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jueves, 29 de diciembre de 2011

FIN DE AÑO EN LA LUNA

"Podemos ascender por encima de esta tierra insípida y, contemplándola desde lo alto, considerar si la Naturaleza ha volcado sobre esta pequeña mota de polvo todas sus galas y riquezas" Christiaan Huygens

Que mejor despedir el año y recibir el proximo con una mision espacial, pues bien las dos sondas de exploración espacial de la misión GRAIL frenarán su trayectoria el día de Fin de Año y se colocarán en el Año Nuevo en una órbita de la Luna desde la cual explorarán el interior del satélite de la Tierra, según ha informado hoy jueves la NASA.

"Aunque desde la década de 1960 hemos enviado más de un centenar de misiones a la Luna, incluidas las que los astronautas caminaron sobre la superficie lunar, la verdad es que hay muchas cosas que no sabemos acerca de la Luna", ha afirmado en teleconferencia de prensa Maria Zuber, del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) e investigadora principal de la misión.
Los dos artefactos han estado viajando hacia la Luna desde su lanzamiento en septiembre pasado desde Cabo Cañaveral (Florida), un viaje parsimonioso sobre la distancia que los astronautas de las misiones Apolo recorrieron en apenas tres días.
El día de Fin de Año una de las sondas gemelas GRAIL-A ,la sigla en inglés que corresponde a Laboratorio de Recuperación de Gravedad e Interior- encenderá sus cohetes para disminuir la velocidad de forma que quedará cautiva de la gravedad de la Luna a unos 56 kilómetros de la superficie selenita. El día siguiente la otra sonda GRAIL-B hará una maniobra similar, y desde esas ubicaciones ambas trazarán un "mapa" de la gravedad de la Luna midiendo los efectos de esta fuerza sobre sus trayectorias orbitales.

"Entre las muchas cosas que no sabemos acerca de la Luna es por qué el lado distante es tan diferente del lado cercano", continuó Zuber refiriéndose al hemisferio lunar oculto a la vista desde la Tierra y el hemisferio siempre orientado hacia el planeta.
"La respuesta debe estar encerrada en el interior de la Luna", añadió la investigadora, quien explicó que la misión de estudio comenzará en marzo y está planificada para que dure 82 días, aunque los científicos pedirán a la NASA que la extienda hasta diciembre.
La distancia entre ambas sondas se irá modificando además durante estos 82 días para poder recoger dos tipos de mediciones, pues cuando se encuentran más próximas estas ayudan a determinar el campo gravitatorio local, mientras que cuando se encuentran a mayor distancia las mediciones sirven para caracterizar el núcleo de la Luna.

Los datos que recojan, unidos a los mapas topográficos que otras sondas como por ejemplo la Lunar Reconnaissance Orbiter han recogido, servirán para conocer mejor la historia de la formación de la Luna. Además, los científicos cuentan con que estos datos ayuden también a conocer mejor la historia de la formación del resto de los planetas rocosos del sistema solar, Mercurio, Venus, la Tierra, y Marte.

Pero además de esta misión primaria, las sondas GRAIL llevan a bordo sendas MoonKAM, que son unas cámaras que tienen como objetivo permitir a estudiantes de todo el mundo, previo registro gratuito, pedir que se fotografíen determinados lugares de la Luna cuando las sondas pasen sobre ellos, de forma similar a lo que hace la EarthKAM de la Estación Espacial Internacional. Una vez agotado el combustible de a bordo y sus baterías, la misión terminará a principios de junio de 2012, momento en el que ambas sondas acabarán estrellándose contra la superficie de la Luna.

"Comprender las cosas que nos rodean es la mejor preparación para comprender las cosas que hay más allá". Hipatia (370- 415) Filósofa y matemática egipcia.

Feliz año 2012 y recordemos mientras brindemos la frase de Nietzche "La ciencia es la unica disciplina que nos hace libres".

"End of transmission"


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miércoles, 28 de diciembre de 2011

LAS DIMENSIONES DESCONOCIDAS

"Abramos una puerta con la llave de la imaginación. Tras ella encontraremos otra dimensión, una dimensión de sonido, una dimensión de visión, la dimensión de la mente. Estamos entrando en un mundo distinto de sueños e ideas. Estamos entrando en la dimensión desconocida".The Twilight Zone.

Esa recordada serie de T.V. asi como One Step Beyond, nos abria la puerta a dimensiones extras. Ahora con el fundamento de la ciencia, unos investigadores en Japón han desarrollado lo que puede ser el primer modelo de Teoría de Cuerdas con un mecanismo natural para explicar por qué nuestro universo parece existir en tres dimensiones espaciales, cuando en realidad tiene seis más. De acuerdo con su modelo, sólo tres de las nueve dimensiones empezaron a crecer en el inicio del universo, teniendo en cuenta tanto la continua expansión del universo como su naturaleza aparentemente tridimensional.

La Teoría de Cuerdas es una potencial “teoría del todo”, unificando todas las fuerzas y materia en un único marco de trabajo teórico, el cual describe el nivel fundamental del universo en términos de cuerdas vibrantes en lugar de partículas. Aunque el marco de trabajo puede incorporar de forma natural la gravedad incluso a nivel subatómico, éste implica que el universo tiene algunas propiedades extrañas, tales como nueve o diez dimensiones espaciales. Los teóricos de cuerdas han abordado este problema encontrando formas de “compactificar” seis o siete de estas dimensiones, o hacerlas menguar tanto que no las notemos. Jun Nishimura de la Organización para la Investigación en el Acelerador de Alta Energía (KEK) en Tsukuba dice que: “Hay muchas formas de lograr un espacio-tiempo de cuatro dimensiones, y las distintas formas llevan a físicas distintas”. La solución no es lo bastante única como para producir predicciones útiles.

Estos esquemas de compactificación se estudian a través de la Teoría de la Perturbación, en la cual se suman todas las posibles formas en las que pueden interactuar las cuerdas para describir la interacción. Sin embargo, ésto sólo funciona si la interacción es relativamente débil, con una jerarquía distinta en la probabilidad de cada posible interacción. Si la interacciones entre las cuerdas son más fuertes, con múltiples resultados igualmente probables, la Teoría de la Perturbación deja de funcionar.

Las cuerdas que interaccionan débilmente no pueden describir los inicios del universo con sus altas energías, densidades y temperaturas, por lo que los investigadores han buscado una forma de estudiar cuerdas que afecten con fuerza a otras. Para este fin, algunos teóricos de cuerdas han tratado de reformular la teoría usando matrices. “La descripción de cuerda surge en las matrices en el límite de tamaño infinito de una matriz”, dice Nishimura. Pueden describirse cinco firmas de la Teoría de Cuerdas con la Teoría de la Perturbación, pero sólo una tiene una forma matricial completa – la Tipo IIB. Algunos incluso especulan con que la matriz Tipo IIB en realidad describe la Teoría M, la cual se cree que es la versión fundamental de la Teoría de Cuerdas que unifica los cinco tipos conocidos.

El modelo desarrollado por Sang-Woo Kim de la Universidad de Osaka, Nishimura, y Asato Tsuchiya de la Universidad de Shizuoka describe el comportamiento de cuerdas que interaccionan con fuerza en nueve dimensiones espaciales más una temporal, o 10 dimensiones. Al contrario que la Teoría de la Perturbación, los modelos de matrices pueden simularse numéricamente en ordenadores, solventando algunas notables dificultades de los cálculos de la Teoría de Cuerdas. Aunque las matrices tendrían que ser infinitamente grandes para tener un modelo perfecto, se restringieron a tamaños desde 8×8 hasta 32×32 en la simulación. Los cálculos usando las matrices más grandes necesitaron más de dos meses en una supercomputadora, dice Kim.

Las propiedades físicas del universo aparecen en medias tomadas sobre cientos o miles de matrices. Las tendencias que surgieron del tamaño cada vez mayor de la matriz permitieron al equipo extrapolar cómo se comportaría el modelo del universo si las matrices fuesen infinitas. “En nuestro trabajo, nos centramos en el tamaño del espacio como una función del tiempo”, dice Nishimura.

Los tamaños limitados de las matrices indican que el equipo no puede ver mucho más allá del inicio del universo en su modelo. Hasta donde saben, empezó como un espacio de nueve dimensiones simétrico, con cada dimensión midiendo 10-33 cm. Ésta es una unidad fundamental de longitud conocida como longitud de Planck. Tras el paso de algo de tiempo, las interacciones en las cuerdas provocaron que la simetría del universo se rompiese de forma espontánea, causando que tres de las nueve dimensiones se expandiesen. Las otras seis quedaron comprimidas en la longitud de Planck. “La época en la que se rompe la simetría es el nacimiento del universo”, dice Nishimura.

“El artículo es notable debido a que sugiere que realmente hay un mecanismo para obtener de forma dinámica cuatro dimensiones a partir de un modelo de matriz de 10 dimensiones”, dice Harold Steinacker de la Universidad de Viena en Austria.

Hikaru Kawai de la Universidad de Kioto en Japón
, que trabajó junto a Tsuchiya y otros para proponer el modelo de matriz IIB en 1997, también está muy interesado en la “clara señal de un espacio-tiempo de cuatro dimensiones”. “Sería un gran paso adelante hacia la comprensión del origen de nuestro universo”, comenta. Aunque encuentra que la evolución temporal del universo del modelo es demasiado simple y diferente de la Teoría General de la Relatividad, dice que la nueva dirección abierta por este trabajo “merece la pena investigarse intensamente”.

El equipo aún tiene que demostrar que el Modelo Estándar de la física de partículas se mostrará en este modelo, a energías mucho más bajas que este estudio inicial de los mismos inicios del universo. Si es capaz de salvar este obstáculo, el equipo puede usarlo para explorar la cosmología. En comparación con los modelos perturbativos, dice Steinacker, “este modelo debería ser mucho más predictivo”.
Nishimura espera que mejorando tanto el modelo como la simulación software, el equipo pueda ser pronto capaz de investigar la inflación en los inicios del universo o la densidad de distribución de materia, resultados que podrían evaluarse contra la distribución de densidad del universo real.

“En las profundidades de nuestro inconsciente hay una obsesiva necesidad de un universo lógico y coherente. Pero el universo real se halla siempre Un paso más allá de la lógica.” Frank Herbert

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jueves, 22 de diciembre de 2011

PARTICULAS VIRTUALES EN EL VACIO

"Nada le esta sucediendo a su televisor. No intente ajustar la imagen. Ahora nosotros controlamos la transmisión. Controlamos el horizontal y el vertical. Podemos invadirle con mil canales, o hacer que una imagen llegue con la claridad del cristal, y aún más. Podemos hacer que usted vea cualquier cosa que nuestra imaginación conciba. Durante la próxima hora controlaremos todo lo que vea y escuche. Esta a punto de experimentar el vértigo del misterio que se expande desde lo más profundo de su mente hasta más allá de la imaginación."

Y esa imaginacion me hacia ver en 1963 una energia que salia del vacio, en el capitulo de la serie Rumbo a lo desconocido (The Outer limits ): "It Crawled Out of the Woodwork", como decia Albert Einstein: " A veces la imaginacion es mas importante que el conocimiento ", pero que gran imaginacion tenian Leslie Stevens y Joseph Stefano creador y escritor de la serie en esa epoca. Hoy podemos decir que al fin es realidad crear energia del vacio.

Aunque parece contrario a lo racional, ni siquiera el vacío absoluto equivale al concepto de la nada. De hecho, el vacío está repleto de diversas partículas que continuamente aparecen o dejan de existir. Estas partículas aparecen, existen durante un breve instante y luego vuelven a desaparecer. Como su existencia es tan fugaz, generalmente se las llama partículas virtuales.

Christopher Wilson, de la Universidad Chalmers de Tecnología en Suecia, y sus colaboradores, han logrado hacer que algunos fotones salgan de su estado virtual y se conviertan en fotones reales, o sea, detectables. El físico G. T. Moore predijo en 1970 que esto debe producirse cuando los fotones virtuales rebotan en un espejo que se mueve a una velocidad cercana a la de la luz. El fenómeno, conocido como efecto Casimir dinámico, ha sido observado ahora por primera vez en el experimento llevado a cabo por los científicos de la citada universidad.

Como no es posible hacer que un espejo se mueva lo bastante rápido, el equipo de Per Delsing desarrolló otro método para lograr el mismo efecto. En vez de variar la distancia física a un espejo, los investigadores variaron la distancia eléctrica a un cortocircuito eléctrico que actúa como espejo para microondas.

El "espejo" consiste en un dispositivo superconductor de interferencia cuántica, que es extremadamente sensible a los campos magnéticos. Al cambiar la dirección del campo magnético varios miles de millones de veces por segundo, los científicos han podido hacer que el "espejo" vibre a una velocidad de hasta un 25 por ciento de la velocidad de la luz.
El resultado fue que del vacío surgieron fotones en parejas.

La razón por la cual los fotones aparecen en el experimento es que no tienen masa. Por tanto, se requiere de relativamente poca energía para sacarlos de su estado virtual. En principio, también sería posible crear otras partículas a partir del vacío, como electrones o protones, pero ello requeriría de mucha más energía.

El valor principal del experimento es que aumenta de manera notable el conocimiento científico sobre conceptos físicos básicos, tales como el de las fluctuaciones del vacío, es decir la constante aparición y desaparición de partículas virtuales en el vacío. Se cree que las fluctuaciones del vacío pueden estar asociadas a la Energía Oscura, que es como se denomina a la fuerza misteriosa que impulsa la expansión acelerada del universo.

A lo largo de espacio hay energía. ... es una mera cuestión de tiempo hasta que los hombres tengan éxito en sus mecanismos vinculados al aprovechamiento de esa energía. Nikola Tesla


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martes, 20 de diciembre de 2011

UN VIAJE PERSONAL: 15 AÑOS DESPUES

Hoy se cumplen 15 años del fallecimiento de Carl Sagan. Astrónomo, visionario de la astrobiología y excelente comunicador científico, Sagan habría disfrutado enormemente con la revolución de los planetas extrasolares que comenzó poco antes de su muerte. Se da la circunstancia de que su primera esposa, la gran bióloga Lynn Margulis murió hace apenas un mes.

Muchos investigadores de mi generación tenemos una enorme deuda con Carl Sagan. Sus libros de la década de los 1980 (sobre todo el celebérrimo ‘Cosmos’) no sólo alimentaron vocaciones incipientes. Estos libros también contagiaron (y siguen contagiando) el gusto entusiasta por el pensamiento racional y por el valor de la ciencia. Además nadie ha sido tan capaz como Sagan para situarnos en una perspectiva cósmica ( de alli mi blog-cosmoconciencia- ), para hacernos conscientes de que vivimos en un Universo pleno de fenómenos y de secretos por descubrir.

Carl Sagan nació en Brooklin en 1934, era hijo de un emigrante ruso que trabajó como obrero en una empresa textil antes de establecerse como comerciante. Su madre, ama de casa, llevaba a Carl con tan sólo 7 u 8 años a la biblioteca pública de Nueva York y allí empezó a alimentar su fascinación por la astronomía.
Tambien como tantos de nosotros leia muchos libros de ciencia ficcion y pensaba ya en una conexion cosmica y en una necesidad de contacto con seres inteligentes mas alla de nuestro planeta.

Estudió en la Universidad de Chicago, en la que se licenció en ciencias en 1955, obteniendo la Maestría en Física al año siguiente, lo que le permitió acceder a un trabajo de doctorado en astronomía bajo la supervisión del padre de la ciencia planetaria moderna: Gerard Kuiper (1905-1973).

Sagan se casó tres veces. Su primera esposa fue Lynn Alexander (más tarde Lynn Margulis) , una estudiante de biología de 19 años de edad que, con el tiempo, llegaría a ser una de las mayores figuras del evolucionismo y autora de la teoría simbiogénesis.

Desde su doctorado (que obtuvo en 1960), Carl Sagan trabajó en la meteorología de Venus y Marte. Estudió el extremo efecto invernadero de Venus y colaboró en la definición de diversas misiones espaciales (Mariner 9, las Viking y las Voyager). Es autor de varios centenares de artículos en astronomía planetaria. Contribuyó a fundar la revista Icarus y La Sociedad Planetaria. Fue profesor y director de laboratorio en la Universidad de Cornell y trabajó para la NASA durante mucho tiempo.

Sagan fue pionero y visionario de la astrobiología. Especuló con las posibilidades de que los satélites Europa y Titán pudiesen tener un entorno habitable. Fue uno de los mayores impulsores del proyecto SETI (Search for Extraterrestrial Inteligence) que comenzó en los años 1970 y que continua en nuestros días. Tuvo la idea de enviar mensajes al espacio (en las sonda Pioneer y en las dos Voyager), imaginando signos y dibujos que pudiesen ser comprendidos por una hipotética civilización extraterrestre que los recibiese. Junto con Frank Drake ideó un mensaje que se lanzó en forma de ondas de radio desde el gran telescopio de Arecibo en 1974.

Su libro Cosmos fue la base de una famosísima serie de televisión (Cosmos. Un viaje personal) que fue presentada por el propio Sagan en 1977-1980. Uno de sus temas favoritos era la íntima conexión del hombre con el Cosmos. ‘Somos el medio utilizado por el Cosmos para conocerse a sí mismo’, decía.

Fue un auténtico fenómeno mediático. De 'Showman of Science' fue calificado en una portada de 'Time' en 1980. Su entusiasmo era contagioso y la perspectiva que adoptaba en su discurso, describiendo el Universo como un ente unido y global resultó muy original y reveladora. Si bien la divulgación no es atractiva para algunos investigadores que la consideran una tarea de segundo orden, Sagan opinaba de manera radicalmente diferente: ‘cuando estás enamorado, decía, quieres contárselo a todo el mundo. Por eso la idea de que los científicos no hablen al público de ciencia me parece aberrante’.

Sagan expresó reiteradas veces su escepticismo hacia las religiones y hacia el concepto convencional de Dios. "… si por Dios se entiende el conjunto de leyes físicas que gobiernan el Universo, entonces claramente tal Dios existe. Pero este Dios resulta emocionalmente insatisfactorio… no tiene sentido rezar a la ley de la gravedad."

Su escepticismo también alcanzaba a todas las pseudociencias. En sus libros nos previene contra todo uso de falacias y fraudes y nos invita al uso del método científico. Su visión del mundo es naturalista y muy respetuosa con el medio ambiente. En Cosmos escribió: "Si hay vida en Marte, creo que no debemos hacer nada con ella. Marte pertenece a los marcianos, incluso si los marcianos son sólo microbios."

Sagan fue asesor en la película ‘2001. Una odisea en el espacio’ de Stanley Kubrick. Fue Sagan quien sugirió que, mejor que describirla en detalle, la película debía sugerir la existencia de una inteligencia extraterrestre muy avanzada. La película 'Contacto' (terminada en 1997, poco después de su muerte) termina con la dedicatoria 'A Carl'.

Ganó el Pulitzer en 1978, Recibió la medalla de la Academia Nacional de Ciencias de los EEUU y la medalla de la NASA "por un servicio público distinguido" (en dos ocasiones). El asteroide '2709 Sagan' se nombró en su honor. El lugar de Marte donde aterrizó el Mars Pathfinder fue llamado 'Carl Sagan Memorial Station'. Hoy hay al menos tres premios importantes de ciencias planetarias y divulgación científica que llevan su nombre.

Sagan propuso a la NASA que se tomase una fotografía de la Tierra a 6000 millones de kilómetros desde el Voyager 1. La imagen, tomada el 14 de febrero de 1990, inspiró el libro y el vídeo 'Un punto azul pálido' que pueden ser considerados como una extensión del libro Cosmos. Esta fotografía está considerada como una de las mejores y más influyentes de la conquista espacial.

Carl Sagan murió de neumonía, con tan sólo 62 años de edad, tras una larga y dolorosa lucha contra la mielodisplasia (que incluyó tres transplantes de médula). Está enterrado en el Cementerio Lakeview de Ithaca (Nueva York).
Desde su desaparición, su lugar como sobresaliente comunicador científico de alcance internacional no ha sido ocupado por ninguna otra figura ( Michio Kaku lo esta intentando pero sin exito todavia ).

De haberlos vivido, Sagan habría disfrutado enormemente de estos 15 años en que hemos estado asistiendo a la revolución de los planetas extrasolares. Se habría entusiasmado con la exploración que está teniendo lugar de todos los cuerpos mayores del sistema solar, y habría debatido incansablemente sobre si Plutón debe ser considerado planeta. Su contribución habría sido memorable en la red mundial de difusión de la astronomía que se organizó en el 2009, Año Internacional de la Astronomía.

De haber vivido Sagan estos 15 años, nosotros tendríamos hoy una visión más precisa y universal del Cosmos y del papel en él de nuestro pequeño planeta. Por eso en nuestra cosmoconciencia, despues de estos 15 años sin el fisicamente, su pensamiento esta con nosotros.

"No puedes convencer a un creyente de nada porque sus creencias no están basadas en evidencias, están basadas en una enraizada necesidad de creer". Carl Sagan

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lunes, 19 de diciembre de 2011

EL AMANECER DE LOS PEQUEÑOS PLANETAS

La nave espacial Dawn (Amanecer), de la NASA, pasó los últimos cuatro años viajando hacia el asteroide Vesta —y parece que encontró un planeta.
Vesta fue descubierto hace más de doscientos años pero, antes de Dawn, se lo veía solamente como un manchón indistinto y no se lo consideraba más que un cuerpo rocoso grande. Ahora, los instrumentos a bordo de la nave espacial están revelando la verdadera complejidad de este antiguo mundo.

"Estamos observando montañas enormes, valles, colinas, acantilados, fosas, cordilleras, cráteres de todos los tamaños, y también llanuras", dice Chris Russell, quien es el investigador principal de Dawn, en la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA). "Vesta no es meramente una bola rocosa. Este es un mundo que cuenta con una rica historia geoquímica".




En efecto, el asteroide es tan complejo que Russell e integrantes de su equipo lo han llamado el "planeta terrestre más pequeño". Vesta tiene un núcleo de hierro, comenta Russell, y su superficie posee rasgos que indican que el asteroide ha pasado por el proceso de "diferenciación", al igual que los planetas terrestres Mercurio, Marte, Venus y la Tierra.

El proceso de diferenciación es lo que ocurre cuando el interior de un planeta se vuelve lo suficientemente caliente como para derretirse, lo cual produce que los materiales que lo componen se separen en capas. Los materiales más livianos flotan hacia la superficie mientras que los elementos pesados, como el hierro y el níquel, se hunden hacia el centro del planeta. Los investigadores creen que este proceso también ocurrió en Vesta.

La historia se inició hace 4.570 millones de años, cuando los planetas del sistema solar comenzaron a formarse a partir de la nebulosa solar primordial. Conforme Júpiter fue adquiriendo tamaño, su poderosa gravedad revolvió el material del cinturón de asteroides causando que los objetos que allí residían ya no pudieran coalescer. Vesta estaba convirtiéndose en un planeta de verdad cuando Júpiter interrumpió el proceso.

Aunque el crecimiento de Vesta fue detenido, aun así pudo llevar a cabo el proceso de diferenciación, como si fuera un planeta de verdad. Al igual que la Tierra y otros planetas terrestres, Vesta está diferenciado en capas. "Creemos que el sistema solar recibió una dosis adicional de aluminio y de hierro radiactivos que se originaron por la explosión de una supernova cercana cuando Vesta se estaba formando", explica Russell. "Estos materiales experimentaron un decaimiento y produjeron calor. Conforme el asteroide reunía material para formar una gran bola de roca, atrapaba este calor en su interior".

Cuando el núcleo de Vesta se derritió, los materiales más livianos ascendieron a la superficie, formando de este modo volcanes, montañas y flujos de lava. "Pensamos que Vesta tuvo volcanes y flujos de lava en algún momento, aunque aún no hemos encontrado volcanes antiguos allí", dice Russell. "
Todavía estamos buscando. Las llanuras de Vesta son similares al terreno que hay en Hawái, el cual es básicamente lava basáltica que se solidificó después de fluir sobre la superficie".

Actualmente hay cinco planetas enanos oficiales. Plutón, solía ser el más pequeño de los "nueve planetas tradicionales", pero fue degradado a planeta enano. Ceres, el asteroide más grande del cinturón principal de asteroides entre Marte y Júpiter, también fue declarado planeta enano. Los otros tres planetas enanos son Eris, Makemake, y Haumea. Plutón, Makemake, y Haumea orbitan el Sol en las zonas exteriores congeladas de nuestro Sistema Solar, en el Cinturón de Kuiper. Eris, es también un objeto Tran-neptuniano, y está incluso más lejos.

Puesto que Vesta tiene tanto en común con los planetas terrestres, ¿debería entonces ser formalmente reclasificado para cambiar su categoría de "asteroide" a "planeta enano"? ¿ Seran nuestras sondas parecidas al Monolito de Arthur C. Clarke ?.La Odisea Espacial continua.....


"Puede que nuestro papel en esos planetas no sea alabar a Dios sino crearlo". Arthur C. Clarke

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jueves, 15 de diciembre de 2011

MISION A LA LUNA EUROPA:¿EN BUSCA DEL MONOLITO ?

En el legado que nos dejara Arthur C. Clarke, esta la posibilidad de vida en la luna de Jupiter, Europa ( 2010: EL AÑO EN QUE HICIMOS CONTACTO ). Bueno, no fue precisamente justo en ese año, tendremos que esperar hasta el 2026. Muchos investigadores creen que Europa es uno de los mejores lugares del Sistema Solar para encontrar vida más allá de nuestro planeta.

El Jet Propulsion Laboratory (JPL) está poniendo a punto una misión que podría lanzarse hacia el año 2020 (como explique anterioriormente ) ,y depositar los robots sobre la superficie de Europa cerca de seis años después. Un largo viaje para cubrir una distancia que ronda los 600 millones de km.
El objetivo principal de la misión será el de averiguar si allí existen, o han existido alguna vez, las condiciones necesarias para la vida. Numerosos indicios hacen pensar a los científicos en la existencia de océanos de agua líquida bajo la helada superficie del satélite joviano. Y el agua es, que sepamos, una condición indispensable para la vida.

"Europa, creo, es el primer lugar al que hay que ir para buscar vida", aseguró Kevin Hand, del JPL, al tiempo que explicaba los detalles del proyecto durante la conferencia anual de la Unión Geofísica Americana. "Europa puede darnos realmente la oportunidad de buscar organismos vivos en los océanos que hay actualmente allí y que han existido durante la mayor parte de la historia del Sistema Solar".

Según el actual diseño de la misión, se lanzarán dos módulos de aterrizaje idénticos, de unos 320 kg. de peso y equipados con 36 kg de instrumentación científica cada uno . La redundancia de todos los sistemas e instrumentos se considera necesaria ante la posibilidad de que en alguno de ellos algo no funcione correctamente estando tan lejos de casa.

Cada uno de los módulos robóticos llevará un espectrómetro de masas, sismógrafos y varias cámaras para fotografiar los alrededores del lugar de aterrizaje. El espectrómetro será capaz de identificar, si es que están ahí, varios tipos de compuestos orgánicos (los ladrillos de la vida tal y como la conocemos), mientras que las cámaras y los sismógrafos recabarán valiosos datos sobre la geología del satélite.
Europa está continuamente sometida a un intenso bombardeo de radiación procedente de Júpiter, por lo que los dos módulos contarán con un escudo protector. Sin embargo, los investigadores intentarán que ese escudo sea lo más ligero posible, para destinar así la mayor parte posible del peso de los módulos a la instrumentación científica.

La misión principal de los módulos no durará mucho, apenas siete días, el tiempo que se estima que podrán trabajar sin sufrir desperfectos a causa de la intensa radiación. Aunque es muy posible que los robots consigan durar mucho más tiempo, según explicó Hand.
Muchos astrobiólogos están sumamente intrigados ante la posibilidad de que haya vida en Europa. Pero podría darse el caso que, incluso una vez allí, los instrumentos no sean capaces de captarla. Por eso, una parte importante de la misión será determinar las condiciones de habitabilidad del satélite. Se trata de algo parecido, aunque a menor escala, de lo que hará el recién lanzado Curiosity en Marte.
Según Hand, los costes de la misión no serían exagerados y, aunque se están aún diseñando muchos de los detalles, podrían cifrarse entre los 800 y los 2.000 millones de dólares. Mucho menos, por ejemplo, de lo que ha costado el último rover marciano.

"Todos los mundos son suyos, menos Europa. No traten de descender alli....". 2010: El año en que hicimos contacto.

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martes, 13 de diciembre de 2011

BOSON DE HIGGS: ULTIMO ACTO EN 2012

Como escribi ayer, en el dia de hoy el CERN iba a anunciar en un seminario conclusiones sobre la busqueda del boson de Higgs.
Nadie en la comunidad de físicos del gran acelerador de partículas quería perderse los resultados sobre el bosón de Higgs, la partícula para cuya búsqueda se construyó el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Cuando comenzó el live webcast en la página de la Organización Europea para Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en inglés) los investigadores ya ocupaban todas las plazas de la enorme sala y comenzaban a sentarse por los pasillos. La expectación era máxima.

La presentación del acto corrió a cargo de Rolf Heuer, director del CERN, quien dio rápidamente paso a los portavoces de los experimentos ATLAS, Fabiola Gianotti, y CMS, Guido Tonelli, que trataban de encontrar pruebas de la existencia del bosón de Higgs. Antes de nada es mejor dejar claro que sus presentaciones fueron prometedoras, pero no suficientemente concluyentes como para asegurar la existencia o no de la partícula de Dios, como la bautizó el premio Nobel Sheldon Glashow y tituló su libro Leon Lederman, también premio Nobel.

La principal conclusión que sacaron los autores tras una presentación sólo apta para iniciados de casi dos horas es que el bosón de Higgs, si existe, debe tener una masa de entre 115 y 130 gigaelectronvoltios (GeV), una medida de energía que se usa en física teórica para referirse a masas muy pequeñas. En realidad, debe estar entre los 116 y 130 GeV, según el experimento ATLAS, y entre 115 y 127GeV, para el CMS. "Se trata de resultados muy interesantes, pero no rompedores", resumió Guido Tonelli durante su presentación.

La dificultad para encontrar el bosón de Higgs reside en que tiene un tiempo de vida muy corto y rápidamente decae en otro tipo de partículas. De hecho, los investigadores no persiguen a la partícula Dios en sí, sino a estas otras en las que se transforma. Los análisis de ambos experimentos presentados en el CERN, medidos con diferentes métodos, apuntan a una región de masas de entre 124 y 126 GeV como la más probable para encontrar el bosón de Higgs.
"Hemos restringido la masa más probable para el bosón de Higgs a entre 116 y 130 GeV y en las últimas semanas hemos comenzado a ver un aumento de los eventos en el rango de 125 GeV", explicó Fabiola Gianotti. "Este exceso puede deberse a una fluctuación, pero también puede ser debido a algo mucho más interesante".

No se puede decir que ninguno de los experimentos haya encontrado la partícula de Dios, aún es pronto para eso. Sin embargo, los resultados han generado una enorme expectación en la comunidad científica. La validez del Modelo Estándar de la física de partículas está en juego.
Los investigadores aún no han publicado los resultados ni han escrito ningún artículo científico. Habrá que esperar a Enero para tenerlos sobre la mano. Pero no será hasta finales de 2012 cuando se puedan realizar más análisis y añadir datos que permitan hacer un anuncio definitivo sobre la existencia o no existencia de la partícula de Dios.

El propio director del CERN, Rolf Heuer, pidió prudencia tras el turno de preguntas de los colegas y recordó que se trata de resultados preliminares, nada definitivo y que para conclusiones con más peso habrá que esperar al año 2012.
Desde mi humilde punto de vista, este seminario sirvio solo a los efectos de decir: "estuvimos trabajando pero hasta ahora no encontramos nada".

"Las grandes obras son hechas no con la fuerza, sino con la perseverancia".

"End of transmission".


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lunes, 12 de diciembre de 2011

BOSON DE HIGGS: SER O NO SER

Una gran expectación rodea al anuncio que el CERN, la Organización Europea para la Investigación Nuclear, realizará nañana Martes. Los científicos ya han hecho sus apuestas y todo apunta a que tendrá que ver con las primeras señales de la esquiva 'partícula de Dios', el bosón de Higgs.

Es la partícula más codiciada de la Física, esencial para la comprensión de la formación del Universo, pero nunca ha podido ser 'cazada' en un experimento, ni ningún científico la ha observado.
Los experimentos llevados a cabo en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), en Ginebra, tenían como objetivo primordial encontrar a la diminuta partícula. Los nuevos datos prometen arrojar luz sobre la búsqueda del bosón de Higgs, pero no la suficiente como para hacer una declaración concluyente sobre la existencia o no existencia de la partícula.

En el CERN han estado trabajando en la búsqueda del bosón de Higgs dos equipos de forma independiente en los experimentos de los detectores ATLAS y CMS. Ambos presentarán sus resultados mañana y todo apunta a que se anunciará el primer "avistamiento" de la partícula.
Sin embargo, el director general del CERN, quien reveló que en el seminario daría información actualizada sobre la búsqueda del Higgs, ha afirmado que no existirá ningún anuncio sobre un descubrimiento y que los resultados no serán concluyentes.
Para eso tendría que haber un alto grado de certeza -nivel de 5 sigma- por parte de los dos grupos de trabajo. Los resultados no alcanzarían todavía este grado requerido, por lo que se quedarían en una "observación".
El número de desviaciones estándar, o sigmas, es una medida de lo improbable que es que un resultado experimental sea una casualidad.

Como ya sabemos el bosón de Higgs es la partícula postulada para explicar la ruptura de simetria entre la fuerza electromagnética y la fuerza débil. A cierto nivel de energía esas dos fuerzas son la misma (fuerza electrodébil) y se presentan unificadas en una sola. Pero por debajo de esa energía son diferentes. De hecho los fotones, que son los bosones de la fuerza electromagnética, tienen masa nula, mientras los bosones de la fuerza débil (W y Z) tienen masas elevadas. La simetría se presenta rota.

Para explicar esta ruptura Peter Higgs propuso la existencia de un campo escalar (el que lleva su nombre) que permitía a las partículas adquirir masa. Dependiendo de como de fuerte o débil fuese la interacción con ese campo se adquiría más o menos masa. Este mecanismo se podía extender además al resto de las partículas del modelo estándar. La masa en el modelo estándar original es un dato que se mete desde fuera y que no se desprende de la propia teoría a no ser que se invente algún mecanismo como el de Higgs. Digamos que la interacción de cada una de las partículas con el campo de Higgs hace que cada una adquiera una masa específica dependiendo de la intensidad de esa interacción.


Aunque nadie lo confiesa, la construcción del LHC se realizó en gran parte para descubrir el bosón (o bosones de Higgs, ya que parece que se han ido multiplicando). Hace años se exploraron las energía bajas sin encontrarlo y a energías muy altas no tiene sentido que exista. Mientras tanto, en el Fermilab y en el CERN han ido explorando y excluyendo gamas de energía cada vez más amplias entre esos límites. Ni el experimento ATLAS ni CMS del LHC han encontrado pruebas de su existencia hasta ahora. En un congreso reciente celebrado en París se ha mostrado que se excluye la existencia de dicha partícula entre 141 y 476 GeV.
Ya sólo queda una ventana entre 114 y 141 GeV sin explorar, único reducto en donde el Higgs podía esconderse. Los datos de colisiones del LHC de los últimos meses deben de haber cubierto ya esa ventana, independientemente de lo buena que sea la estadística acumulada.
Cuentan en Nature que Bill Murray es uno de los pocos científicos del CERN que tiene esos datos, ese secreto que nos dirá si hay o no hay Higgs.
Los investigadores esperan recibir los últimos datos. Si resulta que el análisis de esos datos es negativo quizás ya vaya siendo hora de reconocer que el Higgs no está, no existe o no se le puede encontrar.
Si hay señales del Higgs puede que se anuncie su existencia en 2012. Otra posibilidad es que sea una partícula compuesta o algo (¿racimos de W?, ¿bosón de Higgs doble?, etc.) que haga el papel del Higgs pero que produzca señales poco claras en los detectores. Entonces se necesitarían más análisis. Si es así se seguirán con las colisiones hasta finales del año que viene, que es cuando se parará el acelerador para actualizarlo y que más tarde pueda funcionar a mayor energía.

Si al final no aparece el Higgs será una pesadilla para los experimentalistas, ya que no tendrían una teoría clara que les guíe en su búsqueda. Sin la unificación electrodébil el Modelo Estándar es incapaz de predecir con precisión cómo son las colisiones en el LHC y no se pueden elaborar predicciones fiables que sean contrastables con los datos que se puedan obtener. En estos experimentos incluso se asumen ciertas propiedades y comportamientos a la hora de diseñar el propio hardware o el software que discrimina el grano de la paja. En estos tiempos se ha resucitado el Tecnicolor y se han propuesto otras ideas, como la que apunta a que las dimensiones extras del espacio podrían hacer el papel del Higgs (últimamente las dimensiones extras parece que sirven para casi todo), pero ninguna parece gozar de tanto favor entre la comunidad académica como la que tiene o tenía el Higgs.

Puede que el LHC no vaya a crear un agujero negro que se trague la Tierra (algo ridículo por otra parte), sino que quizás se vaya a tragar las teorías de Físicas de Altas Energías al uso. Una situación sin duda interesante desde el punto de vista intelectual, pero una catástrofe desde el punto de vista político-económico. Si es así, va resultar que el bosón de Higgs es al final la “partícula del diablo”. Desde el punto de vista filosófico y científico puede ser interesante meditar sobre la posibilidad de que después de construir la máquina más grande y poderosa de la humanidad, una máquina muy cara en la que han trabajado cientos de científicos e ingenieros durante muchos años, no se descubra absolutamente nada nuevo.

Pero descubrir esa “nada” ya sería todo un logro, pues el conocimiento también se mide por lo que no se sabe, o por lo que se creía saber y que en realidad no se sabía.


Hamlet encarna esa tensión entre nuestra realidad y nuestras posibilidades. “To be or not to be: that is the question” -William Shakespeare-


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viernes, 9 de diciembre de 2011

JUPITER EUROPA ORBITER: OTRA ODISEA ESPACIAL


En su novela “3001” (una nueva secuela de “2001: Odisea del Espacio”), Arthur Clarke juega con toda una fauna de exóticas especies nadando en las ocultas aguas de la luna joviana. Son sueños razonables. Y se apoyan, fundamentalmente, en las sólidas evidencias obtenidas por las sondas espaciales Voyager y Galileo, y también, en algunas pistas biológicas bien terrestres.

Ahora la luna joviana Europa fue seleccionada como el objetivo de una misión orbital. El Jupiter Europa Orbiter terminará de mapear la superficie de Europa, allí donde Galileo no llegó. “La antena de Galileo sólo pudo mapear alrededor del 15 por ciento de la luna en una resolución que vale la pena cartografiar.

“La cuestión de la topografía es muy importante, ya que recopila objetivos para la misión del orbitador de Europa”, dice Bob Pappalardo del Jet Propulsion Laboratory en Pasadena, que está trabajando en la misión Jupiter Europa Orbiter programada para lanzamiento en 2020. Un análisis riguroso de los irregulares terrenos de Europa, la luna de Júpiter, está ayudando a identificar las pistas de aterrizaje seguras para la misión.

Se cree que Europa tiene un océano de agua debajo de su capa de hielo. El último estudio fue el primero que utilizó imágenes de la nave espacial Galileo, que orbitó alrededor de Júpiter desde 1995 hasta 2003, para generar mediciones del terreno en Europa. “Este es el primer muestreo cuantitativo que da cifras exactas, números reales en los que usted puede creer”, dijo Paul Schenk del Instituto Lunar y Planetario en Houston, Texas.

Schenk utiliza las sombras, además de imágenes tomadas desde dos ángulos diferentes, combinadas en imágenes en 3D, que calculan las pendientes de las diversas regiones de Europa. Se examinaron cuatro tipos diferentes de terreno: llanuras arrugadas que conforman la mayoría de la superficie, cráteres de impacto y las regiones llamadas “de caos”, donde parecen flotar icebergs en una sopa congelada y largas rayas lisas a las que se les llama bandas de dilatación.

Las regiones de caos y los cráteres de impacto son especialmente interesantes para los científicos planetarios, ya que el agua líquida de un océano subsuperficial puede surgir a través de estos puntos, haciendo posible buscar evidencia de vida sin tener que perforar por debajo de la superficie.

Estos sitios representan malas noticias para los módulos de aterrizaje, sin embargo. La mitad del paisaje en estas regiones se inclina más de 10 grados; una inclinación similar le está haciendo la vida difícil al explorador Spirit en Marte. Las pendientes más empinadas pueden llegar a 20 o 30 grados. Incluso las llanuras onduladas tienen cimas redondeadas que podrían plantear problemas para los módulos de aterrizaje.

Los únicos rasgos lisos son las bandas de dilatación, que se inclinan alrededor de 5 grados o menos. Estas amplias pistas, de decenas de kilómetros de ancho y cientos de kilómetros de largo, se forman cuando las grietas en la capa de hielo se abren a causa de la atracción gravitatoria de Júpiter y las otras grandes lunas. Las grietas se llenan de agua y se abren aún más, dejando pistas lisas en el medio. “Es un poco como una cadena océanica que se extienda sobre la Tierra”, dice Schenk.

Estas áreas podrían ser más lisas porque no se formaron tan violentamente como los cráteres de impacto, o porque el agua que surge suaviza los accidentes del terreno que pudiese haber allí. Gracias a las inundaciones periódicas, eslas grietas también podrían albergar vida. “Estas bandas son uno de los lugares que se podrían elegir para un proyecto futuro”, dice Schenk.

Son, sin dudas, nuevos desafíos de exploración. Valiosos por sí mismos, más allá de sus resultados finales. Después de varias décadas de exploración interplanetaria, todo indica que, fuera de la Tierra, la vida sólo parece potable en dos lugares del Sistema Solar. Uno es el subsuelo de Marte ( Curiosity ). Y el otro, es el gran océano de la helada luna de Júpiter. Por eso, la apuesta por Europa bien vale la pena.


"No es el desafío lo que define quienes somos ni qué somos capaces de hacer, sino cómo afrontamos ese desafío".


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miércoles, 7 de diciembre de 2011

SETI BUSCARA E.T. EN KEPLER 22-B

El Allen Telescope Array (ATA), la red de telescopios del famoso instituto SETI en California para la búsqueda de señales de inteligencia extraterrestre, ha reactivado sus sistemas después de varios meses de parate con un nuevo objetivo hacia el que apuntar sus antenas. Se trata de los candidatos a exoplanetas recientemente descubiertos por el telescopio espacial Kepler de la NASA, entre los que se encuentra el ya famoso Kepler-22b, que se encuentra en la zona de habitabilidad de una estrella similar al Sol a 600 años luz de distancia de la Tierra. Este mundo parece cumplir las condiciones para poder tener agua en estado líquido en su superficie y supone una esperanza en la búsqueda de compañía en el Universo.

«Esta es una excelente oportunidad para las observaciones», afirma en un comunicado Jill Tarter, director del Centro para la Investigación del instituto SETI. «Por primera vez, podemos apuntar nuestros telescopios a las estrellas y saber que esas estrellas son realmente anfitrionas de sistemas planetarios, incluyendo al menos uno que se parece a la Tierra, situado en la zona habitable alrededor de su estrella. Ese es el tipo de mundo que podría ser el hogar de una civilización capaz de construir transmisores de radio».

La red ATA dejó de funcionar el pasado mes de abril como resultado de la retirada del apoyo al SETI de la Universidad de California, Berkeley, debido a déficits presupuestarios. Pero gracias a nuevos fondos recientemente adquiridos, el observatorio ha comenzado de nuevo a trabajar. Su objetivo ahora es examinar los miles de candidatos a planetas recién descubiertos por Kepler. Dará mayor prioridad a un puñado de mundos descubiertos hasta ahora que se encuentran en la zona habitable de su estrella, donde las temperaturas no son ni demasiado calientes ni demasiado frías para que exista agua líquida. La mayoría de los astrobiólogos consideran que el agua líquida es la condición sine qua non para la vida.

Según Tarter, la intención de SETI es examinar todos los sistemas planetarios encontrados por Kepler, sin ideas preconcebidas. Las observaciones en los próximos dos años permitirán una exploración sistemática de estos descubrimientos de Kepler en toda la ventana de microondas terrestres de 1 a 10 GHz. Lógicamente, Kepler-22b resulta fascinante. Es el primero en el que se ha completado el estudio para ratificar su clasificación como planeta en una zona habitable. «Un gran hito en la búsqueda del planeta gemelo a la Tierra», reconocían hace unos días desde el programa Kepler.

«El éxito de Kepler ha creado una increíble oportunidad para concentrar la investigación del SETI», señala Tarter. «Vale la pena el trabajo duro para ayudar a resolver una de las preguntas de investigación más profundas de la humanidad», añade Tom Pierson, director ejecutivo del Instituto SETI.

"Para aquellos que creen, ninguna prueba es necesaria. Para aquellos que no creen, ninguna cantidad de pruebas es suficiente"

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lunes, 5 de diciembre de 2011

LA INFLUENCIA DE LO INVISIBLE

La materia oscura (el material invisible que, al parecer, corresponde a la mayor parte de la masa del universo) se percibe por su influencia gravitatoria, pero nunca se la ha podido detectar directamente. No interactúa con la radiación electromagnética. Al no emitirla ni reflejarla como sí lo hace la materia convencional, o atómica, la materia oscura no se puede observar de forma directa mediante las técnicas convencionales de la astronomía.

El efecto gravitatorio de la materia oscura hace que las galaxias giren más rápido de lo esperado. También, el campo gravitatorio de la materia oscura deforma la luz de los objetos que desde la perspectiva visual de la Tierra están ubicados detrás de ella, contribuyendo al llamado "efecto de lente gravitatoria". Midiendo esta clase de fenómenos, los físicos saben que el universo está lleno de este tipo enigmático de materia que no se puede ver.

Las limitaciones actuales deducidas para el abanico posible de propiedades de la materia oscura muestran que la esencia de la materia oscura no puede ser ninguna de las partículas conocidas (se buscan el axion y el neutralino, pero sin resultados hasta el momento). La identidad exacta de la materia oscura sigue pues siendo un misterio, y se preguntan

¿ Puede la materia oscura no ser materia ?

Se barajan varias naturalezas hipotéticas, y una de ellas, que plantea la existencia de diminutos agujeros negros primigenios creados por el Big Bang, podría ser verificable mediante una nueva técnica desarrollada por expertos de las Universidades de Princeton y Nueva York, si es que realmente existen esos extraños agujeros negros, y si son lo bastante abundantes como para constituir toda la materia oscura o una parte importante de ella.
Esos miniagujeros negros primigenios tendrían una masa muy pequeña, comparable a la de un asteroide. La formación de un agujero negro de tan poca masa es imposible mediante los procesos estelares que en el universo actual originan agujeros negros a partir de estrellas.

Sin embargo, esos miniagujeros no se habrían formado por procesos estelares, sino que habrían sido creados directamente por fenómenos exóticos del Big Bang. Si existen, esos miniagujeros con una masa tan pequeña han de ser muy difíciles de detectar, como es difícil detectar gravitacionalmente a un asteroide. El tamaño de estos miniagujeros negros sería subatómico, lo que los haría más susceptibles a ser afectados por fenómenos cuánticos. Debido a sus características especiales, en algunos o bastantes aspectos los miniagujeros primigenios se comportarían de manera distinta a como lo hacen los agujeros negros de masas mayores.

En el universo actual, los miniagujeros negros primigenios no absorberían estrellas, sino que las atravesarían como un cuchillo pasando a través de un flan. La estrella afectada se recuperaría, pero el paso del agujero negro primigenio a través de ella dejaría huellas que durante algún tiempo serían detectables mediante la técnica ideada por el equipo de Shravan Hanasoge, del Departamento de Geociencias de la Universidad de Princeton, y Michael Kesden del Centro para la Cosmología y la Física de Partículas de la Universidad de Nueva York.

Estos agujeros negros, reliquias teóricas del Big Bang, poseerían las propiedades que se le atribuyen a la materia oscura, y constituyen una de las varias identidades posibles que podría tener esa misteriosa materia.
Si los miniagujeros negros primordiales son la materia oscura, la gran cantidad de estrellas en nuestra galaxia (cerca de 100.000 millones) hace que un encuentro entre una de ellas y un miniagujero de esos sea inevitable.
Por lo tanto, como la cantidad de telescopios y satélites astronómicos que están escudriñando estrellas lejanas de la Vía Láctea va en aumento, también aumentan las probabilidades de observar los efectos del paso de un miniagujero negro primigenio a través de alguna de las estrellas de nuestra galaxia. El misterio continua......

"El misterio es la cosa más bonita que podemos experimentar. Es la fuente de todo arte y ciencia verdaderos". Albert Einstein


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viernes, 2 de diciembre de 2011

EL DESPERTAR DE LAS GALAXIAS

Mirar tan lejos en el espacio profundo es tambien mirar al pasado, a cuando nuestro Cosmos recien habia comenzado. Durante un estudio de las profundidades extremas del Universo, en una zona localizada a unos 13 mil millones de años luz de la Tierra, los astrónomos del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA) detectaron un tipo de galaxia ultra-roja que nunca habían visto antes.

Los objetos están tan lejos y tan bien ocultos en las enormes nubes de polvo cósmico, que ni siquiera el Hubble no fue capaz de descubrirlos durante sus estudios de cielo profundo. Los astrónomos los encontraron usando el telescopio infrarrojo espacial Spitzer de la NASA.
Usando este avanzado observatorio, los científicos descubrieron cuatro galaxias ultra-red, de un tipo que no se ha visto anteriormente. Aunque recopilar más datos sobre estos objetos es algo posible, los investigadores sugieren que podría pasar bastante tiempo antes de que se encontrara una posible explicación sobre cómo llegaron a este aspecto.

Una de las razones de por qué sólo Spitzer fue capaz de ver estas galaxias es que son aproximadamente 60 veces más brillantes en longitudes de onda infrarrojas de lo que son en las imágenes rojas que Hubble puede observar directamente.
En un artículo publicado online en el último número de la revista Astrophysical, Jiasheng Huang, astrónomo en CfA y principal autor del estudio, explicó los retos que él y sus compañeros tuvieron que enfrentar en esta investigación. "Hemos tenido que ir a los extremos para lograr que los modelos coincidan con nuestras observaciones", dijo el experto.

Según los conocimientos de los astrónomos acerca de las galaxias, hay varios escenarios que podrían conducir al desarrollo de galaxias muy rojas. En primer lugar, es posible que contengan grandes cantidades de polvo cósmico.
Otra posibilidad es que contengan estrellas muy viejas. Se sabe que las estrellas comienzan en azul y lentamente se vuelven rojas a medida que envejecen. El tercer escenario gira en torno al redshift (cambio en rojo), un fenómeno que extiende la longitud de onda de la luz a distancias enormes.
Es posible que todos los tres escenarios sean válidos en el caso de las cuatro galaxias recién encontradas, ya que no son mutuamente exclusivos. Los expertos de CfA estiman que las galaxias existían en un momento cuando el Universo tenía menos de mil millones de años.

"Hubble nos ha mostrado algunas de la primera protogalaxies que se formaron, pero nada que se parezca a esto. En cierto sentido, estas galaxias podrían ser un eslabón en la evolución galáctica", explicó Giovanni Fazio, coautor del estudio y experto en CfA.
Teniendo en cuenta que las observaciones detalladas de las galaxias no son posibles con Spitzer, los expertos planean utilizar unos observatorios de radio como el Gran Telescopio Milimétrico o el Gran Matriz Milimétrico de Atacama (ALMA) para realizar las investigaciones.

"El tiempo saca a luz todo lo que está oculto y encubre y esconde lo que ahora brilla con el más grande esplendor".

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jueves, 1 de diciembre de 2011

POSITRONES DE MATERIA O ENERGIA OSCURA

Anteriormente he escrito que el satélite italiano PAMELA habia captado una señal inusual: un pico en las partículas de antimateria que surcaban el espacio. El descubrimiento, en su momento, dio pistas a los físicos de que podrían estar cerca de detectar la materia oscura.
Ahora, nuevos datos procedentes del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA, confirman el pico. Por desgracia, también socavan su interpretación como una señal de energía oscura.

Los teóricos normalmente creen que cuando colisionan dos partículas de materia oscura deberían aniquilarse para producir partículas ordinarias, tales como electrones y su gemelo de antimateria, el positrón. Gracias a la famosa equivalencia de Einstein entre energía y masa, E=mc2, cada una de esas partículas debería surgir con una energía básicamente igual a la masa de la partícula original de materia oscura. Por lo que, cuando PAMELA vio un pico en la proporción de positrones respecto a los más abundantes electrones en una porción particular del espectro de energía, algunos físicos se emocionaron. Quizá PAMELA estaba viendo pruebas de tales aniquilaciones.

Sin embargo, debido a que los positrones se producen en todo el universo, incluyendo los púlsares y estrellas de neutrones, el resultado era, en el mejor caso, poco concluyente – aunque generó una agitación frenética. En una conferencia donde se presentaron los datos preliminares de PAMELA, algunos físicos usaron teléfonos móviles para tomar fotografías de las transparencias del equipo italiano, y luego escribieron y publicaron artículos en Internet sobre el significado de la materia oscura en los datos, todo antes de que los resultados estuviesen preparados para su envío a una revista revisada por pares.

La trama aumentó , cuando el equipo de Fermi publicó datos de las observaciones de su propio satélite sobre el espectro de rayos cósmicos, el cual demostró que no había señales fuera de lo común. Sin embargo, en dicho análisis, el grupo de Fermi consideró la suma total de todas las partículas cargadas, electrones y positrones. Esto se debe a que el telescopio se diseñó para medir los rayos gamma neutros y no tenía imanes a bordo para distinguir los electrones cargados negativamente de los positrones cargados positivamente.

Los físicos esperan poder usar los datos acumulados de antimateria para estudiar la masa de las partículas masivas de interacción débil (WIMP), que se cree que son las partículas fundamentales de la materia oscura. La señal esperada sería un continuo aumento de positrones en un rango dado de energías, seguido por una súbita caída. Apuntando el nivel de energía – los físicos miden esto en miles de millones de electrón volts – a la que cae la señal de positrones, permitiría a los físicos calcular la masa de las WIMPs.

Después del entusiasmo generado por el resultado de PAMELA, los físicos de la Universidad de Stanford Stefan Funk y Justin Vandenbroucke querían centrarse en la señal del positrón. Encontraron una forma de hacerlo, usando la propia Tierra como filtro de partículas. “Básicamente, puedes mirar en ciertas direcciones, a partir de las cuales, sólo pasarán electrones o positrones a través del campo magnético de la Tierra”, dice Vandenbroucke.

El método de Funk y Vandenbroucke, que se ha enviado a Physical Review Letters, confirmó el resultado italiano. Es decir, que la abundancia relativa de positrones parece aumentar de 20 000 millones a 100 mil millones de electrón volts. Y, por primera vez, los investigadores demostraron que la señal sigue siendo fuerte por encima de 200 000 millones de electrón volts. Si lo que ven son remanentes de muertes de materia oscura, entonces la masa de las WIMP tendría que ser de al menos 100 veces la de un protón, lo que está dentro de muchas predicciones teóricas.

“Como hazaña técnica, es maravillosa”, dice el físico de la Universidad de Harvard Doug Finkbeiner. Aun así, dice que es demasiado pronto para decir si los nuevos datos dicen algo sobre la materia oscura. Un vistazo más cercano a los resultados de PAMELA y Fermi sugieren que la señal de positrón probablemente sigue haciéndose más fuerte a energías más altas, dice Finkbeiner, incluso más allá del extremo superior de la última medida de Fermi. Es decir, puede que no sea un pico distintivo, sino una tendencia amplia en el espectro de rayos cósmicos, la fuente de los cuales es imposible de determinar. El nuevo artículo es una “maravillosa confirmación del resultado de PAMELA”, dice, “sin embargo la señal de positrón probablemente estará ahí, tanto si los positrones proceden de la aniquilación de materia oscura, de púlsares o de algo desconocido”.

“Confirmar el aumento de positrones es bueno, significa que hay algo nuevo en marcha”, añade el cosmólogo de la Universidad de Chicago Michael Turner, cuyo artículo de 1990 junto a Frank Wilczek, teórico en el Instituto Tecnológico de Massachusetts en Cambridge, sugirió por primera vez buscar positrones como prueba de las aniquilaciones de WIMPs. “Pero sin la súbita bajada, no tenemos la prueba definitiva”.

La búsqueda de la “prueba definitiva” por parte de Turner cuenta ahora con otro detector, el Espectrómetro Magnético Alfa (AMS-02), de 2200 millones de dólares, patrocinado internacionalmente, que se transportó a la Estación Espacial Internacional en Mayo. AMS-02 incluye un potente imán para separar los rayos cósmicos y debería ser capaz de estudiar el exceso de positrones, y la súbita caída, a energías significativamente más altas de las que puede manejar el telescopio Fermi. “AMS-02 debería ser capaz de dar un veredicto final sobre esto”, dice Funk. “Es algo que todos estamos esperando ansiosamente”.

"La ansiedad es parte de la creatividad, la necesidad de sacar algo dentro de uno hacia afuera, la necesidad de eliminar algo o contactarnos con nuestro interior". David Duchovny.

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