Garik Israelian: What's inside a star?

Garik Israelian: ¿Qué esconden las estrellas?

Traductor: Iballa Burunat Revisor: Emma Gon

I have a very difficult task.

Tengo una misión difícil,

I'm a spectroscopist.

soy espectroscopista.

I have to talk about astronomy without showing you

Tengo que hablar de astronomía sin mostrarles

any single image of nebulae or galaxies, etc.

ni una sola imagen de nebulosas o galaxias, etc.

because my job is spectroscopy.

porque mi trabajo es la espectroscopia.

I never deal with images.

Nunca trabajo con imágenes,

But I'll try to convince you

y voy a intentar convencerles

that spectroscopy is actually something which can

de que la espectroscopia puede realmente

change this world.

cambiar este mundo.

Spectroscopy can probably answer the question,

La espectroscopia podría responder a la pregunta:

"Is there anybody out there?"

"¿hay alguien más ahí fuera?"

Are we alone? SETI.

¿Estamos solos? SETI.

It's not very fun to do spectroscopy.

La espectroscopia no es algo divertido.

One of my colleagues in Bulgaria,

Una de mis colegas en Bulgaria,

Nevena Markova, spent about 20 years

Iviana Marcos*, dedicó unos 20 años

studying these profiles.

al estudio de estos perfiles

And she published 42 articles

y publicó 42 artículos

just dedicated to the subject.

dedicados exclusivamente a ellos.

Can you imagine? Day and night, thinking,

¿Pueden imaginárselo? Día y noche pensando,

observing, the same star for 20 years

observando la misma estrella durante 20 años

is incredible.

es increíble.

But we are crazy. We do these things.

Debemos de estar locos para hacer lo que hacemos.

(Laughter)

(Risas)

And I'm not that far.

Mi caso no es para menos.

I spent about eight months working on these profiles.

Pasé unos ocho meses trabajando en estos perfiles,

Because I've noticed

porque percibí

a very small symmetry

una pequeña simetría

in the profile of one of the planet host stars.

en el perfil de una de las estrellas con planeta en órbita

And I thought, well maybe there is Lithium-6 in this star,

y pensé que tal vez habría litio-6 en esta estrella,

which is an indication that this star

lo cual indicaría que esta estrella

has swallowed a planet.

ha engullido un planeta.

Because apparently you can't have this fragile isotope

Porque, según parece, este frágil isótopo de litio-6

of Lithium-6 in the atmospheres of sun-like stars.

no puede existir en la atmósfera de estrellas similares al Sol,

But you have it in planets and asteroids.

pero sí existe en planetas y asteroides.

So if you engulf planet or large number of asteroids,

Entonces engullendo un planeta o una gran cantidad de asteroides,

you will have this Lithium-6 isotope

se puede tener este isótopo de litio-6

in the spectrum of the star.

en el espectro de la estrella.

So I invested more than eight months

Así que dediqué más de ocho meses

just studying the profile of this star.

solamente a estudiar el perfil de esta estrella.

And actually it's amazing,

Y la verdad es que es increíble

because I got phone calls from many reporters asking,

porque recibía llamadas de muchos periodistas que me preguntaban:

"Have you actually seen the planet going into a star?"

"¿Pero has visto de verdad a la estrella engullendo el planeta?"

Because they thought that if you are having a telescope,

Porque creían que al tener un telescopio

you are an astronomer so what you are doing

eres un astrónomo y lo que haces es

is actually looking in a telescope.

mirar por el telescopio

And you might have seen the planet going into a star.

y puede ser que hayas visto el planeta siendo engullido por una estrella.

And I was saying, "No, excuse me.

Y yo decía: "No, disculpen,

What I see is this one."

lo que yo veo es esto."

(Laughter)

(Risas)

It's just incredible. Because nobody understood really.

Es increíble, nadie podía realmente entenderlo.

I bet that there were very few people

Imagino que habría algunos pocos

who really understood what I'm talking about.

que realmente entendían de lo que estaba hablando,

Because this is the indication that the planet went into the star.

porque esto es lo que indica que la estrella engulló el planeta.

It's amazing.

Es extraordinario.

The power of spectroscopy

El poder de la espectroscopia

was actually realized

fue advertido

by Pink Floyd already in 1973.

por Pink Floyd ya en 1973.

(Laughter)

(Risas)

Because they actually said that

Cuando dijeron aquello de que

you can get any color you like

puedes conseguir cualquier color

in a spectrum.

en un espectro.

And all you need is time and money

Todo lo que necesitas es tiempo y dinero

to make your spectrograph.

para fabricar tu espectrógrafo.

This is the number one high resolution,

Éste que vemos es el número uno, el espectrógrafo de alta resolución

most precise spectrograph on this planet, called HARPS,

con más precisión del planeta, el HARPS,

which is actually used to detect

que se usa para localizar

extrasolar planets and sound waves

planetas y ondas sonoras extrasolares

in the atmospheres of stars.

en las atmósferas estelares.

How we get spectra?

¿Cómo obtenemos espectros?

I'm sure most of you know from school physics

Seguro que la mayoría de Uds. recuerda de las clases de Física del colegio

that it's basically splitting a white light

que se hace básicamente dividiendo una luz blanca

into colors.

en colores.

And if you have a liquid hot mass,

Y si tienes una masa caliente líquida,

it will produce something which we call a continuous spectrum.

producirá lo que llamamos espectro continuo.

A hot gas is producing emission lines only,

Un gas caliente sólo produce líneas de emisión,

no continuum.

no es continuo.

And if you place a cool gas in front of a

Y si colocas un gas frío delante de

hot source,

una fuente caliente,

you will see certain patterns

verás ciertos patrones

which we call absorption lines.

que llamamos líneas de absorción,

Which is used actually to identify chemical elements

que se usan para identificar elementos químicos

in a cool matter,

en materia fría,

which is absorbing exactly at those frequencies.

que absorbe exactamente a esas frecuencias.

Now, what we can do with the spectra?

Ahora bien, lo que podemos hacer con los espectros

We can actually study line-of-sight velocities

es estudiar las velocidades de línea de vista

of cosmic objects.

de objetos cósmicos.

And we can also study chemical composition

Además, podemos estudiar la composición química

and physical parameters of stars,

y los parámetros físicos de estrellas,

galaxies, nebulae.

galaxias, nebulosas.

A star is the most simple object.

Una estrella es el objeto más simple,

In the core, we have thermonuclear reactions going on,

que en su núcleo se producen 10 reacciones mononucelares

creating chemical elements.

que crean elementos químicos

And we have a cool atmosphere.

y tiene una atmósfera fría,

It's cool for me.

fría, para mí.

Cool in my terms is three or four or five thousand degrees.

Para mí, frío es tres, cuatro o cinco mil grados,

My colleagues in infra-red astronomy

para mis colegas que trabajan en astronomía infrarroja

call minus 200 Kelvin is cool for them.

-200 grados Kelvin es frío.

But you know, everything is relative.

Pero ya saben, todo es relativo,

So for me 5,000 degrees is pretty cool.

así que para mí 5,000 grados es bastante frío.

(Laughter)

(Risas)

This is the spectrum of the Sun --

Este es el espectro del Sol

24,000 spectral lines,

24 mil líneas espectrales

and about 15 percent of these lines is not yet identified.

y aproximadamente el 15% de ellas aún no se ha identificado.

It is amazing. So we are in the 21st century,

Es asombroso que estemos en el siglo XXI

and we still cannot properly understand

y que todavía no podamos llegar a comprender del todo

the spectrum of the sun.

el espectro solar.

Sometimes we have to deal with

En ocasiones nos ocupamos de

just one tiny, weak spectral line

una única pequeña y débil línea espectral

to measure the composition of that chemical element in the atmosphere.

para calcular la composición de ese elemento químico en la atmósfera.

For instance, you see the spectral line of the gold

Por ejemplo, observamos que la línea espectral del oro

is the only spectral line in the spectrum of the Sun.

es la única línea espectral en el espectro solar.

And we use this weak feature

Y utilizamos esta débil característica

to measure the composition

para calcular la composición

of gold in the atmosphere of the Sun.

de oro en la atmósfera del Sol

And now this is a work in progress.

y esto es un trabajo en desarrollo.

We have been dealing with a similarly very weak feature,

Hemos estado examinando una característica similar muy débil,

which belongs to osmium.

que pertenece al osmio.

It's a heavy element produced in thermonuclear

Es un elemento pesado producido en

explosions of supernovae.

explosiones termonucleares de supernovas.

It's the only place where you can produce, actually, osmium.

De hecho, es el único lugar donde puede generarse el osmio.

Just comparing the composition of osmium

Comparando la composición de osmio

in one of the planet host stars,

en una de las estrellas con planeta en órbita,

we want to understand why there is so much

queremos llegar a entender por qué

of this element.

abunda tanto este elemento.

Perhaps we even think that maybe

Quizá incluso podamos llegar a pensar que

supernova explosions trigger formations of planets and stars.

las explosiones de supernovas originaron los planetas y estrellas;

It can be an indication.

puede ser un indicio.

The other day, my colleague from Berkeley,

El otro día, un colega mío de Berkeley,

Gibor Basri, emailed me

Gibor Basri, me envió por correo electrónico

a very interesting spectrum,

un espectro muy interesante,

asking me, "Can you have a look at this?"

y me preguntaba si podría echarle un vistazo.

And I couldn't sleep, next two weeks,

No pude dormir las dos semanas siguientes,

when I saw the huge amount of oxygen

cuando vi la inmensa cantidad de oxígeno

and other elements in the spectrum of the stars.

y otros elementos en el espectro estelar.

I knew that there is nothing like that observed in the galaxy.

Sabía que nunca antes se había obsevado algo así en la galaxia.

It was incredible. The only conclusion we could make from this

Fue asombroso. Llegué a la única conclusión de que

is clear evidence that there was a supernova explosion

era clara evidencia de que hubo una explosión de supernova

in this system, which polluted the atmosphere

en este sistema, que contaminó la atmósfera

of this star.

de esta estrella.

And later a black hole was formed

Y posteriormente se originaron agujeros negros

in a binary system,

en un sistema binario,

which is still there with a mass of about

que aún sigue ahí con una masa de

five solar masses.

cinco veces el Sol aproximadamente.

This was considered as first evidence that actually black holes

Este hecho se consideró como la primera evidencia de que

come from supernovae explosions.

los agujeros negros proceden de explosiones de supernova.

My colleagues, comparing composition of chemical elements

Mis colegas compararon la composición de los elementos químicos

in different galactic stars,

de diferentes estrellas galácticas

actually discovered alien stars in our galaxy.

y efectivamente descubrieron estrellas extraterrestres en nuestra galaxia.

It's amazing that you can go so far

Es asombroso que se pueda llegar tan lejos

simply studying the chemical composition of stars.

sólo estudiando la composición química de las estrellas.

They actually said that one of the stars you see in the spectra

Dijeron que una de las estrellas que se ve en el espectro

is an alien. It comes from a different galaxy.

es extraterrestre: procede de otra galaxia.

There is interaction of galaxies. We know this.

Existe interacción de galaxias, esto lo sabemos

And sometimes they just capture stars.

y a veces se capturan estrellas.

You've heard about solar flares.

Todos hemos oído hablar de las erupciones solares.

We were very surprised to discover

Fue una sorpresa descubrir

a super flare,

una erupción gigante,

a flare which is thousands of millions of times

una erupción miles de millones de veces

more powerful than those we see in the Sun.

más potente que las que observamos en el Sol,

In one of the binary stars in our galaxy

en una de las estrellas binarias de nuestra galaxia,

called FH Leo,

llamada FH Leo,

we discovered the super flare.

descubrimos la erupción gigante.

And later we went to study the spectral stars

Y, a continuación, estudiamos las estrellas espectrales

to see is there anything strange with these objects.

para ver si había algo extraño con esos objetos.

And we found that everything is normal.

Y descubrimos que todo era normal.

These stars are normal like the Sun. Age, everything was normal.

Estas estrellas son normales como el Sol. La edad, todo era normal,

So this is a mystery.

así que es un misterio.

It's one of the mysteries we still have, super flares.

Es uno de los misterios que todavía quedan: las erupciones gigantes.

And there are six or seven similar cases

Y hay seis o siete casos similares

reported in the literature.

reseñados en la literatura.

Now to go ahead with this,

Ahora bien, para seguir adelante con esto,

we really need to understand chemical evolution of the universe.

necesitamos entender bien la evolución química del universo.

It's very complicated. I don't really want you to

Resulta muy complicado y no pretendo hacer

try to understand what is here.

que entiendan lo que vemos aquí.

(Laughter)

(Risas)

But it's to show you how complicated is the whole story

Pero sólo es para mostrarles cuán complicado es el tema

of the production of chemical elements.

de la producción de elementos químicos.

You have two channels --

Hay dos canales

the massive stars and low-mass stars --

-- las estrellas masivas y las de masa débil --

producing and recycling matter and chemical elements in the universe.

que producen y reciclan materia y elementos químicos en el universo.

And doing this for 14 billion years,

Y después de 14 mil millones de años haciéndolo,

we end up with this picture,

terminamos con este cuadro,

which is a very important graph,

que es un gráfico muy importante,

showing relative abundances of chemical elements

ya que muestra las abundancias relativas de elementos químicos

in sun-like stars

en estrellas similares al Sol

and in the interstellar medium.

y en el medio interestelar.

So which means that it's really impossible

Lo que significa que es categóricamente imposible

to find an object where you find about 10 times more sulfur than silicon,

encontrar un objeto que contenga unas 10 veces más azufre que silicio,

five times more calcium than oxygen. It's just impossible.

cinco veces más calcio que oxígeno. Es absolutamente imposible.

And if you find one, I will say that

Y si encuentras uno, sólo puedo decir que

this is something related to SETI,

está relacionado con SETI

because naturally you can't do it.

porque no se puede hacer de forma natural.

Doppler Effect is something very important

El efecto Doppler es algo muy importante

from fundamental physics.

de la física fundamental.

And this is related to the change of the frequency

Y está relacionado con el cambio de frecuencia

of a moving source.

procedente de una fuente en movimiento.

The Doppler Effect is used to discover extrasolar planets.

El efecto Doppler se utiliza para descubrir planetas extrasolares.

The precision which we need

La precisión que necesitamos

to discover a Jupiter-like planet

para descubrir un planeta tipo Júpiter

around a sun-like star

alrededor de una estrella tipo Sol

is something like 28.4 meters per second.

es de aproximadamente 28.4 metros por segundo.

And we need nine centimeters per second

Y necesitamos nueve centímetros por segundo

to detect an Earth-like planet.

para detectar un planeta tipo Tierra.

This can be done with the future spectrographs.

Esto será posible con los espectrógrafos del futuro.

I, myself, I'm actually involved in the team

Yo mismo formo parte del equipo

which is developing a CODEX,

que está desarrollando un CODEX,

high resolution, future generation spectrograph

un espectrógrafo de alta resolución de nueva generación

for the 42 meter E-ELT telescope.

para el telescopio E-ELT de 42 metros

And this is going to be an instrument

y éste será un instrumento

to detect Earth-like planets

para detectar planetas similares a la Tierra

around sun-like stars.

alrededor de estrellas similares al Sol.

It is an amazing tool called astroseismology

Es una herramienta asombrosa llamada astrosismología

where we can detect sound waves

con la cual podemos detectar ondas sonoras

in the atmospheres of stars.

en las atmósferas de las estrellas.

This is the sound of an Alpha Cen.

Esto es el sonido de un Alfa Centauro.

We can detect sound waves

Podemos detectar ondas sonoras

in the atmospheres of sun-like stars.

en las atmósferas de estrellas similares al Sol.

Those waves have frequencies

Esas ondas tienen frecuencias

in infrasound domain, the sound actually nobody knows, domain.

en el dominio infrasonoro, aún desconocido.

Coming back to the most important question,

Volviendo a la cuestión más importante,

"Is there anybody out there?"

"¿Hay alguien más ahí fuera?"

This is closely related

Está estrechamente relacionado

to tectonic and volcanic activity of planets.

con la actividad tectónica y volcánica de los planetas.

Connection between life

Hay una clara conexión

and radioactive nuclei

entre vida

is straightforward.

y núcleo radioactivo.

No life without tectonic activity,

No es posible la vida sin actividad tectónica

without volcanic activity.

ni actividad volcánica.

And we know very well that geothermal energy

Y sabemos muy bien que la energía geotérmica

is mostly produced by decay of uranium, thorium, and potassium.

se produce mayormente por descomposición de uranio, torio y potasio.

How to measure, if we have planets

¿Cómo podemos medir...? Si existen planetas

where the amount of those elements is small,

donde la cantidad de estos elementos es pequeña,

so those planets are tectonically dead,

entonces esos planetas están tectónicamente muertos,

there cannot be life.

no puede haber vida en ellos.

If there is too much uranium or potassium or thorium,

Si, por el contrario, hay demasiado uranio, potasio o torio,

probably, again, there would be no life.

probablamente tampoco podría haber vida.

Because can you imagine everything boiling?

Porque ¿pueden imaginarse todo en ebullición?

It's too much energy on a planet.

Es demasiada energía en un planeta.

Now, we have been measuring abundance

Ahora hemos estado calculando la cantidad

of thorium in one of the stars with extrasolar planets.

de torio en una de las estrellas con planetas extrasolares.

It's exactly the same game. A very tiny feature.

Se trata exactamente del mismo juego, un elemento muy pequeño.

We are actually trying to measure this profile

Estamos intentando medir este perfil

and to detect thorium.

y detectar torio.

It's very tough. It's very tough.

Es muy difícil, es muy difícil.

And you have to, first you have to convince yourself.

Primero, tienes que convencerte a ti mismo,

Then you have to convince your colleagues.

luego, tienes que convencer a tus colegas

And then you have to convince the whole world

y luego a todo el mundo

that you have actually detected something like this

de que efectivamente has detectado algo así

in the atmosphere of an extrasolar planet

en la atmósfera de una estrella con planeta en órbita

host star somewhere in 100 parsec away from here.

en algún lugar a 100 pársec de aquí,

It's really difficult.

es muy complicado.

But if you want to know about a life on extrasolar planets,

Pero si quieres saber si hay vida en los planetas extrasolares

you have to do this job.

tienes que dedicarte a esto,

Because you have to know how much of radioactive element you have

porque tienes que saber la cantidad de elementos radioactivos

in those systems.

que hay en esos sistemas.

The one way to discover about aliens

La única forma de saber si hay extraterrestres

is to tune your radio telescope and listen to the signals.

es sintonizar tu radiotelescopio, escuchar las señales

If you receive something interesting,

y esperar a recibir algo interesante,

well that's what SETI does actually,

que es lo que SETI realmente hace

what SETI has been doing for many years.

y lo que lleva haciendo desde hace muchos años.

I think the most promising way

Creo que el método más prometedor

is to go for biomarkers.

es mediante biomarcadores.

You can see the spectrum of the Earth, this Earthshine spectrum,

Se puede ver el espectro de la Tierra, este espectro de reflejo terrestre,

and that is a very clear signal.

y es una señal muy clara.

The slope which is coming, which we call a Red Edge,

La pendiente que baja, que llamamos límite rojo,

is a detection of vegetated area.

indica el hallazgo de un área de vegetación.

It's amazing that we can detect vegetation

Es increíble que podamos detectar vegetación

from a spectrum.

a partir de un espectro.

Now imagine doing this test

Ahora imaginen hacer este estudio

for other planets.

con otros planetas.

Now very recently, very recently,

Pues bien, muy recientemente,

I'm talking about last six, seven, eight months,

estoy hablando de los últimos seis, siete, ocho meses,

water, methane, carbon dioxide

se ha detectado agua, metano, dióxido de carbono

have been detected in the spectrum

en el espectro de un planeta

of a planet outside the solar system.

fuera del sistema solar.

It's amazing. So this is the power of spectroscopy.

Es asombroso. Ese es el poder de la espectroscopia.

You can actually go and detect

Uno puede detectar y estudiar

and study a chemical composition of planets

la composición química de planetas

far, far, far from solar system.

mucho, mucho más allá del sistema solar.

We have to detect oxygen or ozone

Tenemos que detectar oxígeno u ozono

to make sure that we have all necessary conditions

para asegurarnos de que se reúnen las condiciones necesarias

to have life.

para la vida.

Cosmic miracles are something

Los milagros cósmicos son algo que bien

which can be related to SETI.

pueden compararse a SETI.

Now imagine an object, amazing object,

Imaginemos ahora un objeto, un objeto extraordinario,

or something which we cannot explain

o algo inexplicable, ante lo cual

when we just stand up and say,

tengamos que levantarnos y decir:

"Look, we give up. Physics doesn't work."

"Miren, nos rendimos, la Física no sirve."

So it's something which you can always refer to SETI and say,

Es algo que siempre puedes atribuir a SETI y decir:

"Well, somebody must be doing this, somehow."

"Bueno, alguien debe de estar haciendo esto de alguna forma."

And with the known physics etc,

Y con los que sabemos de física, etc.,

it's something actually which has been pointed out

es algo que de hecho ya señaló

by Frank Drake,

Frank Drake,

many years ago, and Shklovsky.

hace muchos años [incomprensible].

If you see, in the spectrum of a planet host star,

Si en el espectro de una estrella con planeta en órbita,

if you see strange chemical elements,

pueden verse elementos químicos extraños,

it can be a signal from a civilization

podría considerarse una señal de una civilización

which is there and they want to signal about it.

que está ahí y quieren indicarlo.

They want to actually signal their presence

En efecto, quieren señalizar su presencia

through these spectral lines,

mediante estas líneas espectrales,

in the spectrum of a star, in different ways.

en el espectro de una estrella de diferentes formas.

There can be different ways doing this.

Hay distintas formas de hacerlo;

One is, for instance, technetium

una, por ejemplo, es mediante el tecnecio,

is a radioactive element

que es un elemento radioactivo

with a decay time of 4.2 million years.

con un período de descomposición de unos 4.2 millones de años.

If you suddenly observe technetium

Si de pronto observamos tecnecio

in a sun-like star,

en una estrella tipo Sol,

you can be sure that somebody has put this

podemos estar seguros de que alguien ha puesto

element in the atmosphere,

este elemento en la atmósfera,

because in a natural way it is impossible to do this.

porque es imposible que esto ocurra de forma natural.

Now we are reviewing the spectra of about

Ahora estamos reexaminando los espectros de unas

300 stars with extrasolar planets.

300 estrellas con planetas extrasolares.

And we are doing this job since 2000

Y llevamos haciéndolo desde el año 2000

and it's a very heavy project.

y es un proyecto muy complejo.

We have been working very hard.

Estamos trabajando duro

And we have some interesting cases,

y ha habido casos interesantes,

candidates, so on, things which we can't really explain.

candidatos, hechos que no podemos realmente explicar

And I hope in the near future

que espero que en un futuro próximo

we can confirm this.

podamos confirmarlo.

So the main question: "Are we alone?"

Entonces, la cuestión fundamental: "¿estamos solos?"

I think it will not come from UFOs.

creo que no vendrá de los OVNIs,

It will not come from radio signals.

tampoco vendrá de las señales de radio,

I think it will come from a spectrum like this.

creo que vendrá a través de un espectro como este.

It is the spectrum of a planet like Earth,

Este es el espectro de un planeta similar a la Tierra,

showing a presence of nitrogen dioxide,

que muestra la presencia de dióxido de nitrógeno,

as a clear signal of life,

como indicio irrebatible de vida,

and oxygen and ozone.

oxígeno y ozono.

If, one day, and I think it will be

Si un día, y pienso que llegará,

within 15 years from now, or 20 years.

dentro de 15 años, o tal vez 20,

If we discover a spectrum like this

descubrimos un espectro como éste,

we can be sure that there is life on that planet.

podemos estar seguros de que hay vida en ese planeta.

In about five years we will discover

Dentro de cinco años descubriremos

planets like Earth, around sun-like stars,

planetas similares a la Tierra, orbitando estrellas tipo Sol,

the same distance as the Earth from the Sun.

a la misma distancia que la Tierra del Sol.

It will take about five years.

Será dentro de unos cinco años

And then we will need another 10, 15 years

y entonces necesitaremos otros 10 ó 15 años

with space projects

de proyectos espaciales

to get the spectra of Earth-like planets like the one I showed you.

para obtener espectros de planetas tipo Tierra como el que acabamos de ver.

And if we see the nitrogen dioxide

Y si observamos dióxido de nitrógeno

and oxygen,

y oxígeno,

I think we have the perfect E.T.

creo que tenemos al E.T. perfecto.

Thank you very much.

Muchísimas gracias.

(Applause)

(Aplauso)