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Cómo los radiotelescopios nos muestran galaxias nunca vistas

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    El espacio, la última frontera.
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    La primera vez que oí estas palabras
    cuando tenía solo 6 años,
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    me inspiraron completamente.
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    Quería explorar nuevos mundos extraños.
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    Quería descubrir nuevas formas de vida.
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    Quería ver todo lo que
    el universo tenía que ofrecer.
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    Y esos sueños, esas palabras,
    me llevaron a un viaje,
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    un viaje de descubrimiento,
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    por la escuela, por la universidad,
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    a hacer un doctorado y, finalmente,
    convertirme en astrónoma profesional.
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    Aprendí dos cosas increíbles,
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    una un poco desafortunada,
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    cuando hacía mi doctorado.
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    Aprendí que la realidad era
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    que no pilotearía una nave espacial
    en un corto plazo.
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    Pero también aprendí que el universo
    es extraño, maravilloso y extenso,
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    en realidad, demasiado grande
    para explorarse con una nave espacial.
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    Y así volví mi atención a la astronomía,
    a la utilización de telescopios.
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    Les muestro antes una imagen
    del cielo nocturno.
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    La pueden ver en
    cualquier parte del mundo.
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    Todas estas estrellas son parte de
    nuestra galaxia local, la Vía Láctea.
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    Ahora bien, si se van a una parte
    más oscura del cielo,
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    un buen sitio oscuro,
    tal vez en el desierto,
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    es posible que vean
    el centro de la Vía Láctea
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    desplegándose ante Uds.,
    cientos de miles de millones de estrellas.
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    Es una imagen muy hermosa.
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    Llena de color.
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    Y de nuevo, es solo una esquina local
    de nuestro universo.
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    Se puede ver que hay una especie de
    extraño polvo oscuro cruzándola.
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    Es polvo local
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    que oscurece la luz de las estrellas.
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    Pero podemos hacer un buen trabajo.
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    Con solo nuestros ojos, podemos explorar
    nuestro pequeño rincón del universo.
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    Se puede hacer mejor.
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    Uno puede usar telescopios maravillosos
    como el telescopio espacial Hubble.
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    Los astrónomos formaron esta imagen.
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    Se llama Campo Profundo del Hubble,
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    y han gastado cientos de horas observando
    solo una pequeña porción del cielo
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    no mayor a la uña del pulgar
    teniendo el brazo extendido.
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    Y en esta imagen
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    se pueden ver miles de galaxias,
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    y sabemos que debe haber cientos
    de millones, miles de millones de galaxias
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    en todo el universo.
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    A algunos les gusta la nuestra
    y a algunos una muy diferente.
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    Por lo que parece,
    puedo continuar este viaje.
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    Es fácil. Solo tengo que usar
    un telescopio muy potente
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    y solo mirar al cielo, no hay problema.
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    Realmente se pierden cosas
    si se limita uno a hacer esto.
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    Esto es porque de todo lo que hemos
    hablado hasta ahora
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    se usa solo el espectro visible,
    justo lo que sus ojos pueden ver,
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    y esa es una pequeña porción,
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    una pequeña, pequeña porción de lo
    que el universo tiene para ofrecernos.
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    También hay dos problemas muy
    importantes con el uso de la luz visible.
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    No solo nos estamos perdiendo
    de todos los otros procesos
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    que emiten otros tipos de luz,
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    sino que hay dos cuestiones.
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    La primera es ese polvo
    que he mencionado antes.
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    El polvo impide que la luz visible
    llegue a nosotros.
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    Así que cuando miramos más profundamente
    en el universo, vemos menos luz.
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    El polvo impide que nos llegue.
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    Pero hay un problema muy extraño
    con el uso de la luz visible
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    para tratar de explorar el universo.
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    Descansemos un minuto.
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    Digamos que están parados en
    una esquina de una calle.
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    Hay autos que pasan.
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    Una ambulancia se acerca.
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    Tiene una sirena aguda.
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    (Imita una sirena pasando)
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    La sirena parece cambiar de tono
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    mientras se mueve hacia Ud. y luego se va.
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    El conductor de la ambulancia no
    cambió la sirena para molestarlos.
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    Fue un producto de su percepción.
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    Las ondas de sonido,
    mientras la ambulancia se acercaba,
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    fueron comprimidas,
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    y cambiaron a más agudas.
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    A medida que se alejaba,
    las ondas sonoras se estiraron,
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    y sonaban en tono más bajo.
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    Lo mismo ocurre con la luz.
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    Objetos que se mueven hacia nosotros,
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    sus ondas de luz se comprimen
    y se presentan más azules.
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    Objetos que se mueven lejos de nosotros,
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    sus ondas de luz se estiran,
    y aparecen más rojas.
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    Llamamos a estos efectos
    desplazamiento al azul y al rojo.
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    Nuestro universo se está expandiendo,
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    así que todo se está
    alejando de todo lo demás,
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    y eso significa que
    todo parece ser de color rojo.
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    Y por extraño que parezca, cuando se mira
    más profundamente en el universo,
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    los objetos más distantes
    se están alejando más y más rápido,
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    por lo que parecen más rojos.
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    Así que si vuelvo al
    Campo Profundo del Hubble
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    y seguimos mirando
    profundamente en el universo
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    solo usando el Hubble,
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    al llegar a cierta distancia,
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    todo se vuelve rojo,
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    y que presenta una especia de problema.
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    Al final, estamos tan lejos
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    que todo cambia a infrarrojo
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    y no podemos ver nada en absoluto.
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    Debe haber forma de evitar esto.
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    Si no, estoy limitada en mi viaje.
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    Quería explorar todo el universo,
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    no solo lo que puedo ver antes de que
    el corrimiento al rojo me golpee.
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    Hay una técnica.
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    Se llama la radioastronomía.
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    Los astrónomos han estado
    usándola por décadas.
  • 4:55 - 4:56
    Es una técnica fantástica.
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    Les muestro el radiotelescopio Parkes,
    conocido cariñosamente como "El plato".
  • 5:00 - 5:02
    Quizá vieron la película.
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    La radio es realmente brillante.
  • 5:03 - 5:06
    Nos permite escrutar
    mucho más profundamente.
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    No la detiene el polvo,
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    así que se puede ver todo en el universo,
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    y el desplazamiento al rojo
    es un problema menor
  • 5:13 - 5:16
    ya que construimos receptores que
    reciben a en una gran banda.
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    ¿Qué ve Parkes cuando lo dirigimos
    al centro de la Vía Láctea?
  • 5:21 - 5:23
    Debemos ver algo fantástico, ¿verdad?
  • 5:23 - 5:26
    Nosotros vemos algo interesante.
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    Todo el polvo se ha ido.
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    Como dije, la radio pasa a través
    del polvo, así que no es un problema.
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    Pero la vista es muy diferente.
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    Podemos ver que el centro
    de la Vía Láctea es radiante,
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    y esto no es la luz estelar.
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    Se trata de una luz llamada
    radiación de sincrotrón,
  • 5:43 - 5:48
    y se forma de los electrones que giran
    en los campos magnéticos cósmicos.
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    Por lo que este plano
    está radiante con esta luz.
  • 5:51 - 5:55
    Y también podemos ver mechones extraños
    que salen fuera de él,
  • 5:55 - 5:57
    y objetos que no aparecen se alineen
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    con todo lo que podemos ver
    con nuestros ojos.
  • 6:00 - 6:03
    Pero es realmente difícil interpretar
    esta imagen,
  • 6:03 - 6:05
    ya que como pueden ver,
    es de muy baja resolución.
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    Las ondas de radio tienen
    una longitud de onda larga,
  • 6:08 - 6:10
    y eso hace que su resolución
    sea más pobre.
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    Esta imagen también es en blanco y negro,
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    por lo que no se sabe muy bien
    el color de todo aquí.
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    Avancemos a la actualidad.
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    Podemos construir telescopios
  • 6:20 - 6:22
    que pueden superar estos problemas.
  • 6:22 - 6:25
    Les muestro aquí una imagen del
    Radio Observatorio de Murchison,
  • 6:26 - 6:28
    un lugar fantástico
    para construir radiotelescopios.
  • 6:28 - 6:31
    Es plano, está seco,
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    y lo más importante,
    es tranquilo de radio:
  • 6:34 - 6:37
    no hay teléfonos móviles,
    no hay Wi-Fi, nada,
  • 6:37 - 6:39
    muy, muy tranquilo de radio,
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    un lugar perfecto
    para construir un radiotelescopio.
  • 6:43 - 6:46
    El telescopio en que he trabajado
    durante unos años
  • 6:46 - 6:48
    se llama Matriz de Murchison Widefield,
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    y voy a mostrarles un poco
    cómo se construye.
  • 6:51 - 6:54
    Este es un grupo de estudiantes
    de grado y posgrado
  • 6:54 - 6:55
    en Perth.
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    Los llamamos Ejército de Estudiantes,
  • 6:57 - 7:00
    y ofrecieron su tiempo
    para construir un radiotelescopio.
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    No hay créditos en el curso para esto.
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    Están poniendo juntos
    estos dipolos de radio.
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    Solo reciben a frecuencias bajas,
    un poco como su radio FM o el televisor.
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    Aquí los estamos desplegando
    por el desierto.
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    El telescopio final cubre
    10 kilómetros cuadrados
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    del desierto de Australia Occidental.
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    Y lo interesante es que
    no hay partes móviles.
  • 7:22 - 7:24
    Acabamos de desplegar
    estas pequeñas antenas
  • 7:24 - 7:26
    esencialmente en malla de pollo.
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    Es bastante barato.
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    Los cables toman las señales
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    de las antenas
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    y los llevan a las
    unidades centrales de procesamiento.
  • 7:34 - 7:36
    Y es el tamaño de este telescopio,
  • 7:36 - 7:38
    el que lo hayamos construido
    sobre todo el desierto
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    que nos da una mejor
    resolución que Parkes.
  • 7:42 - 7:45
    Finalmente, todos esos cables
    se llevan a una unidad
  • 7:45 - 7:49
    que lo envía a un
    supercumputadora aquí en Perth,
  • 7:49 - 7:50
    y ahí es donde entro yo.
  • 7:51 - 7:53
    (Suspiros)
  • 7:53 - 7:54
    Datos de radio.
  • 7:54 - 7:56
    He pasado los últimos 5 años
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    trabajando con datos muy difíciles,
    muy interesantes
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    que en realidad
    nadie había visto antes.
  • 8:01 - 8:03
    He pasado mucho tiempo calibrándolo,
  • 8:03 - 8:07
    ejecutando millones de horas
    de CPU en supercomputadoras,
  • 8:07 - 8:09
    realmente tratando
    de entender esos datos.
  • 8:09 - 8:11
    Y con este telescopio,
  • 8:11 - 8:13
    con estos datos,
  • 8:13 - 8:17
    hemos realizado un estudio
    de todo el cielo del sur,
  • 8:17 - 8:22
    el Estudio MWA Galáctico
    y Extragaláctico de Todo el cielo,
  • 8:22 - 8:24
    o GLEAM (destello), como lo llamo.
  • 8:24 - 8:26
    Y estoy muy emocionada.
  • 8:26 - 8:29
    Este estudio está cerca de ser publicado,
    pero no se ha mostrado aún
  • 8:29 - 8:32
    por lo que son, literalmente,
    las primeras personas
  • 8:32 - 8:34
    en ver este estudio
    de todo el cielo meridional.
  • 8:35 - 8:38
    Estoy encantada de compartir con Uds.
    algunas imágenes del estudio.
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    Imaginen que vienen a Murchison,
  • 8:41 - 8:43
    que acampaban bajo las estrellas
  • 8:43 - 8:45
    y miran al sur.
  • 8:45 - 8:46
    Ven el polo celeste del sur,
  • 8:46 - 8:47
    la galaxia emergiendo.
  • 8:47 - 8:50
    Si desvanezco a la luz de radio,
  • 8:50 - 8:53
    esto es lo que observamos
    con nuestro estudio.
  • 8:53 - 8:56
    Se puede ver que el plano galáctico
    ya no es oscuro con polvo.
  • 8:56 - 8:58
    Es iluminado
    por la radiación de sincrotrón,
  • 8:58 - 9:01
    y miles de puntos están en el cielo.
  • 9:01 - 9:04
    Nuestra gran Nube de Magallanes,
    nuestro vecino galáctico más cercano,
  • 9:04 - 9:07
    es de color naranja en lugar
    de su blanco-azul más familiar.
  • 9:07 - 9:11
    Hay mucho que hacer en este.
    Miremos más de cerca.
  • 9:11 - 9:13
    Si miramos hacia atrás,
    hacia el centro galáctico,
  • 9:13 - 9:16
    donde vimos originalmente la imagen de
    Parkes que mostré antes,
  • 9:16 - 9:19
    baja resolución, blanco y negro,
  • 9:19 - 9:21
    y se desvanece a la vista del GLEAM,
  • 9:22 - 9:26
    se puede ver que la resolución
    se ha incrementado en un factor de cien.
  • 9:26 - 9:29
    Ahora tenemos una vista
    en color del cielo,
  • 9:29 - 9:30
    una vista tecnicolor.
  • 9:30 - 9:33
    No es una visión de falso color.
  • 9:33 - 9:36
    Estos son los colores de radio reales.
  • 9:37 - 9:39
    Lo que hice fue colorear
    las frecuencias más bajas de rojo
  • 9:39 - 9:41
    y las más altas de azul,
  • 9:41 - 9:43
    y las medias de verde.
  • 9:43 - 9:45
    Y eso nos da este
    punto de vista arco iris.
  • 9:45 - 9:47
    Y no es solo color falso.
  • 9:47 - 9:50
    Los colores en esta imagen nos dicen
    de los procesos físicos
  • 9:50 - 9:51
    pasan en el universo.
  • 9:52 - 9:55
    Por ejemplo, si se miran a lo largo
    del plano de la galaxia,
  • 9:55 - 9:56
    encendida con sincrotrón,
  • 9:56 - 9:59
    que es de color naranja rojizo
    en su mayoría,
  • 9:59 - 10:02
    pero si miramos muy de cerca,
    vemos pequeños puntos azules.
  • 10:02 - 10:04
    Ahora bien, si nos acercamos,
  • 10:04 - 10:06
    estos puntos azules
    son ionizados de plasma
  • 10:06 - 10:08
    alrededor de estrellas
    muy brillantes,
  • 10:09 - 10:11
    y lo que ocurre es
    que bloquean la luz roja,
  • 10:11 - 10:13
    por lo que aparecen de color azul.
  • 10:14 - 10:17
    Y estos pueden decirnos de formación
    de estrellas en esta región
  • 10:17 - 10:18
    en nuestra galaxia.
  • 10:18 - 10:20
    Acabamos de verlas.
  • 10:20 - 10:23
    Nos fijamos en la galaxia,
    y el color nos dice que están allí.
  • 10:23 - 10:25
    Puede ver pequeñas burbujas de jabón,
  • 10:25 - 10:28
    pequeñas imágenes circulares
    alrededor del plano galáctico,
  • 10:28 - 10:30
    son los remanentes de supernovas.
  • 10:31 - 10:32
    Cuando explota una estrella,
  • 10:32 - 10:35
    su capa externa se desecha
  • 10:35 - 10:38
    y se desplaza hacia el exterior
    en el espacio recogiendo el material,
  • 10:38 - 10:40
    y produce una pequeña cáscara.
  • 10:41 - 10:44
    Ha sido un misterio desde hace
    mucho tiempo para los astrónomos
  • 10:44 - 10:47
    de donde son todos
    los remanentes de supernova.
  • 10:47 - 10:51
    Sabemos que debe haber gran cantidad
    de electrones de alta energía en el plano
  • 10:51 - 10:54
    para producir la radiación
    de sincrotrón que vemos,
  • 10:54 - 10:57
    y creemos que son producidos
    por remanentes de supernova,
  • 10:57 - 10:58
    pero allí no parece ser suficiente.
  • 10:58 - 11:02
    Afortunadamente, GLEAM es muy, muy bueno
    para detectar restos de supernovas,
  • 11:02 - 11:05
    así que esperamos tener
    un nuevo artículo pronto de esto.
  • 11:06 - 11:07
    Bien.
  • 11:07 - 11:09
    Hemos explorado nuestro
    pequeño universo local,
  • 11:09 - 11:12
    pero quería ir más profundo,
    quería ir más allá.
  • 11:12 - 11:14
    Yo quería ir más allá de la Vía Láctea.
  • 11:15 - 11:18
    Podemos ver un objeto muy interesante
    en la parte superior derecha,
  • 11:18 - 11:21
    y esto es una galaxia de radio local,
  • 11:21 - 11:22
    Centaurus A.
  • 11:22 - 11:23
    Si nos acercamos,
  • 11:24 - 11:27
    podemos ver que hay dos enormes
    columnas que van hacia el espacio.
  • 11:28 - 11:30
    Y si nos fijamos en el centro
    entre las dos columnas,
  • 11:31 - 11:33
    verán una galaxia como la nuestra.
  • 11:33 - 11:35
    Es una espiral. Tiene una franja de polvo.
  • 11:35 - 11:37
    Es una galaxia normal.
  • 11:37 - 11:41
    Sin embargo, estos chorros solo
    pueden ser vistos en la radio.
  • 11:41 - 11:44
    Si nos fijamos en lo visible, ni siquiera
    sabíamos que estaban allí,
  • 11:44 - 11:47
    y son miles de veces más grandes
    que la galaxia anfitriona.
  • 11:47 - 11:50
    ¿Que está pasando? ¿Qué están
    produciendo estos chorros?
  • 11:51 - 11:55
    El centro de todas las galaxias
    que conocemos
  • 11:55 - 11:57
    es un agujero negro supermasivo.
  • 11:57 - 12:00
    Los agujeros negros son invisibles.
    Por eso se llaman así.
  • 12:00 - 12:04
    Todo lo que se puede ver es la
    desviación de la luz a su alrededor,
  • 12:04 - 12:08
    y en ocasiones, cuando una estrella
    o una nube de gas entra en su órbita,
  • 12:08 - 12:11
    es destrozada por las fuerzas de marea,
  • 12:11 - 12:13
    formadas en lo que llamamos
    un disco de acreción.
  • 12:14 - 12:17
    El disco de acreción brilla
    intensamente en los rayos X,
  • 12:17 - 12:21
    y enormes campos magnéticos pueden
    lanzar el material en el espacio
  • 12:21 - 12:23
    a casi la velocidad de la luz.
  • 12:24 - 12:27
    Así que estos chorros
    son visibles en la radio
  • 12:27 - 12:30
    y esto es lo que recogemos
    en nuestra encuesta.
  • 12:30 - 12:34
    Bien, hemos visto una radio galaxia.
    Es bueno.
  • 12:34 - 12:36
    Pero si solo se observan
    arriba de esa imagen,
  • 12:36 - 12:38
    verán otra radio galaxia.
  • 12:38 - 12:41
    Es un poco más pequeña, y eso es solo
    porque está más lejos.
  • 12:42 - 12:44
    Bien. Dos radio galaxias.
  • 12:44 - 12:46
    Podemos ver esto. Está bien.
  • 12:46 - 12:48
    ¿Qué pasa con
    todos los demás puntos?
  • 12:48 - 12:50
    Es de suponer sean solo las estrellas.
  • 12:50 - 12:51
    No lo son.
  • 12:51 - 12:53
    Son todas radio galaxias.
  • 12:53 - 12:56
    Todos y cada uno de los puntos
    en esta imagen
  • 12:56 - 12:58
    son una galaxia distante,
  • 12:58 - 13:01
    de millones a miles millones
    de años luz de distancia
  • 13:01 - 13:03
    con un agujero negro
    supermasivo en su centro
  • 13:04 - 13:07
    empujando el material hacia el
    espacio a casi la velocidad de la luz.
  • 13:07 - 13:09
    Es alucinante.
  • 13:10 - 13:13
    Y este estudio es aún más grande
    que lo que he mostrado aquí.
  • 13:13 - 13:16
    Si ampliamos a todo el estudio,
  • 13:16 - 13:20
    verán que encontré 300 000
    de estas radio galaxias.
  • 13:20 - 13:23
    Por lo que es realmente un viaje épico.
  • 13:23 - 13:26
    Hemos descubierto todas estas galaxias
  • 13:26 - 13:29
    de vuelta a los primeros
    agujeros negros supermasivos.
  • 13:30 - 13:33
    Estoy muy orgullosa,
    y de que se publicará la próxima semana.
  • 13:33 - 13:36
    Bien, eso no es todo.
  • 13:36 - 13:40
    He explorado los confines
    de la galaxia con este estudio,
  • 13:40 - 13:43
    pero hay algo aún más en esta imagen.
  • 13:44 - 13:48
    Los llevaré de vuelta
    a los albores del tiempo.
  • 13:48 - 13:51
    Cuando se formó el universo,
    que fue una gran explosión,
  • 13:51 - 13:55
    que dejó el universo
    como un mar de hidrógeno,
  • 13:55 - 13:57
    hidrógeno neutro.
  • 13:57 - 14:00
    Y cuando las primeras estrellas
    y galaxias se encendieron,
  • 14:00 - 14:02
    ionizaron el hidrógeno.
  • 14:02 - 14:05
    Por lo que el universo
    pasó de neutro a ionizado.
  • 14:06 - 14:09
    Eso grabó una señal a nuestro alrededor.
  • 14:09 - 14:11
    En todas partes, nos invade,
  • 14:11 - 14:13
    como la Fuerza.
  • 14:13 - 14:16
    Debido a que sucedió hace mucho tiempo,
  • 14:17 - 14:19
    la señal se desplazó hacia el rojo,
  • 14:20 - 14:23
    así que ahora que la señal
    tiene frecuencias muy bajas.
  • 14:23 - 14:25
    Está en la misma frecuencia
    que mi estudio,
  • 14:25 - 14:27
    pero es muy débil.
  • 14:27 - 14:31
    Es una mil millonésima del tamaño de
    cualquiera de los objetos en mi estudio.
  • 14:31 - 14:36
    Nuestro telescopio puede no ser tan
    sensible como para detectar esta señal.
  • 14:36 - 14:39
    Sin embargo, hay un nuevo radiotelescopio.
  • 14:39 - 14:40
    Puedo no tener una nave espacial,
  • 14:40 - 14:42
    pero espero que pueda tener
  • 14:42 - 14:45
    uno de los mayores
    radiotelescopios del mundo.
  • 14:45 - 14:47
    Estamos construyendo el
    Grupo kilómetro cuadrado,
  • 14:47 - 14:51
    un nuevo radiotelescopio que va a ser
    mil veces más grande que el MWA,
  • 14:51 - 14:54
    mil veces más sensibles,
    y tiene una mejor resolución.
  • 14:54 - 14:57
    Debemos encontrar
    decenas de millones de galaxias.
  • 14:57 - 14:59
    Y quizás, en el fondo de esa señal,
  • 14:59 - 15:03
    podré llegar a mirar las primeras
    estrellas y galaxias encenderse,
  • 15:03 - 15:05
    el comienzo del tiempo mismo.
  • 15:06 - 15:07
    Gracias.
  • 15:07 - 15:10
    (Aplausos)
Title:
Cómo los radiotelescopios nos muestran galaxias nunca vistas
Speaker:
Natasha Hurley-Walker
Description:

Nuestro universo es extraño, maravilloso y vasto, dice la astrónoma Natasha Hurley-Walker. Una nave espacial no puede llevar a sus profundidades (todavía), pero puede un radiotelescopio. En esta charla fascinante, llena de imágenes, Hurley-Walker muestra cómo ella sondea los misterios del universo con tecnología especial que revela el espectro de la luz que no podemos ver.

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Video Language:
English
Team:
TED
Project:
TEDTalks
Duration:
15:25

Spanish subtitles

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