quintopilar.com junio 2014

En Portada: En agosto de 2010, un grupo de astrónomos utilizaron el puntero láser de las unidades del VLT (Very Large Telescope, en inglés) en el desierto de Atacama - Chile para apuntar al centro de la Vía Láctea. Foto: ESO / Yuri Beletsky. Tomado de Wikimedia Commons.

info@quintopilar.com

Contenido

Editorial 3

RECOMENDACIONES 6 - Las redes sociales y la comunidad científica 6 - Fiebre de Partículas 7

Perspectiva 8Cazando Estrellas 9

¿Por qué contemplar el cielo nocturno? 14Ondas Gravitacionales e Inflación Cósmica 18COSMOS - Divulgación científica para todos 27

Ciencia en Ecuador 30 - Tenencia de tierras y deforestación: incentivos para la conservación de la Amazonía Ecuatoriana 30 - Identificando nuevas vacunas para combatir la Fiebre Aftosa 30 - Incidencia de Brucelosis en el norte del Ecuador 30 - Oncocercosis, en camino de la eliminación 31 - Leishmaniasis a 2300 metros sobre el nivel del mar 31

FOTOGRAFÍA 32

Comité Editorial 34

"Empezamos como errantes, y somos errantes todavía. Nos hemos detenido bastante tiempo en las orillas del océano cósmico. Estamos por fin listos para zarpar hacia las estrellas"

- Carl Sagan

QUINTO PILARSOCIEDAD DE DIVULGACIÓN CIENTÍFICA

3

Volumen 1 Número 8

Editorial

Una edición completamente dedicada al espacio. ¿Por qué no?

Como organizadores pioneros de la Semana Mundial del Espacio en Ecuador hemos estado vinculados con el conocimiento astronómico desde la fundación de Quinto Pilar; de hecho, en nuestras innumerables discusiones incluso hemos reflexionado sobre la posibilidad de considerar a la astronomía como madre de todas las ciencias.

En estos últimos meses los cielos nocturnos han estado bajo el escrutinio de miles de curiosos alrededor del mundo, y no solo amateurs, los científicos más comprometidos con la cosmología (estudio del origen del Universo) y la observación del espacio profundo han hecho descubrimientos dignos de mención, análisis y difusión. El primer eclipse total de Luna que marcó el inicio de la tétrada roja, el descubrimiento del primer exoplaneta del tamaño de la Tierra, y el sueño de muchos cosmólogos: evidencia científica de ondas gravitatorias del origen del Universo.

Semejante acercamiento debía venir de la mano de un experto. Este mes, Carlos Marín, del colegio de Ciencias e Ingeniería de la Universidad San Francisco de Quito, escribió el artículo principal de nuestra revista; un relato que va a través del Big Bang, la teoría de la inflación y las ondas mencionadas. No es una lectura sencilla. El famoso libro -“best seller”- de Stephen Hawking, “La Historia del tiempo, del Big Bang a los agujeros negros” tampoco lo fue; animamos al lector a asumir el reto.

La primera de muchas veladas astronómicas que planeamos organizar a lo largo del año, fue todo un éxito; este evento es la oportunidad perfecta para vincularnos directamente con nuestro público. Roberto Vallejo invita a participar de esta experiencia mensual con su artículo ¿Por qué contemplar el cielo nocturno?

Además, presentamos un análisis de COSMOS, la asombrosa nueva edición de la épica serie televisiva de divulgación científica, a cargo de Neil deGrasse Tyson. La influencia y el impacto que aún causa en varios medios de comunicación es impresionante ¿Por qué canales como Discovery Channel o National Geographic Channel no están haciendo lo mismo todo el tiempo? La importancia de esta serie es digna mención.

¿Aún no estás convencido?Empieza a ver hacia arriba, las ciencias del Universo inspiran a la contemplación estética, la curiosidad, e incluso a través de las densas nubes, las estrellas siempre están:

“…en sus multitudes, demasiadas para ser contadas,

llenando la oscuridadcon orden y luz.

Ellas son las centinelas que silenciosas y seguras

mantienen la guardia nocturna”

PD: Si tienes comentarios, experiencias, aportaciones, etc. sobre nuestro material, escríbenos a editorial@quintopilar.com, desde la siguiente sección publicaremos sus comentarios y sugerencias.

Daniel Romero-ÁlvarezEditor General

Átomos, el telescopio refractor, y Paulina Romero, ávidos observadores durante el espectáculo de la "Luna Roja" en el

eclipse total. Fotografía de Diana Troya

Traducción del inglés de la canción “Stars” de “Les Misérables”, musical de Claude-Michel Schönberg, Alain

Boublil y Jean-Marc Natel.

Junio de 2014 Antorcha Verde

4

El clímax del eclipse total de Luna del pasado 15 de Abril fue a las 2:45 am en Ecuador. Todos mirábamos al cielo. A las 2:30, en nuestra zona de observación, en el Valle de los Chillos - Conocoto se nubló. Al otro lado de la ciudad de Quito, en el norte, las nubes se mantuvieron lo suficientemente al margen para que Paolo D. Escobar pudiera captar esta escena memorable.

Este es el primero de los cuatro eclipses que se avecinan en 2014 y 2015, un ciclo denominado "tétrada lunar" o "tétrada roja". El siguiente eclipse será el 8 de Octubre de este año. Deseamos con fervor unos ¡Cielos despejados!

Daniel Romero- Álvarez

5

Volumen 1 Número 8

Junio de 2014 Antorcha Verde

6

RECOMENDACIONESPara el deleite de los lectores, literatura científica y recursos web realmente útiles.

Las redes sociales y la comunidad científica

La fuga de cerebros, enfocada en la separación de los científicos de sus comunidades de origen ya sea por el factor geográfico o por la concentración del conocimiento científico en los centros dedicados a la investigación, ha sido un factor de preocupación en el Ecuador; país donde se busca incrementar y fortalecer el desarrollo científico nacional. Esta preocupación es un denominador común en los países en los que por largo tiempo los profesionales han debido ir al extranjero en busca de una especialización. CienciaPR expone en este artículo una muestra del exitoso trabajo que han venido realizando durante los últimos seis años para reunir a la comunidad científica de PuertoRico.

Basados en una estructura organizacional de voluntarios, CienciaPR ofrece un portal web que actualmente agrupa a más de 6 000 miembros de la comunidad dentro y fuera de su país, y con más de 70 000 visitas al año. Lanzado como un portal para aquellos que tengan interés en Ciencia y Puerto Rico, su página web rápidamente fue creciendo por la recomendación y la difusión de sus miembros.

CienciaPR actúa como una plataforma para realizar contactos importantes para futuras colaboraciones y funciona como un puente para que el conocimiento científico y las investigaciones de sus miembros sean publicados y difundidos a la comunidad puertorriqueña. Además, CienciaPR enfatiza en la importancia de mostrar a la comunidad la relevancia cultural y el impacto directo que los conceptos científicos tienen en el contexto social , con el objetivo

de generar mayor interés sobre ciencia con miras a la participación comunitaria.

También fomenta otros proyectos de divulgación y educación científica. En 2009 CienciPR presentó una publicación con ensayos de varios científicos, empleando ejemplos contextualizados en el entorno puertorriqueño, de tal forma que la comunidad pudo identificarse y apreciar la importancia de la contribución científica que hace su país en el marcointernacional.

Sin embargo, el éxito que han tenido no les ha eximido de tener complicaciones. La falta de recursos o la dificultad de conseguirlos han sido determinantes. El recurso humano ha sido en ocasiones un factor limitante pues la organización se basa en el voluntariado. Si bien han promovido avances importantes en el desarrollo de la divulgación científica en Puerto Rico, los organizadores están convencidos de que aun faltan tomar medidas para seguir consolidando una red decientíficos interesados en la divulgación.

CienciaPR presenta sus aciertos y los retos que enfrenta para fortalecer a la comunidad científica de su país, demostrando que el trabajo colaborativo y desinteresado de individuos deseosos de retribuir a su comunidad y organizaciones científicas, rinde sus frutos. Ésta es sin duda, una invitación a otras comunidades a tomar su ejemplo, reproducirlo ymejorarlo.

¡Bienvenido a CienciaPR

Fernanda G. Duque

7

Volumen 1 Número 8

Fiebre de Partículas

Tras concluir su conferencia sobre el bosón de Higgs, David Kaplan (Universidad Johns Hopkins) atiende una sencilla pregunta del público: “¿Para qué molestarse [en buscarlo]?”. El asistente, en el fondo, quería conocer qué justificación hay detrás de un proyecto altamente costoso sin garantías de desarrollar una aplicación que genere réditos económicos. Kaplan responde, elegantemente, “Tal vez [nos molestamos] para nada más que para entenderlo todo”.

"Particle Fever", el reciente documental de Mark Levison, es una guía clave para comprender los motivos detrás de la búsqueda del bosón de Higgs. El documental enfatiza la faceta humana de la ciencia, al plasmar el esfuerzo, sacrificio y colaboración de quienes hicieron posible el hallazgo de esta partícula, tan crucial para verificar la validez de la actual descripción científica del Universo. A la vez, las claras explicaciones teóricas, acompañadas de entretenidas animaciones, eliminan la necesidad de que el espectador tenga un conocimiento previo en física de partículas.

El documental es protagonizado y narrado directamente por físicos activos en la investigación del bosón de Higgs. Uno de ellos es David Kaplan.

Para Kaplan, el hallazgo del bosón de Higgs es la solución a la encrucijada en que se halla el campo de la física de partículas. Según Kaplan, si las leyes fundamentales del Universo (ej. Gravedad, magnetismo, fuerzas nucleares) se originaron por un proceso determinístico -contrario al azar y por tanto compresible científicamente- existe sólo un rango de valores posibles para la masa del bosón de Higgs. La medición de esta propiedad, por lo tanto, permitiría entender si la física avanza por un sendero frugal o si se aproxima a un punto muerto. Eventualmente, "Fever" revela un dato importante para la resolución de este problema, pero no sin antes mostrar el proceso de investigación. Para ello, expone el trabajo técnico y científico en la máquina construida para la detección del bosón, el Gran Colisionador de Hadrones, LHC (por sus siglas en inglés).

Desde la activación del LHC hasta el descubrimiento del bosón de Higgs, "Fever" permite la oportunidad única de apreciar el trabajo al interior de las instalaciones del CERN (Consejo Europeo para la Investigación Nuclear, por sus siglas en francés). Las breves escenas en que se aprecian los descomunales detectores del LHC compiten en espectacularidad con las escenas en las que miles de científicos –se menciona que pertenecen a más de cien nacionalidades- ocupan casi cada metro cuadrado en las centrales de control. Un frenesí de ingenieros resolviendo problemas en cuestión de minutos, estudiantes de posgrado corriendo con los últimos informes técnicos para mostrarlos a sus supervisores, y expertos dialogando con colegas desde el otro lado del mundo, haciendo uso de una tecnología que nació en el CERN para facilitar la comunicación entre científicos: la World Wide Web- ejemplo de una aplicación producida en el marco de la ciencia básica. El nivel de colaboración internacional e interdisciplinaria en el CERN es la mejor muestra de que la ciencia tiene el poder de hacernos superar barreras artificiales para intercambiar ideas y talento en pos de entender cómo funciona el Universo.

El desenlace de "Fever" incluye escenas del anuncio oficial del descubrimiento del bosón de Higgs. La conferencia, que en su tiempo fue cubierta por noticieros de todo el mundo, no fue un evento extraño para público general. Pero observar el mismo evento en el contexto del documental es una experiencia muy distinta. Uno celebra el logro tan trascendental y hasta las lágrimas de aquellos científicos, incluido Peter Higgs, cuyas carreras no transcurrieron en vano.

NOTA: Desde el 1 de Julio, "Particle Fever" estará disponible para su descarga en iTunes, y desde el 15 de Julio, en VHX.

Carlos Antonio Rodríguez-Saltos

Portada de la película recomendada. Imagen usada bajo "fair use".

Junio de 2014 Antorcha Verde

8

Consideremos ahora al mamífero terrestre más veloz, el guepardo, que a su velocidad pico puede cubrir unas 23 veces su tamaño en un segundo. Aplicando la misma lógica anterior, corriendo 'como guepardos' podríamos alcanzar cerca de 150 kilómetros por hora y llegar a Guayaquil cerca de dos horas después de haber salido de Quito.

Tomando el caso de una araña bastante rápida en relación a su tamaño, si corriéramos como ellas nuestra velocidad sería aún mayor que en los casos anteriores, superando los 430 kilómetros por hora, trasladándonos entre los puntos indicados arriba en menos de 40 minutos.

Pasando ahora a animales voladores, si pudiéramos avanzar tan velozmente como algunos colibríes, aplicando las escalas como en los casos anteriores obtendríamos la supersónica velocidad de más de 1 400 kilómetros por hora, que nos permitiría realizar el recorrido entre las dos ciudades mencionadas en apenas 11 minutos.

Finalmente, algunas especies de moscas se mueven tan rápidamente que, si nos trasladáramos como ellas pudiéramos superar los 4 000 kilómetros por hora (más de tres veces la rapidez del sonido), y pudiéramos viajar de Quito a Guayaquil ¡en menos de 4 minutos

Carlos Ortega-López

Perspectiva

Metáforas matemáticas para comprender la magnitud de lo que nos rodea

Los atletas más veloces del mundo pueden alcanzar una velocidad aproximada de 37 kilómetros por hora y mantenerla por pocos segundos. Esto equivale a avanzar 5.8 veces el tamaño de un humano promedio en un segundo. Suponiendo que pudiéramos correr a esa velocidad indefinidamente y avanzar por los campos y montañas en línea recta, cubriríamos la distancia entre el Monumento a la Independencia situado en el centro histórico de Quito y el Hemiciclo de la Rotonda ubicado en el Malecón 2 000 de Guayaquil, en un tiempo ligeramente mayor a 7 horas.

Muchas hormigas, por su parte, pueden avanzar más de 14 veces el tamaño de su cuerpo en un segundo. Esto significa que si pudiéramos correr 'como hormigas', registraríamos velocidades de más de 90 kilómetros por hora, y en las circunstancias expuestas en el primer párrafo pudiéramos viajar desde Quito a Guayaquil en un poco menos de 3 horas.

9

Volumen 1 Número 8

Cazando Estrellas Mirar al cielo y observar, descubrir que la majestuosidad del Universo está al alcance de nuestro conocimiento

Notas de astrofotografía - Develando lo invisible

Imagen de Andrómeda obtenida bajo los cielos de Texas, en Fort Davis - Prude Ranch, el 4 de octubre de 2013. La imagen fue capturada con una Canon T2i modificada para astrofotografía. Es una combinación de fotografías con tiempo total de exposición de 2 horas y 10 minutos, tomadas con ISO 1600. El sistema óptico fue un telescopio Orion 80 mm. F7, con corrector/reductor 0.8 sobre montaje ecuatorial, con autotracking y Orion miniguider para efectuar correcciones finas de seguimiento a las estrellas.

Foto: Francisco Herrera

Junio de 2014 Antorcha Verde

10

En la primera entrega de esta serie se habló brevemente sobre algunos de los retos más importantes que se presentan al fotografiar nebulosas y galaxias. En esta ocasión revisaremos algunos de ellos en mayor detalle.

Las nebulosas y galaxias son prácticamente invisibles. Para detectarlas es necesario 'acumular' una cantidad suficiente de la luz que proviene de ellas. Una manera de hacer esto es utilizando telescopios de gran apertura o diámetro. Otra forma es tomando fotografías de larga exposición, o juntando la información de muchas fotografías con tiempos de exposición más cortos. También es de gran ayuda realizar las observaciones o tomar las fotografías en sitios obscuros, alejados de las ciudades, porque permite observarlas contra un fondo más obscuro.

La primera dificultad que se presenta al intentar una de estas fotografías es apuntar la cámara en la dirección correcta ya que la zona donde supuestamente está el objeto se ve como un recuadro negro. Sin profundizar demasiado, esto normalmente se logra con la ayuda de mapas del cielo, seleccionando ciertas estrellas como referencia. Al tomar varias fotografías de prueba con suficiente tiempo de exposición, se puede ir centrando el objeto hasta obtener la composición deseada en el marco de la cámara.

A continuación, uno de los pasos más importantes es, por supuesto, lograr un buen enfoque. Éste, que en la fotografía cotidiana es un paso trivial o por lo menos sin muchas dificultades en la mayoría de los casos, en astrofotografía se convierte en una tarea bastante difícil. No es raro emplear veinte o treinta minutos en enfocar el sistema óptico antes de comenzar una sesión de fotos de una galaxia o nebulosa.

Se podría pensar que una solución simple es realizar un enfoque al infinito, pero en la práctica esto no funciona. Está fuera del alcance de esta serie de artículos explicar las razones en detalle, pero algunas de ellas pueden deducirse del texto que sigue a continuación. Otra solución podría ser enfocar una estrella cualquiera y luego redirigir la cámara a la galaxia o nebulosa escogida, pero esto tiene algunos inconvenientes. Primero, los movimientos del aire de la atmósfera hacen imposible enfocar a simple vista. Además la atmósfera actúa como un lente que no es uniforme en todas las direcciones así que el enfoque para una estrella en una región del cielo no es el mismo que para una estrella en otra diferente. Más aún, el enfoque cambia con la temperatura ambiente

y la del telescopio o del sistema óptico que se esté utilizando. En sesiones de fotos de un mismo objeto que se extienden por más de una hora, es común que un buen enfoque inicial no se mantenga así hasta el final.

Existen varias técnicas para lograr un buen enfoque. Este tema podría ser objeto de una extensa discusión, así que aquí mencionaremos sólo lo más básico. Un método consiste en realizar un primer enfoque de alguna estrella cercana al objeto que se va a fotografiar y tomar varias fotos de prueba para realizar ajustes hasta obtener un resultado satisfactorio. Una gran ayuda es poder mirar en vivo la imagen de la cámara en el monitor de una computadora. En astrofotografía no es para nada recomendable enfocar mirando la pantalla de LCD de las cámaras digitales.

El lector podrá preguntarse por qué es tan complicado enfocar una galaxia, una nebulosa, ¡o aún una simple estrella! Lo que ocurre es que estos objetos están fuera de nuestra atmósfera, la cual tiene en su parte más densa varios kilómetros de espesor, y por lo tanto la distorsión que ésta produce sobre su imagen es mucho mayor que la que normalmente observamos en fotografías de objetos cercanos. Es notable la diferencia que se obtiene en fotografías del cielo tomadas desde el nivel del mar con fotografías del mismo objeto tomadas desde zonas ubicadas a dos mil o más metros de altura. Desde el punto de vista de distorsiones atmosféricas, telescopios en órbita como el Hubble tienen una ventaja enorme sobre telescopios terrestres.

De todo lo anterior se deduce que para la mayoría de fotografías de objetos astronómicos, el uso de una cámara fotográfica con controles manuales de enfoque, tiempo de exposición y sensibilidad es prácticamente indispensable. También se puede comenzar a apreciar la importancia que tiene disponer de algún mecanismo para que la cámara siga al objeto de interés mientras éste 'se desplaza' de un lado a otro del cielo con el paso de los minutos y las horas. Éstos y otros temas serán analizados en las próximas entregas.

Carlos Ortega-López

11

Volumen 1 Número 8

Ejemplo que ilustra el concepto de combinar la luz de múltiples fotografías para obtener imágenes de nebulosas, galaxias y otros objetos invisibles a simple vista.

La imagen A corresponde a una sola fotografía tomada durante la noche, dentro de una habitación iluminada por una lámpara de luz blanca. La imagen B se obtuvo en la misma noche con todas las luces apagadas, sumando la luz de 86 fotografías de 30 segundos de exposición, con ISO 1600. La imagen C es el resultado de procesar la información recogida durante esos 43 minutos de exposición, en busca de recuperar una imagen aceptable del objeto original. La imagen D es una de las fotografías individuales que llevó a obtener la imagen B, y da una idea de la poca iluminación del lugar, ya que como se indicó antes, el obturador se mantuvo abierto por 30 segundos.

Nótese que en la imagen A la luz blanca proviene del frente y no produce distorsión de colores, mientras que en la imagen C una luz roja proviene del lado derecho. El objeto fotografiado se ubicó intencionalmente en un lugar bastante obscuro dentro de la habitación. Un análisis posterior determinó que la fuente de luz fue un LED que iluminaba indirectamente y de manera casi imperceptible una pared ubicada al lado derecho del objeto

Imagen: Carlos Ortega- López

Junio de 2014 Antorcha Verde

12

13

Volumen 1 Número 8

Esta imagen compuesta de fotografías del telescopio Hubble y datos del Observatorio de rayos-X Chandra de la NASA, muestran el racimo de galaxias conocido como MACSJ017, los remanentes de una colisión entre cuatro galaxias.

¿Por qué contemplar el cielo nocturno?

15

Volumen 1 Número 8

“Más que nunca, la gente necesita cierta comprensión de la ciencia, si están involucrados en toma de decisiones a nivel nacional o local, administración de compañías industriales, puestos altos o medios, si son ciudadanos votantes o poseen

un amplio rango de toma de decisiones personales”

- The Public Understanding of Science, The Royal Society, Londres 1985.

Junio de 2014 Antorcha Verde

16

“Limitar nuestra atención sólo a cuestiones terrestres sería limitar el espíritu humano”

- Stephen Hawking.

Las luces, el ruido, el smog de la ciudad capturan nuestros sentidos. Enfocamos nuestra atención y pensamientos en resolver los problemas que se presentan en nuestra vida diaria, sin darnos cuenta de la magia de la realidad que nos rodea. ¿Hace cuánto tiempo no levantamos la mirada hacia el cielo estrellado? Todas las noches tenemos asientos de primera fila a un espectáculo que, cuando las cortinas están abiertas, nos muestra un pasado mucho más lejano que el origen de nuestra especie.

Nuestros ancestros, ante tan asombroso e incomprensible espectáculo estelar, crearon fantásticas historias sobre nuestro origen. Curiosamente, miles de años después descubriríamos que ese origen está en las mismas estrellas.

En aquellos tiempos, el ser humano estaba limitado a la exploración del mundo por sus sentidos y herramientas rústicas. Ahora, el desarrollo de la ciencia y la tecnología permiten extender el alcance de nuestros sentidos para percibir la realidad,

Roberto J. Vallejo-Imbaquingo

y mejorar la capacidad para responder nuevas preguntas que surgen con cada descubrimiento. El objetivo con nuestro trabajo de divulgación científica es encender esa llama de pasión y curiosidad por la ciencia, para a motivar a mentes comprometidas con develar los grandes misterios que encontramos en la orilla del conocimiento.

El acercamiento a la astronomía es uno de los senderos más claros que dirigen a la formación del pensamiento científico, responde a preguntas primigenias que el ser humano se ha hecho al explorar la realidad: ¿qué es ese océano cósmico que percibimos desde la Tierra?, ¿qué hay más allá de nosotros?.

El Olimpo: batalla con los gigantes (boceto) óleo sobre lienzo 68 x 123 cm. Boceto realizado como preparación para el fresco del techo de la antecámara del cuarto de los Príncipes de Asturias del Palacio

Real de Madrid. Autor: Francisco Bayeu y Subias - Imagen de dominio público.

Vista de la Vía Láctea desde el observatorio astronómico La Silla, desierto de Atacama, Chile. Imagen de H. Dale -

Wikimedia Commons.

17

Volumen 1 Número 8

Quinto Pilar en años pasados ha representado al Ecuador en la Semana Mundial del Espacio, en la que se celebra el aporte que la ciencia y la tecnología espacial ha hecho por la mejora de la condición humana. Establecida anualmente del 4 al 10 de Octubre por las Naciones Unidas, se realizan actividades educativas en todo el mundo para conmemorar dos hitos clave en la exploración del espacio: el lanzamiento del Sputnik I, primer satélite artificial, el 4 de octubre de 1957, y la firma del Tratado del Espacio Exterior, el 10 de octubre de 1967.

Nuestro equipo participó en la organización de charlas y salidas de observación astronómica con importantes colaboraciones con instituciones como Mundo Juvenil, Cafélibro y el Instituto Espacial Ecuatoriano, que permitieron potenciar estos eventos. Compartimos conocimientos interesantes sobre el universo, bajo la temática de "Obertura espacial" en 2008 y "Próxima estación, NovaTerra" en 2013. Con estas experiencias en la difusión de la astronomía pudimos llegar a un amplio público, motivándolo a investigar y explorar el universo mediante una búsqueda personal y colectiva del conocimiento científico.

Este año nuestra Sociedad de Divulgación Científica realiza Veladas Astronómicas, un campamento para difundir el conocimiento astronómico de manera permanente, una vez al mes. Este evento incluye conversatorios sobre temas como la vida de las estrellas, el origen de nuestro sistema solar, los movimientos de la tierra y las estaciones; talleres para explicar cómo funciona la gravedad y el espacio-tiempo, la formación de una supernova, etc. Elaboramos herramientas caseras de observación astronómica para reconocer constelaciones, estrellas y planetas en el cielo nocturno, con el ojo desnudo y mediante el uso del telescopio.

Nuestra Velada Astronómica se realiza en la Hacienda Guachalá en Cayambe, un espacio acogedor que se acomoda a nuestras actividades.

Buscamos el apoyo de organizaciones que permitan volver estas actividades más accesibles, logrando así un mayor alcance. Hasta la fecha contamos con la participación de Quitsato, y su director Cristóbal Cobo quien comparte en este espacio información interesante sobre astronomía cultural y orientación geográfica con recursos que permiten experimentar fenómenos relacionados de forma visual y entretenida. Estamos agradecidos por el apoyo de la Casa de la Cultura Ecuatoriana y Cianuro Films que colaboran en la accesibilización y publicidad visual de nuestra Velada Astronómica.

¿Qué dudas ha despertado el cielo nocturno en tí? Únete a nuestras Veladas Astronómicas y entérate de lo maravilloso que es el universo, invita a tus amigos y amigas, y diviértete en esta experiencia única que te hará sentir más cerca de las estrellas.

“Estamos todos conectados uno con otro biológicamente; con la tierra, químicamente; y con

resto del universo atómicamente.”

- Neil Degrasse Tyson

Campamento astronómico por la Semana Mundial del Espacio 2013 – Ecuador. Parque arqueológico Cochasquí. Fotografía

por Lucas M. Bustamante-Enriquez. Quinto Pilar

Elaboración de planisferio para reconocimiento de constelaciones. Velada Astronómica Marzo 2014. Fotografía por Fernanda G. Duque. Quinto Pilar

Junio de 2014 Antorcha Verde

18

Ondas Gravitacionales e Inflación Cósmica

19

Volumen 1 Número 8

Fotografía del cielo en una noche despejada en el noroccidente de la provincia de Pichincha en la reserva natural de Mashpi Lodge. Foto: Paolo D. Escobar

Junio de 2014 Antorcha Verde

20

Introducción

En 1865, James Clerk Maxwell unificó electricidad y magnetismo en las famosas “Ecuaciones de Maxwell” [1]. Estas ecuaciones predecían la existencia de ondas electromagnéticas (perturbaciones del campo electromagnético que se propagan a la velocidad de la luz), cuya existencia fue probada por Heinrich Hertz en 1887. Las ondas electromagnéticas son similares a las ondas que se producen cuando arrojamos una piedra sobre un estanque de agua tranquila propagándose en dirección radial hacia afuera. Estas ondas necesitan de un medio para propagarse (el agua). Sin embargo, las ondas electromagnéticas no necesitan de ningún medio para su propagación, lo hacen en el vacío.

Existen otro tipo de ondas, predichas por la Teoría General de la Relatividad de Einstein: Las Ondas Gravitacionales [1]. Son perturbaciones del campo gravitacional que se propagan a la velocidad de la luz. Son ondas de espacio-tiempo curvo que se generan en eventos colosales, tales como la explosión de una estrella, en los pulsares binarios (formados por dos estrellas de neutrones), en los agujeros negros, y probablemente también se generaron durante el período inflacionario, segundos después de la Gran Explosión (Big Bang) en la que se creó el universo.

Carlos A. Marín

Ondas gravitacionales

Son ondulaciones auténticas de geometría. Las ondas gravitacionales transportan energía y momentum angular (la inercia de rotación de un objeto que gira se conoce como momentum angular), la cual es usada para deformar el espacio-tiempo. Las ondas gravitacionales hacen que el espacio se curve de una manera similar a la que se observa en la figura 1.

En los años 60 del siglo pasado, Joseph Weber de la Universidad de Maryland, ideó un dispositivo para detectar la presencia de ondas gravitacionales [1,2]. Este dispositivo consiste en barras resonantes, sensibles principalmente a señales con una frecuencia del orden de 1 KiloHerz [3]. Las barras resonantes son campanas de altísima calidad, diseñadas para vibrar al ser tocadas por ondas gravitacionales en tránsito, generadas en eventos tales como la explosión de una supernova. Las ondas gravitacionales son muy difíciles de detectar. Si una estrella de 10 masas solares ubicada en el centro de nuestra galaxia, colapsara para formar un agujero negro, las ondas gravitacionales generadas inducirían en una barra de un metro de longitud una vibración de tan sólo 10-18 m.

Avances recientes en interferometría láser han provisto una nueva técnica de detección en ancho de banda, capaz de seguir la evolución de un pulsar binario, en

Figura 1: Espacio deformado por la presencia de ondas gravitacionales. Las ondas gravitacionales son ondulaciones auténticas de geometría. Imagen diseñada por el autor

21

Volumen 1 Número 8

el intervalo de tiempo que dura la emisión de ondas gravitacionales.

La presencia de ondas gravitacionales se podría detectar, en principio, mediante la construcción de gigantescos interferómetros de Michelson (Figura 2), como el sistema LIGO [1,3,4] (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) en desarrollo en los Estados Unidos, que consta de dos interferómetros láser en forma de L: uno en Hanford, estado de Washington y el otro en Livingston, Louisiana, separados por una distancia de tres mil kilómetros.

Estos interferómetros son similares al usado por Michelson y Morley para demostrar la constancia de la velocidad de la luz en el vacío, aunque de dimensiones colosales (la longitud de los brazos de los interferómetros es 4 kilómetros).

Dentro de los interferómetros, la luz (altamente monocromática, de una sola frecuencia) proveniente de una fuente láser es modulada a través de reflecciones entre espejos suspendidos de alambres. La radiación gravitacional (ondas gravitacionales) que incide de arriba hacia abajo sobre el dispositivo, produce un alargamiento en uno de los brazos del interferómetro mientras el otro se comprime. Como resultado, los tiempos que emplea la luz en viajar a través de cada uno de los brazos del interferómetro son distintos. Esta diferencia de tiempos da lugar a un patrón de interferencia cuando los dos haces luminosos se recombinan camino a un fotodetector. El fotodetector mide el corrimiento de fase en el patrón de interferencia. Una vez terminados, estos interferómetros serán sensibles a cambios de longitud del orden de 10-21 metros en una longitud de un metro.

Figura 2: Esquema de un interferómetro de Michelson. Imagen diseñada por el autor.

Junio de 2014 Antorcha Verde

22

Esto es comparable a medir un cambio del tamaño de un átomo en la distancia entre el Sol y la Tierra.Un grupo de científicos de la NASA y la Agencia Espacial Europea está desarrollando una misión para la detección de ondas gravitacionales en el espacio denominada LISA. Estas son las siglas de Laser Interferometer Space Antenna (Antena Espacial de Interferometría Laser). LISA consistirá de tres sondas espaciales dispuestas en los vértices de un triángulo de cinco millones de kilómetros de lado, desplazándose en esta formación alrededor del Sol. Haces de rayos láser rebotando entre las sondas formarán tres interferómetros con brazos de cinco millones de kilómetros de longitud. LISA será sensible a ondas gravitacionales con frecuencias comprendidas entre 0.1 miliHerz y 0.1 Herz y permitirá observar la formación de agujeros negros con masas comprendidas entre mil y un millón de veces la masa del Sol. Cuando LISA sea lanzada al espacio estará recogiendo datos por aproximadamente diez años [1,5].

Entre 1974 y 1987 Russell Hulse y Joseph Taylor descubrieron [1,2,6], usando el radiotelescopio de Arecibo, evidencias de que el pulsar binario PSR 1913+16 está emitiendo ondas gravitacionales. Por estas evidencias, recibieron el premio Nobel de Física, en el año 1993. El espaciamiento entre los pulsos de radiofrecuencia emitidos por el pulsar es de 59 milisegundos. El período del pulsar es de tan sólo ocho horas y cambia hasta 80 microsegundos en un día. La degeneración del período orbital observado, comparado con las predicciones de la Teoría General de la Relatividad, están en impresionante acuerdo.

Nuestro planeta emite también ondas gravitacionales, debido a su movimiento de traslación alrededor del Sol. La potencia de la radiación gravitacional emitida es de apenas 200 Watts y el tiempo de decaimiento orbital correspondiente es aproximadamente 1023 años, que es mucho mayor que la edad del universo.

Inflación

¿Cuál fue la causa del Big-Bang?. ¿Qué generó el estallido inicial que dió origen al universo? Una posible respuesta se halla en el “modelo inflacionario” [1,7,8,9] desarrollado por Alan H. Guth, profesor del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT).

De acuerdo con este modelo, el universo habría comenzado en un estado de vacío excitado, al que los físicos llaman “falso vacío”. Rigurosamente hablando, los físicos de partículas definen el vacío, también denominado “vacío verdadero", como el estado con la densidad de energía más baja posible. Sin embargo, existe otro tipo de vacío denominado “falso vacío” [1,9] cuya existencia es predicha por la mayoría de las teorías de partículas elementales. En este estado, el universo estaría sujeto a una fuerza de repulsión cósmica de potencia inimaginable que produciría una inmediata expansión de gigantescas proporciones. La repulsión cósmica actúa como un fluido de presión negativa. En un fluido de tales características, la energía aumenta en lugar de disminuir (cuando un gas como por ejemplo hidrógeno o helio se coloca dentro de un recipiente, el gas empuja contra sus paredes, disminuyendo su energía interna). Esto es precisamente lo que ocurrió en el período inflacionario. La fuerza de repulsión cósmica produjo una hiperexpansión.

La fase inflacionaria comenzó aproximadamente segundos después de la Gran Explosión, cuando la constante cosmológica dominó sobre los efectos gravitatorios ordinarios dando paso a una fase de Sitter de breve duración. La constante cosmológica es una medida de la contribución a la densidad de energía del universo debido a las fluctuaciones del vacío. Originalmente, Einstein la introdujo para evitar la expansión del universo ya que él creía en un universo estático. Debido a esta fase inflacionaria la energía total del vacío se fue incrementando hasta el final de la misma, en que la energía acumulada era enorme. Sin embargo, el estado de falso vacío es inestable y como todo estado inestable, tarde o temprano termina desintegrándose. Podemos ver un

Ilustración esquemática del proyecto LISA (Laser Interferometer Space Antenna, en inglés. Imagen tomada de

NASA

23

Volumen 1 Número 8

ejemplo, cuando un átomo se encuentra en un estado excitado, después de cierto tiempo, el átomo pasa a un estado de energía más baja emitiendo un fotón de luz. En casos comunes, un átomo permanecerá en un estado excitado aproximadamente una cienmillonésima de segundo.

Cuando esto ocurrió, la inflación se detuvo (la fuerza de repulsión cósmica desapareció) y la fuerza gravitacional pasó a ser la dominante. Al detenerse la inflación, toda la energía almacenada se liberó en forma de radiación; calentando el universo hasta una temperatura suficiente para que se generaran todos los procesos típicos de la era GTU (era de las grandes teorías unificadas). La liberación de energía al final de dicho período probablemente dio lugar a la generación de perturbaciones gravitacionales en la forma de ondas gravitacionales. A partir de este momento, el universo continuó (y continúa hoy en día) expandiéndose gracias al ímpetu proporcionado por la inflación inicial, de acuerdo con la teoría convencional del “Big-Bang”.

Un ingrediente fundamental en el modelo inflacionario de Guth es la existencia de una transición de fase que produce una ruptura rápida de la simetría entre las fuerzas fuerte, débil y electromagnética.

Esta transición es similar a la que experimenta el agua al pasar de la fase líquida a la sólida. En el modelo de Guth, esta transición de fase, ocurre de forma repentina. En el “nuevo modelo inflacionario " [1,10] propuesto un poco más tarde por Andrei Linde, Andreas Albrecht y Paul Steinhardt la ruptura de simetría es lenta.

Un modelo mejorado, propuesto por Andrei Linde en 1983, es el “modelo inflacionario caótico”. En el mismo no existe ninguna transición de fase. En su lugar, tenemos un campo de espín cero, el cual, debido a fluctuaciones cuánticas, tendría valores muy grandes en algunas regiones del universo primitivo. La energía del campo en esas regiones tendría un efecto gravitacional repulsivo (parecido al efecto que produciría la constante cosmológica introducida por Albert Einstein en sus ecuaciones de campo) que haría que las mismas se expandiesen de una forma inflacionaria. A medida que dichas regiones se expandiesen, la energía del campo decrecería en ellas lentamente hasta que la expansión inflacionaria se transformaría en una convencional, como la del “Big-Bang”. Una de estas regiones se transformaría en lo que actualmente es nuestro universo observable.

Esquema de la formación del Universo 1.- Big Bang, 2.- Inflación, 3.- Formación de partículas elementales, 4.-

Formación de galaxias, estrellas, planetas, etc. Imagen tomada de Wikimedia Commons de Dominio Público

Junio de 2014 Antorcha Verde

24

El modelo inflacionario es muy interesante porque resuelve muchas paradojas cosmológicas como la gran uniformidad del universo a gran escala (a nivel de cúmulos y supercúmulos de galaxias en el espacio profundo).

Ondas gravitacionales y el modelo inflacionario

El 17 de marzo de este año, el grupo BICEP2 [11], utilizando un radio telescopio en el Polo Sur , obtuvo evidencia (no concluyente) de la generación de ondas gravitacionales primordiales en el período inflacionario aproximadamente segundos después de la Gran Explosión, es decir hace aproximadamente trece mil ochocientos millones de años. La imagen fue detectada en la radiación de fondo cósmico de microondas (CMB: cosmic microwave background radiation).

Dicha radiación de fondo cósmico tiene un espectro térmico que es característico de un cuerpo negro a la temperatura de 2 726 grados Kelvin (casi tres grados Kelvin) y es una prueba de la isotropía del universo a gran escala, es decir, a nivel de cúmulos y supercúmulos de galaxias en el espacio profundo.

Teóricamente, las ondas gravitacionales generadas en el período inflacionario darían lugar a una polarización de la radiación de fondo cósmico en la forma de rizos. Precisamente dicho patrón de polarización (conocido como modo B) es el que el grupo BICEP2 ha logrado observar.

Debido a que la inflación es básicamente un fenómeno cuántico, el hecho de que se haya encontrado evidencia de la generación de ondas gravitacionales durante este período nos dice que debe existir una conexión entre la gravedad y la mecánica cuántica. De verificarse las observaciones de BICEP2, una teoría cuántica de la gravedad, sería fundamental para entender los procesos que ocurrieron en dicho período. La existencia de una teoría del todo, que unifique la gravedad con las otras interacciones fundamentales (interacciones electromagnéticas, fuertes y débiles) ha sido un sueño acariciado por los físicos durante mucho tiempo. Medidas a ser realizadas por el telescopio Planck a finales de este año y el próximo nos dirán si las observaciones de BICEP2 son correctas.

Referencias:

[1] Marín, C. La Expansión del Universo, Una Introducción a Cosmología, Relatividad General y Física de Partículas. Segunda edición. USFQ ,2011.[2] Davies, P. En busca de las ondas de gravitación. Salvat Editores, S. A. Barcelona, 1987.[3] DeSalvo, R. Cern Courier 39, Number2, p.10 1999.[4] Barish, B. C. , Weiss R. , Physics Today, October 1999, p.44. Weiss, R. , Rev. of Modern Phys. 71, S187 , 1999.[5] Matthew, S. Physics World, January, p. 26. , 2005.[6] Will, C. Physics Today, October, p.38, 1999.[7] Kolb, E. W., Turner, M. S. The Early Universe. Addison Wesley, 1994.[8] Davies, P. Superforce. Simon & Schuster, New York, 1984.[9] Guth, A. H. The Inflationary Universe. Addison Wesley , 1997.[10] Davies, P. The New Physics, Chapter 3. Cambridge University Press, 1992. [11] Cowen, R. Telescope captures view of gravitational waves. Nature, Vol. 507, p. 281-283, 2014.

El microscopio muestra un plano focal que es una serie de dispositivos que se utilizan para filtrar, detectar y amplificar

la luz polarizada de la radiación cósmica de fondo. Esta tecnología utilizada por el grupo BICEP2 permitió obtener

la evidencia de las ondas gravitacionales. Imagen tomada de Wikimedia Commons de Dominio Público.

25

Volumen 1 Número 8

Junio de 2014 Antorcha Verde

26

La nebulosa de la hélice, también conocida como "el ojo de dios" o NGC7293, es el sello de presentación de la exitosa serie de divulgación científica "COSMOS, una odisea de espacio y tiempo". Imagen tomada de Wikimedia Commons de Dominio Público.

27

Volumen 1 Número 8

COSMOS - Divulgación científica para todos

Junio de 2014 Antorcha Verde

28

Daniel Romero-Álvarez

Nos desplazamos por el aire a través de varios picos montañosos. Desde esta perspectiva los colosos grises son una maraña de piedras irregulares y escabrosas, altas como ninguna conocida. Volamos alrededor, esta cadena forma una circunferencia que encierra una oscuridad en apariencia incognoscible (...) vamos hacia ella. Dispuestos a entrar en el agujero nos sorprende un movimiento casual; de izquierda a derecha, porque las montañas son el iris y estamos entre la córnea y la pupila de un ojo humano. Volamos en la nave de la imaginación que vio la luz por vez primera en los años 80.

La idea se popularizó con la inolvidable serie de divulgación científica “COSMOS: un viaje personal”, emitida en 1980, presentada por el que se convertiría en el ícono de toda una generación, Carl Sagan. En la serie, la nave de la imaginación, representada por una semilla de diente de león, permitía recorrer territorios inverosímiles para transmitir un mensaje basado en hechos científicos comprobables.

La serie fue pionera en varios aspectos (técnicos, difusión, temática), pero su diseño general (13 capítulos de 40-50 minutos de duración) se basó en un formato establecido en años anteriores por otras tres series: “Civilisation”, “El ascenso del hombre” y “Vida en la Tierra”; todas ellas producidas por la BBC

(British Broadcasting Corporation, en inglés). En el caso de “El ascenso del hombre”, el presentador a cargo, Jacob Bronowski incluso preparó un libro basado en la serie tal como lo haría Sagan, años después.

Entre otros mensajes, COSMOS recalcó la posición de nuestro planeta en una escala universal: “un punto celeste pálido”, una impresión causada por una fotografía de la Tierra tomada a 6000 kilómetros de distancia por la nave Voyager 1. Con ello, convirtió a la comprensión de la realidad a través de la ciencia en un llamado de coherencia para la humanidad. Esta visión de Sagan estaba enmarcada en el contexto de una sociedad abrumada por la guerra fría al borde del holocausto nuclear.

Nunca nos destruimos, continuamos en el proceso de crecer como especie, pero enfrentamos otras complicaciones. El culto a la pseudociencia se expande por todo el planeta: astrología, creacionismo, curas milagrosas, etc. son tendencias que si bien deben ser respetadas cuando aparecen en forma de creencia individual no pueden ser toleradas cuando

Jacob Bronoswki, uno de los pioneros de la divulgación científica masiva e inspiración de la serie original de

Cosmos. Foto: David Newell Smith

Una reciente imagen de la Tierra tomada el 31 de enero de este año desde el planeta Marte por el róver

de exploración "Curiosity". Crédito de la imagen: NASA/JPL Caltech

Un símbolo inconfudible de la primera serie COSMOS, un viaje personal. Imagen tomada de Wikimedia Commons,

autría de Louise Docker.

29

Volumen 1 Número 8

tratan de apoderarse de sistemas de desarrollo social (educación, política y salud).

“COSMOS, una odisea de tiempo y espacio” apareció en este contexto, con Seth Macfarlane como productor ejecutivo y en el canal FOX - ambas situaciones muy particulares. Macfarlane es conocido por ser el creador de la comedia animada “Family Guy”, y a diferencia de Discovery Channel o National Geographic Channel, que se han armado una reputación de divulgación científica a través de los años, FOX es conocido por todo a excepción de la difusión de las ciencias.

Neil deGrasse Tyson, astrofísico estadounidense ya conocido por su labor como divulgador científico, asumió el reto de presentar esta re-edición de COSMOS. Lo hizo magistralmente. Durante los trece episodios, su carismática forma de transmitir la información hizo que la espectrofotometría, la evolución de las estrellas, los neutrinos, etc. sean en extremo asequibles. Los episodios de la historia de la ciencia utilizados para recrear las vicisitudes de la ciencia fueron excelentes formas de transmitir un mensaje que es más importante que la pura información; la necesidad de comprender lo que hay detrás de un descubrimiento.

En uno de los episodios en voz de Cecilia Payne-Gaposchkin – mira la serie – se menciona: “Si estás seguro de tus hechos, deberías defender tu posición”. Sin disimulos, la serie presentó el porqué la ciencia es el mejor instrumento para comprender la realidad. A diferencia de los otros mil puntos de vista, la ciencia se respalda por años de investigaciones y cantidades

de evidencia; material replicable que una y otra vez prueba su valor en el tiempo y construye sobre sí mismo nuevas propuestas. La teoría de la gravedad, la teoría de la relatividad y la teoría de la evolución son VERDADES que se han probado innegables y sobre las que se respalda toda nuestra sociedad moderna. Lamentablemente, son negadas abiertamente precisamente por no ser atendidas debidamente ni comprendidas.

Grupos religiosos ofendidos por la naturaleza de presentación de los documentales solicitaron “igual tiempo aire”para trasmitir su mensaje en televisión masiva, este es un ejemplo de la fuerza con el que la nueva serie ingresó a los televisores mundiales. ¿Por qué canales como Discovery Channel o History Channel no están produciendo material con este nivel de impacto de forma constante? En el caso de Discovery Channel incluso se ha transmitido ciencia ficción en formato de documental: “Sirenas: el cuerpo encontrado”, “Sirenas: la nueva evidencia” y el último gran fiasco alrededor del Megalodón; un tiburón gigantesco extinto, que de acuerdo con su presentación aún podría estar vivo. En el caso de los documentales de las sirenas se aclaró su calidad de ficción, pero en el caso del Megalodón, no lo hicieron, mal informando y confundiendo a su audiencia. Luego de los impresionantes ratings obtenidos con estas presentaciones se responde fácilmente el por qué.

Al final de la animación que introduce la serie, la nave de la imaginación vuela a 680 años luz de distancia de nuestro planeta al centro de la nebulosa planetaria de la hélice llamada también NGC7293 y además conocida como el “ojo de dios”. Es el posible retrato de lo que sucederá con nuestro sol en 5 mil millones de años cuando las reacciones de fusión de los átomos que la componen cedan ante la inexorable gravedad que comprime la estrella. Con esta visión, los acordes finales de Alan Silvestri nos invitan a disfrutar de este nuevo viaje de ciencia e imaginación, a una excelente y placentera cita con con el conocimiento. Neil deGrasse Tyson, presentador de COSMOS,

un odisea de tiempo y espacio. Imagen tomada de Wikimedia Commons de Dominio Público

Introducción de la nueva serie de la BBC. Imagen tomada de Wikipedia, utilizada bajo "fair use"

Junio de 2014 Antorcha Verde

30

Ciencia en Ecuador¿Qué hay de nuevo en la ciencia ecuatoriana?

La fiebre aftosa es una enfermedad viral altamente contagiosa que afecta al ganado bovino, porcino, ovino, caprino, y otros rumiantes y que deja graves estragos económicos a su paso. Actualmente, se conocen siete variantes distintas del virus causante de esta enfermedad. Cabe mencionar que nuevas variantes del mismo aparecen de forma periódica.

Para crear una vacuna contra este virus se utilizan versiones artificialmente inactivadas del virus con el fin de que el sistema inmunológico del animal detecte la presencia del virus y produzca anticuerpos o proteínas que son capaces de unirse al microorganismo y activar respuestas de defensa en su contra.

Este escenario permitirá que el organismo se entrene para contrarrestar el avance de este agente extraño. De esta forma, cuando el animal entre en contacto con el virus por segunda vez, su organismo ya estará capacitado para poder combatir al

enemigo de forma rápida y eficiente.

El objetivo de este estudio fue analizar la efectividad de la vacuna que actualmente se utiliza para prevenir la enfermedad y de una nueva candidata a vacuna frente a muestras del virus colectadas en campo. Los resultados indicaron que la nueva vacuna experimental tiene el potencial de brindar una protección más efectiva en contra de las nuevas variantes del virus que actualmente circulan en varios sectores del territorio ecuatoriano que aquella que ha sido empleada hasta el momento. De esta forma, se ha identificado una posible nueva vacuna que podría ser incorporada a programas de vacunación para ganado con el fin de controlar la incidencia de la enfermedad en la región.

Maradei, et al. (2014). Emergence of antigenic variants of Foot-and-Mouth Disease Virus serotype O in Ecuador and preliminary evaluation of a field strain as a vaccine candidate. Vaccine 32: 2446-2451.

La Brucelosis es una infección crónica que afecta a la mayoría de sistemas de órganos del cuerpo humano y es producida por una bacteria que desarrolla su ciclo de vida dentro de las células. Estas bacterias pertenecen al género Brucella; existen dos especies que infectan a animales productores de alimentos (como vacas y cabras) y al ser humano: Brucella abortus y Brucella melitensis. Generalmente, la infección se produce por el consumo de productos lácteos sin pasteurizar, los síntomas más comunes que experimentan las personas son dolencias relacionadas con huesos, ligamentos y el aparato reproductivo, abortos espontáneos, fiebre crónica (que es característica de este trastorno), e incluso enfermedades cardíacas fatales. En algunos países ha sido posible erradicar la brucelosis humana mediante rigurosos programas de control de esta enfermedad; sin embargo, existen regiones donde la brucelosis sigue en auge afectando el desarrollo económico de las zonas rurales y el bienestar de sus habitantes.

El objetivo de este estudio fue evaluar el nivel de incidencia de brucelosis en rebaños de ganado bovino y caprino utilizado para producción de lácteos a nivel comercial; ganado perteneciente a comunidades rurales, y cabras que brindan leche en zonas urbanas de las provincias de Imbabura y Pichincha. Los resultados indicaron que existe una alta incidencia de la enfermedad en rebaños de uso comercial que en pequeños grupos de ganado vacuno/caprino provenientes de zonas rurales.

Además, se concluyó que la interacción entre las cabras lecheras y las personas que viven en zonas urbanas de la sierra norte del Ecuador podría propiciar la transmisión de la enfermedad de animales a personas.

Poulsen et al. (2014). Short Report: Brucellosis in Dairy Cattle and Goats in Northern Ecuador. American Society of Tropical Medicine and Hygiene. April 2014; 90(4):712-715.

Con el acelerado ritmo de deforestación en el Ecuador, cada vez es más importante definir áreas prioritarias para protección. El presente trabajo contribuye con un análisis profundo sobre las formas de terratenencia y cómo influye esto en el patrón de deforestación en el norte de la Amazonía ecuatoriana, con especial atención a las áreas donde la tenencia de tierra comunal se superpone con la estatal; consideradas como zonas de incertidumbre.El aumento de invasiones de tierras en la Amazonía es el resultado de la construcción de carreteras, actividades de extracción de recursos y el asentamiento agrícola. Pero a más de estos factores, el patrón y la taza de deforestación están determinados también por la tenencia y distribución política de tierras.Basados en resultados de cambios forestales, econométricos e implicaciones para la iniciativa Socio Bosque, se presentan tasas de deforestación a través de varias categorías de terratenencia

y se concluye con tres mensajes claves para profesionales, políticos y futuras investigaciones: (1) El tipo de tenencia de la tierra importa para entender el patrón y magnitud del cambio del uso del suelo. Añadiendo además que el patrón de terratenencia puede mejorar el sistema Socio Bosque, apuntando a áreas que tengan alto riesgo de deforestación e identificando oportunidades para establecer conectividad dentro del paisaje. (2) No todas las zonas indígenas se pueden manejar de la misma manera y asumir que son homogéneas. (3) Se propone que la iniciativa Socio Bosque pueda refinar el set de áreas prioritarias así como buscar definir una forma específica de terratenencia para las áreas de conflicto.

Holland, M. B., de Koning, F., Morales, M., Naughton-Treves, L., Robinson, B. E., & Suárez, L. (2014). Complex tenure and deforestation: implications for conservation incentives in the Ecuadorian Amazon. World Development, 55, 21-36.

Tenencia de tierras y deforestación: incentivos para la conservación de la Amazonía EcuatorianaDiana Troya R.

Identificando nuevas vacunas para combatir la Fiebre AftosaDámaris P. Intriago-Baldeón

Incidencia de Brucelosis en el norte del EcuadorDámaris P. Intriago-Baldeón

31

Volumen 1 Número 8

Una de las instituciones reguladoras de las enfermedades infecciosas del mundo, el CDC (Centers for Disease and Control, en inglés) en Atlanta, EEUU tiene definiciones claras para decir cuando una infección ha sido eliminada: “Reducción a cero de la incidencia de la infección causada por un agente específico en un área geográfica definida, como resultado de esfuerzos deliberados”. Una vez que no se la detecta, es necesario un periodo de tres años de monitoreo para decir sin lugar a dudas que la enfermedad se eliminó.

Gracias al programa de Administración Masiva de Medicamentos implementado en 1991 la oncocercosis se encuentra en este periodo, en camino directo para ser declarada eliminada del Ecuador. Era una infección terrible, provocada por la picadura de moscas negras conocidas como simúlidos (Simulium exiguum y Simulium quadrivittatum) que depositaban en el individuo larvas del nemátodo Onchocerca volvulus. Al llegar a su adultez, el gusano se concentraban en nódulos en los cuales se reproducía para producir “microfiliarias” que migraban a diferentes partes del cuerpo. Al llegar a la córnea comprometían drásticamente la visión por lo que se le denominaba “ceguera del río”.

En el país, su única área de distribución era en las riveras de los Ríos Cayapas, Onzole y Santiago en la provincia de Esmeraldas. En 1987 la prevalencia de la enfermedad llegaba al 90% de la población, por lo que implementar el programa se volvió prioritario. Un gran equipo de científicos con el apoyo

del Ministerio de Salud Pública y gente de las comunidades afectadas involucrada en el proyecto asumieron el reto de administrar ivermectina (fármaco que elimina a los gusanos) dos veces al año a más del 85% de la población durante 18 años; a más de verificar el estado de la transmisión de la enfermedad con dos estrategias: capturando moscas negras y realizando análisis moleculares para determinar la presencia/ausencia del parásito y analizando el suero de posibles afectados para detección de anticuerpos.

En el presente estudio se presentan los resultados de estas dos últimas estrategias que demuestran indudablemente la ausencia del gusano en las moscas capturadas y la ausencia de anticuerpos de los pacientes seleccionados, ambos indicadores fehacientes de una reducción a cero en la incidencia de oncocercosis.

La oncocercosis es una de las causas de ceguera infecciosas más importantes en el mundo, especialmente en África. Colombia fue el primer país en eliminarla en 2009 y nosotros continuamos por este camino. En la definición de eliminación “un área geográfica determinada” es la clave, en la lucha contra las enfermedades infecciosas, el objetivo final es la erradicación, reducir la incidencia a cero en todo el planeta (worldwide), un evento que ha ocurrido, por ejemplo, con la viruela.

Lovato, R., Guevara, A., Guderian, R., Proaño, R., Unnasch, T., Criollo, H., ... & Mackenzie, C. D. (2014). Interruption of Infection Transmission in the Onchocerciasis Focus of Ecuador Leading to the Cessation of Ivermectin Distribution. PLoS neglected tropical diseases, 8(5), e2821.

La enfermedad causada por los protozoarios del género Leshmania se produce por la picadura de los mosquitos del género Lutzomyia. La enfermedad en el Ecuador se manifiesta por alteraciones dermatológicas que pueden ser úlceras cutáneas o deformaciones mucocutáneas, se considera un problema importante de salud pública en el país pues la distribución del parásito es extensa, tal como lo demuestran Eduardo A. Gómez y colaboradores en este artículo.

A pesar de ser una enfermedad típicamente tropical, se describe la presencia del mosquito Lutzomyia ayacuchensis desde los 650 msnm hasta los 2300 msnm lo que convierte al vector en uno especialmente adaptado para la transmisión de la enfermedad. A pesar de encontrar mosquitos infectados con la especie Leishmania (L.) mexicana solo en las zonas de mayor altitud (1500 – 2300 msnm) en las poblaciones de Alausí y Chanchan, el estudio de los mosquitos encontró que su similaridad genética les permitiría transmitir esta especie en altitudes más bajas, lo que supone un riesgo para las poblaciones de Huigra, Olympo, Ochoa; todas ellas formando parte de la provincia de Chimborazo.

La captura de mosquitos se realizó entre Julio – Agosto de 2012. Aún en el campo, Lutzomyia ayacuchensis fueron monitoreados durante tres días para verificar su capacidad de picadura en

cuanto a temperatura, humedad y pico de actividad. Se concluyó que se encuentran más activos entre las 19:00 – 19:30 de la noche (se capturó 155 mosquitos en este rango de tiempo), y que si bien la humedad no influye, la temperatura si lo hace; con una caída de cinco grados centígrados, los mosquitos dejan de estar activos.

En áreas de menor altitud (Naranjapata, La Ventura), se encontraron otras especies de mosquito, Lutzomyia gomezi y Lutzomyia trapidoi, que si bien no estaban infectadas con la especie de parásito mencionada, pueden actuar como vectores de Leishmania (V.) guyanensis y Leishmania (V.) panamensis; pues se reportó la presencia de casos positivos en áreas aledañas.

Dado que toda la zona está en riesgo de infección por una especie u otra de mosquito y de parásito, un monitoreo constante y eficiente es fundamental, solo así se podría diseñar una estrategia en contra de la infección.

Gomez EA, Kato H, Mimori T, Hashiguchi Y. Distribution of Lutzomyia ayacuchensis, the vector of Andean-type cutaneous leishmaniasis, at different altitudes on the Andean slope of Ecuador. Acta Trop. 2014 May 22;137C:118-122

Oncocercosis, en camino de la eliminaciónDaniel Romero-Álvarez

Leishmania a 2300 metros sobre el nivel del mar (msnm)Daniel Romero-Álvarez

FOTOGRAFÍA Comparte con nosotros las imágenes más importantes de tus proyectos de investigación y trabajo de campo. Envíanos tus fotos a foto@quintopilar.com

Biodiversidad

Si les gusta los colibríes, posiblemente el lugar donde más individuos puedes encontrar es en la reserva Buenaventura, en la provincia de El Oro. Foto: Diana Troya R

La Esmeralda Andina (Amazilia franciae) y el Platanero (Coereba flaveola) son dos pájaros fáciles de encontrar en Buenaventura, una de las reservas de Jocotoco en el sur de

Ecuador. Foto: Diana Troya R.

Mashpi Lodge (derecha), un paraíso en el bosque nublado de Ecuador. Gigante en biodiversidad, con uno de los mejores bosques del país y con facilidades de lujo. Foto: Paolo Escobar

La Rabo de Ají (Micrurus mipartitus), al igual que todas las serpientes de coral, poseen veneno neurotóxico para neutralizar a sus presas. Pese a ser peligrosas, son unos de los grupos de reptiles más coloridos. Foto: Paolo Escobar

La víbora de Osborne (Bothrops osbornei) es una de las serpientes más raras de Ecuador. Habita en los bosques nublados occidentales del país y, a pesar de no ser agresiva, su veneno puede ser muy peligroso para los humanos. Foto: Paolo Escobar

Junio de 2014 Antorcha Verde

34

Queremos agradecer a nuestros lectores por su acogida. Por su invaluable colaboración en la realización de este número, agradecemos a Carlos Ortega, Paolo Escobar, Diana Troya, Roberto Vallejo, Carlos Rodríguez, Fernanda Duque y Dámaris Intriago.

Las fotografias y los diagramas que se utilizan y no son de autoria de Quinto Pilar son usados bajo licencia creative commons, caso contrario se especifica los autores o la fuente. Quinto Pilar es una Sociedad de Divulgación Científica que impulsa la difusión del conocimiento.

AtentamenteEl Comité Editorial

Comité Editorial

Lucas M. Bustamante (@luksth)Coordinador fotográfico y Diseño foto@quintopilar.com

Fernanda G. Duque Autora (@ferduque14) fduque@quintopilar.com

Daniel Romero-Álvarez (@vakdaro)Editor General. Diagramación. Autordromero@quintopilar.com

Jorge A. Castillo-Castro Diseño. (@jacastilloc89)diseno@quintopilar.com

Nota adicional

Desde la siguiente edición, incluiremos una sección en la que recibiremos sus opiniones, sugerencias, comentarios y demás.

Escríbenos a info@quintopilar.com para participar.

Recuerda, para la sección fotográfica de biodiversidad y trabajo científico, envía tu trabajo a foto@quintopilar.com

Además, pronto lanzaremos nuestra web oficial quintopilar.com donde estarán a disposición de nuestros lectores proyectos y productos inéditos de Quinto Pilar.

Ángela León Cáceres Editora (@catwoman_alc) angelaleoncaceres@gmail.com

Si imprimes, usa papel reciclado.