Científicos de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) han desarrollado el primer aptasensor fotoelectroquímico que detecta el virus SARS-Cov-2 en una muestra de saliva. Este dispositivo, que utiliza aptámeros (un tipo de anticuerpos químicos), tiene más sensibilidad que los basados en antígenos y realiza la detección de manera más rápida y barata que las pruebas PCR.

Según sus creadores, estos nuevos dispositivos pueden ser incorporados en sistemas de diagnóstico portátiles y son fáciles de utilizar.

El nuevo aptasensor tiene gran sensibilidad a diferentes concentraciones del virus, y es capaz de detectar concentraciones inferiores a 0,5 nanomolares (nM), típicas en pacientes que todavía no han desarrollado ningún síntoma de la covid-19.

Además, también funciona en concentraciones superiores (hasta 32 nM), por lo cual podría dotar a la práctica clínica de una herramienta adicional para monitorizar la evolución de la infección en los pacientes.

El uso sería muy similar a los actuales sensores de antígenos: habría que disolver una muestra de la saliva del paciente en una solución tampón y después depositarla en la superficie del sensor. La medida estaría disponible en unos minutos.

“La ventaja sobre los actuales sensores basados en antígenos es la mayor sensibilidad y especificidad de las medidas de los sensores fotoelectroquímicos que son comparables a otras más complejas, como las basadas en fluorescencia, y más sencillas, baratas y rápidas que las basadas en PCR”, señala Mahmoud Amouzadeh Tabrizi, de la Universidad Carlos III (UCM3) y autor principal de la investigación.

La ciencia detrás de un aptasensor

Un sensor fotoelectroquímico se puede asimilar a una célula solar o al fenómeno de la fotosíntesis: en ambos casos, ante la presencia de luz (fotones), un material concreto (o molécula) es capaz de generar una corriente eléctrica (electrones).

El investigador señala que en su caso han usado “una superficie que contiene puntos cuánticos basados en nitruro de carbono grafítico y sulfuro de cadmio (C3N4-CdS) con propiedades fotoactivas. Es sobre esta superficie sobre la que, además, se inmoviliza un receptor concreto de tal manera que, en presencia de la molécula objetivo, ésta se une al bioreceptor disminuyendo en ese caso la generación de corriente asociada a la presencia de luz”.

La ventaja sobre los actuales sensores basados en antígenos es la mayor sensibilidad y especificidad de las medidas, comparables a otras más complejas, basadas en fluorescencia, y más sencillas, baratas y rápidas que las PCR

Mahmoud Tabrizi, investigador CONEX-Plus de la UC3M

Además, continúa Tabrizi, en este sensor concreto el bioreceptor que se ha usado es un aptámero capaz de interactuar con el dominio receptor-obligatorio (RBD, por sus siglas en inglés) del virus SARS-CoV-2, de ahí el nombre de aptasensor fotoelectroquímico.

Los resultados de este y otros trabajos del grupo en la detección del SARS-CoV-2 en saliva han sido publicados recientemente en varias revistas científicas, como Sensors and Actuators B: Chemical y  Biosensors and Bioelectronics.

Un sistema sensible de bajo coste

Según señala Pablo Acedo, responsable de Sensores y Técnicas de Instrumentación (SITec) de la UC3M, “la idea ahora es complementar estos resultados con el desarrollo de instrumentos y diagnósticos biomédicos completos para obtener un sistema de diagnóstico de alta sensibilidad y especificidad, portátil y de potencial bajo coste para su uso en la práctica clínica.

“Se trataría de obtener un diagnóstico similar al que existe hoy disponible para la lectura de glucosa en sangre en los pacientes con diabetes, por ejemplo. Nuestra idea es contactar también con empresas que puedan estar interesadas en estos desarrollos”, añade el investigador

Uno de los aspectos críticos en la fabricación de este tipo de sensores electroquímicos basados en nanomateriales es la correcta caracterización de la superficie del material y del receptor inmovilizado en la superficie.

Para ello, los investigadores han empleado diversas técnicas y tecnologías, como microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía de fuerza atómica (AFM) y espectroscopia por transformada de Fourier (FTIR).

“Los resultados obtenidos a partir del uso de todas estas técnicas son los que nos permiten asegurar que tanto la fabricación del nanomaterial fotosensible deseado como la inmovilización del bioreceptor se han realizado satisfactoriamente”, concluye Acedo.

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Oscuro, con una elevada porosidad y una composición heterogénea a nivel microscópico. Así parece que es Ryugu, un asteroide con forma de diamante de aproximadamente un kilómetro de diámetro del que, en diciembre en 2020, la nave japonesa Hayabusa2 trajo a la Tierra muestras de su superficie, unos 5,4 gramos.

Ahora, la revista Nature Astronomy publica en dos artículos un examen preliminar de este primer material trasladado a Tierra desde un asteroide rico en carbono, que puede dar pistas sobre la historia temprana del sistema solar y sobre la formación de minerales orgánicos e hidratados, los componentes básicos de la vida.

Una misión pionera a nuestros orígenes

La sonda japonesa Hayabusa2, tras un viaje de seis años y 5.200 millones de kilómetros, dejó caer el 6 de diciembre de 2020 sobre Australia un contenedor con una pequeña cantidad de polvo y gas del asteroide Ryugu.

Hayabusa2 aterrizó en 2019 en dos ocasiones en la superficie del asteroide para recoger muestras y los primeros análisis en tierra se hicieron el 10 y 11 de diciembre del pasado año, en un laboratorio de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), situado en la localidad de Sagamihara, al suroeste de Tokio.

De este primer examen se concluyó que el gas en el contenedor derivaba de Ryugu. La cápsula también trajo diminutas piedras de varios milímetros de tamaño.

Todo este material, como en su día dijo la agencia espacial JAXA, es interesante para avanzar en el conocimiento del origen de nuestro sistema solar, encontrar detalles claves sobre la formación del asteroide Ryugu, hace 4.600 millones de años, y comprender mejor su afinidad con una clase de meteoritos llamados condritas carbonáceas.

En el primero de los dos trabajos que ahora se publican, Toru Yada y sus colegas, de JAXA, constatan que la muestra es muy oscura —refleja solo el 2 % de la luz que incide en ella— con una elevada porosidad del 46 % , mayor que la de cualquier meteorito estudiado hasta ahora.

La superficie del asteroide Ryugu desde unos 6 km de distancia, visto por la sonda Hayabusa2. / JAXA

En el segundo artículo, Cédric Pilorget y su equipo, de la Universidad Paris-Saclay, determinan la composición de las muestras utilizando un microscopio capaz de adquirir imágenes a diferentes longitudes de onda de luz en los espectros visible e infrarrojo.

Elementos orgánicos, carbonatos y compuestos volátiles

Según el análisis, está compuesta por una matriz hidratada, similar a la arcilla, con una variedad de elementos orgánicos incrustados. Sin embargo, algunas partes individuales están formadas por sustancias diferentes, como carbonatos o compuestos volátiles.

La presencia de especies ricas en volátiles, probablemente procedentes del sistema solar exterior, respaldaría el hecho de que Ryugu haya conservado tanto material prístino como fases alteradas, que ahora están disponibles para realizar análisis refinados en el laboratorio, con el potencial de extraer nuevos conocimientos sobre las vías de formación y evolución de los cuerpos planetarios de nuestro sistema solar, señalan los investigadores.

Estos hallazgos revelan la composición heterogénea microscópica de las muestras de Ryugu, al tiempo que confirman las observaciones in situ realizadas por Hayabusa2, que sugieren que este asteroide es macroscópicamente uniforme en su estructura y composición —semejante a los meteoritos condritos ricos en carbono—, pero es más oscuro, más poroso y más frágil.

Así, con estos datos, los investigadores concluyen que Ryugu es más similar a estas condritas pero tiene un albedo (proporción entre la energía luminosa que incide en una superficie y la que se refleja) más bajo, una porosidad más alta y características más frágiles.

Los autores, que señalan que las propiedades físicas y químicas no se alteraron durante el regreso del asteroide, concluyen que el contenido de estas muestras parece estar entre el material más primordial disponible en los laboratorios hasta la fecha.

Este forma “una colección única” para estudiar el origen y la evolución de nuestro sistema solar, al tiempo que representa un modelo para el retorno de muestras de planetas en el futuro.

La nave Hayabusa anterior (la 1) también se acercó en 2005 a otro asteroide: Itokawa. / EFE/ESO

Fuente: SINC

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El ADN es una herramienta esencial para estudiar las interacciones genéticas entre las poblaciones. Sin embargo, no es una técnica efectiva para abordar intercambios culturales dentro de las sociedades antiguas.

Responder a cómo se formaron es crucial para interpretar la diversidad biológica y cultural que vemos en las poblaciones humanas actuales. En un nuevo estudio, publicado en la revista Nature, los investigadores Jennifer Miller y Yiming Wang, del Instituto Max Planck para la Ciencia de la Historia Humana en Alemania, han hallado conexiones entre poblaciones de hace 50.000 años, impulsadas por los cambios en los patrones de lluvia, en el sur y el este de África.

Una ventana al pasado

Las cuentas de cáscara de huevo de avestruz son artefactos ideales para comprender las relaciones sociales antiguas. Son los adornos fabricados más antiguos del mundo, ya que los humanos transformaron completamente las conchas para producir cuentas. Debido a que diferentes culturas las produjeron en diferentes estilos, estos accesorios prehistóricos proporcionan a los investigadores una forma de rastrear las conexiones culturales.

“Es como seguir un rastro de migas de pan. Las cuentas son pistas, dispersas en el tiempo y el espacio, a la espera de ser descubiertas”, dice Miller.

Para buscar signos de conectividad de la población, los científicos reunieron la base de datos más grande que existe de cuentas de cáscara de huevo de avestruz, que incluye datos de más de 1.500 cuentas individuales halladas en 31 yacimientos del sur y el este de África. La recopilación de estos datos fue un proceso muy lento que les llevó más de una década.

Una ristra de cuentas modernas de cáscara de huevo de avestruz del este de África. / Hans Sell

El cambio climático y las redes sociales en la Edad de Piedra

Al comparar las características de estas cuentas, como son diámetro total, el de apertura y el grosor de la concha, encontraron que hace entre 50.000 y 33.000 años, las personas de esta zona del continente africano usaban cuentas casi idénticas. El hallazgo sugiere una red social a larga distancia que abarca más de 3.000 km, al conectar a personas en las dos regiones.

“Es sorprendente, pero el patrón es claro. A lo largo de los 50.000 años, este es el único período de tiempo en que las características de la cuenta son las mismas”, asegura Wang.

Esta conexión este a sur es la red social más antigua jamás identificada y coincide con un período particularmente húmedo en el este de África. Sin embargo, estos signos de conexión desaparecen hace 33.000 años, probablemente provocados por un cambio importante en los climas globales.

Casi al mismo tiempo que la red social se rompe, África oriental experimentó una reducción dramática en las precipitaciones, a medida que el cinturón de lluvia tropical se desplazó hacia el sur. Esto aumentó la lluvia en la gran área que conecta ambas regiones, que hizo que se inundaran periódicamente las orillas de los ríos y, tal vez, se crease una barrera geográfica que interrumpió las redes sociales regionales, según los investigadores.

“A través de esta combinación de información paleoambiental, modelos climáticos y datos arqueológicos, podemos ver la conexión entre el cambio climático y el comportamiento cultural”, continúa el científico.

“Estas pequeñas cuentas tienen el poder de revelar grandes historias sobre nuestro pasado. Alentamos a otros investigadores a trabajar sobre esta base de datos y continuar explorando evidencias de conexión cultural en nuevas regiones”, concluye Miller.

Fuente: SINC

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Hasta ahora, el conocimiento sobre la representación neural de los genitales en la mujer y su papel en la función sexual ha sido bastante escaso. Si bien el córtex somatosensorial dedica un espacio a la detección del tacto de cada parte del cuerpo, la ubicación exacta del campo genital femenino en este mapa había sido controvertida.

Esta falta de datos ha dificultado el desarrollo de estudios clínicos que evaluaran el papel de los cambios producidos en dicha región bajo ciertas condiciones clínicas, como la disfunción sexual, o en mujeres que sufrieron abusos.

Ahora, una investigación realizada por expertos de varias instituciones alemanas y publicada esta semana en The Journal of Neuroscience sostiene que la representación de los genitales en el mapa cerebral está cerca de la representación de la cadera si bien hay que localizarlo individualmente ya que la ubicación precisa varía “probablemente” entre ellas.

“Nuestro enfoque de mapeo produjo activaciones corticales en la pared lateral de la corteza somatosensorial para todas las mujeres, aunque la localización precisa cambió de mujer a mujer”, explica a SINC Christine Heim, profesora de la Universidad Charité de Berlín (Alemania) y autora principal.

El trabajo también descubrió que la región era más gruesa cuanto más frecuentemente mantenían relaciones sexuales las participantes. “Nunca se había demostrado en humanos que este campo de representación genital tuviera la capacidad de variar estructuralmente en relación con su uso”, añade.

Los estudios anteriores arrojaron resultados contradictorios debido a los métodos de mapeo menos precisos. En esta ocasión, el equipo utilizó la imagen por resonancia magnética funcional para cartografiar la representación exacta de los genitales femeninos midiendo la respuesta del cerebro a una membrana que vibraba sobre la región del clítoris.  

“Nuestro enfoque de mapeo individual proporcionó una mayor precisión que en investigaciones anteriores y localizó inequívocamente el campo genital”, continúa Heim, que recogió una muestra de 20 mujeres.

Variabilidad interindividual de la corteza somatosensorial genital. / Knop et al., JNeurosci 2021

Mejorar el conocimiento de la función sexual

Según los autores, estos resultados ayudarán a desarrollar estrategias para promover la salud sexual en las mujeres. “Nuestro estudio proporciona tanto la base teórica como un nuevo enfoque metodológico para evaluar el papel del campo genital en la función sexual sana y en los trastornos sexuales, ya que podemos identificar una base neural para ellos”, afirma la investigadora principal.

“Podemos probar si los cambios en el campo genital modifican la percepción del tacto de los genitales. Y si las intervenciones, como la terapia sexual, modifican el campo genital, o cómo esta región se conecta con los circuitos cerebrales emocionales”, subraya.

Dispositivo utilizado para la estimulación. / Knop et al., JNeurosci 2021

Fuente: SINC

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“Test, test, test”. Así instó a los países Tedros Adhanom, director general de la Organización Mundial de la Salud (OMS), al inicio de la pandemia de covid-19. Las pruebas, el aislamiento y el rastreo de contactos debían ser —y lo han sido en muchos casos— la “columna vertebral de la respuesta global” a la crisis, según el responsable del organismo.

En la actualidad, a pesar de que hay más de 1.000 marcas de pruebas de diagnóstico disponibles en el mercado —y otras más en preparación—, muchos países se enfrentan a retos comunes: la capacidad para la realización de test, la competencia mundial por el acceso a los kits y a los suministros de diagnóstico (incluidos los hisopos para la recogida de muestras), la elección de la prueba adecuada para cada situación y la garantía de que las pruebas tengan una validación externa.

Según los expertos, no existe un consenso mundial sobre las estrategias de estas pruebas, combinadas con medidas sólidas de salud pública, como la cuarentena y el rastreo de contactos. Sin embargo, la realización de test fuera de los entornos sanitarios se ha realizado a una escala sin precedentes.

Ante esta situación, un equipo internacional de científicos ha publicado una revisión en The Lancet sobre los puntos fuertes, los débiles y las aplicaciones de las diferentes pruebas covid-19, así como su potencial para la gestión de la pandemia ya que los diagnósticos han demostrado ser claves en la respuesta a la pandemia.

Tres pruebas para contextos diferentes

Hay tres métodos principales para la detección de la infección por el SARS-CoV-2 y su papel ha evolucionado durante el curso de la pandemia. Según el estudio de The Lancet, estos tres tipos de pruebas covid-19 siguen teniendo en la actualidad un papel clave en la transición de la respuesta a la pandemia al control de la misma.

Las pruebas moleculares, como la PCR, son muy sensibles y específicas para detectar el ARN viral, y la OMS las recomienda para confirmar el diagnóstico en personas sintomáticas y para activar las medidas de salud pública.

Los test de antígenos no son útiles como pruebas de cribado en pacientes asintomáticos o sin contacto estrecho cercano en el tiempo ya que pueden dar resultados falsos negativos

Blanca Lumbreras, catedrática de Medicina preventiva

Los test de antígenos detectan proteínas víricas y, aunque son menos sensibles que las pruebas moleculares, tienen la ventaja de ser más fáciles de realizar, de dar un resultado más rápido. Además tienen un coste menor y pueden detectar la infección en las personas con mayor riesgo de transmitir el virus a otras.

Los test de antígenos “son útiles cuando tenemos síntomas compatibles”, explica a SINC la catedrática de Medicina preventiva y Salud Pública, Blanca Lumbreras, independiente a esta investigación. También, en caso de que Atención Primaria esté saturada y no sea posible tener un resultado lo antes posible, “si hemos estado en contacto estrecho con una persona positiva”. 

Por eso, se pueden utilizar como herramienta de salud pública para el cribado de personas con mayor riesgo de infección, proteger a las personas clínicamente vulnerables, garantizar la seguridad de los viajes —aunque no permiten la obtención del pasaporte COVID— y la reanudación de las actividades escolares y sociales, y permitir la recuperación económica, señalan los autores del trabajo.

Sin embargo, estas pruebas “no son útiles como pruebas de cribado en pacientes asintomáticos o sin contacto estrecho cercano en el tiempo”, recuerda Lumbreras, “ya que pueden dar resultados falsos negativos” en los que la prueba te indica que no tienes la infección cuando sí que la tienes.

Con el despliegue de la vacuna, las pruebas de anticuerpos o serológicas (que detectan la respuesta del huésped a la infección o a la vacunación) pueden ser herramientas de vigilancia útiles para informar a las políticas públicas. No obstante, no deben utilizarse como prueba de inmunidad, ya que los correlatos de la protección siguen sin estar claros.

Cómo interpretar los resultados

En el caso de los test de antígenos, “es importante saber que si el resultado es positivo la probabilidad de estar infectado es muy elevada, y debes ponerte en contacto con Atención Primaria, además de seguir las instrucciones de aislamiento”, indica la catedrática. 

Si el resultado es negativo, “no se puede descartar la infección por la probabilidad que tienen estas pruebas de dar falsos negativos”. Por eso, “si tienes síntomas o has tenido un contacto estrecho, debes ponerte en contacto con Atención Primaria”, aconseja.

Además, hay que tener en cuenta la sensibilidad y especificidad de estas pruebas. La sensibilidad es la capacidad que tiene el test para dar un resultado positivo cuando hay infección: si es baja, habrá falsos negativos. La especificidad es su capacidad de dar un resultado negativo cuando no hay infección: si es baja, habrá falsos positivos.

“Cuando se habla de resultados siempre son probabilidades”, concluye Lumbreras. Explica que los porcentajes son valores medios que se obtienen de estudios previos, y que pueden variar entre diferentes trabajos.

Fuente: SINC

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A lo largo del último siglo se han descubierto muchos huevos de dinosaurio fosilizados, pero encontrar uno con un embrión bien conservado en su interior es bastante excepcional.

Esta semana, un equipo de investigación ha descrito un embrión perfectamente conservado dentro de un huevo fosilizado, con una edad estimada de entre 72 y 66 millones de años, descubierto en el sur de China. Los detalles se publican en la revista iScience.

“Este espécimen está entre los embriones de dinosaurio mejor conservados que se han encontrado”, explica a SINC Fion Waisum Ma, de la universidad de Birmingham (Reino Unido) y una de las autoras del estudio. “Su postura dentro del huevo es similar a la de un pájaro moderno a punto de eclosionar, lo que indica una potencial similaridad en el comportamiento previo a la eclosión entre este dinosaurio y las aves modernas”, añade la investigadora.

Una postura similar a la de las aves

La distintiva postura que adquiere un ave justo antes de salir del huevo se creía única de los pájaros, pero gracias a este descubrimiento, ahora se cree que este comportamiento postural prenatal pudo originarse entre los terópodos no avianos durante el cretácico, según los autores. Los científicos resaltan que en las aves modernas, esta postura se alcanza al final de la incubación, y se asocia al “plegamiento” —un movimiento embrionario controlado por el sistema nervioso central que es fundamental para el éxito de la eclosión—, ya que los embriones que no alcanzan esas posturas tienen más posibilidades de morir por no haber podido romper el huevo.

Este espécimen está entre los embriones de dinosaurio mejor conservados que se han encontrado

Fion Waisum Ma (U. Birmingham)

“La mayoría de embriones de dinosaurios no avianos están incompletos, o con el esqueleto disgregado”, subraya Waisum. “Intuimos que este ejemplar fue enterrado rápidamente por barro o arena, lo que lo ha protegido de la erosión o los carroñeros”, añade.

Un fósil redescubierto

El trozo de roca que contenía el espécimen—apodado ‘bebé Yinglian’ — fue adquirido en el año 2000 por el director de una empresa minera china llamada Yingliang Group, que sospechaba que podía contener huevos fósiles en su interior.

El ejemplar acabó finalmente en un almacén de la empresa, hasta que diez años después, durante la construcción de un Museo de Historia Natural de la Piedra financiado por el conglomerado minero, trabajadores del mismo lo redescubrieron; un hecho que parece repetirse a menudo en la historia de la paleontología.

El Yingliang ha sido identificado como un oviraptorosaurio por su cráneo profundo y sin dientes. Los oviraptorosaurios son un grupo de dinosaurios terópodos emplumados, estrechamente relacionados con las aves actuales, conocidos en el Cretácico de Asia y Norteamérica.

Es probable que sus formas de pico y tamaños corporales variables les permitieran adoptar una amplia gama de dietas, incluyendo la herbívora, la omnívora y la carnívora.

Para los firmantes del estudio, es necesario investigar más embriones de fósiles para reforzar la hipótesis de que el comportamiento postural prenatal de las aves podría haberse originado en los terópodos no avianos.

De momento, continuarán estudiando con más detalle la anatomía interna de este espécimen, mediante el uso de diferentes técnicas de captación por imagen.

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Entre las estrellas de neutrones, objetos que pueden contener medio millón de veces la masa de la Tierra en un diámetro de unos veinte kilómetros, destaca un pequeño grupo con el campo magnético más intenso conocido: los magnetares.

Estos raros objetos —se han detectado apenas treinta— sufren violentas erupciones de las que se sabe poco, debido a su carácter inesperado y a su corta duración, de apenas décimas de segundo.

Un grupo científico encabezado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) publica hoy en la revista Nature el estudio de una erupción en detalle, ya que han logrado medir distintas oscilaciones (o pulsos) en su brillo que se producen durante los instantes de mayor energía. Estas oscilaciones constituyen un componente crucial para comprender las llamaradas gigantes de los magnetares.

“Incluso en un estado inactivo, los magnetares pueden ser cien mil veces más luminosos que nuestro Sol”, apunta Alberto J. Castro-Tirado, investigador del IAA que encabeza el trabajo. “En el caso del destello que hemos estudiado, GRB200415, que se produjo el 15 de abril de 2020 y que duró solo en torno a una décima de segundo, la energía que se liberó es equivalente a la energía que irradia nuestro Sol en cien mil años”, subraya el investigador.

Las observaciones revelaron múltiples pulsos, con uno primero que apareció solo alrededor de decenas de microsegundos, mucho más veloz que otros fenómenos transitorios extremos, según indican los autores.

En el caso del destello que hemos estudiado, GRB200415, que se produjo el 15 de abril de 2020 y que duró solo en torno a una décima de segundo, la energía que se liberó es equivalente a la energía que irradia nuestro Sol en cien mil años

Alberto J. Castro-Tirado (IAA-CSIC)

Se cree que las erupciones en los magnetares pueden deberse a inestabilidades en su magnetosfera o a una especie de terremotos producidos en su corteza, una capa de carácter rígido y elástico de alrededor de un kilómetro de espesor.

“Independientemente del desencadenante, en la magnetosfera de la estrella se crearán un tipo de ondas, las ondas de Alfvén, que son bien conocidas en el Sol y que, mientras rebotan hacia adelante y hacia atrás entre los puntos de la base de sus líneas de campo magnético, interactúan entre sí, disipando energía”, explica Castro-Tirado.

Instrumento ASIM con el que se detectó el evento. / NASA

Las oscilaciones detectadas en la erupción son consistentes con la emisión que produce la interacción entre las ondas de Alfvén, cuya energía es rápidamente absorbida por la corteza. Así, en unos pocos milisegundos termina el proceso de reconexión magnética y, por lo tanto, también los pulsos detectados en GRB200415, que desaparecieron tan solo 3,5 milisegundos después del estallido principal.

El análisis del fenómeno ha permitido estimar que el volumen de la llamarada fue similar o incluso mayor al de la propia estrella de neutrones.

Un año estudiando la señal

La erupción fue detectada por el instrumento ASIM, a bordo de la Estación Espacial Internacional, que fue el único de un total de siete capaz de registrar la fase principal de la erupción en su rango completo de energía sin sufrir saturaciones.

ASIM es una misión de la Agencia Espacial Europea, con una fuerte participación española, liderada por la Universidad de Valencia y el Instituto Nacional de Técnica Aerospacial (INTA).

El equipo científico pudo resolver la estructura temporal del evento, una tarea verdaderamente compleja que implicó más de un año de análisis para un segundo de datos.

«La detección de oscilaciones cuasiperiódicas en GRB200415 ha supuesto todo un reto desde el punto de vista del análisis de señal. La dificultad radica en la brevedad de la señal, cuya amplitud decae rápidamente y queda embebida en el ruido de fondo. Y, al ser ruido correlado, resulta difícil distinguir la señal del ruido», indica Javier Pascual, investigador del IAA-CSIC que ha participado en el trabajo.

«Debemos, pues, este logro a las sofisticadas técnicas de análisis de datos que se han aplicado de manera independiente por los distintos miembros del equipo, pero también es sin lugar a dudas un logro tecnológico debido a la excelente calidad de los datos proporcionados por el instrumento ASIM a bordo de la Estación Espacial Internacional», añade Pascual.

El magnetar más distante jamás observado

Estas llamaradas se habían detectado en dos de los treinta magnetares conocidos en nuestra galaxia, la Vía Láctea, pero también en otros dos situados en otras galaxias. GRB2001415 sería la erupción en un magnetar más distante captada hasta la fecha, al hallarse en el grupo de galaxias Sculptor a unos trece millones de años luz.

“Esta erupción ha proporcionado un componente crucial para comprender cómo se producen las tensiones magnéticas dentro y alrededor de una estrella de neutrones. El monitoreo continuo de magnetares en galaxias cercanas ayudará a comprender este fenómeno, y también allanará el camino para aprender más sobre las ráfagas de radio rápidas, a día de hoy uno de los fenómenos más enigmáticos de la astronomía”, concluye el investigador.

Además de investigadores del IAA y la Universidad de Valencia, en este trabajo han participado científicos de las universidades de Cádiz y Málaga, usándose también datos de la red de telescopios robóticos BOOTES y del Gran Telescopio Canarias.

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El 25 de diciembre de 2021, a las 13:20 h (hora peninsular española), ha despegado con éxito desde el puerto espacial europeo en Kurú (Guayana Francesa), a bordo de un cohete Ariane 5, el observatorio que está llamado a revolucionar la astrofísica en la próxima década: el telescopio espacial James Webb (JWST, abreviado como el Webb).

El acontecimiento lo han confirmado y retransmitido por sus redes sociales las tres agencias espaciales que han participado en la construcción de este enorme observatorio: la NASA —que lidera el proyecto—, la europea ESA y la canadiense CSA.  

Juntas colaboran desde el año 1996, cuando un comité de expertos recomendó desarrollar un telescopio espacial para observar el universo en luz infrarroja. Esta longitud de onda permite ver a través de las nubes de polvo y gas, ampliando la visión más atrás en el espacio y el tiempo, hasta hace unos 13.500 millones de años, respecto a lo que permite el Hubble operando con luz visible (unos 12.500 millones de años).

El Webb llegará más allá en el espacio y el tiempo que el Hubble. / NASA

“El Webb observará una época del universo nunca vista anteriormente en la que las primeras galaxias y estrellas se estaban formando, vamos a explorar un territorio desconocido”, destaca Macarena García Marín, astrofísica de la ESA que trabaja con uno de sus instrumentos.

29 días de tensión para desplegarlo

Pero antes de comenzar sus operaciones científicas, el observatorio se enfrentará a su complejo despliegue en el espacio. Su espejo de 6,5 metros y enorme parasol, aún más grande, se han tenido que doblar en un cohete de 5 m de diámetro.

Este telescopio es muy importante para la ciencia, pero también para la ingeniería espacial, es el primero que vamos a enviar con el espejo y el parasol doblado y hay que demostrar que lo podemos abrir en órbita 

Begoña Vila (NASA)

De forma similar a ‘meter un barco en una botella’, el JWST se ha lanzado plegado, pero ahora sus piezas deben abrirse muy despacio en el frío vacío espacial durante las primeras semanas de viaje, los llamados 29 días al límite. 

“Este telescopio es muy importante para la ciencia, pero también para la ingeniería espacial”, subraya Begoña Vila, ingeniera de sistemas de la NASA para otro instrumento y presentadora en español del lanzamiento del Webb, “porque hasta ahora estamos limitados por el tamaño del cohete y no podemos mandar nada más grande: es el primero que vamos a enviar con el espejo y el parasol doblado, y hay que demostrar que lo podemos desplegar en órbita. Se abre un campo nuevo para futuras misiones”.

Durante los primeros seis meses de puesta a punto, el llamado periodo de comisión, los científicos y responsables de la misión revisarán que todos los sistemas funcionan correctamente, encenderán los instrumentos, alinearan los espejos y recibirán las primeras imágenes y espectros de prueba desde el telescopio. 

Componentes del Webb

El conjunto se asienta en una aeronave o spacecraft sobre la que está el gigantesco escudo solar o parasol, tan grande como una pista de tenis y dividido en cinco capas, que lo protegen de la luz y el calor que llegan desde el Sol y la Tierra. La temperatura en la parte orientada hacia nuestra estrella puede rondar los 100 ºC, mientras que detrás, en la lado frio en el que trabajan los instrumentos, alcanzar los -235 ºC. 

Encima del parasol multicapa se sitúa el telescopio en sí mismo, formado por el espejo primario de 6,5 m con 18 piezas hexagonales. Está fabricado de berilio revestido de oro, un metal precioso que refleja muy bien la débil luz infrarroja para su posterior detección.

Justo detrás del gran espejo se ha montado un módulo científico (ISIM) con cuatro instrumentos. Un espejo secundario reflejará la luz del primario en ellos. Además la nave cuenta con otros elementos, como antenas, estabilizadores y un sensor de guiado fino (FGS) para orientarse de forma muy precisa y mantener el observatorio estable.

De los cuatro instrumentos, tres operan en el infrarrojo cercano (NIRCam de la NASA, NIRSpec de fabricación enteramente europea y NIRISS canadiense), y otro en el infrarrojo medio (MIRI, construida al 50% entre la NASA y la ESA).

Los cuatro instrumentos científicos del Webb. / NASA

Dentro llevan cámaras para tomar imágenes de objetos astronómicos, espectrógrafos que descomponen la luz en sus colores para analizarla y coronógrafos para bloquear la luz de las estrellas, lo que permite observar los planetas que orbitan en torno a ellas. 

Análisis de atmósferas exoplanetarias

Además de observar las primeras galaxias y estrellas que se formaron tras el Big Bang, las observaciones infrarrojas y espectroscópicas del Webb ayudarán a estudiar esos exoplanetas.

Uno de los objetivos es analizar la composición de sus atmósferas, especialmente la detección de biomarcadores o moléculas asociadas a la vida, como el agua.

Espectros de transmisión de algunas moléculas desde exoplanetas parecidos a la Tierra. / NASA

Las posibilidades de investigación que ofrece el Webb son enormes, y la comunidad científica ha planteado multitud de propuestas para acceder a sus datos.

El factor de presión para conseguir la información que facilita este telescopio espacial es uno de los más altos de la historia. El primer año de observaciones ya está todo aprobado y programado.

Operará en el lejano punto L2

Dentro de aproximadamente un mes, el Webb llegará a su destino. Orbitará alrededor del llamado punto de Lagrange L2, un lugar óptimo del sistema Sol-Tierra donde estabilizar y colocar este tipo de observatorios.

Ese punto se localiza a 1,5 millones de kilómetros, una distancia lo suficientemente grande (por comparar, la Luna está a unos 384.000 km) como para que, si alguna vez se estropea el telescopio, no puedan ir a repararlo los astronautas, como sí hicieron con el Hubble. Los científicos confían en que su sucesor no tenga problemas tras años de test criogénicos y pruebas.

En aquel lejano y frío punto L2 el James Webb escudriñará el universo al menos durante cinco años, pero está previsto que pueda funcionar otros cinco más.

El presupuesto global de este enorme y complejo observatorio espacial, que ha tenido multitud de retrasos e incluso estuvo a punto de cancelarse por temas presupuestarios, ronda los 10.000 millones de dólares, la mayoría aportados por la NASA y unos 700 millones de euros por la ESA, que también se ha encargado del lanzamiento.

Ahora, como ha destacado en alguna ocasión Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA, el Webb “se convertirá en el centro de todo el programa de observación astrofísica durante la próxima década, y nos enseñará el universo como no lo hemos visto nunca”.