Molecular Clouds and their importance on the star formation process // Las nubes moleculares y su importancia en el proceso de formación estelar

 We've all heard that we are made of star dust. The atoms that make our bodies and that support the chemical reactions that occur within us, were created in the interior of a star, which died expelling its contents into the Interstellar Medium (ISM). But how did it really happen?  How does carbon or oxygen become part of our Earth to generate humans through the evolution process?

The question has no simple solution, and I probably need more than one blog (I said blog not post) to try to answer it. But I think it's interesting  to explain what I am researching and why I am doing it.

In layman words, the ISM is the material surrounding the stars in our galaxy . The average density is one atom per cubic cm, much lower than the density of anything on Earth. Temperatures in the ISM also varie greatly  from a few degrees Kelvin (about -260 Celsius) to millions of degrees in areas close to massive stars that are very bright .

Gouliermis et al 2012

In the coldest areas of the  ISM, hydrogen atoms when stuck to the surface of dust grains are able to form hydrogen molecules, that name the molecular clouds. Also, dust protects these molecules from the ultraviolet radiation that would break them. The dust absorbs the high energetic photons, reemiting them at longer wavelengths that  are no longer capable of dissociating molecular hydrogen .

Although it is a very complicated process, star formation can be viewed as a fight between two forces. On one side of the ring, gravitation is trying to keep particles together, in the same way that it keeps us attached to the surface of the Earth. On the other side, there is the pressure of the gas particles which has the opposite effect, in the same way a gas completely fills the volume that contains it. The pressure of an ideal gas is proportional to the number of its particles. And as the molecule consists of two hydrogen atoms, when the molecular hydrogen is formed drops considerably, allowing gravity to do the rest of the work.

This is an oversimplified model, and of course the reality is much more complex, but I hope this
video from Daniel Price helps you to understand how a star is generated .

And what am I interested in? I want to simulate the evolution of these molecular clouds, in a larger scale than the previous video. I have included a few other things besides gravity and pressure, but I'll leave those for another post. For now, I leave you with the video of the evolution of the CO molecule in my first simulation. The blue dots are stars. I hope you enjoy it

Todos hemos oído eso de que somos polvo de estrellas. Los átomos que configuran nuestros cuerpos y que dan soporte a las reacciones químicas que suceden dentro de ellos, fueron generados en el interior de una estrella, que murió vertiendo los contenidos de su interior al Medio Interestelar (MI). Pero, ¿cómo sucedió realmente? ¿De qué manera, el carbono u oxígeno pasaron a formar parte de la corteza de la tierra para que posteriormente la evolución generara seres humanos?


La pregunta no tiene una solución sencilla, y probablemente necesitaría más de un blog (he dicho blog y no post) para intentar contestarla, pero creo que es interesante intentar explicaros qué es lo que estoy investigando y su porqué.

En cristiano, el MI es la materia que rodea las estrellas dentro de nuestra galaxias. La densidad media es 1 átomo por cm cúbico, mucho menor que la densidad de la materia en la Tierra. Las temperaturas en el MI varía muchísimo también, desde unos pocos grados Kelvin (unos -260 Celsius) hasta millones de grados en las zonas cercanas a estrellas masivas que son muy luminosas.

Gouliermis et al 2012

En las zonas más frías del MI, los átomos de hidrógeno se pueden unir en la superficie de los granos de polvo, para formar moléculas que dan nombre a las nubes moleculares. Asimismo, el polvo protege estas moléculas de la radiación ultravioleta que las rompería. El polvo absorbe los fotones altamente energéticos reemitiéndolos en longitudes de onda más largas y que ya no son capaces de disociar el hidrógeno molecular.

Aunque es un proceso muy complicado, la formación estelar se puede visualizar como un pulso entre dos fuerzas. Por un lado está la gravitación que intenta agrupar las partículas, de la misma manera que nos mantiene pegados a la superficie de la Tierra. Por otro lado está la presión de las partículas de gas que tiene el efecto contrario, de la misma manera que un gas siempre llenará totalmente el volumen que lo contiene. La presión de un gas ideal es proporcional al número de partículas que lo constituyen. La molécula de hidrógeno está formada por dos átomos, por lo que al formarse hidrógeno molecular, dicha presión cae considerablemente, permitiendo a la gravedad a hacer el resto del trabajo.

Esto es modelo muy simple, y evidentemente la realidad es mucho más compleja, pero espero que este
video de Daniel Price os ayude a entender mejor como se genera una estrella.



¿Y en qué estoy interesado yo? Yo quiero simular la evolución de estas nubes moleculares, es decir a una escala mayor que la del anterior video, donde he incluido algunas otras cosas además de la gravedad y de la presión, pero eso lo dejaré para otro post. Por ahora, os dejo con el video de la evolución de la molécula del CO en mi primera simulación. Los puntos azules son estrellas. Espero que os guste.

Pseudociencias: Esa gran mentira para los crédulos // Pseudosciences: A big lie for the gullible

Sé que me estoy metiendo en un buen fregado por escribir acerca de este tema, pero creo que de vez en cuando es bueno recordar cuál es la diferencia fundamental entre Ciencias y estas disciplinas. En primer lugar, yo mantengo la opinión de Karl Popper, que en resumen, sostenía que para que una teoría pudiese ser considerada científica, debería ser falseable. Esto es, puedes diseñar un experimento que demuestre que es falsa. Así, si yo tengo una teoría de la gravitación que dice que los objetos caen hacia arriba, constituye una teoría perfectamente científica, aunque errónea, pues sólo me hace falta un pequeño experimento para comprobar si es cierta. 

Con esta definición quedan excluídas como Ciencias, muchas disciplinas, que si bien muy útiles para la vida cotidiana, no son falseables: El Derecho, las "ciencias" de la información, "Ciencias" políticas, etc... (Una Ley es una ley y es siempre cierta mientras esté vigente). Pero como he dicho antes, estas disciplinas (y otras) son muy útiles para la vida cotidiana, y no podríamos vivir sin ellas. 

Sin embargo, y aquí viene la ironía, muchas de las pseudociencias encajarían en la categoría de Popper. Por ejemplo, mi horóscopo para hoy dice:

La influencia directa de Saturno en tu signo desde el pasado lunes te estimula e imparte ideas frescas que benefician tu relación. Si por el contrario, tu relación es estable y está a tu lado, ahora se fortalecerá mucho más. Surgen nuevos caminos en tu horizonte laboral y tal vez debas cambiar de empleo o mudarte a otro lado. Si es así, no te inquietes porque serán positivos si sabes como aprovecharlos adecuadamente. 

Evidentemente es falseable, pues al acabar el día sabré si tenía razón o no, de la misma manera que al tirar un boli al suelo, podré comprobar que mi particular teoría de la gravitación es falsa. Así, que en principio, muchas de las pseudociencias, entraría en la categoría de Popper.

Pero eso no las hace verdaderas. Hay mucho más en una teoría científica que el hecho de ser falseable, y básicamente queda recogido en el método científico   y ninguna de estas 'disciplinas' las cumple. Por ejemplo, fijémonos en el horóscopo. Una teoría científica, además de ser falseable, debe de ser corroborable, es decir un grupo en el otro lado del mundo debería tener los mismo resultados. Así por ejemplo, los astrónomos Chinos anotaron en el 1054 d.C. la existencia de una Supernova, al igual que sus colegas occidentales. Sin embargo, el horóscopo chino es totalmente distinto al occidental. ¿ Por qué? Básicamente porque obedecen a tradiciones distintas, de la misma manera que la iconografía cristiana es distinta que la Budista.

Generalmente la 'Reductio ad absurdum' ayuda mucho en este proceso. En un universo homogéneo e isotropo WMAP9 es muy dificil creer que el momento del nacimiento (y no la concepción) vaya a determinar nuestro futuro. Pero vamos a suponer que sea cierto, entonces: ¿por qué mi horóscopo cambia día a día y no en períodos de 6 horas o de 34.4432 segundos? ¿Y qué va a pasar cuando la humanidad abandone el Sistema Solar? ¿Serán los nacidos en otros Sistemas Solares influenciados por nuestros planetas, o al contrario serán influenciados por los planetas de sus sistemas respectivos? ¿Y qué pasa con los astronautas que están en la ISS describiendo órbitas totalmente distintas a las de los demás mortales en la Tierra?

Vamos a suponer que el Reiki sea cierto, y que haya sanadores por imposición de manos. Entonces por qué los marines americanos se gastan millones de dólares en hospitales de campaña cuando podrían simplemente llevar un par de chamanes? ¿Dónde están estos personajes cuando hay una catástrofe, tipo atentado?¿Por qué no salen a ayudar al prójimo?

¿Por qué los adivinos nunca aciertan la primitiva? ¿Por altruismo? Yo os garantizo que si pudiera acertar la primitiva estará echándola todas las semanas, y sí, quizás donaría la mayor parte del dinero a la gente que lo necesitara.

Pero mi preferida es la homeopatía, y por eso la he dejado para el final. Se supone que los medicamentos homeopáticos portan una versión superdiluída de su principio activo. Está tan diluída que prácticamente no hay ni una molécula del mismo en el tarrito que te vende. Alegan que el agua posee memoria de los principios activos que han pasado por ella. Supongamos que sea cierto. Supongamos que las moléculas de agua tienen memoria. Algo que según la teoría cuántica es totalmente imposible, pues las partículas subatómicas son, en principio, indistinguibles, y si la molécula tuviera memoria, evidentemente, dejarían de serlo. Pero olvidémonos de esto, olvidémonos de los más de 100 años de duro trabajo de los científicos, y pensemos que tienen razón. La molécula de agua, es relativamente estable, y fluye desde los ríos hacia el mar donde se evapora y vuelve a caer sobre las montañas, en un ciclo. Por lo tanto, está en contacto con miles de principios activos que almacenará en su buena memoria. Incluso si una molécula solo tuviera memoria para guardar los datos de un principio activo, hay tantas moléculas en un litro de agua que cada una tendría su principio activo diferente. Así que la solución a muchos de nuestros males, pasa por beber agua del grifo, o de la lluvia.

No quiero despedirme sin decir que cada uno es libre de hacer lo que le de la gana, siempre que se respete a los demás. Si uno se siente a gusto con remedios homeopáticos, adelante, yo haría lo mismo. Pero, pido que por favor, no se intente poner a la misma altura empírica los resultados del LHC, con los de un chamán que te da agua destilada.

PD: Al traducir el documento, me he dado cuenta que mi horóscopo no es igual en inglés o en español

=======================================================================
I know I'm getting into trouble for writing about this topic, but I think from time to time is good to remember what is the fundamental difference between science and these disciplines. First of all, I agree with Karl Popper,  that argued for a theory to be considered scientific it should be falsifiable. That is, you can design an experiment that shows it is false. So, if I have a theory of gravitation that says that objects fall upwards, is a perfectly scientific theory, although wrong, because I just need a little experiment to see if it's true or false.

With this definition many disciplines are excluded. Although very useful for everyday life, they are not falsifiable:  Law, the "sciences" of information, Political "sciences"  etc ... (A law is a law and it is always true as long as it is valid). But as I said before, these disciplines (and others) are very useful for everyday life, and we could not live without them.

However, and here comes the irony, many of the pseudosciences fit into the category of Popper. For example, my horoscope for today says:

 Don't turn down any opportunities today, Scorpio, even if they seem like dead-ends at first. One could be your lucky break. Realize that success doesn't always have a big neon sign pointing you in the right direction. Prosperity simply comes when you act freely and instinctively. This is one of those days in which an unmarked door could lead you to the path of happiness and health.

Obviously it is falsifiable, because at the end of the day I know if I was right or not, in the same way as by throwing a pen on the floor, I can see if my personal theory of gravity is false. Thus, in principle, many of the pseudoscience, fall in the category of Popper.

But that does not make them true. There's more to a scientific theory that being falsifiable, and basically reflected in the scientific method and none of these 'disciplines' follows it. For example, look at the horoscope. As a scientific theory, besides being falsifiable, must be able to check it, a group on the other side of the world should have the same results.  Chinese astronomers noted in 1054 AD the existence of a Supernova, like their Western counterparts. However, the Chinese horoscope is totally different from the West. Why? Basically because they obey different traditions, in the same way that Christian iconography is different than the Buddhist.

Generally the 'reductio ad absurdum' helps a lot in this process. In a homogeneous and isotropic universe WMAP9 is very hard to believe that  birth (not conception) will determine our future. But let's assume that is true, then: why my horoscope changes from day to day and not in periods of six hours or 34.4432 seconds? And what will happen when humanity leaves the Solar System? Will those born in other solar systems be influenced by our planets, or  by the planets in their systems? And what about the astronauts in the ISS that describes orbits totally different from other mortals on Earth?

Let's assume that Reiki is true, and there are many healers by imposing hands. Then, why the U.S. Marines spend millions of dollars on hospitals  in the battlefield when they could just take a couple of shamans? Where are these people when there is a disaster, attack type and why not come out to help others?

Why soothsayers never play lottery? Altruism? If I were a psychic I would be playing lottery every single week, and yes, maybe donate most of the money to charity.

But my favorite is homeopathy, that is why I left it for last one. It is assumed that homeopathic medicines carry a super diluted version of its active ingredient. It is so diluted that practically there is not a molecule in the jar they sell. They claim that water has memory of the active ingredients that have been through it.  Let's uppose it is true. Let's assume that water molecules have memory. Something that according to quantum theory is totally impossible, for subatomic particles are, in principle, indistinguishable, and if a molecule had memory it would obviously cease to be indistinguishable. Let's forget about it, forget about the 100 years of hard work of scientists, and let's think that homeopathy really works. The water molecule is relatively stable, and flows from the rivers to the sea where it evaporates and falls again on the mountains, in a cycle. Therefore, it is in contact with thousands of active stored on your good memory. Even if a single molecule had only memory to save the data of only one active principle, there are millions of billions of molecules in a liter of water each have their different active ingredient. So the solution to many of our illness, it is just to drink tap water, or rain.

I do not want to say goodbye without emphasising that everyone is free to do what they please, as long as they respect the others. If you feel comfortable with homeopathic remedies, go ahead, I would do the same. But, please, do not try to make us believe that the latest  LHC results have the same validity of those of a shaman gives you distilled water.

PS: When translating the document, I realized that my horoscope is not the same in English or Spanish

The best thing invented by the French: The decimal metric system // Lo mejor que han inventado los Franceses: El sistema métrico decimal.

For those who have been fortunate to be educated in a country with the metric system are not aware how lucky they are to have been raised in that system at an early age, so that, now we take for granted many of its benefits.

Any high school student in Spain, France or Chine when asked how much a liter of water weighs say without hesitation much a kilo. Also if asked how heavy (actually should say how much mass it contains, but I will not complicate the discussion) one cubic meter of water is, he or she would tell you that 1000 kilos or a ton (metric). But, on the other hand, if you ask an American how heavy one square foot of water is, only a few would know that  it weights roughly 60 pounds of mass. Is it because  Americans are less educated on average than Europeans? I would not say that according to my personal experience, but of course, to find a person that recognizes his ignorance, is as difficult as finding the Higgs boson.

Honestly, I've used a calculator, I have transformed the feet to meters, calculated how many cubic meters are in a cubic foot (about 0.027) equivalent to about 27 kilos. Then I calculated it in pounds. But what matters for this transformation is that I have not used the Imperial system of measures. I simply translated the feet to meters and proceeded in the grandeur of the International System, and then transformed it back to the Imperial System.

The foot is a much more natural than the meter, which is a totally invented measurement. Measuring a wall in feet is far easier than in meters, you only need to poot one foot after the other (but the foot is completely anthropomorphic). In USA a pint of fluid (volume) corresponds approximately to the volume of one pound of water. In the United Kingdom, a pint is more than the volume of one pound of water (probably because it is the unit in which they serve beer). To simplify the analysis, I will compare only the American system with the metric system, because I know something better American English.

An inch is also a natural measure (2.54 cm). Twelve inches make one foot (30.48 cm), and three feet make a yard. Normally, individuals height is measured in feet followed by inches as well, a person who is 5 feet 3 inches, is a measuring 2.54 x 3 + 5 x 30.48 = 160.02 cm. Easy huh?. It gets worse, one mile is 1760 yards, equivalent to 5280 feet or 63360 inches.

1 mile  ------- 1760 yards------- 63360 feet------ 5280  inches

versus

1 km  ----------- 1000 m  -------- 10000 dm ------- 100000 cm

With masses and volumes, things are also complicated. A pint, has twelve fluid ounces, equivalent to the mass of twelve ounces of water. Twelve ounces of mass, make a pound. You see how the american students have to be really puzzled by this system

Another nice feature are the metric prefixes: Kilo, deci, centi, milli, giga, mega, micro, nano ... We are all familiar with them, so that neither we realize that an inch is actually a centi-meter, or a mile is a kilo-meter. But the fact that all prefixes are the same, makes life much easier.

There are many more things about the metric system, defined as all units, and what happens to the derived units, but we'll leave that for another post.

PS: Sorry about the translation, I have used google translate for it!

=====================================================================

Para aquellos que hemos tenido la suerte de ser educados en un país con el sistema métrico decimal no somos conscientes de la suerte de haber sido introducidos en este sistema a una edad temprana, de manera que ahora damos por hecho muchas de las bondades.

Cualquier español, francés o chino medianamente educado si se le pregunta cuanto pesa un litro de agua dirá sin dudarlo mucho que un kilo. También si se le pregunta cuanto pesa (en realidad debería decir cuánta masa contiene, pero no quiero complicar la discusión) un metro cúbico del líquido elemento dirá que 1000 kilos o una tonelada (métrica). Sin embargo si le preguntas a un americano cuanto pesa un pie cuadrado de agua muy pocos sabrán decir que corresponden a unas 60 libras de masa. ¿Es que los americanos son más incultos de media que los europeos? Yo no me atrevería a decir eso, ya que en mi experiencia personal eso no es así, aunque claro, encontrar a una persona que reconozca su ignorancia, es tan difícil como descubrir el boson de Higgs.

Sinceramente, yo he usado una calculadora, he pasado los pies a metros, calculado cuantos metros cúbicos hay en un pie cúbico (unos 0.027) que equivalen a unos 27 kilos. Luego he transformado los kilos en libras, pero lo que importa de esta transformación es que no la he calculado en el sistema Imperial de medidas. Simplemente he traducido los pies a metros y procedido en la grandiosidad del Sistema Internacional, para luego volver a traducir.

El pie es una medida mucho más natural que el metro, que es una medida inventada. Medir una pared en pies es bastante más fácil que en metros. Sin embargo, el pie es una medida totalmente antropomórfica. En USA una pinta de líquido (volumen) corresponde aproximadamente al volumen de una libra de agua. En el Reino Unido no, una pinta es algo más que el volumen de una libra de agua (probablemente porque constituye la unidad en la que sirven la cerveza). Para simplificar el análisis, compararé sólo el sistema americano con el sistema métrico, pues conozco algo mejor el americano que el inglés.

Una pulgada es también una medida natural (2.54 cm). Doce pulgadas hacen un pie (30.48 cm), y tres pies hacen una yarda. Normalmente, la altura de los individuos se mide en pies seguidos de pulgadas, así, una persona que mide 5 pies y 3 pulgadas, es una persona que mide 2,54 x 3 + 5 x 30,48= 160,02 cm. Fácil ¿eh?. Se pone peor, una milla son 1760 yardas,  que equivalen a 5280 pies o  63360 pulgadas.

1 milla -------  1760 yardas ------- 5280 pies ------ 63360 pulgadas

Frente

1 km     --------  1000 m ----------- 10000 dm ------- 100000 cm

 En masas y volúmenes también usan múltiplos extraños. Una pinta, tiene doce onzas fluidas, que equivalen a la masa de doce onzas de agua. Doce onzas de masa, hacen una libra. Con lo cual es normal que los pobres estudiantes americanos tengan un buen cacao en la cabeza. Otra bella característica del sistema métrico son los prefijos: Kilo, deci, centi, mili, giga, mega, micro, nano… Todos estamos familiarizados con ellos, tanto que ni nos damos cuenta que un centímetro, es en realidad un centi-metro, o un kilómetro es un kilo-metro. Pero el hecho de que todos los prefijos sean los mismos, nos hace la vida mucho más sencilla.

Hay muchas cosas más acerca del sistema métrico, como se definen todas las unidades, y qué pasa con las unidades derivadas, pero dejaremos eso para otro post.

El 'Cúmulo Bala' y la existencia de la materia oscura // The Bullet Cluster and the existence of Dark Matter

He decidido empezar a escribir acerca del Cúmulo Bala, o Bullet Cluster (permitidme que me refiera a él desde ahora en inglés porque se me haría muy raro si no). El principal motivo de esto es que es la foto que está de fondo en el blog, y que viene por defecto en una de las plantillas de blogger. Y me gustaría compartir con vosotros el porqué de esta decisión.

Muchos os estaréis preguntando qué es un cúmulo. No soy un fan de la traducción al español del inglés 'cluster', pero básicamente es un agregado de objetos, o un conjunto de entes que están lo suficientemente cerca para tener cierta relación entre ellos. En este caso se trata de dos cúmulos de galaxias que tiene forma de bala y de ahí el nombre.

Cualquiera que haya leído algún artículo sobre Cosmología estará harto de encontrarse con la manida frase de: ¨Los cúmulos de galaxias son los objetos gravitacionalmente unidos más grandes del Universo¨. Esa es la principal característica de los cúmulos: todas las galaxias pertenecientes a ellos están unidas entre sí mediante la atracción gravitatoria, de manera análoga a los distintos cuerpos en el sistema solar.

Sin embargo, y aquí viene lo interesante, cuando se miden por métodos indirectos la masa de las galaxias que componen los cúmulos más cercanos (y por tanto más faciles de observar), se observa que falta mucha materia para explicar los movimientos internos del cluster. Me explico, de la misma manera que sabemos la masa del Sol, por la velocidad a la que se mueven los planetas alrededor de él, se puede calcular la 'profundidad' del pozo gravitatorio del cluster por el movimiento de las galaxias en su interior.

El problema es que falta mucha masa dentro de los clusters, se sabe que hay algo que pesa y que ejerce una atracción gravitatoria, pero nadie sabe exactamente qué puede ser y porqué está ahí. Así que los físicos han decidido llamar a esta masa tan extraña por el nombre tan original de ¨Materia Oscura¨. Hay más indicios de la existencia de esta 'sustancia' tan esquiva, pero los dejaremos para futuros posts.

La imagen a la derecha es una composición de tres imágenes. La primera de ellas, la del fondo, que es en el visible, es decir, es la que veríamos todos con los nuestros ojos si tuviéramos un telescopio lo suficientemente potente. Se pueden ver perfectamente las distintas galaxias que constituyen el cluster. En rosa tenemos la foto tomada en Rayos-X (los mismos que en una radiografía) por el telescopio espacial Chandra. Al igual que un hierro cuando se calienta pasa al rojo, luego al naranja y luego al amarillo, el gas también cambia de color en función de su temperatura. Este gas está tan caliente que emite en Rayos-X. Por último en azul está la densidad de materia calculada usando un método que se llama 'Lentes Gravitacionales' que es suficientemente complicado para ocupar varios posts el sólo. Por lo de ahora, os pido que simplemente os creáis  que en azul está superpuesta la distribución de masas de los clusters (más brillante implica más masa).

Si no existiera materia oscura, lo normal es que las galaxias (hechas de materia ordinaria como nosotros) y el gas estuvieran mezclados, y en caso de choque de dos cúmulos el gas interactuaría con la masa contenida en las galaxias. Sin embargo, como la masa de materia oscura es mucho mayor que la del gas y las galaxias juntas, son los dos pozos de materia oscura las que dinámicamente dominan el choque. Es decir, las galaxias están atrapados en esos pozos de gravitación. Por ello, es fácil ver que la mayor parte de las galaxias se encuentran distribuidas de acuerdo con la materia oscura y el gas calentado por el choque de galaxias está entre los dos cúmulos.

En esta simulación se observa este proceso. Inicialmente las nubes de materia oscura (en azul) y de gas (en rosa) son coincidentes en cada cluster. A medida que los clusters se acercan, el gas de uno interacciona hidrodinámicamente con el del otro calentándose. Hidrodinámicamente quiere decir que obedecen las leyes de la mecánica de fluidos y se calientan al colisionar las dos masas Cuando las fuerzas hidrodinámicas se convierten en más poderosas que la gravedad, el gas queda liberado de su influencia y empieza a actuar de forma diferente al resto de partículas en el cúmulo. Las galaxias, en cambio, al estar ligadas a la materia oscura, no interaccionan (en general) entre ellas y permanecen en su pozo gravitacional ajenas a la 'fiesta' del gas.

 La importancia de este cluster es que representa uno de los primeros ejemplos de como la materia oscura domina dinámicamente las interacciones entre los objetos más grandes del universo y supuso toda una revolución en Cosmología. También creo que es muy fácil de entender el proceso, y existe mucha información en la web.Por eso cuando vi la foto en blogger, decidí que era perfecta para adornar Barionia.

Estaré encantado de responder a todas vuestras preguntas en los comentarios, o en caso de que sean muy largas en nuevos posts. Y si he cometido algún error, por favor, decídmelo lo antes posible.

=======================================================================


I have decided to start writing about the Bullet Cluster. The main reason for this is that the background photo is on the blog, and that comes by default in one of the blogger templates. And I'd like to share with you why I made this decision.

Many of you might be wondering what is a cluster. Basically it is an aggregate of objects, or a set of entities that are close enough to have some relationship between them. In this case there are two clusters of galaxies that is bullet shaped, hence the name.

Anyone who has read some papers on cosmology will be tired of the following phrase: ¨ Clusters of galaxies are biggest gravitationally bound objects in the universe¨. This is the main characteristic of clusters: all galaxies within them are bound together by gravitational attraction, analogously to how the different bodies move in the Solar System.

However, and here comes the interesting part, when measured by indirect methods, the mass of the galaxies that constitute the closest clusters (and therefore easier to observe), is far less than what it is needed to explain the internal motions of the cluster. In the same way that we know the mass of the Sun, by the speeds at which the planets move around it, we can calculate the 'depth' of the gravity well of the cluster by measuring the speeds of the galaxies moving inside.

The problem is that it takes a lot of mass in clusters, it is known that there is something that weighs and which exerts a gravitational pull, but nobody knows exactly what can be and why it's there. So physicists have decided to call this mass strange as the original name ¨ ¨ Dark Matter. There is more evidence of the existence of this 'substance' as elusive, but leave it for future posts.

The right image is a composite of three images. The first of them, the background in the visible, that is, it is what we all would see with our own eyes if we had a sufficiently powerful telescope. You can perfectly see the various galaxies making up the cluster. In pink we have the photo taken in X-rays (similar to a body X-ray) by the Chandra space telescope. As the iron when heated turns into red, then into orange, and finally into yellow, the gas also changes color depending on its temperature. This gas is so hot that it emits X-rays. Finally in blue the matter density is plotted, calculated using a method called 'Gravitational Lensing' that is complicated enough to occupy several posts on its own. As of now, I ask you to simply believe that blue is superimposed mass distribution of clusters (brighter means more mass).

If there is no dark matter, the galaxies (made of ordinary matter as we do) and gas would be mixed, and in case of collision between two clusters interact the gas will interact gravitationally with the galaxies. However, as the mass of dark matter is much higher than the mass of the gas and galaxies together, the two wells of dark matter dynamically dominate the collision. That is, the galaxies are trapped in the gravitation wells. In the image, it is easy to see that most of the galaxies are distributed according to the dark matter and the shocked hot gas is between the two clusters.

In this simulation we can observe this process. Initially the clouds of dark matter (in blue) and gas (in pink) are coincident in each cluster. As the clusters approach, the clouds of gas interact hydrodynamically with the each other. By Hydrodynamically, I mean that they obey the laws of fluid mechanics and therefore as the two masses collide they become hot. When the hydrodynamic forces become more powerful than gravity, the gas is released from its influence and begins to act differently to the rest of particles in the cluster. Galaxies, however, remain linked to dark matter, and do not interact (in general) between them and they stay in the gravitational wells outside the 'party' that is being held by the gas.


The importance of this cluster is that it represents one of the first examples of how dark matter is really important to understand the dynamics of the largest objects in the universe and was a revolution in cosmology. I also find it relatively easy to understand the process, and there is much information on the web. So, when I saw the picture in blogger, I decided it was perfect for decorating Barionia.

I am really happy to answer all your questions as comments, or if they are very long on a new post. And if I have made a major mistake, please do not hesitate to tell me!!!

Después de muchos años vuelvo a escribir en Barionia

He estado muchos años sin escribir aquí, no porque no tuviera nada que decir, si no, porque no tenía tiempo. Los dos años en Los Ángeles fueron realmente complicados, y la verdad es que se me hizo difícil seguir escribiendo.

He decidido que como últimamente todo el mundo está politizado que no voy a escribir sobre política más en este blog. No quiero que se me llene de trolls, y que parezca un episodio del Hobbit, en vez de realizar comentarios mordaces e inteligentes (que son los que me gustan). El único comentario que voy a hacer al respecto, es que estoy muy harto de gente que se vuelve políticamente activa dependiendo del color del gobierno. Y he de decir que es una especie que se da en dos variantes, seguro que todos tenemos en mente alguno.

Pues eso, que voy a a intentar escribir más, pero me voy a quedar en la Ciencia, siguiendo el ejemplo de mi amiga Hannah, que está haciendo un trabajo extraordinario en http://stellarplanet.blogspot.co.uk/. Voy a escribir en español e intentar usar el traductor de google para traducirlo al inglés en la misma entrada. Así que por favor disculpad los errores.

Y nada más, espero que me sigáis, y que disfrutéis con lo que escribo.


Un abrazo a todos.

=======================================================================


It has been a while since I wrote here, not because I had nothing to say, but I did not have the time. The two years in LA were really complicated, and the truth is that I found it difficult to keep onwriting.

I have decided that as lately everyone is talking about politics, I will not write about it any more in this blog. I do not want to have it full with trolls, and looking like an episode of Hobbit, instead of making intelligent and sarcastic (which are the ones I like). The only comment I'm going to do about it, is I am so sick of people that become politically active depending on the colour of the government. And I must say that it is a species that occurs in two variants, and I am sure we all have in mind any individual.

I am going to try to write more, but I'm staying in Science, following the example of my friend Hannah, who is doing an outstanding job http://stellarplanet.blogspot.co.uk/. I will write in Spanish and try to use the google translator to translate it into English in the same entry. So please excuse any errors.

And nothing else, I hope you follow me, and that you enjoy what I write.


A hug to everyone.