¿Qué es el experimento Ligo que ha demostrado la existencia de las ondas gravitacionales?

Aunque disponíamos de evidencias indirectas desde el año 1974, el descubrimiento ahora conocido supone la primera detección directa de este tipo de ondas. En 1974, R.A. Hulse y J.H. Taylor explicaron la variación en el periodo del púlsar binario PSR B1913+16 como efecto precisamente de la emisión de radiación gravitacional, por lo que fueron galardonados con el premio Nobel de Física en 1993.

Las ondas gravitacionales detectadas han sido producidas en la colisión de dos agujeros negros situados a más de mil millones de años luz de la Tierra. Dicha colisión habría generado una perturbación del espacio-tiempo que, de acuerdo con la teoría de la Relatividad General, se habría propagado hasta nosotros a la velocidad de la luz en forma de onda de deformación del propio espacio. Los dos detectores de aLIGO (Advanced LIGO), situados en Estados Unidos, han detectado la señal con un espectro consistente con las predicciones de la teoría propuesta por Einstein.

Los detectores están formados por dos interferómetros láser, separados por una distancia de 3.000 km y cuyos brazos son tubos de vacío de varios kilómetros de longitud. El uso de dos detectores separados es fundamental para poder suprimir el ruido que constituye el principal problema en este tipo de técnica. Cuando una onda gravitatoria atraviesa uno de estos detectores genera un cambio minúsculo de una parte en 10^21 en la longitud del brazo que, sin embargo, esta tecnología ha sido capaz de detectar.

Este descubrimiento no solamente supone una confirmación de la teoría de gravitación de Einstein, que predice que las masas deforman tanto el espacio –cambian las longitudes de los objetos próximos a ellas– como el tiempo –hacen que los relojes avancen más despacio–, sino que abre una nueva ventana a la observación del universo.

A diferencia de las ondas electromagnéticas ordinarias, las ondas gravitacionales no son absorbidas ni reflejadas por la materia, por lo que pueden viajar directamente desde la fuente hasta nosotros y, de esta forma, podrán proporcionar información valiosísima de procesos astrofísicos y cosmológicos lejanos.

El primero de nuevos hallazgos

En el experimento LIGO, operado por Caltech y el MIT, trabajan más de 1.000 científicos de 15 países, entre los que se encuentran diez investigadores de universidades españolas. A diferencia de la detección fallida de estas ondas anunciada por el experimento BICEP2 en 2014, este descubrimiento no ha resultado una sorpresa para la comunidad científica, que esperaba que con la mejora en la sensibilidad de aLIGO se pudieran detectar hasta tres eventos como este en los tres primeros meses de funcionamiento.

De hecho, tanto aLIGO como el detector Advanced VIRGO (en Italia) deberían ser capaces de confirmar este descubrimiento a partir de los datos que se obtengan durante 2016 y 2017, en los que se esperan hasta 20 señales de este tipo, cantidad que se incrementará a partir de 2019 hasta las 200 detecciones por año.

En el futuro, otros detectores en el espacio como eLISA (Evolved Laser Interferometer Space Antenna), misión propuesta por la Agencia Espacial Europea, serán capaces de explorar nuevos rangos de frecuencias en el espectro de ondas gravitacionales que complementarán las detecciones en tierra, abriendo así la era de la astronomía de ondas gravitacionales.

Antonio López Maroto, María del Prado Martín Moruno y José Alberto Ruiz Cembranos son investigadores del Departamento de Física Teórica I de la Universidad Complutense de Madrid.

 

 

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Resuelto el enigma de la muela del juicio

 

¿Para qué están ahí? Salen tan tarde que ya no hacen falta, y eso en el caso de que lleguen a salir. A veces se enquistan de formas intrincadas que enriquecen a los odontólogos, o empujan a los demás dientes con dolor y penalidad. Son las muelas del juicio. ¿Quién las encargó? ¿A qué fuerza evolutiva se le ocurrió diseñar ese estorbo bucodental? ¿Lo hizo igual de mal con nuestro cerebro? Es el enigma evolutivo de las muelas del juicio, y acaba de ser resuelto por científicos australianos. La respuesta en corto: los humanos ni siquiera somos especiales en eso.

Nuestros ancestros los homínidos (homininos, técnicamente) sí que tenían un buen tercer molar: hasta cuatro veces mayor que el nuestro, y con una superficie plana obviamente adaptada para masticar. Que esa obra magna de la naturaleza se corrompiera hasta producir nuestra muela del juicio nunca se ha entendido muy bien, aunque no han escaseado las hipótesis hechas a medida para explicarlo: ora los cambios de dieta, ora aquel avance cultural o este otro y, en cualquier caso, unas teorías que delegan en la selección natural la tarea ardua de destruir una muela sin tocar mucho las otras. Y que, desde luego, son exclusivas de la evolución humana, sin precedentes en los 600 millones de años de historia animal.

La bióloga del desarrollo Kathryn Kavanagh, de la Universidad de Massachusetts en Dartmouth, propuso en 2007 un modelo teórico del desarrollo de la dentición en los mamíferos. Se basaba en datos obtenidos en ratones, y explicaba esos resultados, que eran bastante complicados, con un modelo simple de “inhibición en cascada”: cuando un diente se desarrolla, emite señales activadoras o represoras sobre su vecindad, y la proporción entre ambas señales determina el tamaño de los dientes vecinos.

Uno de los colegas de Kavanagh en aquel trabajo, Alistair Evans, de la Universidad de Monash en Victoria, Australia, encabeza ahora una investigación publicada en Nature donde aquel modelo se extiende a los homínidos. La investigación revela que el modelo de inhibición en cascada de Kavanagh puede explicar la degeneración del tercer molar de los australopitecos hasta la modesta y molesta muela del juicio que abruma al Homo sapiens.

En los homínidos más primitivos –los más próximos al chimpancé, como los ardipitecos, australopitecos y parantropos—, la variación en el tamaño y las formas relativas de los molares es una mera función de la posición: las muelas tienden a crecer más en la parte posterior de la boca, lo que causa el gigantismo del tercer molar, y las proporciones entre unas y otras muelas son constantes, sin que importe el tamaño general de la dentadura en su conjunto.

Pero, hace un par de millones de años, con el surgimiento de nuestro género (Homo), las reglas generales cambiaron ligeramente: los tamaños relativos de las muelas empezaron a depender del tamaño total de la dentadura. Eso hizo que la reducción del tamaño total de la dentadura, que es propia de la modernidad evolutiva, causara una reducción desproporcionada del tercer molar. Esto es la muela del juicio explicada por un mecanismo general, que no tiene que postular cosas muy raras para que el tercer molar se haya convertido en un ridículo engorro.

Desde un punto de vista dental, hemos dejado de ser víctimas de una evolución maliciosa. Ahora lo somos de la simplicidad matemática. Todo un avance.

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Dos estudios sobre la efectividad de la acupuntura en el síndrome de colon irritibale

Dos investigaciones recientes concluye que la acupuntura es eficaz para el tratamiento del síndrome de colon irritable (SII) al comprobar que realizando la punción en puntos zonal y distales se aminoran los dolores y los trastornos intestinales relacionados con este síndrome.

Publicado en la revista World Journal of Gastroenterology, el estudio investigó varios tipos de síndrome de colon irrtibale, sobre todo los que predominaban síntomas como diarrea, estreñimiento y alterancia entre ellos, llegando a realizar la investigación en un total de 64 pacientes. Los investigadores utilizaron controles y diseños de estudio riguroso, llegando a la conclusión que la acupuntura es segura y eficaz para estos problemas intestinales, encontrando una mejoría del dolor y un aumento del tono parasimpático, lo que indica una mejoría de este síndrome y por lo tanto menos trastornos intestinales.

En la Universidad de York y publicado en BMC Gastroenterology se realizó una investigación tipo ensayo controlado aleatorio en 233 pacientes que habían estado sufriendo síndrome de colon irritable (SII) con una duración media de 13 años. Un total de 116 pacientes recibieron acupuntura y la atención convencional y 117 pacientes recibieron sólo la atención médica convencional. El grupo de acupuntura tuvo un incremento en mejoría comparado con el grupo que no fue tratado con acupuntura.  Los investigadores concluyeron que la acupuntura para el síndrome del intestino irritable proporciona un beneficio adicional y se observa mayor efecto terapéutico sostenido a lo largo del tiempo tras el tratamiento ya que los pacientes tratados durante 3 meses eran propensos a tener una mejoría contínua durante 12 meses. Por lo tanto sostienen la conclusión de que la acupuntura debería de ser considerado un tratamiento opcional que se ofrezca en la atención primaria junto con otros tratamientos basados en la evidencia.

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