Además, descubrieron que se habían generado importantes cantidades de monóxido de carbono y monóxido de silicio.
“La SN 1987A es un lugar especial, ya que no se ha mezclado con su entorno, es por esto que lo que observamos allí se generó allí”, comenta Indebetouw. “Los nuevos resultados producidos por ALMA, los primeros de su clase, revelan un bloque  conformado por el remanente de la supernova colmado de material que simplemente no existía hace unas décadas”.
Sin embargo, las supernovas no solo pueden crear sino también destruir las partículas de polvo.
Cuando la onda expansiva de la explosión inicial se propagó hacia el espacio, produjo anillos brillantes de material, como se pudo apreciar en observaciones anteriores realizadas con el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ ESA. Después de colisionar con esta capa de gas, expulsada por la estrella progenitora, una gigante roja, al acercarse al final de su vida, una parte de esta poderosa explosión cambió de dirección, devolviéndose hacia el centro del remanente. “En algún momento, esta onda de choque que viene de regreso colisionará con estos abultados cúmulos de polvo recién formado”, indica Indebetouw. “Es probable que en ese punto alguna fracción del polvo sea desintegrado. Es difícil predecir exactamente cuánto, tal vez sólo un poco, posiblemente la mitad o dos tercios”. Si una buena parte subsiste y logra alcanzar el espacio interestelar, podría explicar la abundante cantidad de polvo que los astrónomos detectan en el Universo primitivo.
“Las primeras galaxias contienen enormes cantidades de polvo y este  posee un rol fundamental en la evolución de las mismas”,  dijo Mikako Matsuura de la Escuela Universitaria de Londres, Reino Unido. “Hoy sabemos que el polvo se puede generar de varias maneras, pero en los inicios del Universo la mayor parte debe haber provenido de las supernovas. Por fin tenemos una evidencia clara que avala esa teoría”.
Notas
[1] El polvo cósmico está compuesto por partículas de silicato y grafito — minerales muy abundantes también en la Tierra. El hollín producido por una vela es muy similar al polvo cósmico de grafito, aunque el tamaño de las partículas en el hollín supera en diez veces, o incluso más, las dimensiones de las partículas cósmicas de grafito de tamaño regular.
[2] La luz de esta supernova llegó a la Tierra en el año 1987, como lo indica su nombre.
Fuente: ESO

sábado, 4 de enero de 2014

Se debe dormir para proteger el cerebro

Un nuevo estudio de la Universidad de Uppsala, Suecia, muestra que una noche de privación del sueño, aumentó las concentraciones en sangre de las moléculas NSE y S-100B en hombres jóvenes sanos. Estas moléculas se encuentran típicamente en el cerebro; por lo tanto su aumento en la sangre después de la pérdida de sueño, puede indicar que desvelarse podría ser conducente a la pérdida de tejido cerebral. Los hallazgos aparecen publicados en la revista SLEEP.

Imagen: Freeditalphotos.net
Imagen: Freeditalphotos.net
En el estudio participaron quince hombres de peso normal. En una fase del estudio, a los participantes los privaron del sueño por  una noche, mientras que en otra, durmieron durante aproximadamente 8 horas.
“Hemos observado que la pérdida total de sueño durante una noche fue seguida por el aumento de las concentraciones sanguíneas de NSE y S-100B. Estas moléculas cerebrales se elevan en la sangre en condiciones de daño cerebral. Por lo tanto, nuestros resultados indican que la falta de sueño puede promover procesos neurodegenerativos”, dice el investigador del sueño Christian Benedict, del Departamento de Neurociencias de la Universidad de Uppsala, quien dirigió el estudio.
“En conclusión, los resultados de nuestro estudio indican que una buena noche de sueño puede ser fundamental para mantener la salud del cerebro”, concluye Benedict.
Artículo científico: Benedict C et al. Acute sleep deprivation increases serum levels of neuron-specific enolase (NSE) and S100 calcium binding protein B (S-100B) in healthy young men. SLEEP (in press)

miércoles, 1 de enero de 2014

¿Por qué algunas estrellas son de mayor tamaño que otras?

Las estrellas masivas — aquellas que tienen una masa al menos 8 veces la del Sol — presentan un misterio intrigante: ¿cómo llegan a crecer tanto, cuando la gran mayoría de las estrellas de la Vía Láctea son considerablemente más pequeñas?

Esta imagen muestra los datos obtenidos por ALMA, superpuestos sobre un fondo de concepción artística. Crédito: Bill Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Esta imagen muestra los datos obtenidos por ALMA, superpuestos sobre un fondo de concepción artística. Crédito: Bill Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Para encontrar la respuesta, un equipo de astrónomos utilizó el telescopio ALMA en Atacama para estudiar los núcleos de algunas de las nubes más oscuras, frías, y densas de nuestra galaxia, con el fin de buscar señales de formación de estrellas.
Estos objetos, conocidos como Nubes Oscuras Infrarrojas, se observaron aproximadamente a 10.000 años luz de distancia, en la dirección de las constelaciones de Aquila y de Scutum.
Dado que estos núcleos de nubes son tan masivos y densos, la gravedad ya debería haber superado la presión del gas que los soporta, lo que les permitiría colapsar para formar nuevas estrellas similares en masa a la del Sol. El que una estrella aún no haya comenzado a brillar, es un indicio de que algo más soporta a la nube.
Las estrellas promedio como nuestro Sol comienzan su vida como una concentración densa (pero relativamente de masa baja) de hidrógeno, helio y trazas de otros elementos, en el interior de las grandes grandes nubes moleculares. Después de que el núcleo inicial emerge del gas circundante, el material colapsa en la región central bajo la gravedad, de una manera relativamente ordenada, a través de un disco de remolino de acreción, donde eventualmente se pueden formar planetas. Después de que se acumula suficiente masa, inicia la fusión nuclear y nace una estrella.
Si bien este modelo de formación estelar puede explicar el nacimiento de la gran mayoría de las estrellas de nuestra Vía Láctea, se necesita algo más para explicar la formación de las estrellas más masivas.
La clave para hallar una respuesta está en encontrar ejemplos de núcleos sin estrellas masivas, para así ser testigos del inicio de la formación de ese tipo de estrellas.
El equipo de astrónomos utilizó el telescopio ALMA para observar el interior de esos núcleos y buscar una firma química única que incluya al isótopo deuterio, y de esa manera, esencialmente tomar las temperaturas de estas nubes, para determinar si ya se habían formado estrellas. El deuterio es importante, ya que tiende a unirse con ciertas moléculas en condiciones de frío. Una vez que las estrellas se encienden y calientan el gas circundante, el deuterio se pierde y se sustituye rápidamente con el isótopo más común del hidrógeno.
Las observaciones de ALMA detectaron grandes cantidades de deuterio, lo que sugiere que la nube es fría y carece de estrellas. Esto indicaría que alguna fuerza contraria está evitando el colapso del núcleo, lo que proporciona tiempo suficiente para la formación de una estrella masiva. Los investigadores especulan que los campos magnéticos fuertes pueden apuntalar la nube, e impedir así que colapse rápidamente.
Las observaciones se llevaron a cabo cuando ALMA apenas había iniciado sus operaciones. Ahora, en estudios futuros que utilicen el conjunto total de 66 antenas de ALMA, los investigadores esperan descubrir aún más detalles de estas regiones de formación estelar.