Logran ver detrás de las paredes

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fig. 2

fig. 3

fig. 4


Andreas Velten y Rasmeh Raskar (fig. 1) son dos investigadores de reconocido renombre internacional, que trabajan en el prestigioso Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT), en Estados Unidos. Hace unos meses saltaban a la actualidad informativa por un espectacular desarrollo tecnológico (ver en este blog una información de enero pasado), que ha permitido la visualización de la trayectoria de un rayo de luz atravesando objetos. Pues, Velten y Raskar vuelven nuevamente a sorprendernos con otra maravilla tecnológica.

En esta ocasión se trata de una cámara capaz de hacer algo que resulta difícil de imaginar, como es “ver” objetos a través de paredes o puertas, es decir, que se encuentran ocultos a la vista. . El invento nada tiene que ver con los rayos X o la radiación infrarroja, que sí logran traspasar los objetos opacos. La cámara, en realidad, funciona en el rango de la luz visible. La pregunta es obvia ¿cómo es posible que un rayo de luz sea capaz de atravesar una pared? Esta extraordinaria facultad se la proporciona un láser muy especial, que en la jerga científica se conoce como “láser femtosegundo”.

Un láser normal, por ejemplo como los que se utilizan en las discotecas, emiten un haz de luz dirigida de manera constante. Bien, pues los investigadores han conseguido domesticar aún más esa radiación, de manera que pueda emitirse no sólo de manera continua, sino también en forma de “paquetitos”. El resultado es un láser que dispara luz de forma intermitente, con una cierta frecuencia, como una ametralladora. Esto es lo que se conoce como láseres pulsados, en los que cada emisión de luz es un pulso. Un láser de femtosegundo es un láser pulsado ultrarrápido.

Es preciso hacer otro esfuerzo de imaginación. Un segundo sabemos lo que representa. Bueno, pues un segundo es una eternidad en el mundo de los láseres ultrarrápidos, que emiten pulsos de luz tan increíblemente breves que su duración se mide en femtosegundos (0,000000000000001 segundos). Los cronómetros que se utilizan para computar a los velocistas de las olimpiadas a lo más que llegan es a medir milésimas (0,001segundos).

Utilizando un láser de femtosegundo, los investigadores del MIT han sido capaces de crear una cámara que puede ver objetos ocultos a la vista (fig. 2), que se encuentra fuera de su campo de visión, como, por ejemplo, un muñeco de madera situado dentro de una habitación.

El ingenio dispara pulsos de luz láser hacia esa dirección (fig. 3). La luz se refleja en la puerta de la habitación, alcanza el muñeco, rebota y regresa de vuelta, lo que permite al detector tomar mediciones cada pocos femtosegundos. Las imágenes tridimensionales conseguidas son, por el momento, borrosas, como si fueran un reflejo espectral, pero fácilmente reconocibles (fig. 4).

Fotos. MIT

Una esponja microscópica revela el origen de la vida animal

fig. 1

fig. 2

Hasta ahora, la comunidad científica consideraba que la vida animal apareció en la Tierra en el período geológico Ediacárico, hace entre 635 y 542 millones de años, Los fósiles de los organismos multicelulares complejos más antiguos que se conocían aparecieron en las colinas Ediacara, una zona montañosa próxima la ciudad de Adelaida, Australia. Aparecieron poco después de que la Tierra se deshelara tras la extensa y última glaciación del periodo Criogénico, y se extinguieron en gran parte poco antes de la rápida aparición biológica conocida como “explosión cámbrica”, una brusca transición evolutiva que condujo a la aparición de los miembros más primitivos que formarían la base de los animales modernos.

Pues bien, las fechas citadas necesitan ser revisadas porque se han descubierto en el Parque Nacional de Etosha, Nabimia, en el sudoeste de África, unos fósiles de criaturas que son entre 100 y 150 millones de años más antiguos que los hallados en Australia. Sería la primera evidencia conocida de vida animal en la Tierra. Los fósiles, hallados en unas rocas de hasta 760 millones de años de antigüedad (fig. 1), corresponden a esponjas de tamaño microscópico (fig. 2) provistas de agujeros que permiten la salida del agua, y muchos poros periféricos, que es por donde entra el agua.

Fotos: Tony Prave-University of St Andrews

Un prodigio entre prodigios, "Los pilares de la Creación" y un "paritorio" de estrellas

Entre las montañas de fotografías que los telescopios espaciales vienen enviando a la Tierra, hay una que destaca sobre las demás por su belleza y por los nuevos conocimientos que aporta sobre la naturaleza del Universo. Fue captada por el Telescopio Espacial Hubble en 1995 y desde entonces se ha convertido en una de las imágenes más populares del firmamento. Se trata de un maravilloso rincón celeste que se enuentra en la nebulosa del Águila (foto grande en la fig. 1), una extraordinaria nube cósmica que dista de nosotros 7.000 años luz. En la región central de esta nebulosa están “Los pilares de la Creación”, unas mágicas columnas de gas y polvo cósmico de unas dimensiones inimaginables, del orden de billones de kilómetros.

Pero su importancia va mucho más allá de la que podríamos atribuirles como fascinantes objetos de observación astronómica. En su seno tiene lugar un prodigio entre prodigios, el milagro de la génesis estelar. Son el manantial de donde fluyen los astros que pueblan e iluminan el tenebroso Universo. En sus entrañas se forman los refulgentes soles.

fig. 1

La ya histórica imagen del “Hubble” ( foto pequeña en la fig. 1), tomada en el espectro visible, la única radiación que el ojo humano es capaz de percibir, sugiere que allí existe un "paritorio" de estrellas, un lugar en el que las protoestrellas o embriones estelares germinan del infernal fuego termonuclear y acaban brillando como estrellas hechas y derechas. Sin embargo, la propia opacidad de las nubes de gas polvorientas no permitió al “Hubble” una visión directa del "alumbramiento” estelar.

Pero hay telescopios en órbita terrestre que no tienen ese problema. Ahora, gracias a las imágenes tomadas por dos ingenios de la Agencia Espacial Europea (ESA), el “Herschel” y el “XMM-Newton”, la nebulosa del Águila presenta un nuevo y sorprendente look ( Las imágenes obtenidas por estos telescopios punteros están brindando a los astrofísicos la posibilidad de ver el interior de “Los pilares de la Creación” e identificar estrellas recién nacidas dentro de ellos.

fig. 2

La fotografía del “Herchel” (foto grande en la fig. 2) está tomada en el rango de la radiación infrarroja o térmica, una longitud de onda gracias a la que los investigadores pueden penetrar a través del oscuro polvo cósmico para desvelar los secretos de las estrellas en formación.

El “XMM-Newton”, por su parte, opera en el rango de los rayos X. Lo que ha captado este telescopio se aprecia en la imagen como una constelación de puntos brillantes (foto pequeña en la fig. 2), que son las poderosas emisiones de radiación que generan las jóvenes y ardientes nuevas estrellas.

Fotos: NASA/ESA

Así eran las superpulgas del parque Jurásico

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Los restos fósiles de nueve especímenes de pulgas de la época de los dinosaurios han sido descubiertos por un equipo de científicos chinos y franceses, dirigido por el entomólogo André Nel, del Museo de Historia Natural de París. Los fósiles fueron hallados en las provincias chinas de Daohugou, Mongolia Interior y Liaoning, y datan de dos épocas diferentes, el Jurásico medio (hace 165 millones de años) y del Cretácico inferior (entre 145 y 99 millones de años).

El rasgo más sorprendente de los especímenes es su gran tamaño: las hembras podían medir hasta 20,6 milímetros y los machos hasta 14,7 milímetros. Eran auténticos gigantes en comparación con una pulga moderna, que llega de forma extraordinaria hasta los cuatro milímetros. Además, sus patas eran largas, pero no estaban todavía adaptadas para el salto. En cambio, las pulgas actuales pueden saltar una distancia de hasta 200 veces su propia longitud, lo que convierte a estos insectos parásitos en el mejor saltador entre los animales en relación con su tamaño corporal

Los restos encontrados, tanto de hembras como de machos(fig. 2), muestran que tenían un abdomen largo y ancho, una cabeza relativamente reducida, una antena pequeña y compacta, pero carecían de alas. Otro característica llamativa es su boca, con forma de sifón alargado, preparada para poder alimentarse de la sangre de sus huéspedes, más larga en las hembras que en los machos (fig. 3) y visiblemente menor que la de las pulgas de hoy en día.
Los investigadores creen que las superpulgas del Jurásico (fig. 1) evolucionaron de la mosca escorpión primitiva, que se alimentaba del néctar de las flores y que acabó extinguiéndose con la aparición de insectos modernos como las hormigas o los mosquitos. Sostienen que ambas especies están relacionadas y que las pulgas gigantes son, en realidad, moscas escorpión que evolucionaron para alimentarse de sangre.

Los nuevos fósiles, a la vista de las características de estos insectos, sugieren que vivirían en huéspedes cubiertos de pelo o plumas más que en animales de piel desnuda o con escamas. Es posible que entre los huéspedes de estas pulgas primitivas estuvieran los dinosaurios con plumas (fig. 4). No descartan tampoco que pudieran ser parásitos también de mamíferos primitivos, antes de que su evolución los llevara a parasitar aves y mamíferos, como sucede con las pulgas de hoy en día.

No obstante, el motivo de que su tamaño se redujese tanto con el tiempo es un misterio que permanece sin resolver.

Fotos: Diying Huang