UNAM
18 de octubre de 2018
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¿Cómo ves?
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Ráfagas

No. 38

Detectan vapor de agua en una nebulosa planetaria

Un grupo de investigadores observó por primera vez vapor de agua en una nebulosa planetaria, llamada K3-35, ubicada a 16 mil años luz de la Tierra. Este hallazgo fue realizado por la mexicana Yolanda Gómez del Instituto de Astronomía de la UNAM, campus Morelia, y por los españoles Luis Miranda del Instituto de Astrofísica de Andalucía, España, Guillem Anglada del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics de los Estados Unidos, y José María Torrelles del Institut d’Estudis Espacials de Cataluña, España. El tiempo en el que las moléculas de agua son destruidas en una nebulosa planetaria es extremadamente corto, por lo que la K3-35 es una de las más jóvenes que se han detectado hasta ahora.

Las estrellas no son estáticas; igual que los seres vivos van transformándose conforme pasa el tiempo. Y dependiendo de su masa, su destino será convertirse en uno de varios objetos astronómicos que por sus nombres más parecen pertenecer a historias mágicas de hadas y duendes, que al campo de la astronomía: enanas blancas y negras, nebulosas, gigantes rojas y hoyos negros.

El nacimiento de una estrella empieza con una nube de gas y polvo, en su mayor parte compuesta de hidrógeno, que debido a su peso se contrae y se calienta. Estas proto-estrellas llegan a ser suficientemente densas para que en su núcleo se lleven a cabo reacciones nucleares: el hidrógeno se transforma en helio, y en el proceso emite luz y calor. La estrella pasa la mayor parte de su ciclo en esta etapa, en la cual la fuerza de radiación está en equilibrio con la de la gravedad. Debido a que las estrellas tienen una cantidad finita de hidrógeno, éste termina por agotarse y la estrella entrará en una fase de inestabilidad, que será el principio de su fin. Entonces, la estrella se expandirá aumentando su tamaño cientos de veces hasta formar una gigante roja. Cuando esto le ocurra a nuestro sol, dentro de aproximadamente 4.5 mil millones de años, la estrella gigante roja abarcará las órbitas de Mercurio y Venus. En esta etapa, la estrella se cubre por una envolvente opaca, el núcleo se contrae y se calienta, y cuando alcanza aproximadamente 30 000°Kelvin, la radiación comienza a ionizar, es decir, a separar los electrones de los núcleos de las moléculas, destruyéndolas progresivamente, y las de agua son las primeras en destruirse. Entonces la gigante roja se transforma en una nebulosa planetaria: pierde la simetría esférica de la fase de gigante roja y las capas más exteriores de la estrella son emitidas al espacio produciendo poderosas emisiones de gas. Las nebulosas planeterias fueron bautizadas así porque los primeros astrónomos que las observaron pensaron que eran planetas, pero en realidad no tienen nada que ver con ellos.

“La gran sorpresa fue no sólo encontrar agua en las cercanías del núcleo estelar, sino también en dos regiones diametralmente opuestas del centro de la nebulosa. El vital líquido en forma de vapor no se había observado nunca en este tipo de fenómenos, por lo que el hallazgo contribuye al conocimiento de la evolución estelar” señaló Yolanda Gómez. Por su parte Luis Felipe Rodríguez, también investigador del Instituto de Astronomía de la UNAM, opinó que “normalmente se observan las gigantes rojas o las nebulosas ya formadas, y encontrar vapor de agua es un hallazgo único. Es un eslabón perdido en la transición”.

Premian a Julieta Fierro y a Universum

La maestra en ciencias Julieta Fierro, directora general de la Dirección de Divulgación de la Ciencia de la UNAM y el proyecto “Ciencia y Arte” del Museo Universum, recibieron el premio Latinoamericano de Popularización de la Ciencia y la Tecnología 2000-2001, premio que compartieron con el trabajo “Las Casas del Saber” del Museo Explora de León, Guanajuato. Esta distinción es otorgada cada dos años por la Red de Popularización de la Ciencia y la Tecnología para América Latina y el Caribe de la UNESCO (red POP), y constituye el mayor reconocimiento otorgado en la región a un centro, programa o especialistas con una destacada trayectoria y proyección en el campo de la popularización de la ciencia y la tecnología.

La red POP fue creada en noviembre de 1990 en Río de Janeiro, Brasil, a instancias de la UNESCO, con el objetivo de estimular las actividades de popularización de la ciencia y la tecnología y destacar los esfuerzos que sobresalgan por su creatividad, originalidad, rigor, impacto y aportes. En la actualidad cuenta con más de 70 miembros, pertenecientes a más de 12 países.

Además de su trabajo académico (ha sido investigadora del Instituto de Astronomía de la UNAM desde hace muchos años), Julieta Fierro ha realizado un sinnúmero de trabajos de divulgación de la ciencia: artículos, libros (más de 23), programas de radio y de televisión, y participado en cuanto foro se ha abierto para sensibilizar a la gente sobre la ciencia y sus maravillas. Y lo hace de forma amena y divertida, por lo que ha recibido los premios más importantes que se otorgan a los que se dedican a estas tareas, como son el Nacional de Divulgación de la Ciencia en 1992, el premio Kalinga que da la UNESCO, en 1995, y el Premio Nacional de Periodismo Científico en 1998, entre otros.

El premio que obtuvo el Museo Universum fue por el proyecto “Ciencia y Arte”. Desde su inauguración en 1992, el museo abrió un espacio en el que los artistas colaboran con científicos, con el objetivo de mostrar que estas dos disciplinas son aliadas, no enemigas, y con este fin se han desarrollado varios proyectos en video, multimedia, obras de teatro, exposiciones de fotografía científica y el libro Ciencia y arte en Universum. El museo también tiene un programa de residencias artísticas, que es un espacio para artistas jóvenes o desconocidos quienes colaboran con científicos y divulgadores para crear obras que expresen o expliquen conceptos científicos por medio de las artes.

Dentro de “Ciencia y Arte”, se incluyó también el proyecto del Museo de la Luz, situado en el antiguo templo de San Pedro y San Pablo, iglesia construída en el siglo XVI, que aloja obras maestras de decoración, arquitectura y pintura que han servido como marco de las diferentes exposiciones que aquí se llevan a cabo.

¿Cómo ves? Felicita calurosamente a Julieta y a todos los que participaron en el proyecto “Ciencia y Arte” por haber ganado un premio tan importante, que es un reconocimiento a su trabajo y a nuestra Universidad.

Las células madre vuelven a ser noticia

Esas pequeñas células, invisibles a simple vista, volvieron a ser el centro de atención de miles de personas en buena parte del mundo. Programas de televisión y radio, revistas y primeras planas de periódicos se vieron inundadas con información sobre ellas y los entrevistados no fueron solamente los científicos involucrados, sino religiosos, abogados, expertos en bioética y políticos, el presidente de los Estados Unidos incluido. Y es que los investigadores del laboratorio Advanced Cell Technology, ACT, de los Estados Unidos, consiguieron producir las células madre clonando células humanas. Michael West, el presidente de ACT, inmediatamente después de dar el anuncio del éxito de la investigación, ofreció varias conferencias de prensa aclarando que su fin no era clonar células humanas con fines reproductivos, sino terapéuticos. En otras palabras, su meta es curar y no producir bebés.

El mundo médico ha visto con esperanza las potencialidades que ofrecen las células madre como un posible tratamiento para muchas enfermedades distintas, algunas incurables a la fecha. Las células madre son las que se forman al principio del desarrollo embrionario, cuando aún no se han especializado y por eso los científicos piensan que si logran cultivarlas en laboratorio, podrían encauzar su desarrollo hacia las células que necesiten, por ejemplo células cardiacas para reemplazar el tejido muerto durante un infarto (Véase el artículo “Células madre o la madre de todas las células”, en el número 36 de ¿Cómo Ves?). El problema ha sido cómo conseguir estas células.

Para obtenerlas, Jose Cibelli, director de la investigación, y sus colaboradores idearon varios caminos distintos. En un principio, utilizaron la técnica llamada de transferencia nuclear, que consiste en usar una aguja extremadamente delgada para extraer el material genético de un óvulo maduro. Después separaron el núcleo de un fibroblasto (una célula de la piel), lo introdujeron en este óvulo y lo incubaron en condiciones especiales que le permitieran dividirse y crecer. La primera serie de clonaciones se llevaron a cabo en julio del 2001, pero no fueron exitosas. Entonces cambiaron a la técnica que usó el investigador Teruhiko Wakayama y sus colegas de la Universidad de Hawaii para clonar ratones en 1988. Esta consiste en utilizar células llamadas del cúmulo, que rodean y nutren al óvulo cuando aún está en el ovario. Éstas son tan pequeñas, que no es necesario extraer su núcleo, se pueden implantar enteras en el óvulo al que previamente se le extrajo el material genético. De los ocho óvulos a los que inyectaron células del cúmulo, dos se dividieron hasta formar cuatro células y una sola llegó a formar seis células y después el crecimiento celular se detuvo.

Entonces los investigadores recurrieron a una tercera técnica: la partenogénesis. Consiste en inducir óvulos humanos a que se dividan sin que ocurra ni la fertilización ni la transferencia nuclear. Los óvulos y los espermatozoides maduros tienen la mitad del material genético con el que cuenta el resto de las células del cuerpo, ya que al unirse entre sí, formarán células con el número de cromosomas completo. Así, todas nuestras células (salvo las sexuales) tienen 46 cromosomas y los espermatozoides y los óvulos 23. Cuando un espermatozoide y un óvulo se unen la cuenta volverá a ser de 46 cromosomas. Pero los óvulos reducen su material genético a la mitad (para formar un óvulo maduro de 23 cromosomas), en una etapa tardía de su ciclo de maduración. Al inicio de éste aún mantienen sus 46 cromosomas. En estos experimentos, expusieron a 22 óvulos inmaduros (que aún tenían su material genético completo) a ciertos químicos que indujeron su desarrollo. Después de cinco días, seis se habían desarrollado hasta la etapa de blastocito, de cerca de 100 células. En este experimento se clonaron óvulos, que son células femeninas, pero los investigadores piensan que en el caso de los hombres, podrán unir el material genético de dos espermatozoides para posteriormente implantarlo en un óvulo sin núcleo y seguir el mismo proceso. Habían logrado clonar por primera vez células humanas.

La clonación por partenogénesis es un avance médico increíble, por el hecho de que si por este método se logra desarrollar células madre y después se consigue que éstas se especialicen en ciertos tejidos o células, no se va a presentar el problema de rechazo que es común en los implantes. Cuando sea necesario, una persona podrá producir su propio tejido de reemplazo, que tendrá su misma información genética y por lo tanto, el sistema inmunológico no lo rechazará.

No hay duda de que las células madre seguirán dando de que hablar en un futuro bastante próximo.

El origen de un violín

En una vitrina del museo Ashmolean en Oxford, Inglaterra, se puede ver un antiguo violín, el Mesías, un Stradivarius. Este hecho significa dos cosas: que fue hecho por Antonio Stradivari, el más grande constructor de violines de la historia, y que es invaluable. Stradivari nació en 1644 y puso su taller en Cremona, Italia, donde construyó violines, arpas, guitarras, violas y chelos. Aproximadamente 650 de sus instrumentos existen todavía, pero otros miles se construyeron copiando sus modelos, a los que también les colocaron una etiqueta con la inscripción Stradivarius. Y la diferencia entre un original y una copia es para los conocedores como del día a la noche. También es de cientos de miles de dólares.

Hace cuatro años surgió una controversia debido a que dos expertos declararon que el Mesías era una falsificación. Entonces Helen Hayes, la presidenta de la Sociedad de Violines de América, reunió a un grupo de dendrocronólogos, dirigidos por Henri Grissino-Mayer, investigador de la Universidad de Tennessee, para que resolvieran el asunto. La dendrocronología es un método de datación basado en el estudio de los anillos de crecimiento de los árboles. Esta rama de la ciencia fue descubierta por el investigador A. E. Douglas de la Universidad de Arizona, quien se dio cuenta de que los árboles forman unos anillos concéntricos y que contándolos se puede calcular su edad. Cada año, el árbol añade una capa de madera a su tronco, creando así los anillos que vemos en un corte transversal. Durante la primavera, cuando existe mucha humedad, el árbol produce células de crecimiento, pero conforme avanza el verano, el tamaño de éstas disminuye hasta que en el invierno las células mueren y no se producen nuevas hasta la primavera siguiente. Los investigadores toman muestras de árboles vivos pero muy viejos y los datan, contando el número de anillos. Debido a que las condiciones climáticas de cada año varían (algunos años llueve más que otros), el tamaño de los anillos es distinto en cada año. Entonces, toman muestras de un árbol del que desconocen su edad y lo comparan con el del árbol que ya conocen, buscando anillos idénticos. Cuando los anillos coinciden, los investigadores pueden fechar la muestra, contando los anillos que existen de ese punto (del que ya han establecido la edad), hasta el centro del árbol. Así se han fechado algunas especies de árboles en casi 9 mil años.

Sa sabía que la madera utilizada en la construcción del Mesías era de un árbol de abeto originario de algún lugar del sur de Europa. Grissino- Mayer lo comparó con las cronologías de anillos de abetos de Austria, Italia, Alemania y Francia. También lo comparó con los anillos de la madera de otro famoso violín Stradivarius, el Archinto, y finalmente determinó la edad del árbol con que se construyó el Mesías en 315 años, lo cual lo sitúa en el 1686, que coincide con la época en que vivió Stradivari.

“No podemos confirmar que es un Stradivarius, pero sí asegurar que fue construído en la época en la que él vivió”, dijo el investigador.

 

Martha Duhne

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