Podcast CB SyR 492: interferometría en MAGIC, cuello de botella humano, ChatGPT influye en el habla, lenacapavir como PrEP inyectable, una nebulosa misteriosa, un niquelato superconductor y el año del altermagnetismo

Te recomiendo disfrutar del episodio 492 del podcast Coffee Break: Señal y Ruido [iVoox A, iVoox B; ApplePodcast A, ApplePodcast B], titulado “LLMs; SIDA; Andrómeda; Superconductor; Altermagnetismo”, 26 dic 2024. «La tertulia semanal en la que repasamos las últimas noticias de la actualidad científica. Cara A: Aclaración: La interferometría de intensidad ya se venía utilizando p. ej. en MAGIC (14:00). El cuello de botella humano podría ser un artefacto estadístico (re: ep428) (19:00). Influencia de los LLM en el habla humana (32:00). Cara B: Promo: Babbel, la escuela de idiomas en tu móvil (00:01). Importante avance en la prevención del VIH (08:59). La misteriosa nebulosa junto a M31 (48:19). Promo de AICAD (1:22:39). Superconductor a altas presiones también lo es a presión ambiental (1:26:09). Avances recientes en altermagnetismo (1:40:39). Imagen de portada realizada por Héctor Socas. Todos los comentarios vertidos durante la tertulia representan únicamente la opinión de quien los hace… y a veces ni eso».

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Descargar el episodio 492 cara A en iVoox.

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Como muestra el vídeo participamos por videoconferencia Héctor Socas Navarro @HSocasNavarro / @HSocasNavarro@bird (@pCoffeeBreak / @pCoffeeBreak.bsky), María Ribes Lafoz @Neferchitty / @Neferchitty.bsky, Sara Robisco Cavite @SaraRC83 / @ViajandoConCiencia.bsky, Alberto Aparici @CienciaBrujula / @CienciaBrujula.bsky, Héctor Vives-Arias @DarkSapiens / @DarkSapiens.bsky, Gastón Giribet @GastonGiribet, y Francis Villatoro @eMuleNews / @eMuleNews.bsky / @eMuleNews@mathstodon. Por cierto, agradezco a Manu Pombrol @ManuPombrol el diseño de mi fondo para Zoom; muchas gracias, Manu.

Tras la presentación, Héctor realiza una aclaración (gracias a Juan Bernete Medrano, estudiante de doctorado del MAGIC/CTA), la interferometría de intensidad ya se usa en el telescopio Cherenkov MAGIC, el llamado sistema MAGIC-SII (Stellar Intensity Interferometer). La primera prueba fue en 2019 y su última versión en 2024 ha permitido medir 22 diámetros estelares (13 de los que no había medidas anteriores). El artículo es MAGIC Collaboration, «Performance and first measurements of the MAGIC Stellar Intensity Interferometer,» Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 529: 4387-4404 (11 Mar 2024), https://doi.org/10.1093/mnras/stae697, arXiv:2402.04755 [astro-ph.IM] (07 Feb 2024).

Alberto nos presentó en el episodio 428 (LCMF, 08 sep 2023) un artículo en Science que hubo un cuello de botella humano que redujo toda la humanidad a unos 1280 individuos reproductores hace entre 930 000 y 813 000 años. Ahora se publica en Genetics que su origen podría ser un artefacto estadístico, pues se encontraba en el análisis de datos de población africana actual, pero no en el de población no africana actual. Esta discrepancia se considera contraintuitiva.

El punto clave ha sido la irreproducibilidad del resultado. El resultado fue obtenido con FitCoal, Fast infinitesimal time Coalescent process. Todos los intentos se replicarlo usando otros métodos estadísticos han sido infructuosos (como ilustra la figura). Se ignora el origen del falso positivo de FitCoal, pero ya nos contó Alberto que este método tendía a predecir cambios bruscos en la población, un comportamiento sospechoso. Yo ya comenté que hay que esperar a que replicasen estos resultados, por ello, había que tener mucho cuidado con asumir como ciertas las conclusiones de este estudio. El nuevo artículo es de  Yun Deng, Rasmus Nielsen, Yun S Song, «A previously reported bottleneck in human ancestry 900 kya is likely a statistical artifact,» Genetics iyae192 (16 Dec 2024), doi: https://doi.org/10.1093/genetics/iyae192, bioRxiv 615851 (02 Oct 2024).

Nos cuenta María que se ha publicado en arXiv un estudio sobre la influencia de los LLM en el habla humana. Se han transcrito y analizado unos 280 000 vídeos en inglés en más de 20 000 canales de YouTube de instituciones académicas (vídeos de presentaciones, charlas y discursos). Se observa un cambio significativo en el uso de ciertas palabras que están asociadas al lenguaje usado por ChatGPT. Todo apunta a que ha sido usado en la preparación de los guiones de dichas charlas. Más aún, se extrapolan estos datos y se concluye que son indicios empíricos de que los humanos estamos cambiando nuestra habla para imitar a la de ChatGPT. Futuros estudios tendrán que confirmar esta tendencia y determinar si su efecto es negativo (reduce la diversidad del habla) o positivo (incorpora al habla construcciones propias del lenguaje escrito, con las que se entrenó a la IA). El artículo es Hiromu Yakura, Ezequiel Lopez-Lopez, …, Iyad Rahwan, «Empirical evidence of Large Language Model’s influence on human spoken communication,» arXiv:2409.01754 [cs.CY] (03 Sep 2024), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2409.01754.

María nos felicita en un idioma desconocido… que, con ayuda, descubre Alberto (yo no comento cuál para no destripar el reto lingüístico de María). Este idioma uno de los que se pueden aprender gracias a Babbel, que nos patrocina este episodio, «la escuela de idiomas que te llevas en tu móvil» (https://www.babbel.com). Además, recuerda que accediendo a https://www.babbel.com/coffeebreak se puede disfrutar de una oferta, un descuento del 60 %, para todos los cursos.

Sara comenta el Science Breakthrough 2024, el fármaco lenacapavir inyectado previene el SIDA durante seis meses. El SIDA (síndrome de inmunodeficiencia adquirida) está provocado por el retrovirus VIH, que infecta a más de 1 millón de personas cada año. Los fármacos contra el SIDA fueron Science Breakthrough en 1996, los inhibidores de proteasas, y en 2011, los cócteles de antirretrovirales que cronifican la enfermedad). Lo ideal sería disponer de una vacuna, pero la alta variabilidad genética del VIH, su evasión del sistema inmunológico glicosilando sus proteínas de membrana, su capacidad de latencia durante años y otros factores biomédicos han impedido desarrollar una vacuna exitosa.

La profilaxis preexposición (PrEP) previene la transmisión del VIH en personas seronegativas para el VIH con alto riesgo de contraer la infección. El lenacapavir en pastillas previene las infecciones durante dos meses (lleva en el mercado dos años). Este fármaco es insoluble y de lenta absorción por el cuerpo. Por serendipia se descubrió que al inyectarlo protegía durante seis meses. El ensayo clínico PURPOSE 1 publicado en junio de 2024 lo ha confirmado en 5000 mujeres cisgénero y adolescentes de Sudáfrica y Uganda (la eficacia fue del 100 %); en septiembre lo confirmó el ensayo clínico PURPOSE 2 con 2000 hombres cisgénero, mujeres y hombres transgénero, y personas no binarias que mantienen sexo con hombres en Sudamérica, Asia, África y EEUU (la eficacia fue del 99.9 %). La aprobación de este fármaco inyectado se espera para mediados de 2025. Aunque no sea una vacuna, promete revolucionar la prevención del SIDA.

El lenacapavir se acopla a una de las proteínas de la cápside del virus llamada p24 (codificada en la poliproteína Gag, de la que se escinde por la proteasa del virus). Este fármaco dificulta su interacción con las proteínas de la célula infectada y además interfiere con el ensamblaje de la cápside del virus, impidiendo la replicación del retrovirus. Sin lugar a dudas un gran hito en la prevención de la expansión del SIDA en países en vías de desarrollo, donde una inyección cada 6 meses es mucho más práctica que una pastilla cada 2 meses. La empresa que comercializa este fármaco, Gilead Sciences, ha prometido un precio asequible para dichos países, pues su mercado objetivo es el primer mundo, donde, como destaca Alberto, muchas personas usan PrEP para su disfrute de sexo seguro.

Más información en Jon Cohen, «2024 Breakthrough of the Year: The long shot. An injectable HIV drug with a novel mechanism shows remarkable ability to prevent infection,» Science 386: 1208-1209 (12 Dec 2024), doi: https://doi.org/10.1126/science.zerwwzo; y en Kai Kupferschmidt, «Landmark trial may herald new era in HIV prevention. Twice-yearly lenacapavir injections provided 100% protection in study in African women,» News, Science (30 Jul 2024), doi: https://doi.org/10.1126/science.zxvk4so. Los ensayos clínicos son Linda-Gail Bekker, Moupali Das, …, Katherine Gill, for the PURPOSE 1 Study Team, «Twice-Yearly Lenacapavir or Daily F/TAF for HIV Prevention in Cisgender Women,» N. Engl. J. Med. 391: 1179-1192 (24 Jul 2024), doi: https://doi.org/10.1056/NEJMoa2407001; y Colleen F. Kelley et al. for the PURPOSE 2 Study Team, «Twice-Yearly Lenacapavir for HIV Prevention in Men and Gender-Diverse Persons,» N. Engl. J. Med.  (27 Nov 2024), doi: https://doi.org/10.1056/NEJMoa2411858.

Nos cuenta Héctor Vives su último artículo sobre una misteriosa nebulosa proyectada en el cielo junto a M31 (la galaxia de Andrómeda). Grupos de astrónomos aficionados descubrieron en imágenes en banda estrecha de [O III] una nebulosa grande y tenue cerca (aunque no tanto) de M31. Nos recuerda Héctor Socas que las líneas entre corchetes son las prohibidas, que corresponden a las transiciones que no se dan desde el estado fundamental de tipo dipolo eléctrico del átomo, sino que requieren un estado excitado y por ello son poco probables (en comparación con las permitidas). Héctor Vives nos comenta la intrahistoria del artículo, que se inició con una presentación ante sus colegas de Alejandro Lumbreras-Calle, que es experto en galaxias observadas en este tipo de líneas espectrales prohibidas. Propuso estudiar este nebulosa usando tiempo del director con el telescopio JAST80 (80 cm) en el Observatorio Astrofísico de Javalambre (España). Además pidió tiempo de observación de la unidad de campo integral MEGARA en el Gran Telescopio Canarias (IAC). Héctor Vives nos cuenta en primera persona muchos detalles íntimos sobre la metodología observacional.

Con JAST80 se obtuvieron observaciones profundas en banda estrecha de [O II]3727 y Hα+[NII] y en GTC se obtuvo espectroscopía de muy alta resolución espectral en cuatro ubicaciones dentro de la región de interés (puntos P1, P2, P3, y P4). El análisis de los espectros revelan hasta seis líneas de emisión provenientes de [O III]4959,5007, Hβ, [N II]6583 y [S II]6716,6731. Según la línea espectral se observaron velocidades de recesión entre −5 km/s y −40 km/s (ver la tabla), valores que están a un orden de magnitud por debajo de la velocidad sistémica de M31 (−300 km/s). La conclusión del artículo es que la nebulosa está dentro de la Vía Láctea, en lugar de en M31. No se sabe lo que es, pero se sabe que es algo que está en el medio interestelar (no se sabe ni lo cerca ni lo lejos que está, se estima entre 2 y 14 kpc, por tanto no se sabe ni lo grande ni lo pequeña que es esta nebulosa).

Héctor Vives comenta que las observaciones cuadran con un filamento de gas interestelar con una fuente (no observada) de ionización (que podrían ser rayos cósmicos) para explicar la emisión de [O III]. Por supuesto, se requieren observaciones adicionales para confirmar la naturaleza de esta misteriosa nebulosa. El artículo es A. Lumbreras-Calle, …, H. Vives-Arias, …, A. Ederoclite, «Andromeda’s tenuous veil: extensive nebular emission near (yet far from) M31,» arXiv:2412.08327 [astro-ph.GA] (11 Dec 2024), doi: https://doi.org/10.48550/arXiv.2412.08327.

Héctor agradece el patrocinio de AICAD Business School (https://www.aicad.es). Aicad es la empresa de Inma Vega y Ermel, oyentes del programa desde hace nueve años y personas cientófilas. Nos anuncia la semana de la inteligencia artificial (IA Week 2025), un evento gratuito desde el 20 al 23 enero 2025 (inscripciones en https://www.aicad.es/events/ia-week-2025). También ofertan un máster de IA (para nuestros oyentes habrá un descuento, solo tienen que decir que lo son al inscribirse).

Me toca comentar que se publica en Nature que un superconductor a altas presiones también lo es a presión ambiental. En 2019 se descubrió que los niquelatos de tierras raras eran superconductores de alta temperatura, como los cupratos y los pnicturos de hierro). En julio de 2023 se publicó en Nature que un niquelato (triniquelato de lantano, La₃Ni₂O₇) era superconductor con  T_c = 80 K para presiones entre 14.0 GPa y 43.5 GPa. Este material está formado por capas alternas de niquel-oxígeno y lantano-oxígeno (como ilustra la figura a la derecha). Una temperatura crítica de 80 K bajo altas presiones puede parecer lejos de las condiciones ambientales, pero como está por encima de la del nitrógeno líequido (77 K) se consideró un gran avance, y por ello se publicó en la revista Nature. El artículo fue Hualei Sun, Mengwu Huo, …, Meng Wang, «Signatures of superconductivity near 80 K in a nickelate under high pressure,» Nature 621: 493-498 (12 Jul 2023), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06408-7.

Ahora nos llega la gran sorpresa, este niquelato de lantano en películas delgadas (de unos 5 nanómetros) también es superconductor, aunque con una T_c entre 26 K y 42 K (mayor T_c está correlacionada con menor constante de red entre planos). Se han fabricado películas de este niquelato en tres sustratos, LSAT(001), LAO(001) y SLAO(001), y bajo diferentes tratamientos; los mejores resultados se han obtenido sobre SLAO(001) con un recocido con ozono, alcanzando una temperatura crítica de 42.4 K, con resistencia cero (por debajo del instrumento de medida) por debajo de 2.2 K. Se ha demostrado el estado superconductor con medidas de la resistencia bajo campos magnéticos (transversales y lontigudinales) de hasta 14 T (teslas) y corrientes eléctricas. Por ejemplo, la densidad de corriente crítica a presión ambiente se estima en 0.3 kA/cm² a 0.15 K, valor comparable con los 0.85 kA/cm² a 1.5 K de este material bajo una presión de 16.6 GPa). Por cierto, como suele ser habitual en las nanopelículas superconductoras, no se ha observado el efecto de Meissner.

Las características superconductoras de este nuevo material son bastante pobres como para pensar en aplicaciones prácticas. Pero desde el punto de visto de la ciencia básica es un material muy interesante, ya que es el primer material superconductor a altas presiones que resulta ser superconductor a presión ambiente. El estudio detallado de este material (sobre todo en películas delgadas que sean muy uniformes y libres de defectos) promete ayudar en la búsqueda de una teoría de la superconductividad a alta temperatura (en principio, para niquelatos, pero que también podría ser útil para cupratos y pnicturos de hierro). En este campo los experimentos siempre van por delante de la teoría, pero la promesa de la futura teoría es que permitirá diseñar materiales con propiedades óptimas (que podrían alcanzar las condiciones ambientales). El artículo es Eun Kyo Ko, Yijun Yu, …, Harold Y. Hwang, «Signatures of ambient pressure superconductivity in thin film La3Ni2O7,» Nature (19 Dec 2024), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-024-08525-3.

Me toca comentar uno de los candidatos a Science Breakthrough 2024, los materiales altermagnéticos. Durante 98 años solo se conocían dos tipos de materiales magnéticos con espines colineales, los ferromagnéticos (con espines paralelos ↑↑↑↑↑↑, que dan lugar a imanes permanentes) y los antiferromagnéticos (con espines antiparalelos ↑↓↑↓↑↓↑↓, que se usan en memorias magnéticas y en espintrónica). Se conocen otros materiales magnéticos con espines no colineales (hielos de espoín, skyrmiones magnéticos, espirales de espín, etc.). Entre 2019 y 2021 se observaron propiedades anómalas en cierto experimentos y en ciertas simulaciones teóricas de materiales magnéticos que sugirieron que podría existir un nuevo tipo de materiales magnéticos con espines colineales; en el año 2022 fueron bautizados como altermagnéticos, pues combinan propiedades (alternas) de los otros dos tipos. En cierto sentido se comportan como la superposición de dos cristales, uno ferromagnético y otro antiferromagnético, un concepto que teorizó Néel en 1948, el padre del ferrimagnetismo, que podría bautizarse como antiferrimagnetismo; pero ciertas características propias parecen apuntar a que se trata de un nuevo tipo de material, por ello se han bautizado como altermagnéticos. La clave para entender los altermagnetos es recurrir a la estructura de bandas como ilustra la figura.

La intensa búsqueda experimental de materiales altermagnéticos necesitaba del consenso científico sobre una propiedad característica de estos materiales magnéticos (todavía no se ha alcanzado el consenso definitivo, y podría pasar lo mismo que pasó con los supersólidos). Pero el pistoletazo de salida lo dieron dos artículos en Nature el 14 de febrero (J. Krempaský, L. Šmejkal, …, T. Jungwirth, «Altermagnetic lifting of Kramers spin degeneracy,» Nature 626: 517-522 (14 Feb 2024), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06907-7, y Yu-Peng Zhu, Xiaobing Chen, …, Chang Liu, «Observation of plaid-like spin splitting in a noncoplanar antiferromagnet,» Nature 626: 523-528 (14 Feb 2024), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07023-w). El primero proclamó que el MnTe centrosimétrico es altermagnético gracias a observaciones usando espectroscopia de fotoemisión y su buen acuerdo con cálculos teóricos ab initio; y el segundo proclamó que el MnTe₂ (que es antiferromagnético) presenta planos en los que los espines se comportan como en un material altermagnético. En paralelo, en Science Advances se publicó a finales de enero que el RuO₂ también es altermagnético gracias a mostrar dicroísmo circular magnético en espectros de fotoemisión con resolución angular y su buen acuerdo con cálculos teóricos ab initio (Olena Fedchenko, Jan Minár, …, Hans-Joachim Elmers, «Observation of time-reversal symmetry breaking in the band structure of altermagnetic RuO2,» Science Advances 10: adj4883 (31 Jan 2024), doi: https://doi.org/10.1126/sciadv.adj4883).

Esta semana no hay Señales de los Oyentes. ¡Que disfrutes del podcast!

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