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Observatorio Astronómico de la Plata. Área de extensión
Museo astronómico de la Universidad Nacional de Córdoba
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Observatorio de Astrofísica de Canarias. Actividades de difusión
European Southern Observatory. Actividades de Extensión
Space Telescope Science Institute. Actividades de extensión
NRAO. Información para docentes y estudiantes
 

  BOLETIN RADIO@STRONOMICO
 

Boletín de Divulgación
Científica y Tecnológica del IAR
ISSN: 1669-7871

 

Año 10 Número 37
Junio 2012


El Boletín Radio@stronómico es una publicación trimestral a través de la cual se difunden las actividades desarrolladas en nuestro Instituto y noticias relacionadas con la astronomía y la radioastronomía en el mundo.
 
Publicaciones
 
Listado de los trabajos publicados por el IAR durante 2011.

 

El Instituto
IV Escuela de astronomía milimétrica y submilimétrica
Entrevista al Sr. Valentín Lefranc
Incorporaciones en la Carrera de Personal de Apoyo
Por qué "La Angustia"
XVI Jornadas de Historia del Pensamiento Científico Argentino
Se cumplió un año del lanzamiento del SAC-D Aquarius
Viajeros
Visitas
Divulgación de la Astronomía
¿Qué es el presente?
La naturaleza del Tiempo ha intrigado siempre a filósofos y científicos. Hay dos visiones tradicionales sobre el tiempo, llamadas "temporal" y "atemporal"...
 
Estrellas de neutrones o neutrones estrellados
Las estrellas de neutrones son los objetos más compactos que se conocen en la naturaleza...
 
 
 Boletín Radio@stronómico
El Boletín Radio@stronómico es una publicación trimestral, donde se incluyen noticias relacionadas con la Astronomía y más específicamente la Radioastronomía. Es un vehículo de comunicación que nos permite dar a conocer las novedades y actividades desarrolladas en el Instituto.

A partir del número 11 el Boletín cuenta con su número de ISSN. El International Standard Serial Number (ISSN) es un número internacional normalizado que se asigna a las publicaciones periódicas, o sea a todas aquellas publicaciones que aparecen a intervalos regulares o irregulares de tiempo, y a las que comunmente se las conoce como revistas. Este número identifica a la publicación en forma única y se tramita a través del Centro Argentino de Información Científica y Tecnológica (Caicyt).

Es importante para nosotros seguir trabajando para hacerles llegar nuestro Boletín. Desde ya estamos agradecidos y los instamos a comunicarse con nosotros para plantearnos cualquier consulta o sugerencia.
  IV Escuela de astronomía milimétrica y submilimétrica
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En colaboración con la facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas (FCAGLP) de la UNLP, el IAR está organizando la "IV La Plata International School on Astronomy and Astrophysics (LAPIS)" que se realizará en la FCAG entre el 13 y el 17 de agosto de 2012.
 
Con el título "Millimeter/submillimeter astronomy with LLAMA", el objetivo de la escuela es introducir a estudiantes y graduados en Astronomía y Física en áreas ligadas a observaciones y estudios en el rango milimétrico y submilimétrico del polvo interestelar y del gas molecular.
 
 
Para mayor información visite la página web de la escuela:
 
 
  Entrevista al Sr. Valentín Lefranc
Valentin Lefranc es un estudiante de la Universite' Paris Sud de Francia, que ha venido para trabajar unos meses en nuestro instituto, en el marco de un Convenio de Prácticas, bajo la dirección de la Dra. Paula Benaglia. Habla español y en esta charla nos cuenta sobre su estadía en el IAR y en la Argentina.
 
¿Cómo fueron tus inicios en la astronomía? ¿Fue una vocación que venía desde la infancia?
 
Empecé a interesarme por la astronomia a los 15 años gracias a un profesor de física muy bueno. También mi abuelo me enseñó cómo usar un telescopio y bases de [datos de] astronomía.
 
¿Cómo se produjo el contacto con nuestro instituto?
 
Descubrí el IAR mirando las prácticas que hicieron otros alumnos de mi universidad (Romain y Chloé, quienes han pasado también por el IAR), el tema me parecía interesante porque ya había hecho un pequeño proyecto de radioastronomía. Luego envié un mail a Gustavo Romero.
 
¿Por qué decidiste venir a trabajar a la Argentina?
 
Ya había enviado mails a otros institutos para buscar esta práctica, pero lo que me hizo decidir fue la respuesta rápida y muy simpática de Gustavo y tambien mis charlas con Chloé que me convenció.
 
¿En qué consiste tu trabajo en el IAR?
 
Estoy trabajando sobre galaxias enanas en el campo de radio y aprendiendo a obtener y procesar datos. También aprendí mucho sobre astrofísica en general y sobre la profesión de investigador.
 
¿Cuáles son tus planes hacia el futuro?
 
Mis planes son los de terminar mi último año en Francia y luego buscar una beca de tesis de doctorado en astrofísica.
 
¿Y además de las académicas qué otras actividades te gusta realizar?
 
Me gusta el deporte y la música
 
¿Tenés algún hobby?
 
En general los deportes que practico frecuentemente como el rugby, los patines... También toco la guitara.
 
¿Cómo te sentiste en este tiempo en nuestro país? ¿Visitaste alguna otra provincia? ¿Hiciste amigos nuevos?
 
Fue una experiencia muy buena. Visité Buenos Aires, y en julio y agosto tengo pensado ir al norte, a Perú y a Bolivia. Hice muchos amigos en el Observatorio de La Plata, en el Berisso Rugby Club y en Buenos Aires con algunos alumnos de intercambio.
 
  Incorporaciones en la Carrera de Personal de Apoyo
Por medio de la resolución 1304 de fecha 26 de abril de 2012, el CONICET ha seleccionado a los candidatos en condiciones de ser designados como miembros de la Carrera del Personal de Apoyo a la Investigación y Desarrollo.
El personal designado en esta oportunidad es el siguiente:
 
Eliseo Díaz
Es Técnico Electrónico y realiza trabajos de armado de aparatos electrónicos desde el año 2008, inicialmente bajo la supervisión del Téc. Abel Santoro.
Actualmente se dedica a diseño CAD de la cámara criogénica del receptor en 5,5 GHz, siendo dirigido por los Ings. Daniel Perilli y Juan José Larrarte.
 
Fernando Pablo Hauscarriaga
Es Técnico en Electrónica, cursó primer año de Astronomía y actualmente es estudiante de Informática. Desde el año 2003 ha participado en diversas tareas de dessarrollo, tales como:
- Desarrollo de Software sobre Plataformas Libres.
- Desarrollo de Sistemas Embebidos.
- Desarrollador y responsable técnico del servidor NTP del IAR que brinda servicios a UNLP.
- Colaborador permanente del estándar NTP (Network Time Protocol)
Actualmente está trabajando en un protocolo de sincronizacion de PC's, denominado NTP (Networl Time Protocol), bajo Linux.
Utilizando este protocolo y el GPS disponible en el IAR es posible crear una base de tiempo sólida para las computadoras, sin tener que recurrir a sincronizaciones con relojes externos (p.ej. via Internet).
Sus directores de trabajo son el Ing. Juan José Larrarte y Sr. Federico Bareilles.
 Por qué "La Angustia"
Emplazada en el parque central de nuestro Instituto se encuentra una estructura que representa a una galaxia, a la que acostumbramos llamar "La Angustia".
 
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Muchos nos hemos preguntado el por qué de ese nombre hasta que hace poco encontramos un texto que escribió hace mucho tiempo el ingeniero Emilio Filloy sobre la misma.
El Ing. Filloy fue el Jefe de Electrónica del IAR hasta 1998, fecha en que se retiró del Instituto.
 
El texto encontrado dice:
 
"Si se mira con atención la estructura central en anillo de las dos antenas del IAR se advertirán los complicados nodos a los que convergen los caños de 4" de acero que forman el retículo tridimensional. Existe un nodo particular formado por la unión de 11 caños. Estas formaciones pasan desapercibidas en la actualidad, pero en la época en que los anillos estaban a nivel del suelo o en proceso de soldado no solo eran visibles sino que suscitaban la mayor cantidad de preguntas sobre la técnica y el tipo de cortes necesarios para lograrlos por parte de los visitantes al IAR. Para explicarlo se recurría a una cantidad de recortes de caño (boca de pescado) sobrantes que eran traídos en una carretilla; como la frecuencia de las preguntas sobre los dichosos nodos se mantenía y aun aumentaba, el Ing. Filloy con la colaboración del soldador Guede decidieron construir "algo" con tales recortes. Surgió así la estructura hoy visible en el centro del parque del IAR que trata de reflejar una galaxia espiral.
Cierto día llego al IAR un vendedor de componentes electrónicos que al ver la estructura pregunto por el autor y al ubicarlo se abrazó emocionado diciéndole que al concebirla "había comprendido la angustia de nuestro tiempo, pues nada en ella indicaba la estructura de una cruz"; recomendaba exponerla en el Instituto Di Tella (todavía funcionando).
Tal fue la divertida sorpresa de los que integrábamos el IAR por ese entonces que a partir de ese día "La Angustia" tuvo su nombre."
  XVI Jornadas de Historia del Pensamiento Científico Argentino
(Foto: ©2012 - FEPAI)
La bibliotecaria del IAR, Lic. Claudia Boeris participó como expositora en las XVI Jornadas de Historia del Pensamiento Científico Argentino realizadas en el Museo Roca de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires los días 17 y 18 de mayo. En el panel denominado Bibliotecas Científicas del Conicet realizó una presentación sobre la historia y la actualidad de la Biblioteca del IAR. También estuvo presente el señor Tomás Solari, bibliotecario de la Biblioteca Ricardo A. Gietz (Caicyt-Conicet), quien hizo una descripción de la situación actual de las bibliotecas científicas que dependen del Conicet, aportando datos de una encuesta realizada en 2011.
 
 Se cumplió un año del lanzamiento del SAC-D Aquarius

(Imagen: CONAE)

Personal del IAR con el SAC-D antes de cerrar la cofia (Vandenberg, USA)
 
El pasado domingo 10 de junio se cumplió un año de la puesta en órbita del satélite SAC-D/Aquarius, cuya misión es obtener datos que serán de gran utilidad en el estudio de los océanos, el clima y el medioambiente.
 
Este proyecto fue llevado a cabo mediante una colaboración internacional ejecutada en el país principalmente por la CONAE (Comisión Nacional de Actividades Espaciales), con asociación de la NASA (Nacional Aeronautics and Space Administration) y la participación de Brasil, Canadá, Francia e Italia. Por Argentina participaron además el INVAP, La CNEA, La UNLP, la UTN y dos institutos del Conicet, el IAR y el CIOP.
 
Desde su lanzamiento, el SAC-D Aquarius realizó exitosamente todas las etapas previstas de verificación de funcionamiento, encendido y calibración de instrumentos, y se encuentra en plena tarea de observación.
 
El objetivo principal del SAC-D Aquarius es estimar la salinidad de mares y océanos en forma global. Hasta ahora la salinidad marina podía medirse solamente en forma puntual y parcial, mediante embarcaciones y boyas. El conocimiento de la concentración salina en mares y océanos permite comprender las interacciones que se producen entre el ciclo del agua, la circulación oceánica y el clima. El otro objetivo es medir la humedad del suelo en grandes extensiones, lo que serviría para predecir inundaciones y estudiar la aparición y el desarrollo de enfermedades.
 
El SAC-D está compuesto por los siguientes instrumentos:
 
- AQUARIUS, instrumento provisto por la NASA
- CARMEN-1, instrumento suministrado por el Centre National d'Etudes Spatiales (CNES)- Agencia Espacial de Francia
- ROSA, instrumento desarrollado y provisto por la Agencia Espacial Italiana (ASI)
- MWR, un radiómetro de microondas provisto por CONAE, construido en el IAR
- NIRST, una cámara infrarroja provista por CONAE, construida en el IAR
- HSC, Cámara de Alta Sensibilidad provista por INVAP S.E.
- TDP, Sensores de Demostración Tecnológica, experimento provisto por CONAE.
- DCS, sistema de Recolección de Datos, provisto por CONAE.
 
El IAR partitipó en el desarrollo y construcción de:
 
El Microwave Radiometer (MWR) es un receptor radioastronómico que opera a las frecuencias de 23.8 y 36.5 GHz con un ancho de banda de 400 MHz y una sensibilidad de medio grado Kelvin (0,5 K). Es un instrumento complementario del instrumento Aquarius y medirá la temperatura de la superficie terrestre en las frecuencias que son sensibles a los siguientes parámetros geofísicos: vapor de agua, velocidad de los vientos, tasa de lluvia, nubes y hielo oceánico.
 
La New Infrared Sensor Technology (NIRST) es una cámara que opera en las bandas del infrarrojo medio, monitoreando los eventos de alta temperatura que tengan lugar en la superficie del planeta. Los mismos, entre otros aspectos, se puedan encontrar relacionados con incendios y volcanes. Dicha cámara también mide la temperatura del mar en las costas de América del Sur y otros puntos de interés sobre nuestro territorio.
 
La computadora de Procesamiento y Adquisición de Datos (PAD) comanda y adquiere los datos de los instrumentos Data Collection System (DCS), Microwave Radiometer (MWR), New IR Sensor Technology (NIRST) y Radio Occultation Sounder for Atmosphere (ROSA). La misma transmite la información de telemetría cada ocho segundos, almacena los datos de ciencia en su memoria y los transmite a tierra a través de uno de los canales virtuales de los que dispone el transmisor del satélite.
 
Antenas de DDS (Downlink Data Science) del satélite en banda X. Son antenas de modelo de vuelo y ensayos de aceptación también construidas en el IAR.
 
El lanzamiento del SAC-D Aquarius fue producto del esfuerzo de numerosos profesionales e investigadores del Sistema Científico y Tecnológico argentino y de empresas de tecnología de nuestro país. Este logro también es un orgullo para nuestro instituto quien aportó sus activos más valiosos: el conocimiento y la dedicación de sus profesionales.
 
Más información: El satélite SAC-D/Aquarius
  Viajeros
  • El Dr. Gustavo E. Romero participó de la reunión del Consortium Internacional del Cherenkov Telescope Array (CTA) que se celebró en Amsterdam en mayo. Luego participó del encuentro "AGNs and CTA", celebrado en el Observatorio de Paris, y dictó conferencias en el Service d'Astrophysique de Saclay.
     
  • Entre el 1 de Abril y 30 de Junio de 2012 la Dra. Mariana Orellana realizó una estadía de investigación en el Dpto. de Astrofísica y Ciencias de la Atmósfera, Facultad de Física de la Universidad Complutense de Madrid, España, sobre el tema: Emisión de altas energías en V615 Ori: una estrella TTauri de masa intermedia, contando con Financiamiento parcial para estadías en el exterior del CONICET, oportunamente concursado, y financiamiento vinculado al programa "Astrofísica y desarrollos tecnológicos en la comunidad de Madrid" dentro de la Convocatoria de Ayudas para la realización de programas de actividades de I+D entre grupos de investigación de la Comunidad de Madrid.
     
  • La Lic. Florencia Vieyro estuvo en los meses de mayo a junio en la Universidad de California, Santa Cruz (USA), para hacer un trabajo en colaboración con un grupo de investigadores de esa universidad.
  •  Visitas
  • EL Sr. Valentin Lefranc, alumno de la Universite' Paris Sud, Francia, está realizando una estadía de capacitación en nuestro Instituto, en el marco de un Convenio de Prácticas, bajo la dirección de la Dra. Paula Benaglia. El trabajo que está realizando se centra en el análisis de la radioemisión de galaxias enanas. El Sr. Lefranc permanecerá en nuestro país por un período de tres meses y desarrollará sus actividades en el IAR.
  • Por el Dr. Gustavo E. Romero
  • Introducción
     
    La naturaleza del Tiempo ha intrigado siempre a filósofos y científicos. Hay dos visiones tradicionales sobre el tiempo, llamadas "temporal" y "atemporal", o por simplicidad, teorías del tiempo A y B. Una persona que sostiene la primera teoría, cree que sólo existen las cosas presentes. Hay diversas versiones de esta posición ontológica: el llamado "presentismo", la teoría del devenir, la teoría de la primacía de la conjugación presente, y la teoría de la ramificación de universos, entre otras. Todas estas teorías distinguen al "presente" de alguna manera. En particular, el presentismo es la doctrina en la que siempre es el caso que, para cada x, x es presente. El dominio de cuantificación en esta definición es sobre todos los existentes. Para que esta definición posea un significado, el presentista debe especificar el término "presente". La definición usual es:
     
    Presente: La suma mereológica1 de todos los objetos con distancia temporal nula (Crisp 2003).
     
    Dado que la suma mereológica de objetos es siempre un objeto, podemos inferir que para un presentista el presente es un objeto, esto es, un individuo dotado de ciertas propiedades.
     
    Una persona cuya posición ontológica es del tipo de la teoría B considera que todo esto es absurdo. Para la teoría B tanto pasado, presente y futuro existen, y las propiedades temporales fundamentales son 'antes que', 'después que' y 'simultáneo con'. Éstas son relaciones entre eventos, no entre cosas; no hay una distinción del presente en sentido absoluto. El presente no es un objeto. Luego, no puede moverse, dado que sólo los objetos pueden moverse unos respecto a otros. No hay ningún "flujo" o paso del tiempo, según las teorías de tipo B.
     
    ¿Qué es, entonces, el presente en esta visión? Mi propósito, en este breve artículo, es responder esta pregunta desde la perspectiva de la teoría B.
     
  • Contra el presentismo
     
    El inglés John Mc Taggart Ellis (1866-1925) presentó una refutación de la doctrina presentista en su famoso trabajo Unreality of Time (Mc Taggart 1908). Su argumentación es la siguiente:
    1. No hay tiempo sin cambio.
    2. Si el tiempo pasa, los eventos deberían cambiar respecto a las propiedades de pasado, presente, y futuro.
    3. Un dado evento, luego, podría ser en sentido absoluto, pasado, presente y futuro.
    4. Estas propiedades son mutuamente excluyentes.
    Luego: los eventos no pasan, sólo son.
     
    Figura 1. John Mc Taggart (1866 - 1925)
     
    No hay paso del tiempo ni presente móvil. La mera idea de un flujo del tiempo carece de sentido. Un problema adicional es que si el tiempo fluye, debería moverse respecto a algo. Si decimos que hay un super-tiempo respecto al cual el tiempo cambia, luego necesitaríamos un super-super-tiempo para este super-tiempo, y tendríamos así una regresión infinita. Además, todo flujo tiene asociado una velocidad. ¿A qué velocidad va el tiempo?, ¿podemos decir que a un segundo por segundo? Decir que el tiempo se mueve a un segundo por segundo no tiene significado; ¡es como decir que un camino se extiende una distancia de un kilómetro por cada kilómetro que se extiende!
     
    Desde un punto de vista físico, la teoría de la relatividad especial parece incompatible con la idea de un presente absoluto, al menos en su interpretación usual de cuatro dimensiones (Minkowski 1908). La relatividad especial es la teoría sobre los cuerpos en movimiento formulada por Albert Einstein en 1905 (Einstein 1905). Esta teoría postula la invariancia, bajo ciertas transformaciones de coordenadas conocidas como "transformaciones de Lorentz", de todos los enunciados de las leyes físicas en un tipo particular de sistemas de referencia, llamados sistemas de referencia inerciales. De aquí el carácter 'restringido' o 'especial' de la teoría. Las ecuaciones de la electrodinámica de Maxwell son invariantes bajo transformaciones de Lorentz, no así las de la mecánica clásica. Si la mecánica clásica se modifica de manera tal que sus ecuaciones resulten invariantes de Lorentz, aparecen ciertos rasgos peculiares. El más notable es la imposibilidad de definir una relación absoluta de simultaneidad entre eventos; la relación de simultaneidad se vuelve dependiente del sistema de referencia. Luego, algunos eventos pueden ser futuros en algún sistema de referencia, y pasados o presentes en otros. Dado que lo que existe no puede depender del sistema de referencia utilizado para la descripción de la naturaleza, se concluye que los eventos pasados, presentes y futuros existen. Luego, el presentismo, la doctrina que afirma que sólo el presente existe, es falso.
     
    El presentista podría objetar el argumento anterior mediante una interpretación de la teoría especial de la relatividad puramente Lorentziana (Crisp 2007). Los problemas de este enfoque han sido discutidos extensamente por Saunders (2002), y no es mi intención analizarlos nuevamente aquí.
     
    A pesar de todo lo que hemos dicho, tenemos aún la impresión de que "nuestro tiempo se acaba". Sentimos que, irremediablemente, no estamos "yendo". ¿De dónde proviene esta sensación?
     
  • ¿Cuándo es 'ahora'?
     
    Si suponemos que el presente es un instante de tiempo en vez de una cosa, podríamos preguntarnos ¿cuál instante es el presente? Una respuesta posible es "ahora". Pero, entonces,... ¿cuándo es ahora?
     
    'Ahora', como 'aquí', es una palabra indicativa que depende de un contexto dado. Decir que existo ahora, si mayores clarificaciones, no nos brinda información alguna sobre cuando existo. En forma similar, decir que estoy aquí, no da ninguna información de donde estoy. No hay ningún momento particular del tiempo definido como un 'ahora' absoluto.
     
    Figura 2. "Ahora" es una palabra cuyo significado depende del contexto.
     
    Sostengo que el 'ahora' y 'aquí' emergen de la existencia de individuos auto-conscientes en un cierto entorno. Estos individuos no perciben el tiempo, sino los cambios en las cosas. En forma similar, percibimos las relaciones espaciales entre las cosas, no el espacio. En particular, no percibimos el paso del tiempo, sólo los cambios de nuestro cerebro. No hay presente per se, como tampoco olor, dolor, alegría, belleza, ruido, ni ninguna cualidad secundaria sin individuos sensibles. Lo que llamamos "el presente" no está en el mundo; emerge de nuestra interacción con las cosas.
     
    Hay ciertas experiencias que agrupamos como presentes, y solemos pensar que este agrupamiento de eventos viene dado por el mundo, no por nosotros. Esto es, sin embargo, una ilusión. Sostengo que el uso de tiempos verbales no es necesario, y de hecho no aparece, en las ciencias naturales. Esta idea ha sido expresada claramente por Poeppel (1978) sobre la base de sus investigaciones neurológicas:
    [...] nuestro cerebro tiene un mecanismo integrador que compone secuencias de eventos en el contenido de la conciencia, haciéndolos parecer para nosotros como el presente. La integración, que se extiende en forma objetiva sobre el tiempo, es luego la base sobre la cual experimentamos una cosa como presente.
     
    [...] El ahora, el presente subjetivo, no es algo en forma independiente, sino un atributo de la conciencia. Cada objeto de la conciencia es siempre necesariamente ahora, de allí la sensación del "ahora".
     
    Figura 3. "La Persistencia de la Memoria". Dalí.
     
    La percepción de movimiento brinda argumentos adicionales en contra de la idea de que el presente es un instante de tiempo. De acuerdo a Robin Le Poidevin (2009):
    1. Lo que percibimos, lo percibimos como presente.
    2. Percibimos movimiento.
    3. El movimiento ocurre en un intervalo.
    Luego: lo que percibimos como presente ocurre en un intervalo.
     
    Cualquier definición tentativa de 'presente' compatible con la ciencia neurobiológica moderna debe tener en cuenta el rol de los individuos conscientes y sensibles. En la siguiente sección ofreceré algunas definiciones provisionales que reúnen estos requerimientos, y distinguiré entre los diferentes significados en los que la palabra 'presente' es empleada.
     
  • Definiendo el presente
     
    Los eventos físicos están ordenados por la relación 'antes que', o 'después que', y 'simultáneo con'. En la representación de las leyes de la física no hay 'ahora' o 'presente'. Lo que llamamos 'presente' no es ni una propiedad intrínseca de los eventos ni un instante de tiempo, como tampoco una cosa en movimiento. El 'presente' es una relación entre un cierto número de eventos y un individuo auto-consciente.
     
    Presente: clase de todos los eventos simultáneos con una dado evento cerebral.
     
    Para cada evento cerebral hay un presente correspondiente. El individuo, sin embargo, no necesita conocer todos los eventos que forman el presente. El presente, siendo una clase de eventos, es un objeto abstracto sin poder causal. Es un concepto.
     
    Presente psicológico: clase de todos los eventos locales que están causalmente conectados con un dado evento cerebral.
     
    Desde un punto de vista biológico sólo los eventos locales son relevantes. Estos eventos son lo que directamente disparan reacciones neuroquímicas en el cerebro y es por ello que están en el pasado causal inmediato del evento cerebral. El presente psicológico es una construcción conceptual del cerebro, basada en la abstracción de eventos que pertenecen a una clase de equivalencia. El presente, entonces, no es una cosa o un cambio en una cosa (un evento).
     
    William James (1893) introdujo el concepto de 'presente especioso' como "la duración más corta a la cual somos inmediatamente sensibles". Reelaborando esto último se obtiene la siguiente definición:
     
    Presente especioso: intervalo de tiempo del proceso cerebral necesario para integrar todos los eventos locales que están físicamente (causalmente) relacionados con un dado evento cerebral.
     
    Figura 4. William James (1842-1910).
     
    El presente especioso, al estar relacionado con un proceso cerebral, puede ser diferente para individuos diferentes dotados de cerebros diferentes. La integración del presente especioso puede ser realizada de distintas maneras, dependiendo de la estructura del cerebro. Se puede también imaginar sistemas de integración que produzcan más de un presente especioso o sistemas que puedan 'recordar' el futuro (Hartle 2005). Si la evolución biológica no ha producido dichos sistemas puede ser acaso como consecuencia de la existencia de condiciones de contorno asimétricas para el espacio-tiempo, que introducen una dirección preferencial para la ocurrencia de los procesos (Romero & Pérez 2011).
     
    Finalmente, podemos introducir un presente físico.
     
    Presente físico: clase de eventos que pertenecen a una hipersuperficie tipo espacio en una foliación suave y continua de un espacio-tiempo orientable.
     
    Dado que en el modelo de variedad del espacio-tiempo cada evento está representado por un elemento de la variedad, la introducción de esta clase no señala un tiempo especial identificado como 'ahora'. Cada hipersuperficie tipo espacio corresponde a un tiempo diferente y ninguna de ellas es un presente absoluto que se "mueve" hacia el futuro. De hecho, la denominación de 'el futuro' a un conjunto de superficies en la dirección opuesta al llamado Big Bang es puramente convencional.
     
  • Conclusiones
     
    Hemos distinguido tres tipos de presente: psicológico, físico, y especioso. Los primeros dos son clases de eventos, y por ende conceptos. El último no es un instante de tiempo sino un intervalo espacio-temporal asociado con la historia de un individuo sensible.
     
    El presente, en cualquiera de los casos, no pasa ni se mueve. Los individuos materiales (y sus cerebros, si tienen uno) sólo pueden cambiar. El devenir no es una propiedad de los eventos físicos, sino de la conciencia de dichos eventos. Llamamos 'devenir' a la serie de estados de conciencia asociados a un cierto curso de eventos. Los eventos no pasan, sólo son. Hermann Weyl (1949) lo sintetizó en estas palabras:
     
    El mundo objetivo simplemente es, no transcurre. Sólo mi conciencia, subiendo por la línea de mi vida, hace que una sección de este mundo torne a la vida como una imagen fugaz en el espacio que cambia continuamente en el tiempo.
    Figura 5. Hermann Weyl (1885-1955).
     
  • Referencias
     
    - Crisp, T. (2003). Presentism. En: M. J. Loux & D. W. Zimmerman (Eds.). The Oxford handbook of methaphysics. p. 211-245. Oxford: Oxford University Press.
     
    - Crisp, T. (2007). Presentism, eternalism and relativity physics. En: W. L. Craig & Q. Smith (Eds.). Einstein, relativity and absolute simultaneity. p. 262-278. London: Routledge.
     
    - Einstein, A. (1905). Zur elektrodynamik bewegter Körper.. Annalen der Physik, 17 (10), 891U921.
     
    - Grünbaum, A. (1973). Philosophical problems of space and time. Dordrecht: Reidel.
     
    - Hartle, J. B. (2005). The physics of now. American Journal of Physics, 73, p. 101-109.
     
    - James, W. (1893). The principles of psychology. New York: H. Holt and Company.
     
    - Le Poidevin, R. (2009). The experience and perception of time. The Stanford Encyclopedia of Philosophy.
     
    - Mc Taggart, J. M. E. (1908). Unreality of time. Mind, 17, p. 456-473.
     
    - Minkowski, Hermann (1908/9). Raum und Zeit. Jahresberichte der Deutschen Mathematiker-Vereinigung. 75-88.
     
    - Poeppel, E. (1978). Time perception. En: Richard Held et al. (eds.), Handbook of sensory physiology. Vol VIII: Perception. Berlin: Springer-Verlag. pp. 713-729.
     
    - Romero, G. E. & Pérez, D. (2011). Time and irreversibility in an accelerating universe. International journal of modern physics D. 20, 1-8.
     
    - Saunders, S. (2002). How relativity contradicts presentism. En: C. Callender (Ed.). Time, reality & experience. Royal Institute of Philosophy, Supplement. Cambridge, New York: Cambridge University Press. p. 277-292.
     
    - Weyl, H. (1949). Philosophy of mathematics and natural sciences. Princeton: Princeton Univeristy Press.
     
  • Sobre el autor
     
    Gustavo E. Romero es Doctor en Física por la Universidad Nacional de La Plata. Actualmente es Profesor Titular de Astrofísica Relativista en la Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas de la UNLP e Investigador Principal del CONICET, con lugar de trabajo en el Instituto Argentino de Radioastronomía. Dirige el Grupo de Astrofísica Relativista y Radioastronomía (GARRA), ha sido Profesor Visitante de las universidades de Barcelona, Paris VII, Campinas y Hong Kong, entre otras, e Investigador Visitante del Max-Planck-Institut für Kernphysik (Heidelberg), el Service d'Astrophysique (Saclay, Francia), el Instituto di Astrofísica Spaziale e Física Cósmica (IASF, Bologna, Italia), etc. Ha recibido los máximos premios a la investigación científica en Argentina: El Premio Bernardo Houssay del MCyT (único argentino en recibirlo en dos oportunidades), el Premio J.L. Sérsic de la Asociación Argentina de Astronomía y el Premio E. Gaviola de la Academia Nacional de Ciencias. Fue Presidente de la Asociación Argentina de Astronomía. También ha recibido varias distinciones internacionales, incluyendo dos menciones de honor de la Gravity Research Foundation. El Dr. Romero ha publicado más de 290 artículos sobre gravitación, astrofísica, filosofía y religión. Entre sus libros se destaca "¿Es Posible Viajar en el Tiempo?" (Ed. Kaicron, BsAs, 2010) e "Introducción a la Astrofísica Relativista" (Publicaciones de la Universidad de Barcelona, 2011). Actualmente es Sub-director de nuestro Instituto.
     
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    1  Mereología
  • Por Lic. Federico García
  • Introducción
     
    Las estrellas de neutrones son los objetos más compactos que se conocen en la naturaleza. Con masas de entre una vez y media y dos veces la masa del Sol, y radios de alrededor de una docena de kilómetros, alcanzan densidades promedio superiores a la densidad de saturación nuclear, que es la densidad a la que se encuentran los nucleones, protones y neutrones, dentro de los núcleos atómicos normales. Esto sugiere que, en su interior, la materia pierde la identidad atómica con la que la conocemos a densidades normales, para transformarse en un continuo de nucleones compactados, que podríamos ilustrar figuradamente como "neutrones estrellados".
     
    Su origen se remonta al colapso final del núcleo de estrellas "normales" de masas intermedias (por ejemplo, de alrededor de diez veces la masa del Sol) que ocurre cuando éstas agotan su combustible nuclear y explotan como supernovas. Las estrellas normales, que son grandes masas de gas, se mantienen en equilibrio hidrostático gracias a la presión suministrada por ese mismo gas y por la radiación originada en las reacciones termonucleares que ocurren en su núcleo. Cuando el combustible para esas reacciones se acaba, la fuerza de gravedad comprime al núcleo de la estrella en lo que se denomina el colapso gravitatorio. Durante ese proceso, los protones y los electrones de los núcleos atómicos se combinan para formar neutrones, emitiendo neutrinos. Estos neutrones forman una fase de materia nuclear continua que origina una presión suficientemente fuerte como para volver a sostener toda esa estructura, dando origen a lo que conocemos como "estrella de neutrones".
     
    La idea de una estrella compuesta esencialmente por neutrones y formada como resultado de la contracción del núcleo de una estrella normal, al final de su evolución, durante una explosión de supernova fue desarrollada en los años '30 por los astrónomos Baade y Zwicky. Siguiendo esa propuesta, Tolman, Oppenheimer y Volkoff llevaron a cabo los primeros cálculos teóricos de la estructura de estas estrellas, basados en los desarrollos de Chandrasekhar para las estrellas enanas blancas, pero dentro del marco de la gravitación de Einstein. De esta manera encontraron que las estrellas de neutrones deberían presentar masas no mayores al 70% de la masa del Sol y radios de tan solo una decena de kilómetros.
     
    Durante el proceso de formación, las estrellas de neutrones heredan dos propiedades fundamentales de la estrella que les da origen: su rotación y su campo magnético. Por un lado, debido a la conservación del momento angular, la fuerte compresión a la que es sometido el núcleo de la estrella normal para formar la estrella de neutrones, da lugar a un gran incremento en la velocidad de rotación, por lo que las estrellas de neutrones presentan períodos de rotación que van desde algunos segundos hasta pocos milisegundos, es decir que completan incluso miles de vueltas sobre sus ejes en tan solo un segundo. Por otro lado, debido a la conservación del flujo magnético, la compresión también da lugar al origen de los campos magnéticos macroscópicos más intensos que se conocen en la naturaleza, alcanzando típicamente los diez billones de Gauss. Un campo magnético inmenso si se lo compara con el terrestre que es de apenas medio Gauss.
     
  • Descubrimiento
     
    Tuvieron que pasar más de 30 años para que, en 1967, la estudiante de doctorado Bell, quien era supervisada por el astrónomo Hewish, analizando observaciones en ondas de radio, descubriera una serie de pulsos coherentes con un período corto y muy regular asociados a una fuente puntual en el cielo, a la que se denominó "pulsar". Del análisis de estos pulsos pudo determinarse que se trataba de un objeto en rápida rotación ya que la radiación observada no podía ser explicada por oscilaciones acústicas. Rápidamente se la asoció con una estrella de neutrones en rápida rotación y con un campo magnético muy intenso, capaz de acelerar electrones hasta velocidades relativistas, que emiten radiación sincrotrón y de curvatura (no térmica en ambos casos) en la dirección de sus polos magnéticos, como muestra la figura 1 (crédito: Wikipedia).
     

    Fig. 1 (Wikipedia)
     
    Unos años después, un pulsar fue detectado en la dirección del remanente de la supernova del año 1054, conocida como la Nebulosa del Cangrejo, lo que permitió confirmar la visionaria predicción de Baade y Zwicky acerca de su origen. El pulsar del Cangrejo es una de las fuentes más brillantes en el cielo radioastronómico y presenta un período de apenas 33 milisegundos que crece lentamente en el tiempo.
     
  • Clasificación
     
    La radiación electromagnética liberada por los pulsares a través de sus magnetosferas es emitida a expensas de la disminución de su energía rotacional. Es por esto que a medida que transcurre el tiempo, sus períodos de rotación, P, van creciendo, por lo que la variación del período, es decir, su "derivada", , es siempre positiva. Suponiendo que la radiación electromagnética emitida por el pulsar coincide con la energía rotacional que va perdiendo a lo largo del tiempo, la intensidad de su campo magnético y su edad característica quedan determinadas por estas dos cantidades que pueden ser obtenidas a partir de las observaciones.
     
    Así, puede entonces construirse un gráfico en el que las abscisas corresponden al logaritmo de los períodos y las ordenadas al logaritmo de las derivadas de los períodos y poner en él todas las estrellas de neutrones conocidas, formando así lo que se denomina el "diagrama ". A partir de las características observacionales de las estrellas de neutrones y su posición en el diagrama surge una clasificación fenomenológica que resulta determinada esencialmente por la intensidad del campo magnético de cada estrella (ver la figura 2, adaptada de Lorimer & Kramer, "Handbook of Pulsar Astronomy").
     

    Fig. 2 (adaptada de Lorimer & Kramer, "Handbook of Pulsar Astronomy")
     
    En la figura se observa que la gran mayoría de las estrellas de neutrones se presentan como pulsares, con campos magnéticos del orden de diez billones de Gauss. Un segundo grupo bastante numeroso es el de los pulsares con períodos del orden del "milisegundo", que presentan campos magnéticos unas mil veces menores a los pulsares normales. En el extremo superior derecho del diagrama, se encuentran las estrellas de neutrones con los campos magnéticos más intensos, desde unas cien hasta mil veces mayores a los pulsares normales. A estos objetos se los denomina "magnetares". Finalmente, en el diagrama también se destacan los pulsares jóvenes, asociados a los remanentes de supernova, como Vela y Crab (el Cangrejo). La región inferior derecha del diagrama suele denominarse "cementerio" ya que si bien no se conocen razones que impidan la existencia de estrellas de neutrones con esos períodos y derivadas de períodos, la radiación proveniente de sus magnetosferas más allá de la "línea de la muerte" es tan débil que difícilmente podrían ser detectadas.
     
  • Estructura interna
     
    La estructura interna de las estrellas de neutrones se divide en una serie de capas características a medida que la densidad de la materia que las compone aumenta hacia su interior, como muestra la figura 3 (adaptada de D. Page). La zona más externa está formada por una atmósfera de unos pocos centímetros de espesor seguida de una envoltura líquida de algunos metros de profundidad, también denominada océano. A densidades mayores al millón de gramos por centímetro cúbico, comienza a desarrollarse la corteza, que es una red cristalina sólida. A medida que la profundidad aumenta, los núcleos que conforman la red se vuelven más y más pesados y su porcentaje de neutrones crece rápidamente hasta que, en la parte más interna de la corteza los neutrones logran escapar de los núcleos formando un gas de neutrones que inunda a la red cristalina. La corteza sólida tiene una muy alta conductividad, por lo que es capaz de soportar grandes corrientes eléctricas que dan origen a los intensos campos magnéticos observados. Su espesor es de aproximadamente un kilómetro, por lo que representa un 10% de la estrella. Alrededor de la densidad de saturación nuclear, a unos mil billones de gramos por centímetro cúbico, la red cristalina se transforma en un continuo de materia nuclear y comienza a desarrollarse el núcleo de la estrella, con un espesor de una decena de kilómetros. Poco se sabe acerca de la composición y propiedades de la región más interna del núcleo, debido a que las densidades alcanzadas por la materia en esa zona, no pueden ser reproducidas en los laboratorios terrestres.
     

    Fig. 3 (adaptada de D. Page)
     
    A su vez, es la región más interna, y por ende de más alta densidad, la que determina en mayor medida cuál será el radio y la masa total de la estrella, dada una cierta densidad central. La forma en la que se comportan la densidad y la presión en el interior de la estrella determina la ecuación de estado que las relaciona. Para cada modelo escogido para representar a la materia nuclear, existe una cierta ecuación de estado, y así, para cada ecuación de estado propuesta, puede calcularse una familia de estrellas de neutrones con una masa y un radio bien determinados. La figura 4 muestra los diagramas masa-radio obtenidos para una serie de ecuaciones de estado diferentes que se indican en la leyenda.
     

    Fig. 4
     
    La figura nos muestra que si pudiéramos determinar con precisión la masa y el radio de las estrellas de neutrones, encontraríamos entonces cuál de todas las ecuaciones de estado conocidas es la que mejor representa a estas estrellas y, en consecuencia, esto nos permitiría dilucidar cómo es el comportamiento de la materia nuclear a alta densidad, transformando a las estrellas de neutrones en poderosos laboratorios físicos.
     
  • Estrellas de neutrones en rayos X
     
    En general, las estrellas de neutrones que observamos se encuentran a temperaturas del orden de los milllones de grados, por lo que resultan brillantes en la banda de los rayos X. Así, durante el año 1970, el satélite de rayos X UHURU pudo observarlas por primera vez. Con el correr de los años, sucesivas misiones espaciales con instrumentos más sensibles fueron capaces de observarlas y determinar, a través de sus espectros térmicos, la temperatura de muchas de ellas.
     
    Como estas estrellas no tienen mecanismos internos para producir energía térmica, pasan toda su vida enfriándose. Durante su formación adquieren una temperatura inicial muy alta, de algunos miles de millones de grados que, con el correr de los años, va disminuyendo paulatinamente, debido a la emisión de neutrinos y la conducción de su calor interno hasta la superficie, desde donde es irradiado. El estudio de la evolución térmica de estas estrellas resulta ser otra forma de conocer el comportamiento de la materia en su interior.
     
    - Determinación del cociente masa/radio
     
    Debido a su intenso campo gravitatorio, los fotones que emergen de su superficie sufren un corrimiento al rojo gravitacional muy significativo por lo que las líneas de absorción y emisión de su espectro deberían observarse fuertemente desplazadas. Este corrimiento al rojo gravitacional está directamente relacionado con el cociente entre la masa y el radio de la estrella, por lo que su determinación observacional, junto a una estima independiente de la masa o el radio, permite conocer ambas magnitudes.
     
    En general, para los valores típicos de masa y radio esperados para estos objetos, el corrimiento al rojo gravitacional en la superficie es de alrededor del 35% y la velocidad necesaria para escapar de la superficie de la estrella, de aproximadamente el 70% de la velocidad de la luz.
     
  • Estrellas de neutrones en sistemas binarios
     
    Actualmente se conocen en total unas dos mil estrellas de neutrones, de las cuales aproximadamente unas trescientas se encuentran en sistemas binarios, ya sea con compañeras normales, enanas blancas o con otra estrella de neutrones. Cuando las estrellas de neutrones en sistemas binarios sufren un proceso de acreción de materia de sus estrellas compañeras, el sistema binario se vuelve una intensa fuente de rayos X. Esto se debe a que la materia que cae a la superficie de la estrella de neutrones emite radiación al ser acelerada por su intenso campo gravitatorio y también debido al fuerte rozamiento o viscosidad de la parte más interna del disco que forma la materia antes de caer. La figura 5 (crédito: NASA/ESA) es una representación artística de esta situación física.
     

    Fig. 5 (NASA/ESA)
    - Determinación de radios
     
    En algunos casos, la acumulación del material acretado sobre la superficie sólida de la estrella, que generalmente se compone de núcleos livianos de Hidrógeno y Helio, puede dar lugar a reacciones termonucleares capaces de liberar grandes cantidades de radiación en tan solo algunos segundos, en lo que se denomina "erupción de rayos X". Estas erupciones elevan fuertemente la temperatura superficial de la estrella que luego se enfría emitiendo radiación térmica como un cuerpo negro, con un espectro bien determinado. Cuando la distancia al sistema binario es bien conocida, el área de emisión y por lo tanto, el radio de la estrella de neutrones, pueden ser determinados con gran precisión, incluso aunque se trate de radios de unos diez a quince kilómetros a distancias de miles de años luz. La figura 6 (adaptada de un mapa de Google) muestra una comparación entre el tamaño de una estrella de neutrones y los alrededores de la Ciudad de La Plata.
     

    Fig. 6 (adaptada de un mapa de Google)
     
    - Determinación de masas
     
    La interacción gravitatoria entre la estrella de neutrones y su compañera permite realizar estimas de sus masas ya sea por su movimiento orbital, explicado dentro del marco de la gravitación newtoniana, como el caso de las estrellas normales o los planetas, o por la determinación de la evolución de sus órbitas en el tiempo, cosa que puede ser bien explicada por la teoría de la relatividad general de Einstein.
     
    En el caso particular en que el plano orbital de un sistema binario que contiene un pulsar coincide con la dirección en la que se encuentra el Sistema Solar, el paso de la estrella compañera por delante del pulsar produce un retardo en la detección de sus pulsos, conocido como retardo de Shapiro, que está directamente relacionado con las masas de ambas estrellas, lo que permite determinarlas, como en el caso del sistema J1614-2230, con un error del orden de tan solo el 5%. La figura 7 (adaptada de F.X. Timmes) muestra las masas determinadas en una serie de estrellas de neutrones.
     

    Fig. 7 (adaptada de F.X. Timmes)
     
  • Otros fenómenos asociados con estas estrellas
     
    - Ondas gravitacionales
     
    Así, las estrellas de neutrones pueden convertirse también en laboratorios para verificar las más osadas predicciones de la teoría de la relatividad general, como es la existencia de las ondas gravitacionales. En este sentido, el estudio del pulsar binario PSR B1913+16, permitió a Taylor y Hulse encontrar la primera evidencia indirecta en esta dirección, al observar que el sistema binario pierde energía rotacional, supuestamente a expensas de la emisión de ondas gravitacionales, de acuerdo con la teoría.
     
    - Explosiones de rayos gamma
     
    Uno de los eventos explosivos más intensos que se conocen en la naturaleza son las llamadas "explosiones de rayos gamma". Se trata de fenómenos de algunos segundos de duración que ocurren una o dos veces por día en cualquier dirección del cielo, por lo que se piensa que tienen un origen cosmológico y no Galáctico (es decir que no todos se originan dentro de la Vía Láctea). Estos se dividen, según su duración, en largos y cortos. Se piensa que los primeros están relacionados con el colapso de estrellas muy masivas que explotan como supernovas formando jets relativistas en sus núcleos que, cuando apuntan en la dirección del observador, dan como resultado una fuerte emisión en rayos gamma de unos cien segundos de duración. El caso de los cortos podría tener origen en la fusión de dos estrellas de neutrones en un sistema binario compacto en el que, a medida que se pierde energía rotacional en forma de ondas gravitacionales, las estrellas espiralan una entorno a la otra hasta colisionar dando lugar a la formación de un jet relativista que canaliza una explosión de rayos gamma de menos de un segundo de duración.
     
  • Conclusiones
     
    En este breve artículo se han intentado explicar las características más generales de las estrellas de neutrones. Desde su composición y estructura interna, hasta su fenomenología observacional asociada, intentando hacer hincapié en algunas técnicas observacionales que permiten deducir algunas de sus propiedades. Debido a que la materia dentro de estas estrellas se encuentra en condiciones muy especiales, imposibles de reproducir en los laboratorios terrestres, el desarrollo de modelos precisos y el análisis cuidadoso de las observaciones las transforman en escenarios únicos para poder estudiar el comportamiento de la materia en situaciones extremas de alta densidad, grandes campos gravitatorios e intensos campos magnéticos.
     
  • Bibliografía
     
    Libros:
    - Haensel, P., Potekhin & A.Y., Yakovlev, D. G. (2007). Neutron stars 1: equation of state and structure. Springer.
    - Lorimer, D. R. & Kramer, M. (2005). Handbook of pulsar astronomy. Cambridge University Press.
    - Shapiro, S. & Teukolsky, S. (1983). Black holes, white dwarfs and neutron stars: the physics of compact objects. Wiley.
     
    Artículos:
    - Baade W. & Zwicky, F. (1934). Proc. Nat. Acad. Sci., 20, 254.
    - Hewish, A. ... [et al.] (1968), Nature 217, 709.
    - Lewin, W. H. G., van Paradijs, J. & Taam, R. E. (1993), X-ray bursts, Space Science Reviews, 62 (3-4), p. 223-389.
    - Oppenheimer, J. R. & Volkoff, G. M. (1939), Physical Review, 55, 374.
    - Tolman, R. C. (1939), Physical Review, 55, 364.
    - Demorest ... [et al.] (2010), Nature, 467, 1081.
     
    Referencias en la red:
    Artículos de Wikipedia en castellano:

    - Estrella de neutrones
    - Púlsar
    - Magnetar
    Artículos de Wikipedia en inglés:
    - Neutron Star
    - Pulsar
    - PSR_1913+16
    - Gamma-ray burst progenitors
    - Xray_burster
     
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  •  Actividades de Divulgación científica en el IAR
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    - A un año de llegar al espacio, el satélite SAC-D Aquarius capta en alta calidad la salinidad de los océanos - Prensa Argentina (10-06-2012) Descargar Descargar
     
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