Blogia
vgomez

NOTICIAS DAS CIENCIAS

TEN A AUGA DÚAS FORMAS LÍQUIDAS?

TEN A AUGA DÚAS FORMAS LÍQUIDAS?

Os investigadores Claudio Cerdeiriña, Diego González e Jacobo Troncoso // Brais Lorenzo/farodevigo.es

A liña de investigación desenvolta polos físicos Claudio Cerdeiriña, Diego González e Jacobo Troncoso sobre o comportamento anómalo da auga líquida logrou eco nun número especial da revista Journal of Chemical Physics dedicado á Fisicoquímica da auga Subenfriada. A publicación recoñece así a investigación "crave" que este grupo de Termofísica Molecular da Universidade de Vigo no campus de Ourense realiza neste ámbito e oc oñecemento que achega para o "entendemento deste líquido tan peculiar". Así o expresa a carta de invitación aceptada polos tres físicos que enviaron un artigo no que son coautores os científicos Pablo G. Debenedetti, decano de Investigación da Universidade de Princeton, e H. Eugene Stanley, da Universidade de Boston, ambos os recoñecidos expertos en Física da auga.

Segundo explica Cerdeiriña, o traballo en equipo con estes colaboradores desvelou aspectos "novos" e moi importantes neste campo da ciencia. A auga, afirma, "pode existir como liquido por baixo de 0º C nun estado que se denomina líquido metaestable". O comportamento físico desta "auga  subenfriada", apunta, "é moi peculiar e ata 1992 era un auténtico misterio". H. Eugene Stanley, un dos científicos máis citados de todos os tempos, "o que suxeriu que a situación se aclaraba se se asumía que a auga podía existir como líquido en dúas formas ou estados diferentes".   
 Esa hipótese, prosegue Cerdeiriña, "foi algo novo, unha idea  rompedora, xa que ata entón considerábase que as substancias só existían nunha única fase líquida".

Obter unha proba experimental está a ser unha tarefa moi complicada, explica o profesor ourensán, con todo, "as simulacións moleculares apuntan a que, efectivamente, é moi plausible que haxa dous líquidos de auga". É neste ámbito, precisa, no que Debenedetti e o seu grupo conseguiron os maiores avances.

A contribución recollida pola revista JCP, engade  Cerdeiriña, "é un modelo mecano-estatístico moi simple que, con extraordinaria precisión, dá conta deste escenario no que as anomalías da auga  subenfriada están asociadas á existencia de dous líquidos diferentes".
Para explicar este fenómeno, o grupo deseñou un modelo que incorpora o mesmo mecanismo molecular que explica a anomalía Yang-Yang na transición liquido-gas. Así, precisa o físico ourensán, "as mesmas fluctuacións locais de volume que producen unha anomalía Yang-Yang en fluídos de baixa densidade explican por si mesmas que a auga poida existir como líquido de alta densidade en dúas formas diferentes. Hai uns anos nin se nos pasou pola cabeza pensar que existía un vínculo tan claro entre dous fenómenos físicos totalmente diferentes". Sostén Cerdeiriña que "isto estanos dicindo algo, e esta mensaxe, aínda sen descodificar, ben podería ser que as fluctuacións locais de volume son o pedazo de física que faltaba para comprender completamente o comportamento da materia en estado líquido". E é aquí onde o grupo tratará de seguir avanzando. 

FONTE: S. De la Fuente/ farodevigo.es

DESCOBREN UN ESTRAÑO ASTEROIDE OCULTO ENTRE A TERRA E O SOL



Astrónomos da Universidade de Caltech descubriron na veciñanza do Sistema Solar o asteroide co ano máis curto coñecido para calquera rocha espacial. O obxecto, denominado 2019 LF6, mide aproximadamente un quilómetro de diámetro e orbita o Sol cada 151 días aproximadamente. Na súa traxectoria, oscila máis aló de Venus e, ás veces, achégase máis que Mercurio, que vira ao redor do astro rei cada 88 días. O corpo é un dos 20 asteroides coñecidos como Atira, cuxa órbita está totalmente contida na terrestre.

"Na actualidade, non se atopan asteroides dun quilómetro con moita frecuencia", di Quanzhi Ye, descubridor de 2019 LF6. "Hai trinta anos, a xente comezou a organizar procuras metódicas de asteroides, atopando primeiro obxectos máis grandes, pero agora que se atoparon a maioría deles, os máis grandes son aves raras", di. "LF6 é moi inusual tanto en órbita como en tamaño; a súa órbita única explica por que un asteroide tan grande eludiu varias décadas de procuras coidadosas", engade.

2019 LF6 foi descuberto a través da Instalación transitoria Zwicky (ZTF), unha cámara de vangarda no Observatorio Pombal (San Diego, EE.UU.) que escanea os ceos todas as noites en busca de obxectos transitorios, como estrelas en explosión e asteroides en movemento. Debido a que ZTF observa o ceo tan rapidamente, é ideal para atopar asteroides Atira, que teñen xanelas de observación curtas.

Para detectar os Atira, o equipo de ZTF estivo levando a cabo unha campaña de observación chamada Twilight despois da hora do día máis adecuada para descubrir os obxectos. Ata agora, o programa descubriu outro asteroide Atira, chamado 2019 AQ3. Antes de que chegase 2019 LF6, 2019 AQ3 tiña o ano máis curto coñecido de calquera asteroide, orbitando o Sol aproximadamente cada 165 días.

Ademais dos dous obxectos Atira, ZTF atopou ata o momento ao redor de 100 asteroides próximos á Terra e uns 2.000 asteroides que orbitan no Cinto Principal entre Marte e Xúpiter.

Ye di que espera que o programa Twilight conduza a máis descubrimentos de Atiras, e espera a posible selección por parte da NASA da misión da Cámara de Obxectos Próximos á Terra (NEOCam), unha nave espacial proposta deseñada para buscar asteroides máis preto do Sol. Debido a que os asteroides Atira están máis preto do Sol e son máis cálidos que outros asteroides, son máis brillantes no infravermello.

FONTE:abc.es/ciencia

A CIENCIA ACHÉGASE Á CREACIÓN DA VIDA NUN LABORATORIO

A receita do caldo primixenio que alumbrou a vida na Terra / Imaxe: publico.es

No noso planeta hai unhas 4.200 relixións, todas elas diferentes e incompatibles entre si, así que todo o mundo é ateo dalgunha maneira. Unha persoa que cre firmemente nunha relixión non se traga as outras 4.199. O  Corán asegura que  Alá creou todos os seres vivos a partir de auga. O Deus da Biblia di: “Que produza a terra seres viventes: animais domésticos, animais salvaxes e réptiles, segundo a súa especie!”. E, segundo un mito do hinduismo, o primeiro ser vivente, o deus Brahmá, brotou dunha flor de loto. Os científicos, mentres tanto, acaban de dar outro paso esencial para pescudar como se creou realmente a vida e para recrear este proceso no laboratorio. “Sería a proba definitiva de que a vida emerxe da química e de que non fai falta recorrer a ningunha forza sobrenatural”, resume o bioquímico Juli Peretó, da Universidade de Valencia.

Creo que estamos a uns cinco ou dez anos de crear unha  protocélula funcional”, sostén o químico Matthew Powner, do University College de Londres. O seu equipo está na vangarda do exército de científicos que tratan de pescudar como (a partir de elementos químicos da Terra primitiva, como o hidróxeno, o carbono e o xofre) xurdiu por azar a vida: estruturas con capacidade de copiarse a si mesmas e de automanterse. O seu último avance publícouse recentemente na revista Nature.

Durante máis de 60 anos, os científicos tentaron fabricar péptidos, un dos ingredientes fundamentais dos seres vivos. Os péptidos son cadeas curtas de aminoácidos, unha especie de versión curta das proteínas. Con todo, os investigadores estiveron décadas chocándo contra un muro: as súas sopas artificiais de auga e aminoácidos non formaban péptidos no laboratorio. Paradoxalmente, o equipo británico logrou avanzar dando un paso atrás.

Os tres químicos do University College de Londres (Matthew Powner, Pierre Canavelli e Saidul Islam) demostraron que os péptidos puideron xurdir nesa Terra primitiva sen necesidade de aminoácidos nin de forzas sobrenaturais. A receita sería unha sinxela sopa de auga e aminonitrilos, uns precursores dos aminoácidos que só requirirían ingredientes presentes nese ambiente anterior á vida hai uns 4.000 millóns de anos, como o ácido sulfhídrico (formado por hidróxeno e xofre) e o ferricianuro (carbono, nitróxeno e ferro). Utilizando unha comparación de Juli Peretó, os científicos estaban obstinados en escribir a palabra abc a partir das letras a, b e c, pero iso non funcionaba na auga. Powner escribiu abc xuntando os precursores de a, os precursores de b e os precursores de c, sen pasar polas letras a, b e c. Formou cadeas de aminoácidos (péptidos) sen empregar aminoácidos. 

Estamos preto de chegar ao fin do principio: sintetizar as moléculas funcionais da vida. O seguinte paso será integrar estas moléculas nun sistema”, explica  Powner, discípulo de John Sutherland, un dos científicos máis respectados no campo da orixe química da vida. O mestre é máis cauto. “Se pensamos en como se construíron as catedrais, a xente que poñía os cimentos morreu moito antes de que a maxestosa estrutura da catedral fose visible. Eu estaría orgulloso de ser dos que puxeron os cimentos dunha protocélula”, declarou Sutherland en 2015 nunha conversación co propio Peretó publicada na revista Mètode.
 
Non estamos lonxe, no sentido conceptual, de crear vida no laboratorio. A polémica pode estar en que consideramos que está vivo”, opina Peretó, que non participou no traballo de Powner. O bioquímico da Universidade de Valencia advirte de que aínda falta moito camiño ata a creación dunha célula a partir de elementos químicos presentes na Terra primitiva. “Outro compoñente esencial sería a membrana celular e aínda hai poucas propostas sobre como se puido formar”, subliña.
 
FONTE:Manuel Ansede/elpaís.com/ciencia

PROTAGONISTAS DA GRAN OXIDACIÓN?

Unha das imaxes do posible fósil, atopado en rochas de Sudáfrica / Andrea Corpolongo

Historicamente, o ser humano viuse a si mesmo como o cume da natureza. Pero o rexistro fósil di algo moi distinto. Durante a maior parte da historia da Terra, os únicos seres vivos que existiron foron microorganismos como as bacterias; estas viviron desde hai uns 3.800 millóns de anos (ou mesmo antes) e aínda hoxe dominan o planeta. De feito, as plantas terrestres e os mamíferos non apareceron ata moito máis tarde, hai uns 850 millóns de anos e uns 320 millóns de anos, respectivamente, mentres que os humanos non apareceron ata hai uns centos de miles de anos. Máis que dominar, o home acaba de chegar a un lugar no que outros seres fixéronlle un oco.

E non só é o noso caso. A vida tal como coñecémola existe grazas a unha gran catástrofe: a Gran Oxidación. Hai uns 2.400 millóns de anos un grupo de bacterias (cianobacterias) comezou a facer a  fotosíntesis e a liberar osíxeno á atmosfera. Eses  microbios  oxidaron o planeta e mataron a moitos seres que non puideron soportalo (de feito, hoxe en día o osíxeno séguenos envellecendo e desgastando os nosos libros e máquinas). Pero foi grazas a estas bacterias como, tempo despois, as células complexas, os organismos  multicelulares, os animais e todo o que coñecemos puido aparecer.

Hoxe hai moitas dúbidas acerca de como ocorreu esta Gran Oxidación, porque tivo lugar hai moito tempo e porque os responsables eran minúsculos seres brandos. Andrew Czaja, investigador na Universidade de Cincinnati (Estados Unidos) presentou o pasado mes o que pode ser un  interesantísimo achado: o de supostos fósiles de bacterias que existiron fai 2.500 millóns de anos e que puideron ser algunhas das protagonistas da Gran Oxidación. O achado foi anunciado na Conferencia de Ciencia da Astrobiología, celebrada en Washington (EE. UU.), pero non foi publicado aínda nunha revista científica.

De aí a importancia do posible achado. Estes supostos fósiles existiron uns 100 ou 200 millóns de anos antes da Gran Oxidación, un período no que, segundo Czaja, só atopáronse outros catro microfósiles.

O líder da investigación atopou estes posibles microfósiles nun estromatolito, unha rocha formada pola mineralización dos restos e sedimentos deixados atrás por cianobacterias en épocas pasadas, e que atopou nunha viaxe por Sudáfrica.

O profesor levounas a clase para mostrarllas aos seus estudantes, pero atopou unhas estrañas burbullas. Andrea Corpolongo, estudante de doutoramento de Czaja, comezou a examinalos. Estas burbullas resultaron ser esferas ocas feitas de queróxeno, un material orgánico. Algunhas esferas eran alongadas e outras tiñan estrañas  protuberancias.

Os investigadores non saben que tipo de microbio poden estar a observar, pero como as burbullas acháronse nun estromatolito, suxeriron que debe tratarse de cianobacterias.

Con todo, de ser así, serían unhas moito máis grandes que as actuais: teñen tamaños de 60 a 100 micras (unha  micra é a milésima parte dun milímetro), mentres que a maioría das cianobacterias actuais vai das cinco ás dez.

Ademais, as cianobacterias actuais tampouco teñen estas protuberancias. Estes investigadores sinalaron que lles lembran ás protuberancias que se forman nalgunhas células que atravesan o proceso de xemación, polo cal células grandes reprodúcense asexualmente por medio dunha fragmentación moi desigual.

FONTE: G.L.S./abc.es/ciencia

DÚAS CAVEIRAS AMEAZAN CON CAMBIAR A HISTORIA DA NOSA ESPECIE

Un par de caveiras achadas nunha cova do sur de Grecia expoñen hoxe unha información que obrigaría a tirar ao lixo os libros de texto sobre evolución humana, aínda que moitos expertos independentes advirten de que é aínda pronto para facelo.
 

O cranio parcial Apidima 1 (dereita) e a súa reconstrución desde a vista posterior (centro) e lateral (esquerda) / Katerina Harvati, Universidade Eberhard Karls de Tubinga

O cranio Apidima 2 (esquerda) e a súa reconstrución (dereita) / Katerina Harvati

Os dous cranios foron atopados nos anos setenta. Estaban a poucos centímetros o un do outro, incrustados na roca da gruta de Apidima, nun cantil salpicado polas ondas do Mediterráneo. Unha das caveiras conservaba os ósos do rostro e a outra só a parte posterior da cabeza. Nun primeiro momento foron atribuídos a neandertais, a especie humana curmá da nosa que ocupou Europa durante centos de miles de anos antes de extinguirse misteriosamente hai 40.000 anos, xusto cando os sapiens chegamos ao continente.

Agora, un equipo de paleoantropólogos volveu a datar os dous cranios e reconstruíunos en tres dimensións para analizar a súa fisonomía en detalle. Os resultados, publicados en Nature, apuntan a que o cranio máis antigo e incompleto ten 210.000 anos e é dun Homo sapiens, o que lle convertería no membro da nosa especie máis antigo xamais atopado en Europa.

A proposta é unha tremenda mandoble á versión clásica e aínda a máis aceptada sobre a orixe da nosa especie. Segundo esta versión, o  sapiens apareceron no leste de África. Dous dos fósiles da nosa especie máis antigos datan de hai 196.000 anos e 160.000 anos e acháronse en Etiopía. A análise do ADN de poboacións actuais fixa en orixe da especie fai uns 200.000 anos.

A análise de ADN tamén mostrou en estudos previos que, uns 100.000 anos despois, os sapiens saíron por primeira vez do seu berce africano para explorar Eurasia. Nesa  escaramuza atopáronse cos neandertais e tiveron fillos con eles, pero aquela onda de humanos sabios non callou do todo. Ningunha das persoas actuais descende deles, senón dunha incursión fóra de África posterior fai uns 70.000 anos. Esta foi a que triunfou e poboou todo o planeta mentres os neandertais desapareceron para sempre.

Hai dous anos, un equipo de  paleoantropólogos asestou unha puñalada a este relato clásico ao presentar os fósiles de Homo sapiens máis antigos coñecidos, de hai 315.000 anos. Acháronse en Marrocos, moi lonxe do suposto berce da nosa especie. Ese descubrimento, rompedor, fai posible o que agora expón o novo estudo dos restos gregos, cuxos autores propoñen un asombroso relato dun capítulo ata agora descoñecido da nosa historia como especie.

Nese relato hai outra peza crave. O segundo cranio achado en Apidima, o que ten cara. Segundo a nova análise, data de hai 170.000 anos e pertence a un neandertal. Isto supón que houbo un grupo de sapiens que saíu de África moito antes do que sabiamos, chegou ata o sur de Europa e asentouse alí, aínda que finalmente perdeu a batalla, pois foi substituído por  neandertales.

As probas que sosteñen este relato son unha datación dos isótopos de uranio e torio acumulados nos fósiles e a análise morfolóxica dos dous cranios. O máis antigo e incompleto, o número 1, comparouse con decenas de restos de Homo sapiens e neandertais de diferentes épocas. Segundo os autores, presenta características típicas da nosa especie, como a ausencia do moño occipital, unha protuberancia encima da caluga que tiñan os neandertais.

Se as nosas análises son correctos, os Homo sapiens entraron en Europa máis de 150.000 anos antes do que pensabamos, o que expón unha chea de posibilidades sobre a orixe da nosa especie e sobre o que lles sucedeu”, sinala coautor do estudo. O investigador recoñece que cando enviaron o seu estudo a Nature, unha das revistas científicas máis prestixiosas, “os revisores eran moi escépticos de que houbese un fósil de humano moderno achado xunto a outro de  neandertal”. Os responsables da publicación obrigáronlles a facer máis análise comparativos e datacións de uranio, que finalmente lles convenceron.

Con todo, non todos os expertos aceptan as conclusións do estudo.

FONTE: Nuño Domínguez/elpaís.com

PISCINA DE LAVA

Fotografía en falsa cor do Monte Miguel. No centro, apréciase o lago de lava líquida / Landsat 8/British Antarctic Survey

Cando pensamos nun volcán quizais imaxinámonos unha erupción ou unha burbulleante piscina de lava. Con todo, en relación con isto último, a realidade é que a lava dos volcáns adoita arrefriarse e solidificarse máis ou menos rapidamente. De feito, en todo o mundo só coñécense sete piscinas de lava. Atópanse en volcáns máis ou menos tranquilos cuxas propiedades favorecen a existencia de lava durante longos períodos de tempo.

Por iso é sorprendente que os científicos acaben de anunciar o achado dunha piscina de lava que pasara desapercibida ata agora. O achado, que se publicou en Volcanology and Geothermal Research, produciuse na pequena illa de Saunders, no arquipélago das illas Sandwich do Sur, a 1.600 quilómetros ao norte dos límites do mar de Weddell, no océano Atlántico Sur.

Científicos do University College de Londres e do British Antarctic Survey (BAS) analizaron imaxes por satélite da illa tomadas entre os anos 2003 e 2018, e descubriron que o cume do Monte Miguel, que normalmente está oculta polas nubes, contén no seu interior un lago de lava de 90 a 215 metros de diámetro. Segundo as medidas feitas por satélite, a lava está a unha temperatura de 989 a 1.279 graos centígrados.

Segundo dixo nun comunicado o director da investigación, a illa é "de acceso extremadamente difícil", polo que, "sen imaxes en alta resolución de satélite sería un reto aprender máis sobre este impresionante fenómeno xeolóxico".

A illa de Saunders é parte dunha remota cadea de volcáns que forman o arquipélago das Illas Sandwich do Sur. Este é parte do territorio británico de ultramar que tamén comprende as Illas Georgias do Sur. Segundo os autores deste estudo, esta foi visitada en moi raras ocasións, e nunca ninguén ascendeu ao cume.

O achado produciuse porque en 2001 os científicos do BAS detectaron unha anomalía térmica sobre o volcán, sen que se puidese pescudar a súa orixe.

Nesta ocasión, as imaxes en alta resolución en lonxitudes de onda destinadas a captar a actividade xeotermal detectaron a presenza dun lago de lava, aínda que non se puido determinar a que distancia está do bordo do volcán. Grazas ás análises, concluíuse que, probablemente, o lago existiu polo menos desde 2003.

Na actualidade coñécense sete lagos de lava permanentes no planeta: o volcán de Nyiragongo, na República Democrática do Congo; Erta Ale, en Etiopía; o Monte Érebo no mar de Ross; o Monte Yasur e a illa de Ambrym, en Vanuatu; o Kilauea, en Hawai e a caldeira de Masaya, en Nicaragua.

Os xeólogos pescudaron que só existen lagos de lava líquida nun puñado de sitios, entre os 1.500 volcáns da Terra, porque só nalgúns puntos os gases  eruptivos, vapor de auga, dióxido de xofre ou dióxido de carbono, poden manter a lava o suficientemente quente como para que non se  solidifique.

Os investigadores cren que o próximo paso é que un avión sobrevoe a illa para tomar fotografías, pero comentaron que a illa é tan remota e que hai tan pouco tráfico marítimo pola rexión, que isto non ocorrerá ata dentro dun tempo considerable.

FONTE: abc.es/ciencia

NON HAI METANO EN MARTE

Recreación artística da sonda ExoMars, frenando para colocarse na órbita sobre Marte / ESA/ATG MEDIALAB

O penúltmo fin de semana de xuño, a axencia espacial norteamericana (NASA) informou da detección, por parte o rover Curiosity (o laboratorio móbil situado na superficie de Marte), da "maior cantidade de metano que se mediu durante a misión". O metano pode ser de orixe orgánica ou xeolóxica. A primeira hipótese espertou o soño de detectar indicios de vida no planeta vermello. Con todo, o equipo do  orbitador TGO da misión ExoMars (das axencias espaciais europea e rusa, ESA e  Roscosmos) desménteo. “Non hai metano en Marte nin o houbo nos últimos 350 anos”, afirma o  astrofísico español e integrante deste último equipo científico, José Juan López Moreno.

O Curiosity, a pasada fin de semana, segundo a NASA, informou detectar 21 partes de metano por mil millóns de unidades por volume, tres veces máis da cantidade supostamente rexistrada durante unha proba en 2013. Con todo, pouco despois, os niveis diminuíron a unha parte por mil millóns por volume, parámetros normais que se detectan de forma habitual.

A propia axencia recoñece que o Curiosity carece de instrumentos para identificar a orixe do metano e considera que o achado foi un “penacho” transitorio que non se corresponde con ningún patrón que o asocie cunha fonte permanente de emisión.

"O misterio do metano continúa. Estamos máis motivados que nunca para seguir medindo e unindo os nosos cerebros para descubrir como se comporta o metano na atmosfera marciana", dixo Ashwin Vasavada, científico do proxecto Curiosity.
 
López Moreno discrepa e descarta que haxa misterio sobre o metano en Marte porque sinxelamente non hai nin o houbo, polo menos, en máis de tres séculos e medio. Aválao o seu equipo nunha investigación publicada en Nature en función dos datos dos equipos a bordo do TGO, denominados NOMAD e ACS e deseñados especificamente para medir a composición da atmosfera de Marte e a distribución en altura de cada compoñente. Estes equipos, “cunha precisión igual ou maior á dos sistemas do  Curiosity” e moi superior aos instrumentos a bordo de Mars Express, segundo o astrofísico español, orbitan desde 2018 o planeta vermello a 400 quilómetros de altura e non detectaron nunca concentracións de metano superiores a 0,05 partes por mil millóns.

O científico do equipo europeo e ruso cre que se pode tratar dun erro na lectura da  espectografía ou que non identificasen que a fonte do gas sexa o propio rover Curiosity, xa que pode concentrar ata 1.000 veces máis metano que o que puidese existir na atmosfera.

FONTE: Raul Limón/elpais.es/ciencia

NOVA PROPIEDADE DA LUZ: AUTO TORQUE

Esquema do feixe de luz xerado cunha velocidade de rotación controlable / U.C./ JILA
 

Un equipo de investigadores liderado por científicos españois observou unha nova propiedade da luz que no futuro podería ter aplicacións no estudo e manipulación dos entes máis pequenos da natureza como átomos, proteínas, moléculas e virus.

O achado suma unha nova calidade da luz que pode medirse e controlarse. O láser é unha variante de luz  amplificada e focalizada que ten un enorme interese científico e médico debido a que se pode controlar a súa dirección, intensidade e lonxitude de onda. O novo descubrimento céntrase na capacidade de acelerar ou frear a velocidade de rotación dun feixe de luz, algo que os autores do descubrimento denominan "auto  torque", unha palabra prestada do inglés.

É unha nova propiedade que ata agora non se observou”, explica Laura Rego, física óptica da Universidade de Salamanca e primeira autora do estudo, publicado na prestixiosa revista Science e destacado na súa portada.

Rego compara o seu descubrimento cun condutor que move as súas dúas mans en diferentes sentidos para virar o volante. “Nós predixemos teoricamente e observado de forma experimental que o mesmo é posible con feixes de luz. Podemos cambiar a velocidade de rotación, é dicir, cambiar o momento angular da luz, algo que ata agora non se fixo”, explica esta física óptica de 25 anos. Trátase dunha propiedade natural da luz. O feixe, unha vez creado nas condicións adecuadas, ten a capacidade de acelerar ou frear a súa rotación por si só.

Hai 30 anos desenvolvéronse feixes de luz láser que se desprazan rotando ao redor dun punto, unha especie de tornado lumínico. Do mesmo xeito que un bulebule, estes feixes poden atrapar moléculas e partículas cun tamaño de milmillonésimas partes dun metro e facelas virar, o que permite observalas en tres dimensións. O ano pasado, o estadounidense Arthur Ashkin gañou o Nobel de Física polo desenvolvemento destas “ferramentas de luz” e a súa aplicación ao mundo da bioloxía. Este tipo de luz tamén serve para almacenar e transmitir información e para o  entrelazamiento  cuántico de partículas.

Ata agora só puidéronse crear bulebules de luz cunha velocidade de rotación constante. Rego, xunto ao seu compañeiro Carlos Hernández-García e o seu xefe de grupo, Luís Plaja, todos da Universidade de Salamanca, realizaron os cálculos teóricos que demostraban que esa velocidade pode ser variable. Con eses cálculos na man contactaron con científicos de JILA, un dos principais centros de investigación en física e fotónica de EE UU, situado na Universidade de Colorado (EE UU). Alí existen as instalacións necesarias para desenvolver este tipo de feixes de luz, un equipamento cun custo duns dous millóns de euros, explica Hernández-García. “Primeiro créanse feixes de luz láser infravermella focalizada intensamente sobre unha nube de gas. Ao cruzala, os pulsos de láser transfórmanse en feixes con forma de vórtice cunha lonxitude de onda próxima á dos raios X e cuxa velocidade é variable ao longo do tempo”, explica.

Por agora este achado non ten unhas aplicacións directas para mellorar os móbiles ou o almacenamento de memoria, pero si é unha ferramenta boa para estudar a dinámica electrónica en tempos moi curtos que van desde unha  milbillonésima de segundo a unha  trillonésima de segundo. Son os tempos máis curtos nos que se pode facer ciencia con luz. Isto dános un novo grao de liberdade, pois incluímos poder controlar o factor tempo”, resalta.

É un descubrimento físico fundamental”, opina o  biofísico Ricardo Arias González,  introductor en España das pinzas ópticas con aplicacións biolóxicas. “É algo que se esperaba e eles demóstrano e dan a receita para conseguilo”, resalta.

É relativamente habitual que os físicos que traballan neste campo non saiban predicir as aplicacións dos seus achados. “Atkins descubriu que se podía facer  atrapamiento  cuántico de átomos, pero ata que non se aplicou a células e virus, moitos anos despois, o seu descubrimento permaneceu case oculto. Agora é a técnica estrela para manipular  nanopartículas biolóxicas e estase investigando con partículas magnéticas controladas con luz para que xeren calor e destrúan tumores ou que liberen fármacos. Hai todo un campo por explotar, pero require moito tempo de investigación”, resalta.

Este traballo ten implicacións moi diversas”, di Juan José García-Ripoll, do Instituto de Física Fundamental (CSIC). “A luz pode exercer forzas sobre partículas lixeiras, como átomos e moléculas. Neste caso a partícula sería moi sensible á estrutura do tornado ou bulebule de luz que construíron. Tamén ocorre que as moléculas e átomos pódense excitar pola acción destes pulsos de luz. O momento angular, como se argumenta no artigo, pode servir para excitar determinadas transicións e non outras”, destaca.

FONTE: Nuño Domínguez/elpais.es/ciencia