lunes, 25 de enero de 2010

capturar de manera directa el espectro de luz de un exo-planeta


Astrónomos acaban de efectuar uno de los grandes hitos de la historia de la exploración espacial, al lograr por primera vez capturar de manera directo el espectro de luz de un exo-planeta (es decir, un planeta fuera del Sistema Solar).

El planeta está a 130 años luz de distancia en torno a la estrella HR 8799.

¿Por qué es esto importante, y qué es esto del espectro de luz en primer lugar?

Para entenderlo, piensen en un prisma acá en la Tierra, el cual cuando recibe un rayo de luz del Sol, descompone a esta y la muestra como un arcoiris. Pues sucede que la luz del Sol, y la luz de la Luna, así como la luz de nuestros planetas vecinos, aunque aparente ser igual, en realidad contienen pequeñas diferencias en sus "colores" (o su "espectro"), y esos colores cargan con ellos patrones muy importantes que nos dicen las condiciones atmosféricas de la estrella, planeta o luna en donde se originaron.

Esta es una de esas herramientas claves de la astronomía que nos permite, sin tener que ir personalmente o con una sonda a explorar, determinar la composición química de por ejemplo, los otros planetas del Sistema Solar.

Y eso es extremadamente importante porque con esta técnica podemos saber si existen componentes químicos amigables a la vida como la conocemos, como el carbono, agua, oxígeno, etc.

Ahora, muchos dirán que en años recientes hemos sabido de noticias que dicen haber descubierto un planeta y otro fuera del Sistema Solar con una u otra composición química en su superficie, y es totalmente cierto, pero obtuvieron esos datos de manera indirecta.

De la manera que se obtiene parte del espectro de un exoplaneta es esperando el momento en que el exoplaneta pasará justo detrás de la estrella madre. Lo que se hace es que antes del eclipse, se toman mediciones del espectro de la estrella, y justo en el momento que el exoplaneta pasa por el borde del horizonte de la estrella, se vuelven a tomar mediciones del espectro de la estrella. Después es solo cuestión de sustraer la luz del espectro de la primera medición, de la segunda, quedando como resultado el espectro del planeta.

Sin embargo, esa medición indirecta no es muy precisa, y es muy difícil (pues hay que esperar a que el planeta pase justo detrás de su estrella, lo que es solo una minoría de los exoplanetas que detectamos, ya que su órbita tiene que estar casi como una moneda de canto para que ocurra ese evento.

Pero con este nuevo adelanto, ahora podemos medir directamente el espectro del planeta, lo que es una manera de decir que esto funciona como un telescopio espectral para darnos datos directos y precisos de la composición de tales exoplanetas.

Cabe decir que si hace apenas 20 años le hubieran preguntado al científico promedio si esto algún sería posible, que hubiera respondido que "muy difícil" o que "quizás dentro de 100 años". Eso lo digo como forma de que comprendan la magnitud de la dificultad de este adelanto científico.

jueves, 7 de enero de 2010

Nueva imagen del Hubble muestra el Universo hace 13.000.000 millones de años



Hace 14 años en el 1996 el Telescopio Espacial Hubble apuntó sus instrumentos a un pequeñito espacio de cielo y produjo una de las imágenes mas icónicas de la ciencia al descubrir que en ese espacio aparentemente vacío existían miles de galaxias del Universo temprano.

Esa imagen fue tomada con una fotografía de larga exposición durante 10 días, y al resultado fue denominado el Hubble Deep Field (HDF) (el Campo Profundo de Hubble).

El experimento se repitió en el 2004 durante 11 días pero observando otra parte del cielo, y la imagen resultante fue llamada la Hubble Ultra Deep Field (HUDF) (el Campo Ultra-Profundo de Hubble), la cual posteriormente fue renderizada en 3D

Pues recientemente, un Hubble renovado con mejores instrumentos volvió a fotografiar el mismo espacio del HUDF, incluyendo fotos en el espectro infrarrojo, y una vez mas los resultados han sido espectaculares, produciendo imágenes de las primeras galaxias primordiales (las de color azul intenso) del Universo cuando este tenía apenas unos 600 a 800 millones de años, es decir, unos 300 a 700 millones de años después que los primeros fotones de luz surgieron e iluminaron el Universo.

A los que se pregunten como es que el Hubble puede "fotografiar el pasado", la realidad es que todo lo que vemos en nuestra vida cotidiana es el pasado, solo que en distancias cortas (como cuando vemos a una persona o incluso la Luna) la luz de los objetos cotidianos que vemos tiene tan poca distancia para viajar a 300,000 kilómetros por segundo que para fines prácticos creemos que estamos viendo el mundo tal cual es en el presente, pero esa no es la realidad (y esta es otra razón por la cual nuestros sentidos nos engañan constantemente).

La Luna por ejemplo, siempre la vemos como esta era 1 segundo en el pasado, ya que la luz tarda mas o menos un segundo en llegar de la Luna hasta nosotros. Similarmente, el Sol lo vemos como era hace unos 8 o 9 minutos atrás, debido a su distancia, lo que significa que si por alguna razón inexplicable el Sol desapareciera de repente, lo seguiríamos viendo durante 8 minutos mas después de su desaparición, hasta que la última "foto" de sus últimos fotones nos dejen de llegar.

Similarmente, la luz de estas estrellas que ha captado Hubble tienen unos 13,200 millones de años viajando por el espacio, hasta que su luz es finalmente captada por el Hubble, por lo que estamos literalmente viendo hacia el pasado, a galaxias que incluso muy posiblemente ya no existan (o al menos no en la forma en que captamos su luz actualmente).

Los resultados preliminares de las imágenes indican que tal cual como se creía en varios modelos teóricos, las galaxias actuales (en particular como las mega-galaxias en espiral, como la nuestra) son el resultado de fusiones de galaxias mas sencillas que se originaron en ese tiempo por atracción gravitacional.

Sin embargo, algo mas emocionante está en el horizonte, pues el sucesor del Hubble, el Telescopio Espacial James Webb (JWST, o "James Webb Space Telescope") está actualmente programado para lanzarse en un par de años en el 2014, y este promete permitirnos ver muchísimo mas atrás en el tiempo para ver incluso las galaxias que dieron origen a las que el Hubble acaba de fotografiar.

Sin duda estamos viviendo unos tiempos bastante emocionantes en la humanidad...

sábado, 2 de enero de 2010

Traduccion de pensamiento a habla en tiempo real


Un equipo de científicos de Sargent College, Boston University, Harvard y MIT acaban de demostrar por primera vez en la historia de la humanidad, un dispositivo que en tiempo real traduce los pensamientos de una persona a palabras.

El sistema aun está en sus inicios y hay que perfeccionar el trabajo de decodificación, pero ya puede decodificar y generar los pensamientos en palabras utilizando una voz sintética, todo en tan solo 50 milisegundos, que es precisamente el tiempo que le toma a una persona normal generar por su boca las palabras que piensa.

Esta es la primera vez que se ha intentado hacer todo el proceso en tiempo real, pues este mismo dispositivo ya llevaba tres años probándose, pero solo con procesamiento después de haberse grabado los datos, pero con los avances de la ciencia y tecnología esto ya se ha hecho no solo factible sino que práctico hacerlo "mientras una piensa las palabras".

El objetivo principal al corto plazo de esta investigación es en permitir que personas que han sufrido trauma cerebral en una región específica del cerebro que les impide hablar, puedan volver a hacerlo. El truco yace en entender cómo funciona el cerebro, y una cosa que se sabe es que aunque el cerebro tiene una región dedicada para generar el habla, que "los deseos de hablar" en realidad provienen de otra región, y lo que los científicos han logrado es colocar una serie de electrodos en esa otra región para decodificar lo que la persona quería decir, y traducir eso en palabras.

En otras palabras, este dispositivo literalmente reemplaza esa parte del cerebro dañada.

El sistema, llamado el Neuralynx System, consiste de una red de sensores colocados sobre la corteza motora del cerebro, desde donde transmite inalámbricamente por medio de señales FM todas las señales que capta, señales que inmediatamente son analizadas en un computador externo que analiza, decodifica y genera los sonidos fonéticos que la persona está literalmente pensando en esos momentos. Algo que solo puede describirse como verdaderamente extraordinario.

Para que tengan una idea de su eficiencia en su modo actual, en uno de los pacientes que durante un período de 5 meses y 25 sesiones probó el sistema, el nivel de exactitud de traducir pensamientos a palabras rondó entre el 45% y el 70% (lo que indica que aun falta camino por recorrer, pero aun así, lo que se ha logrado es definitivamente espectacular), y en el último experimento se logró un 89% (aunque ese no es el caso típico actual, aunque sí apunta hacia donde va esta tecnología).

Algo interesante es que este sistema es no-invasivo, lo que significa que no hay que perforar el cráneo para implantar dentro del cerebro, sino que todo es captado desde la superficie, lo que significa que esto en un futuro sería tan solo un accesorio mas en nuestros cuerpos.

Aquí hay muchas cosas a analizar...

Para empezar, notemos que aunque el dispositivo hace todo su trabajo externo al cerebro, que con la rápida miniaturización de todos los componentes electrónicos que no tardará para que todo el equipo litealmente quepa en nuestras cabezas, o en el peor de los casos en una primera etapa que nos lo coloquemos como un accesorio alrededor de nuestras cabezas como si de una banda deportiva se tratara (que quizás suene un poco extraño y no a la moda, pero recuerden que cientos de millones de personas hoy día utilizan gafas y a todos nos aparenta algo normal).

Lo segundo es que según los científicos esto es apenas el primer experimento y que el próximo podrá cubrir una orden de magnitud mas (es decir, 10 veces mas) neuronas, lo que significa que se podrá decodificar de una manera muchísimo mas eficiente, llegando quizás a un punto en un futuro donde sea tan eficiente como el cerebro mismo en decodificar estos patrones de habla.
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