El mayor catálogo de imágenes astronómicas 3D de estrellas, galaxias y cuásares ha sido creado por un grupo de astrónomos de la Universidad de Hawái en el Instituto de Astronomía de Manoa (IfA).

El equipo utilizó datos del telescopio panorámico y del sistema de respuesta rápida de UH o Pan-STARRS1 (PS1) para descifrar cuáles de los 3.000 millones de objetos son estrellas, galaxias o quásares mediante nuevas herramientas computacionales.

Nuevas herramientas computacionales

Anteriormente, el mapa más grande del universo fue creado por Sloan Digital Sky Survey (SDSS), que cubre solo un tercio del cielo. Para lograrlo, los astrónomos tomaron medidas espectroscópicas disponibles públicamente que proporcionan clasificaciones y distancias de objetos definitivas, y las enviaron a un algoritmo de inteligencia artificial.

Este enfoque de inteligencia artificial o aprendizaje automático con una "red neuronal de retroalimentación" logró una precisión de clasificación general del 98,1% para las galaxias, el 97,8% para las estrellas y el 96,6% para los cuásares. Las estimaciones de distancia de la galaxia tienen una precisión de casi el 3%.

Tiene un tamaño aproximado de 300 GB y los usuarios científicos pueden consultar el catálogo a través de la interfaz SQL de MAST CasJobs o descargar la colección completa como una tabla legible. Según explica el autor principal del estudio, Robert Beck, ex becario postdoctoral de cosmología en IfA:

Utilizando un algoritmo de optimización de última generación, aprovechamos el conjunto de entrenamiento espectroscópico de casi 4 millones de fuentes de luz para enseñar a la red neuronal a predecir los tipos de fuentes y las distancias de las galaxias, mientras que al mismo tiempo corrigimos la extinción de la luz por el polvo en la vía Láctea.

Las distancias cósmicas son inimaginables. Tan solo suponen ristras y ristras de guarismos que en realidad no nos dicen nada que seamos capaces de asimilar. Sin embargo, desarrollando la velocidad de la luz y sin abandonar los confines de nuestro sistema, al menos las distancias son un poco más asumibles.

Es el caso de un teórico viaje a nuestro vecino Marte. A semejante velocidad, llegaríamos en pocos minutos. En el siguiente vídeo, podemos ver una recreación del viaje: Una animación realizada por el científico planetario James O' Donoghue, del NASA Goddard Space Flight Center.

Marte

En un vídeo difundido en su canal de Youtube, presenta la Tierra, la Luna y Marte con las distancias correctas en su aproximación máxima de 54,6 millones de kilómetro. No obastante, aparecen 20 veces más grandes para que puedan ser vistas.

El vídeo muestra el viaje en tiempo real: una ida de solo tres minutos y dos segundos. Con la vuelta, en el mismo tiempo, esa nave habría cubierto el trayecto en 6 minutos y 4 segundos.

Hasta la fecha, la misión que ha llegado en menos tiempo a Marte fue la Mariner 7 de la NASA, que sobrevoló el Planeta Rojo solo 128 días después de salir de la Tierra. La nave espacial más rápida lanzada desde la Tierra fue la misión New Horizons de la NASA. Si su destino hubiera sido Marte tardaría 39 días como mínimo y 289 días como máximo, con un promedio de 162 días.

Las migraciones de aves o mariposas cubren distancias extraordinarias. Por ejemplo, la mariposa Vanessa cardui recorre anualente 12.000 kilómetros.

Sin embargo, cubrir esas distancias volando no tiene tanto mérito como hacerlo por tierra. Y ese contexto, el caso más meritorio es el siguiente, la migración animal terrestre más larga.

Caribú

El caribú de Grant (Rangifer tarandus granti) es el animal terrestre migratorio que protagoniza la mayor distancia recorrida. Sus manadas cubren hasta 4.800 kilómetros al año, de camino hacia territorios donde pasar el invierno resguardadas. Esta especie se encuentra en Alaska, Estados Unidos y Yukón.

Son el sustento principal de los Kutchin, que tradicionalmente construyen sus comunidades sobre la base de los patrones de migración del caribú. También son habitualmente cazados por otros pueblos, incluyendo los inupiat, inuvialuit y han.

El Departamento de Pesca y Caza de Alaska, las agencias de vida silvestre canadienses y los pueblos aborígenes locales administran de manera cooperativa la manada. El consejo asesor de la Junta de Administración de Caribúes de Porcupine (PCMB) se estableció bajo el Acuerdo de Administración de Caribú de Porcupine en 1985.

En un estudio publicado en Astronomy & Geophysics, Keith Atkin, profesor asociado retirado de física en la Universidad de Sheffield, Reino Unido, argumenta que quizá deberíamos dejar de usar determinadas medidas en astronomía que considera periclitadas.

Mientras el campo profesional de la astronomía se ha alejado de las unidades imperiales de millas, libras y grados Fahrenheit, "esta transición no ha sido completa", según el resumen de su estudio. El uso de unidades como años luz (la distancia que cubre la luz en un año: 9.5 billones de kilómetros) y unidades astronómicas (la distancia promedio Tierra-Sol: 150 millones de km) persiste.

Unidades más lógicas

Atkin sostiene que unidades lógicas más simples ayudarían tanto en el campo de las astronomía como, sobre todo, en la investigación multidisciplinaria.

Atkin se centra en primer lugar en las unidades de medición de la distancia, advirtiendo no solo la naturaleza aparentemente aleatoria y a menudo redundante de las unidades exclusivas del campo astronómico, sino también a veces su extraña construcción.

¿Su solución? "Para alentar el uso de unidades de longitud SI en todo el trabajo astronómico: todas las distancias y longitudes deberían basarse en, y simplemente estar relacionadas con, el medidor. El medidor se define como la longitud del camino recorrido por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299 792 458 de segundo".

Por lo tanto, argumenta, todas las unidades de distancia astronómica, desde las unidades astronómicas hasta el parsec (equivalente a 3,26 años luz), pueden expresarse realmente en metros, con el prefijo SI adecuado.

Por ejemplo, Atkin propone que los megametros (Mm, 10⁶ m), gigametros (Gm, 10⁹ m) y terameteros (Tm, 10¹² m) se usen para distancias de escala del sistema planetario y solar, haciendo así que el radio de la Tierra sea 6,37 Mm y su distancia del sol, 150 Gm.

Para distancias más grandes, sugiere petametros (Pm, 10¹⁵ m) y exameters (Em, 10¹⁸ m) dentro de nuestra galaxia, y zettametros (Zm, 10²¹ m) y yottametros (Ym, 10²⁴ m) para distancias extragalácticas.

En este régimen, Proxima Centauri, por ejemplo, está a unos 40 Pm (en lugar de a 4 años luz) de distancia, la Vía Láctea mide 1 Zm de ancho y Andrómeda está a 20 Zm de distancia. La proto-galaxia UDFj-39546284, uno de los objetos más antiguos y distantes detectados hasta la fecha, se ubicaría a una distancia de 126 Ym.

Atkin amplía su argumento a otras unidades de medida: ¿por qué usar kilogramos o masas solares si podemos usar gramos? También argumenta que las unidades como minuto de arco y segundo de arco deberían eliminarse. Atkin propone medir todos los ángulos en términos de grados decimales o radianes.

Si bien difíciles de implementar a corto plazo, estos cambios "seguramente beneficiarán la comprensión y la comunicación dentro de los círculos astronómicos y entre la astronomía y las ciencias relacionadas".

Todos tenemos algunas nociones básicas de cómo llegar lo más rápidamente posible de un lugar a otro caminado por una cuidad normal.

En primer lugar, si debemos cruzar una plaza lo haremos en diagonal, en vez de recorrer los lados. En segundo lugar, si debemos salvar una manzana repleta de casas, entonces no nos queda otra que recorrer los lados, a no ser que seamos alguna clase de superhéroe.

Estas ideas pueden sonar baladí en nuestra vida cotidiana, pero lo cierto es que son muy relevantes en muchos ámbitos, tal y como explica Claudi Alsina en su libro Vitamina matemáticas:

Este tema afecta al tráfico, a los itinerarios de reparto y recogida (correo, muebles viejos, basura…) y a las normas urbanísticas que describen a casa y localizaciones (distancias entre farmacias, distancias entre sex-shops y escuelas, localización de servicios de salud, etc.).

Las distancias en las ciudades son un concepto tan importante, y en ocasiones espinoso, que incluso ha sido objeto de litigios legales, como el que tuvo lugar después de que el 23 de noviembre de 2002 fuera arrestado James Roblins, concretamente en una esquina de Manhattan (la Eight Avenue con 40th Street).

Roblins estaba acusado de venta de estupefacientes con el agravante de hacerlo a menos de 1.000 pies de la escuela Holy Cross, en 43rd Street, entre Eight y Ninth Avenues.

Para calcular la distancia, se usó el teorema de Pitágoras, usando como catetos la distancia desde el punto de venta hasta la Eight Avenue y la distancia a la escuela a lo largo de la 43 rdStreet, resultando la hipotenusa menor de 1.000 pies: a=764 pies / b=490 pies.

Según parece los abogados de la defensa argumentaron que la “distancia menor que 1.000 pies” debía medirse en términos reales de trayectoria pateable en las calles en cuyo caso el agravante no hubiese existido (a + b =764 pies + 490 pies = 1.254 pues). La corte de apelación dio la razón a la policía y por tanto la justicia es ahora pitagórica. James Roblings puede cumplir entre 6 y 12 años de cárcel.

A pesar del halo romántico que desprende el hecho de dejarnos guiar por los habitantes locales en nuestro viaje turístico, lo cierto es que los locales se equivocan bastante (y mucho más que un GPS). Incluso se ha publicado recientemente un estudio sobre los países más ignorantes de sí mismos (con México encabezando la lista).

Pero en el asunto de la localización espacial, las personas (locales incluidos) cometen errores continuamente, como puso de manifiesto un estudio ya clásico de Stanley Milgram. En el mismo se analizó, allá por 1960 (antes del GPS), cientos de mapas dibujados por parisinos de todas las edades y todas las profesiones, incluidos arquitectos y universitarios, gente aparentemente formada. En los mapas, en ocasiones, se omitían enclaves famosos, como precisamente la Torre Eiffel y Notre Dame.

El 92 % de la gente subestimaba la curvatura del Sena, tal y como publicó Milgram en su artículo “Psychological Maps of Paris” para Environmental Psychology.

También las distancias cortas se exageran, y las distancias largas se subestiman. En un estudio similar, los taxistas, en apariencia perfectos conocedores de los recovecos de la ciudad, enderezaban en su mayoría las calles de la ciudad. Tal y como abunda en ello Joseph Hallinan en su libro Las trampas de la mente:

Cuando se le pide a la gente que navegue utilizando puntos de referencia, como sus casas o un edificio famoso cercano, sucede algo incluso más extraño: juzgan que la distancia a un punto de referencia es menor que la distancia desde un punto de referencia. Esto es cierto incluso en comparaciones a gran escala. Por ejemplo, la gente juzga que Corea del Norte está más cerca de China que China de Corea del Norte.

Imagen | aaronparecki

En una ocasión, El epidemiólogo David Bradley documentó los patrones de viaje de su bisabuelo, su abuelo, su padre y el suyo propio durante los 100 años anteriores a la década de 1990. El resultado fue el siguiente. Bisabuelo: no salió nunca de un cuadrado de 40 por 40 km. Abuelo: un cuadrado de 400 km. Padre: viajó por toda Europa, cubriendo un cuadrado de 4.000 km. El propio Bradley: se convirtió en trotamundos, cubriendo los 40.000 km de circunferencia de la Tierra.

Algo similar podemos contemplar en la siguiente infografía en la que se documentan las distancias que han recorrido todos los vehículos diseñados por los humanos fuera de la Tierra. De momento, la Luna y Marte.

A la cabeza tenemos el Lunakhod 2. Este enorme vehículo lunar circuló 23 millas (37 kilómetros) en la Luna durante su misión de 1973.

Vía | Space.com