Francis Villatoro explica cómo la colaboración Alfa ha evolucionado, pasando a llamarse Alfa 2 debido a mejoras en el instrumento utilizado.
Habla: Francis VillatoroSignificado #1experimento alfa resultados 2017estructura perfina estado fundamental antihidrógenocolaboración alfa evoluciona a alfa 2instrumento alfa mejora a alfa 2mismo experimento filosofía colaboración alfaprecisión mediciones colaboración alfa 2resultado alfa 2 año 2017…de la antimateria; suena muy evocador, y la verdad que si lo piensas es flipante lo que estamos haciendo: estamos manipulando ya realmente antimateria. Hemos pasado de partículas, de antiprotones, de positrones, ya hablar de átomos; ya un átomo es materia. Podemos decir si las otras cosas lo son o no, pero un átomo es materia, ¿no? Y podemos empezar a hacerle espectros a esa antimateria, ¿no? Y, bueno, ya llevamos tiempo haciéndolo, pero hay una noticia que nos querías comentar sobre nuevos resultados del experimento alfa Exactamente. Es un artículo que se ha publicado en la revista Nation. Se publicó el 27 de mayo y el artículo se titula Medida con cuatro partes por millón de la división, del splitting, de la estructura perfina del estado fundamental del antihidrógeno. El título es relativamente parecido al mismo resultado que obtuvo Alfa ya sobre este asunto en 2017. La colaboración Alfa ha mejorado mucho el instrumento, porque ahora ya el instrumento ya no se llama Alfa, sino se llama Alfa 2, pero bueno, básicamente es la misma colaboración, la misma filosofía, la misma, digamos, estructura del experimento; lo que pasa es que ha mejorado muchísimos detalles y muchísimas cosas. Ahora comentaremos algunas de ellas para lograr un avance. El resultado de 2017 es el resultado de 400 partes por millón y ahora se han logrado 40 partes por millón. Uno de los puntos clave que probablemente algunos oyentes dirán, pero a ver, si miden lo mismo, pero lo miden un poquito mejor, aunque lo hagan nueve años más tarde. ¿Merece ser publicado en la revista Nature de nuevo? Porque normalmente las revistas han hecho, publica cosas muy en el estado del arte, justo en el borde y cuando ya se logra algo, volver a publicar lo mismo, aunque sea un poquito mejor, no se suele…
Francis Villatoro describe el dispositivo utilizado por la colaboración Alfa para medir espectros, explicando que es un espectrómetro con una trampa magnética donde se atrapar antiprotones y positrones.
Habla: Francis VillatoroSignificado #7espectrómetro colaboración alfadotrampa magnética antiprotones positronesantihidrógeno protón positróntransición antihidrógeno microondascampo magnético tesla antihidrógenofrecuencia fotón emitido transiciónestado fundamental hidrógeno anti-hidrógeno…a publicar en Nature, pero es que estáis publicando un nuevo resultado nueve años después. Obviamente el instrumento ha mejorado muchísimo, pero eso es un poco lo más llamativo de este artículo para mí, ¿vale? Ya sabéis que yo soy muy radical en mi manera. De entender los artículos. Entonces, ¿qué ha hecho la colaboración Alfado? Bueno, básicamente la colaboración Alfado tiene un dispositivo que es un espectrómetro, que mide el espectro. Que básicamente es un tubo con una serie de solenoides y una serie de imanes que construye una trampa magnética que tiene como dos montañitas de campo magnético y un pozo. Y en ese pozo yo puedo atrapar partículas cargadas. Entonces yo inyecto, eso es como un tubo, inyecto por un lado antiprotones, inyecto por el otro lado positrones, que son antielectrones, y hay una serie de campos eléctricos y magnéticos que les baja la energía para que prácticamente acaben a muy baja velocidad justo donde se encuentra la trampa. Y en esa trampa yo voy acumulando muchos; la mayoría pues acaban siendo expulsados de la trampa, pero un cierto porcentaje se quedan en esa trampa y forman antihidrógeno, ¿vale? Se encuentran el protón y el positrón y forman el. Antihidrógeno y entonces yo ahora con básicamente microondas, con ondas electromagnéticas, puedo excitar una transición entre dos estados del antihidrógeno asociados a la presencia de un campo magnético. Se aplica un campo magnético básicamente de un Tesla, aquí se han aplicado dos; en 2017 se aplicó uno, 1.03 Tesla, ahora se han aplicado dos, a veces 1.03 y a veces 1.07. Eso permite tener dos puntos y lo que permite es mejorar la medida de la estimación de la energía o si queréis la frecuencia del fotón emitido en la transición asociada a medir ese estado electrónico. Como sabéis, el estado fundamental del hidrógeno, y del anti-hidrógeno es el mismo, tiene dos niveles, un nivel electrónico degenerado, porque te puedes poner un spin, con el spin, digamos, para arriba y para abajo, puedes poner los dos estados del spin, porque el campo del electrón tiene dos campos, dos componentes, y entonces caben el mismo nivel energético los dos, sin incumplir el teorema, perdón, el principio de exclusión de Pauli; y cuando tú metes un campo magnético, ambos se desdoblan. Entonces tú tienes esos dos niveles que están un poquito separados y cuando pones…
Francis Villatoro continúa explicando el funcionamiento del espectrómetro utilizado por la colaboración Alfa para medir espectros de antihidrógeno, detallando cómo los niveles energéticos se comportan al reducirse el campo magnético.
Habla: Francis VillatoroSignificado #9espectrómetro colaboración alfa antihidrógenoniveles energéticos campo magnético alfadistancia niveles energéticos antihidrógenocampo magnético cero estado fundamentalprecisión mediciones hidrógenoverificación comportamiento antihidrógenoniveles energéticos antihidrógeno campos magnéticospendiente recta distancia niveles antihidrógenofrecuencia fotón transición energía antihidrógeno…ambos se desdoblan. Entonces tú tienes esos dos niveles que están un poquito separados y cuando pones un campo magnético puedes conseguir que se separen mucho más y además cada uno de ellos se separe en dos. Entonces tienes como cuatro niveles, arriba Dos niveles, vamos a llamarlo DC, abajo dos niveles BA, así que tienes niveles DCBA. Entonces la idea es: estos niveles cuando el campo magnético se va reduciendo a cero, acaban convergiendo; fijaros que tienes como dos niveles arriba, dos niveles abajo, se van acercando conforme el campo magnético va bajando, hasta que llega un momento en que aparecen solo dos niveles, los niveles originales a campo magnético cero. Entonces, lo que tú tienes que estimar es la distancia que hay entre esos dos niveles; esto es una línea hiperfina, la distancia entre los dos niveles a campo magnético cero para el estado fundamental del antihidrógeno. Eso se ha calculado con el hidrógeno con una precisión muchísimo mayor, pero lo que queremos es verificar que el antihidrógeno se comporta como el hidrógeno, que es lo que esperamos. Entonces, para un campo magnético mucho más alto, lo que tengo es que Estos niveles se separan de forma lineal, entonces si yo tengo dos campos magnéticos puedo de manera más sencilla estimar la pendiente de la recta y por tanto estimar la distancia que hay entre esos dos niveles y eso es lo que se ha estimado; esa energía, esa diferencia, básicamente ya os digo, se mide en frecuencia del fotón que se emite en la transición. Entonces lo que yo hago es meter en la trampa, fijaros, hay una diferencia entre los dos niveles que están arriba, el D y el C, y los dos niveles que están abajo, el B y el A. Los niveles que están arriba son: se ha diseñado la trampa para que sean estados…
Francis Villatoro explica las consecuencias de aplicar una transición energética desde el nivel A del antihidrógeno, indicando que provoca la expulsión de los átomos en estado D.
Habla: Francis VillatoroSignificado #10transición energética nivel a antihidrógenoexpulsión átomos estado destado a expulsa átomos…las transiciones entre los dos niveles de arriba y los niveles de abajo. Yo puedo excitar una transición DA entre el más alto de los de arriba y el más bajo de los de abajo, recordar, DCBA hacia abajo, pues una transición DA y puedo hacer una transición CB. Bien, pues si yo aplico la transición de A, lo que ocurre es que todos los átomos que están en el estado D acaban siendo expulsados, porque transitan abajo, caen al estado A y el estado A los expulsa. Y yo ya puedo observarlo y tener una señal de que estaban ahí en ese estado D. Después, en una segunda fase, esto va con dos etapas, esa es la primera etapa, en la segunda etapa hago lo mismo, exícito, tengo que cambiar la frecuencia de las microondas que meto dentro de la trampa, hago que se produzca la transición CB, entonces todos…
Francis Villatoro describe un experimento técnico para mejorar la medición del nivel energético de átomos de antihidrógeno, destacando una precisión significativamente mayor que las mediciones anteriores.
Habla: Francis VillatoroSignificado #4precisión antihidrógeno alfa 2medición frecuencia microondas átomolímite cpt artículo no mencionadodos órdenes de magnitud precisión…A. Eso lo han añadido, han añadido una pequeña frase en el artículo, entre comillas, para tontos. Pero ya os digo que lo preguntan dos de los revisores, como diciendo: ¿y esto por qué no lo hacéis al revés? Para confirmar que el resultado está bien hecho. es un experimento relativamente muy técnico con muchísimos detalles que se han mejorado, alfa 2 es mucho mejor que alfa, no solo es almacenar mucho más antihidrógenos y midiendo pues la frecuencia de las microondas que se emiten en esa transición yo soy capaz de estimar cuánto es el nivel energético de ese átomo y se ha logrado pues un valor que bueno no creo que merezca la pena entrar en detalles, pues eso, dos órdenes de magnitud 100 veces más preciso que el valor que ya se conocía, ¿no? Esto obviamente tiene implicaciones en CPT, mejora los límites ya publicados previamente en CPT, pero este artículo ni lo menciona, yo digo, que podría haber mencionado una línea, un revisor les podría haber exigido incluir una línea explicando cómo cambia el nuevo límite CPT, que obviamente mejora también en un par de horas de magnitud. Y tampoco han estudiado el factor de estructura, la forma del antiprotón, que es una cosa muy obvia y que probablemente se publicará en próximos meses el cálculo teórico, el nuevo cálculo, la nueva estimación teórica a partir de estos resultados…
Francis Villatoro explica que el experimento Alfa ha publicado varias mediciones a lo largo del tiempo, basadas inicialmente en trabajos realizados en 2017.
Habla: Francis VillatoroSignificado #2experimento alfa mediciones desde 2017artículo alfa publicación medidas 2026mediciones alfa publicadas en nature physics…el LHC, perdón, en el CERN, se hacen muchas más cosas que lo que es solamente el LHC, del que hablábamos la semana pasada, que ya ha acabado sus colisiones, y es un artículo en la línea de lo que hacen este tipo de experimentos: el ir mejorando poco a poco. Alfa ha publicado cosas en 2018, en 2022, en 2024, en 2025; o sea, ha ido publicando diferentes medidas, entonces son medidas que, entre comillas, estaban basadas en lo que se había hecho en 2017. Ahora con este artículo de 2026, pues volverán a publicar toda una serie de nuevas medidas adicionales a esta, y bueno, pero ya no las publicarán en Nature; ya estas cosas se publican ya en Nature Physics o en revistas de... de Physical Review, Review Letters, etc. Y nada, es un resultado muy interesante por eso, porque como contaba Juan Carlos, ¿no? Como decía, se asombraba Juan Carlos, que son dos órdenes de la magnitud de mejora en un experimento, ¿no? Pero claro, eso es que hemos pasado de almacenar cientos a…
Francis Villatoro explica que los resultados del experimento con antihidrógeno son compatibles con los del hidrógeno, aunque la precisión alcanzada en el hidrógeno es mucho mayor.
Habla: Francis VillatoroSignificado #11resultados experimento antihidrógeno compatibleprecisión hidrógeno partes por billónexperimento antihidrógeno requiere cinco décadasavances hidrógeno superan experimento antihidrógeno…con un poco de prisa porque Silvana no va, bueno, tiene alguna restricción de tiempo, podemos luego, podemos pasar al tema que proponía Silvana y luego si quieres podemos volver a este si hay comentarios, dudas o quejas El resumen en ocho palabras es que No se encontró ninguna diferencia con el hidrógeno, ¿verdad, Francis? Exactamente, los resultados son perfectamente compatibles con el hidrógeno. En el hidrógeno estamos hablando de partes por billón en lugar de por millón. Alcanzar con ese tipo de experimentos un antihidrógeno, la precisión que se logra con el hidrógeno va a requerir a este ritmo muchas décadas, cinco décadas. Claro, y para entonces ya con el hidrógeno habremos avanzado. También muchas más, porque claro, la materia la tenemos que conocer mejor que la antimateria, casi que por definición. El hidrógeno alcanza, yo creo, ya prácticamente lo alcanzable; está al nivel de número de decimales de las constantes físicas mejor…
Héctor Socas introduce el siguiente tema tras una discusión sobre experimentos con antihidrógeno, mientras Silvana Tapia explica por qué ha elegido un trabajo relacionado con la microbiota.
Habla: Héctor SocasSignificado #6experimento alfa 2 ratoncitosmedula espinal y microbiota silvana tapiamicrobiota estudios semanales nuevos…estás traduciendo billón, sino realmente billón. Sí, sí, trillillón en inglés: Trillium, exacto, lo de Elon Musk, para el hidrógeno, repito, para el hidrógeno, para el antihidrógeno, para el antihidrógeno, nos ponía en el chat alguien que ahora no recuerdo. lo buscaré, que llamándose alfa 2 el experimento, podríamos haberlo llamado alfalfa, alfalfa, bueno, vamos con el siguiente tema, yo no sé si le daban alfalfa a los ratoncitos, Silvana, con los que Se hacen estos estudios entre la médula espinal y la microbiota Sí, yo he elegido este trabajo, tenía varios ahí que los dejaré para otra semana pero este me ha parecido muy interesante porque la microbiota es algo que no se satura esto cada vez da más que hablar y tenemos todas las semanas algún estudio nuevo Se ha hablado mucho durante los últimos años del eje intestino-cerebro. Sobre todo son estudios en los que ya sabemos que el intestino alberga muchísimos microorganismos que están vivos, que se alimentan de nuestra comida y que productos de su metabolismo…
Héctor Socas relaciona la explicación de José Edelstein sobre la detección de señales óptimas con la sismología solar, sugiriendo la posibilidad de un campo de estudio similar para fusiones de agujeros negros.
Habla: Héctor SocasSignificado #17sismología de fusiones agujeros negrosmodos oscilación con espectro frecuenciasnúmeros cuánticos armónicos esféricosnúmero cuántico principal n…sobre todo el caso más óptimo me parece que es el que mencioné al final de un agujero negro pequeño orbitando un agujero negro grande, pero bueno Quizá ahí con Lisa podamos tener más, no sé, se abra alguna ventana ahí interesante para estos estudios, supongo Esto, lo que contaba José, me recuerda mucho a la sismología solar, o sea, parece que se está abriendo una especie de campo de la sismología de fusiones de agujeros negros, ¿no? Estudiar esos modos de oscilación con sus sobretonos, su espectro de frecuencias, sus LM, los números cuánticos, que al final son los números armónicos esféricos Y no mencionaba el número N, el número cuántico principal, no lo has mencionado, parece que solo juega con L y M esto Quizás es porque no se ven esos órdenes superiores de N o que no tienen información Bueno, es que acá, corregime Gastón, si me equivoco, yo creo que acá no hay N, porque no son niveles atómicos No son números cuánticos, los L y M son números asociados a cualquier modo clásico, que son del siglo XIX. Y entonces en este tipo de auxilio de un cuerpo que auxila, que auxile, tiene sus modos L y M, pero no tiene modos L. Sí, tienen N en el Sol hay N, L y M; creo que N son los nodos…
Gastón Giribet continúa explicando las características de los 'Little Red Dots', detallando que emiten en el espectro de la línea del hidrógeno, conocida como línea de Balmer, un fenómeno estudiado por físicos en la facultad.
Habla: Gastón GiribetSignificado #13línea balmer átomo de hidrógenoespectro visible azulado nanómetrostransiciones orbital segundo átomo hidrógeno…torno a algo, pero ese gas está termalizado y emite con el espectro de Planck, de cuerpo negro, en más o menos una, bueno depende del objeto que se está mirando, pero más o menos en unos 6.400 Kelvin, un espectro de cuerpo negro centrado en los 6.400 Kelvin. Y también emite, se conoce bien su espectro; emite en el espectro de la línea del hidrógeno, que se conoce como línea de Balmer, que los físicos estudiamos en la facultad. Es una línea espectral muy precisa, o mejor dicho, una secuencia que corresponde al orbital: son transiciones en el orbital n igual a 2 del átomo de hidrógeno. Recordemos, lo estudiamos en la facultad; son líneas. Las líneas de Balmer están en el espectro visible, son azuladas: son 410 nanómetros, 436 nanómetros, 456 nanómetros, 650 y tanto nanómetros. Están en el azul más o menos; es una línea, una secuencia, que como digo, Balmer no lo sabía en el siglo XIX, pero nosotros sabemos cómo se explica: se explican transiciones del segundo orbital, el n igual a 2 del átomo de hidrógeno. Entonces se puede saber bien el espectro de estos objetos. Pero no todos los Little Red Dots son iguales, algunos tienen metalicidades distintas a otros, que recordemos que en astrofísica la metalicidad es todo lo que no sea hidrógeno y helio, o sea otros materiales. ¿Por qué esto es importante? Porque las…
Héctor Socas describe observaciones realizadas con el telescopio James Webb utilizando NIRCAM, revelando una galaxia con un núcleo central que contiene gas multifase.
Habla: Héctor SocasSignificado #15gas multifase en núcleo galácticochorro del agujero negro calentando gasmoléculas en partes frías de gascampo magnético congelado ionizando gasmhd afectando fases de gas…cientos de parsecs de tamaño. En concreto, el filamento oeste, que es en el que se basa la mayor parte del análisis, tiene 350 parsecs de tamaño en estas observaciones, pero es que llega al borde del campo, o sea, probablemente se extiende incluso más allá. Entonces, lo que tenemos aquí es: las observaciones del James Webb con NIRCAM nos hablan de una galaxia con un núcleo central donde hay gas multifase en todo este entorno. Multifase quiere decir que hay partes que están calientes porque han sido calentadas por el chorro del agujero negro; hay partes que están frías y que tienen moléculas. Las partes calientes están ionizadas, están congeladas al campo magnético, responden a la MHD, en fin, son diferentes fases de gas en diferentes entornos. El disco de 120 parsecs de radio no es el disco de acreción interno, sino que es como una especie de etapa intermedia, y es el lugar donde el gas que viene de los filamentos exteriores, del medio intracumular, esos filamentos llegan ahí, se organizan como un…
Héctor Socas describe un estudio que revela tanto la morfología como la cinemática de una galaxia con núcleo central activo, haciendo referencia a observaciones realizadas en la línea Paschen Alpha.
Habla: Héctor SocasSignificado #3 · Palabras #1morfología galaxia núcleo central activolínea paschen alfa filamento occidentalserie balmer niveles hidrógenotransición pashen alpha nivel 3…y es el lugar donde el gas que viene de los filamentos exteriores, del medio intracumular, esos filamentos llegan ahí, se organizan como un disco antes de seguir hacia escalas mucho más pequeñas. Entonces, lo interesante de este paper es que no solo vemos morfología, no solo vemos una descripción de la imagen, sino que también hay cinemática. Hay observaciones de la línea de Pache en alfa, antes mencionaba Gastón la serie de Balmer, que son las líneas desde el nivel 2 del hidrógeno, del 2 al 3, al 4, al 5, etc. la siguiente es la de Pashen, que es a partir del nivel 3, entonces Pashen Alpha es la transición del 3 al 4 y en esa línea Pashen Alpha se ve que el filamento este occidental no solo llega hasta el disco circunuclear Sino que además cinemáticamente encajan, o sea, la velocidad del gas en el filamento, en el borde, concuerda con la velocidad en el disco dando a entender que hay una continuidad ahí, o sea, que no es solo una imagen en la que parece que se superponen sino…
Héctor Socas explica cómo las simulaciones numéricas de MHD ayudan a describir los procesos físicos que ocurren en la conexión entre filamentos de gas y discos circunucleares.
Habla: Héctor SocasSignificado #12simulaciones numéricas de mhdgas caliente halo galácticoproceso físico filamentos gasfilamentos sistema mhdmagnetismo astrofísica simetrías esféricas…a que sea; parece más posible que sea un inflow o sea que el material está bajando por el filamento hacia el disco. Eso todo apunta a que lo que estamos viendo ahí es ese proceso, gas bajando por el filamento y asentándose en ese disco circunuclear. Entonces aquí es donde entran las simulaciones: simulaciones numéricas de MHD que ponen un poco la descripción física de lo que está pasando. Resulta que el gas caliente, o sea, esto lo podemos interpretar como gas caliente del halo, que está, el halo galáctico me refiero, este gas está ionizado. porque ha sido calentado por episodios de chorros anteriores, cuando el chorro apuntaba en esta dirección, o del medio intracumular, que es gas caliente ionizado. ese gas va condensando en filamentos que entre otras cosas son un sistema MHD y están caracterizados porque hay también un magnetismo ahí. Entonces esta es la pieza clave en todo esto. Hay un campo magnético que normalmente en astrofísica siempre que algo no cuadra bien con nuestros modelos una explicación suele ser que entre las simetrías esféricas y todo lo que estamos considerando no entra el campo magnético y cuando aplicamos el... Esto lo hemos hablado con la creación Super Eddington, ¿no? O Super Edelstein, que hemos dicho. Esa creación que parece violar lo que la astrofísica nos diría que es la tasa máxima y, bueno, vemos que cuando un campo magnético te rompe la simetría esférica,…
Héctor Socas concluye rápidamente una sección sobre papers científicos, mencionando a Julie Slavich Larondo, autora principal de un paper de Canadá, y a Bupendra Mishra, primer autor de otro paper que trabaja en Polonia.
Habla: Héctor SocasSignificado #20paper julie slavich larondo canadáautor principal paper montrealprimer autor bupendra mishra polonia…decir, a escala muy pequeña, y cosmología, que es la escala más grande posible Es la primera vez que oigo hablar de la astrofísica como a escala muy pequeña Claro, claro, una escala muy pequeña comparada con la cosmología A veces habla de números astronómicos Bueno, pues nada, y ya muy rápidamente termino; está así muy breve. El otro paper es sobre, que por cierto no he dicho los autores y estas cosas, perdónenme el que conté hace un momento, el autor principal, o la autora supongo, se llama Julie Slavich Larondo, de Canadá, de Montreal, y bueno, otra serie, un número bastante grande de autores, y el que voy a comentar ahora, el primer autor se llama Bupendra Mishra, y a pesar del nombre que suena... Un amigo que se hizo José en la India. Te iba a decir que exactamente, se lo podía haber encontrado José perfectamente en Bangalore, pero trabaja en Polonia, en la Academia Polaca de las Ciencias, y estos si son menos autores, pero bueno, también son unos cuantos. Y entonces este paper trata, o sea, lo que propone es que los toros polvorientos que hay alrededor de los AGN, que sabemos que hay zonas de polvo así con forma de toro, vamos a decir de donut; siempre esto ya es una muletilla en matemáticas y física, con…