Autor Tema: FORO-CIENCIA (Leído 868124 veces)

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

Presentan las medidas más precisas entre galaxias desde que el universo se acelera

ASTROFÍSICA

(Foto: EM Huff, SDSS-III, Telescopio del Polo Sur, Zosia Rostomian)

Tras más de dos años de trabajo del proyecto Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), un proyecto de la colaboración SDSS-III en el que participan científicos españoles, se presentan ahora los resultados, las medidas más precisas obtenidas hasta la fecha de las distancias de 300.000 galaxias llegando hasta el universo lejano, según recogen seis artículos publicados en el repositorio digital arXiv.
Uno de los descubrimientos más sorprendentes de las últimas dos décadas en astronomía, reconocido con el Premio Nobel de Física de 2011, ha sido la constatación de que nuestro Universo no solo se expande, sino que esa expansión se está acelerando, posiblemente como resultado de la acción de la llamada energía oscura, cuya naturaleza se desconoce.
El propósito del proyecto BOSS para tratar de dar respuesta a este problema ha sido realizar un gran cartografiado del mayor número posible de galaxias con medidas precisas de sus distancias. A partir de estas medidas, los astrónomos pueden deducir la historia de la expansión del Universo y su ritmo de aceleración.
BOSS empezó a tomar datos a mediados de septiembre de 2009, con un nuevo espectrógrafo instalado en el telescopio de 2,5 metros del SDSS en el Observatorio Apache Point en Nuevo México, EEUU. En tan sólo dos años y medio, este experimento ha medido las posiciones exactas de más de 300.000 galaxias en todo el cielo, lo cual permite remontarnos hacia el pasado de nuestro Universo, a más de 6.000 millones de años. BOSS seguirá recopilando datos hasta 2014, año en que se completará el cartografiado final, que triplicará el tamaño del que se ha analizado hasta ahora.
El rastreo del cielo llevado a cabo por BOSS reproduce un mapa de galaxias y cúmulos de galaxias agrupadas en paredes y filamentos, con gigantescos vacíos que separan estas estructuras. Todas estas estructuras surgieron a partir de pequeñas variaciones de densidad en los inicios del Universo que llevaban el sello de las oscilaciones acústicas de bariones (BAO), unas ondas de sonido que se propagaban por el Universo temprano a través de la materia, que más tarde empezaría a colapsar para formar las galaxias.
Miles de millones de años mas tarde la huella de las BAO todavía puede reconocerse en el Universo. Este patrón puede interpretarse como una huella dactilar cósmica reflejada en la distribución de galaxias. De los detalles de esta huella dactilar pueden medirse los parámetros del Universo y las propiedades de la energía oscura. En otras palabras, de la misma manera que las huellas dactilares son únicas para cada persona, la huella dactilar cósmica permite determinar cómo es el Universo.
Con los datos tomados hasta la fecha, BOSS ha sido capaz de medir las BAO con un error del 2 %, la medición más precisa de este dato realizada hasta hoy. El mapa producido por BOSS permite ver el Universo cuando tenia la mitad de su edad actual y ver el momento en el que empieza a acelerarse su expansión.
El equipo español que ha participado en este estudio está formado por los investigadores, Jordi Miralda-Escudé y Licia Verde, investigadores ICREA del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (UB) Olga Mena, del Instituto de Física Corpuscular (CSIC-UV), y Francisco Prada, del Instituto de Física Teórica (UAM-CSIC) y del Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC).

Fuente :U. Barcelona

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

El motor de la Nebulosa del Cangrejo

ASTRONOMÍA

(Foto: © MAGIC Collaboration)

El púlsar en el corazón de la Nebulosa del Cangrejo bulle de energía. Los telescopios MAGIC en la isla canaria de La Palma lo han confirmado tras detectarlo en rayos gamma de 25 a 400 gigaelectronvoltios (GeV) una banda de energías que estaba prácticamente inexplorada hasta la fecha. Ahora MAGIC se ha encontrado con que las señales que emite esta estrella llegan hasta energías tan altas como 400 GeV, entre 50 y 100 veces más de lo que predice la teoría. Esto ha dejado perplejos a los científicos, porque podría apuntar a un proceso astrofísico aún desconocido.
La estrella de neutrones que alberga la Nebulosa del Cangrejo es uno de los púlsares más famosos. Rota alrededor de su eje 30 veces por segundo y tiene un campo magnético de 100 millones de teslas. Este campo magnético es un billón de veces más intenso que el de nuestro planeta. El púlsar, que está a 6000 años-luz de la Tierra, en la constelación de Tauro, es el motor de la Nebulosa del Cangrejo que le rodea. Tanto el púlsar como la nebulosa son los restos de una explosión de supernova que tuvo lugar el año 1054 y que llegó a ser tan brillante que se veía durante el día.
Las estrellas de neutrones son objetos extraordinariamente densos con masas similares a las del Sol, pero con solo unos 10 kilómetros de diámetro. El periodo de rotación de un púlsar es extremadamente rápido y estable: un “día” en un púlsar puede durar entre 1 milisegundo y varios segundos. Mientras rota, la estrella de neutrones genera continuamente partículas cargadas, sobre todo electrones y positrones (electrones con carga positiva). Estas partículas viajan a lo largo de las líneas de campo magnético, que a su vez rotan a la misma velocidad que el púlsar. Las partículas producen un haz muy estrecho de radiación en gran parte del espectro electromagnético, desde ondas de radio hasta rayos gamma. Cuando este haz cruza la Tierra durante un breve instante, vemos un destello de radiación, similar a ver la luz del faro de un puerto desde la distancia. Por eso lo llamamos púlsar.
En 2008, los telescopios MAGIC detectaron rayos gamma del púlsar del Cangrejo a energías de unos 25 GeV, que eran varias veces mayores que todo lo que se había medido hasta entonces. Los científicos concluyeron que esta radiación tenía que producirse a una altura de al menos 60 kilómetros por encima de la superficie del púlsar, porque los rayos gamma sufren una fuerte absorción en los campos magnéticos y desaparecerían a menor altura, donde el campo es muy intenso.
Los datos que ha obtenido MAGIC durante los últimos dos años, y que se publican en la revista Astronomy & Astrophysics, muestran la presencia de emisión pulsada hasta energías de 400 GeV, algo que supera todas las expectativas teóricas. Además los pulsos son muy cortos: duran menos de un milisegundo. Las teorías de púlsares predecían energías máximas mucho más bajas y ahora se enfrentan a un grave problema.
Los astrofísicos de MAGIC apuntan a que podría generarse una cascada de partículas en el púlsar, lo que podría producir rayos gamma de más alta energía. Una explicación alternativa, publicada recientemente en la revista Nature, conecta este descubrimiento con la física igualmente intrigante del viento oscuro de partículas que escapa del púlsar y acaba por generar la Nebulosa del Cangrejo.
Aún así, ninguno de estos modelos puede explicar ni unas energías tan extremas, ni unos pulsos tan cortos. Los astrofísicos esperan que observaciones futuras arrojen luz sobre este nuevo fenómeno. Esto nos ayudaría a comprender mejor esta clase de objetos astronómicos y, en particular, unos de sus ejemplos más conocidos: el púlsar y la nebulosa del Cangrejo.
MAGIC (Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov) se encuentra en el observatorio del Roque de los Muchachos (2200 metros de altitud) en la isla de La Palma, del Archipiélago de Las Canarias, España. Este sistema de dos telescopios, cada uno con un espejo de 17 metros de diámetro, es el instrumento más grande para la medida de rayos gamma de fuentes cósmicas a energías de 25 GeV-50 teraelectronvoltios (TeV). 1 GeV es una energía cerca de mil millones de veces mayor de la que tiene un fotón visible. Es también la energía necesaria para crear un átomo de hidrógeno según el mecanismo de conversión de energía en masa descrito por la famosa ecuación de Einstein E=mc2. 1 TeV son mil GeV.
Los rayos gamma penetran en nuestra atmósfera y producen avalanchas de partículas secundarias que emiten radiación de Cherenkov de color azulado. MAGIC mide los rayos gamma recogiendo esta radiación. MAGIC opera desde 2004 y ha descubierto las fuentes de rayos gamma de muy alta energía más lejanas.
MAGIC se construyó por el esfuerzo coordinado de una gran colaboración internacional compuesta por unos 160 investigadores de Alemania, España, Italia, Suiza, Polonia, Finlandia, Bulgaria, Croacia y Japón. Las siguientes instituciones españolas están activamente involucradas: Universidad Complutense de Madrid, Universitat Autònoma de Barcelona, Universitat de Barcelona, Institut de Física d'Altes Energies (IFAE), Institut de Ciencies de l'Espai (IEEC-CSIC), Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) e Instituto de Astrofísica de Canarias(IAC). MAGIC es financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad y los proyectos Consolider Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN) y Multidark.
España es uno de los miembros fundadores de MAGIC y uno de los países con mayor peso dentro de la colaboración, como prueba el hecho de que en la actualidad está dirigida por un físico español: Juan Cortina, del IFAE de Barcelona.
Dentro del campo de los púlsares, las instituciones españolas han jugado un papel relevante, iniciando ya en el año 2000 los primeros estudios sobre la búsqueda de pulsares con MAGIC. Dos de los autores del trabajo publicado, Stefan Klepser y Gianluca Giavitto, trabajan en el IFAE y el coordinador del grupo de trabajo de púlsares, Marcos López, pertenece al grupo de la Universidad Complutense.

Fuente: IAC

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

China lanza el Apstar-7

ASTRONÁUTICA

El cuarto lanzamiento espacial del año para China estuvo protagonizado por un cohete CZ-3B/E, que despegó a las 10:27 UTC del 31 de marzo, desde la base de Xichang. A bordo viajaba un satélite de comunicaciones geoestacionario, que fue colocado en una trayectoria de transferencia supersincrónica.
El llamado Apstar-7 es un ingenio construido por la empresa europea Thales Alenia para APT Satellite, de Hong-Kong. Pesa 5054 kg y está construido sobre una potente plataforma Spacebus 4000C2, que está equipada con 28 repetidores en banda C y otros 28 en banda Ku.
La misión, de carácter comercial, se desarrolló correctamente. El satélite evolucionará durante los próximos días hasta alcanzar su posición geoestacionaria definitiva, situada en los 76,5 grados Este, donde reemplazará al viejo Apstar-2R y dará servicio de televisión y telecomunicaciones a una amplia zona que abarca una fracción de Europa, África, Australia y Asia, durante al menos 15 años.
Está previsto el lanzamiento de un gemelo, el Apstar-7B, más adelante, incluso este mismo año si su antecesor tuviera algún problema.
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=XguplAPxoXk&feature=player_embedded[/youtube]

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

¿Planetas sin galaxia?

ASTRONOMÍA

Recreación artística de planeta hiperveloz saliendo de una galaxia. El calor interno de un planeta así, manifestado en el volcán del hemisferio nocturno, podría mantener caliente su subsuelo incluso en el vacío intergaláctico. Imagen avid A. Aguilar

Tradicionalmente, se asumía que todo planeta debía orbitar en torno a una estrella. Sin embargo, en los últimos tiempos los planetas errantes, que es como se llama a menudo a esos singulares mundos sin estrella, han pasado de ser una rareza rayana en lo imposible a constituir una clase inesperadamente abundante de planetas.
Una nueva investigación aporta ahora una sorpresa adicional: No sólo hay planetas sin estrella, atados sólo a su galaxia, sino que incluso puede haber planetas sin galaxia. Estos asombrosos mundos, formados dentro de una galaxia, podrían abandonarla gracias a desplazarse a una velocidad colosal, y podrían hacer el viaje solos o acompañados de su estrella. Ya se sabía de estrellas intergalácticas, expulsadas de su galaxia como consecuencia de fuertes perturbaciones orbitales, a menudo en el marco de fenómenos astrofísicos violentos. Pero no estaba claro que pudiera haber planetas capaces de seguirlas en su travesía cósmica, y parecía virtualmente imposible que hubiera planetas sin estrella ni tampoco galaxia.
Los resultados del nuevo estudio, realizado por el equipo del astrofísico Avi Loeb, del Centro para la Astrofísica (CfA) en Estados Unidos, gestionado conjuntamente por la Universidad de Harvard y el Instituto Smithsoniano, indican no sólo que hay planetas que se han fugado de sus galaxias, sino que además algunos de ellos pueden estar viajando a una velocidad elevadísima, de hasta algo más de un 4 por ciento de la velocidad de la luz. Esos planetas tardarían sólo medio minuto en recorrer la distancia que separa a la Tierra de la Luna.
Los planetas hiperveloces, como se les ha comenzado a llamar, figurarían entre los astros más veloces del universo. "Aparte de las partículas subatómicas, no conozco ningún objeto que se esté alejando tan rápido de nuestra galaxia como estos planetas fugitivos", subraya elocuentemente Idan Ginsburg del Dartmouth College, en Hanover, New Hampshire, Estados Unidos, miembro del equipo de investigación.
Los planetas hiperveloces ganan velocidad e inician su espectacular viaje a través de mecanismos muy similares a los que aceleran a las estrellas errantes. El caso típico empieza con una pareja de estrellas que se acerca demasiado al agujero negro supermasivo que se aloja en el centro de la galaxia. El poderoso campo gravitatorio del agujero negro rompe el vínculo orbital que mantenía a ambos soles girando uno alrededor del otro, creando un desequilibrio súbito. Como consecuencia, una estrella entra en órbita al agujero negro, mientras que la otra es expulsada lejos, en una trayectoria veloz que puede llevarla a escapar de la galaxia.
Los autores del nuevo estudio ejecutaron en modelos digitales una serie de simulaciones sofisticadas sobre qué sucedería si cada una de esas dos estrellas del caso típico tuviera girando a su alrededor a uno o dos planetas en órbitas cercanas a ella. Las simulaciones indican que la estrella catapultada podría arrastrar consigo a sus planetas durante la travesía cósmica. La captura gravitacional de la otra estrella por el agujero negro podría liberar a los planetas de su atadura con ella, y el resultado sería que esos planetas saldrían despedidos a gran velocidad, en un viaje potencialmente capaz de llevarles fuera de la galaxia.
Un planeta hiperveloz típico comenzaría su carrera siendo acelerado hasta una velocidad de entre 11 y 16 millones de kilómetros por hora (entre 7 y 10 millones de millas por hora). Sin embargo, unos pocos de ellos podrían alcanzar velocidades mucho mayores si se dieran las condiciones adecuadas, pudiendo llegar nada menos que a unos 48 millones de kilómetros por hora (30 millones de millas por hora). A esa velocidad tremenda se tarda unas 5 horas en recorrer la distancia que separa a Marte del Sol, alrededor de 16 horas para cubrir la existente entre éste y Júpiter, y unos 4 días para recorrer la distancia entre el Sol y el planeta más distante de nuestro sistema solar.
Los sistemas de observación actualmente disponibles no pueden detectar a un planeta hiperveloz solitario, debido a la escasísima luz que cabe esperar que emita tal astro, y también por la gran distancia que seguramente le separe de la Tierra. Sin embargo, los astrónomos sí podrían detectar a un planeta compañero de una estrella hiperveloz en el vecindario de nuestra galaxia, mediante la estrategia de vigilar el brillo de la estrella para comprobar si se atenúa periódicamente de un modo que delate la presencia de un planeta que gira en torno a la estrella y que oscurece un poco su brillo estelar al pasar justo entre ella y la Tierra y taparnos un poco esa luz estelar. Por otra parte, los planetas hiperveloces que viajan con su estrella deben ser bastante más abundantes que los que viajan solos.
Gracias a su gran velocidad, los planetas del tipo hiperveloz pueden ser capaces de vencer al campo gravitatorio galáctico y escapar de la Vía Láctea o de la galaxia donde se formaron, convirtiéndose finalmente en viajeros del vacío intergaláctico.

En la investigación también ha trabajado Gary Wegner del Dartmouth College.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

Absorción de humedad atmosférica en ciertos suelos, ¿microhábitats acuosos viables en Marte?

GEOLOGÍA

Manchas de humedad en los Valles Secos de McMurdo. (Foto: Joseph Levy, Oregon State University)

Los Valles Secos de McMurdo en la Antártida son un frío desierto polar, y aún así sus suelos arenosos presentan frecuentemente zonas húmedas en la primavera, a pesar de que no se hayan derretido los hielos ni llueva en absoluto.
Un nuevo estudio revela que los suelos salados de la región atrapan humedad de la atmósfera. El hallazgo plantea la posibilidad de que tal proceso pueda tener lugar también en Marte o en otros planetas, con el consiguiente aumento en las probabilidades de existencia de vida en esos mundos.
Hace falta una combinación adecuada de sales del tipo correcto, y suficiente humedad, para que el proceso funcione, pero esos ingredientes están presentes en muchas áreas desérticas de la Tierra, y también en Marte.
Los suelos en esa zona antártica tienen una cantidad perfecta de sales, provenientes de la brisa marina húmeda del litoral y de antiguos fiordos que inundaron la región. Las sales de los copos de nieve también se depositan en los valles y pueden formar áreas de tierras muy saladas. Con las sales correctas, y la humedad suficiente, estos suelos salados atrapan el agua directamente del aire.
Con cloruro de sodio (sal común de cocina), basta un día con una humedad relativa del 75 por ciento para lograr atrapar agua del aire. Pero con cloruro de calcio, incluso en un día gélido, sólo se necesita un nivel de humedad por encima del 35 por ciento para activar el mecanismo.
Una vez que se ha formado en el suelo una mancha de agua muy salada a partir del vapor de la atmósfera, esa mancha permanecerá absorbiendo vapor de agua hasta que se equilibre con la atmósfera.
El equipo del geólogo Joseph Levy, de la Universidad Estatal de Oregón, Andrew Fountain de la Universidad Estatal de Portland, así como Kathy Welch y W. Berry Lyons de la Universidad Estatal de Ohio, las tres instituciones en Estados Unidos, ha dictaminado que, en la región antártica estudiada, los suelos que atrapan agua mediante este fenómeno presentan de 3 a 5 veces más agua que las tierras circundantes, y además están llenos de materia orgánica, incluyendo microbios. El contenido elevado de sal también hace bajar la temperatura de congelación del agua subterránea, por lo que continúa absorbiendo humedad del aire cuando otras áreas húmedas en los valles comienzan a congelarse en el invierno.
Aunque en Marte, por regla general, la humedad es más baja que en la mayor parte de la Tierra, los análisis han mostrado que es suficiente para alcanzar los valores críticos que Levy y sus colegas han documentado. Los suelos salados también están presentes en el Planeta Rojo. Por tanto, en Marte puede operar el fenómeno descrito, y eso eleva las probabilidades de la presencia de vida en ese mundo.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

Estructura fractal oculta en la música

MATEMÁTICAS

Hay una fórmula matemática que gobierna los patrones rítmicos por los que se rige toda pieza musical mínimamente convencional y capaz de hacer que la música sea percibida por el cerebro humano como placentera. (Foto: McGill U.)

Un equipo de investigación ha completado el análisis de las partituras de cerca de 2.000 composiciones musicales escritas por más de 40 compositores durante los últimos 400 años, en una gran variedad de géneros musicales occidentales.
Este análisis ha permitido descubrir una fórmula matemática que gobierna los patrones rítmicos por los que se rige toda pieza musical mínimamente convencional.
Una de las cosas que en las últimas dos décadas han constatado musicólogos, psicólogos y otros estudiosos de la física y las matemáticas subyacentes en la música, es que la distribución tonal y la distribución de volumen siguen en la música patrones matemáticos predecibles.
El ritmo es incluso más importante para que disfrutemos la música: Tal como argumenta uno de los autores del nuevo estudio, el Dr. Daniel Levitin de la Universidad McGill en Canadá, el ritmo es el primer patrón musical al que responden los bebés, y también es lo que hace que la gente sienta el impulso de ponerse a bailar, así que no es ninguna sorpresa comprobar ahora que el ritmo también se rige por una fórmula matemática similar.
El equipo de Levitin y Vinod Menon de la Universidad de Stanford en Estados Unidos ha constatado que todas las composiciones musicales analizadas por ellos comparten la misma cualidad fractal. En las piezas musicales técnicamente bien compuestas, la estructura temporal más grande está hecha de construcciones repetitivas con sus propias estructuras temporales de corto plazo. A la vez, los investigadores también han descubierto que cada compositor tiene una firma rítmica propia muy particular.
"Éste fue uno de los hallazgos más inesperados e interesantes de nuestra investigación", confiesa Levitin. Los patrones rítmicos de Mozart resultan ser los menos predecibles, en tanto que los más predecibles son los de Beethoven. Los de Monteverdi y los de Joplin resulta que son casi idénticos, superponiéndose las distribuciones de ritmo.
Pero, de todas formas, cada compositor tiene su propia firma rítmica distintiva que es posible determinar y reconocer.
Los resultados de esta nueva y llamativa investigación también sugieren que el ritmo puede desempeñar un papel aún más importante que el del tono al transmitir el estilo distintivo de un compositor.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

Nuevo proceso químico para hacer al grafeno más apto para la electrónica

QUÍMICA

Estructura atómica del grafeno. (Imagen: Northwestern U.)

Un equipo de investigadores ha desarrollado un nuevo método para alterar químicamente al grafeno. Este invento constituye un gran avance hacia la creación de una electrónica más rápida, más delgada y más flexible.
Altamente deseado por sus muchos atributos prometedores, el grafeno es una retícula de átomos de carbono, de un átomo de espesor, que recuerda a la estructura de celdillas de un panal de miel. El grafeno posee una resistencia y una conductividad excepcionales.
Entre las numerosas posibles aplicaciones del grafeno, destacan las del sector de la electrónica: Muchos expertos creen que este singular material podría rivalizar con el silicio, transformando los circuitos integrados y propiciando la fabricación de ordenadores, teléfonos móviles y otros dispositivos electrónicos portátiles, con mejores prestaciones, incluyendo una mayor velocidad de procesamiento.
Sin embargo, antes de que todo eso se haga realidad, los investigadores deben aprender a ajustar del modo adecuado las propiedades electrónicas del grafeno, un reto nada fácil teniendo en cuenta los grandes obstáculos relativos a la propia naturaleza del material que deberán ser superados. A diferencia de los semiconductores como el silicio, el grafeno puro no es un material en el que se pueda detener fácilmente el flujo de la corriente eléctrica. Por consiguiente, el grafeno puro no es apropiado para los circuitos digitales de los que están hechos casi todos los chips convencionales.
Para superar este problema y hacer al grafeno más funcional, investigadores de muchas partes del mundo están examinando métodos para alterar químicamente el material. La estrategia predominante es el método de Hummers, un proceso desarrollado en la década de 1940 que también sirve para oxidar al grafeno. No obstante, este método depende de ácidos muy agresivos que pueden dañar de manera irreversible la propia estructura de la retícula del grafeno.
El equipo de Mark C. Hersam, profesor de ciencia e ingeniería de los materiales en la Universidad del Noroeste, Estados Unidos, ha desarrollado recientemente un nuevo método para oxidar el grafeno sin los daños colaterales ejercidos por el método de Hummers. El nuevo proceso de oxidación también es reversible, lo que permite una mayor capacidad de afinar las propiedades resultantes del grafeno químicamente modificado.
El material que resulta de someter el grafeno puro al nuevo proceso posee un alto grado de homogeneidad química. Las mediciones espectroscópicas demuestran que las propiedades electrónicas del grafeno varían en función de la cobertura de oxígeno.
Todo sugiere, en definitiva, que este nuevo método puede resultar ideal para ajustar con la precisión necesaria las propiedades de numerosos dispositivos hechos de grafeno.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

Celulosa más fácil de procesar en la elaboración de biocombustibles

BIOLOGÍA

La pared celular vegetal es uno de los rasgos que más distingue a los vegetales frente a los animales. (Foto: Amazings / NCYT / MMA)

Junto a la fotosíntesis, la pared celular vegetal es uno de los rasgos que más distingue a los vegetales frente a los animales. Una molécula estructural, la celulosa, es necesaria para fabricar estas paredes. La celulosa es sintetizada en un estado semicristalino que es vital para el papel que desempeña en el funcionamiento de la pared celular, pero se sabe poco sobre los mecanismos que controlan su cristalinidad.
Una nueva investigación, efectuada por expertos argentinos, estadounidenses y canadienses, ha permitido obtener información clave sobre este proceso, así como dar con un medio para reducir la cristalinidad de la celulosa, la cual es un importante obstáculo en el desarrollo de procesos comercialmente viables para elaborar biocombustibles.
Por regla general, las cadenas de azucares individuales que componen a la celulosa se enlazan entre sí creando una fibra semicristalina. Esta estructura cristalina da a la celulosa sus propiedades mecánicas esenciales, tales como una rigidez adecuada y una notable resistencia a las tensiones estructurales. Esta estructura también es responsable de la resistencia de la celulosa a procesos de "digestión", una resistencia que constituye una barrera muy difícil para los intentos de usar la celulosa como materia prima a partir de la cual producir combustible líquido a un costo razonable.
El equipo de José Estévez de la Universidad de Buenos Aires en Argentina, David Ehrhardt y Ryan Gutiérrez del Instituto Carnegie de Ciencia de Estados Unidos, Chris Somerville de la Universidad de California en Berkeley, Seth Debolt de la Universidad de Kentucky en Estados Unidos, y Dario Bonetta de la Universidad de Ontario en Canadá, ha descubierto que dos mutaciones en genes, CESA1 y CESA3, tienen como resultado la producción de celulosa con una menor cristalinidad. Esta celulosa también puede ser "digerida" con mayor facilidad en el proceso requerido para liberar azúcares de la celulosa de modo que puedan ser convertidos en combustibles útiles.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

La sepia es el animal con la mayor agudeza visual para la polarización

ZOOLOGÍA

Sepia. (Foto r Shelby Temple, University of Bristol)

La sepia, y su primos evolutivos el calamar y el pulpo, ven facetas de la luz, incluyendo la polarización, que son invisibles para los humanos, lo cual les da un canal de comunicación secreto.
Un nuevo estudio revela ahora que la sepia o jibia es mucho más sensible a la polarización de lo que se pensaba.
Al igual que el color y la intensidad, la polarización es una faceta de la luz que puede ofrecer a los animales información sobre el mundo que les rodea. Entre otras cosas, puede ayudarles a encontrar y atrapar presas gracias a que mejora la claridad de las imágenes bajo el agua.
Los investigadores, de la Universidad de Bristol en el Reino Unido, y la de Queensland en Australia, realizaron un examen ocular a la sepia, que en vez de servir para medir su agudeza visual en los parámetros típicos de un examen ocular para humanos, sirvió para medir cuán pequeñas eran las diferencias mínimas en el ángulo de polarización que podía detectar la sepia.
Como los investigadores no podían preguntarles a las sepias qué podían ver, aprovecharon los cambios de color que usa para camuflarse, como vía para comprobar si los animales podían detectar los estímulos polarizados.
El equipo de Shelby Temple, experto en ecología de la visión en la Universidad de Bristol, modificó monitores LCD de ordenador para que mostraran cambios en la polarización en vez de cambios en el color, y luego reprodujeron vídeos de objetos amenazantes acercándose, y observaron si se producían cambios en los patrones de color de la piel de las sepias a fin de determinar si éstas podían ver los pequeños cambios en la polarización que permitían detectar la aproximación de los objetos amenazantes. Las sepias cambiaron de color en todas las ocasiones, y respondieron incluso a los movimientos más leves, lo cual demuestra que eran capaces de ver los cambios en las imágenes aún cuando la diferencia de polarización era muy pequeña.
De hecho, las sepias fueron mucho más sensibles de lo que los científicos esperaban. Antes se pensaba que la sensibilidad a la polarización estaba limitada a diferencias de entre 10 y 20 grados aproximadamente, pero Temple y sus colaboradores han comprobado que la sepia puede responder a diferencias mucho más pequeñas, de hasta un grado.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

¿Circulación automatizada sin semáforos ni señales de tráfico?

COMPUTACIÓN

Peter Stone. (Foto: Wyatt McSpadden)

Tal vez, las intersecciones del futuro no necesitarán de semáforos ni de señales de tráfico, a pesar de ser recorridas en todas direcciones por un denso tráfico de automóviles. La clave para este portento sería la implantación de vehículos con piloto automático y un sistema global de control de tráfico.
Este escenario, presentado en bastantes historias de ciencia-ficción, podría acabar convirtiéndose en real en algunas ciudades más pronto de lo esperado, si prospera una línea de investigación en la que trabaja Peter Stone, profesor de ciencias de la computación en la Universidad de Texas en Austin.
"Un futuro en el que estemos sentados leyendo nuestro periódico en el asiento trasero del automóvil mientras éste nos conduce sin esfuerzo por las calles e intersecciones de una ciudad no está tan lejos", sostiene Stone.
La investigación de Stone se centra en crear sistemas de computación con inteligencia artificial, y está desarrollando algunos de los sistemas que se necesitan para hacer realidad la conducción automatizada. Por ejemplo, Stone y sus colaboradores crearon hace varios años un automóvil autónomo, llamado Marvin, en cooperación con la compañía Austin Robot Technology.
Stone subraya el hecho de que los ordenadores hoy ya pueden pilotar un avión de pasajeros con tanta fiabilidad (al menos en situaciones normales de vuelo) como un piloto humano experto. También subraya la aparente contradicción de que, a diferencia de los pilotos de avión, los conductores de automóviles y otros vehículos terrestres similares aún deban basarse en su conducción manual para todas las maniobras, lo que a veces puede entrañar peligros.
Stone confía en que, poco a poco, los automóviles, camiones, furgonetas y otros vehículos comparables incorporen sistemas de piloto automático, que cada vez abarquen más maniobras y facetas de la conducción.
Sin embargo, las carreteras están mucho menos despejadas que los cielos. Debido a esto, una vez que los vehículos autónomos sean numerosos, se necesitará coordinarlos en las calles.
Con ese fin, Stone está desarrollando sistemas automatizados de control de intersecciones que harán que los viajes en automóvil sean más seguros y rápidos.
En su nuevo sistema, el piloto automático de cada vehículo autónomo avisa para reservar espacio y tiempo con antelación al aproximarse a una intersección. Entonces, el dispositivo que en cada cruce ejerce labores comparables a las de un semáforo pero mucho más sofisticadas, aprueba la petición y el vehículo realiza la maniobra de cruzar por la intersección. Con una buena coordinación, esta forma automatizada de controlar el tráfico agiliza la circulación de todos los vehículos implicados, que no deberían tener que detenerse y ponerse en marcha sino sólo reducir un poco su velocidad.
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=j0fYERuJ2vw&feature=player_embedded[/youtube]

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

Detectan a 6.500 años-luz la presencia de grandes cantidades de partículas sólidas hechas de buckybolas

ASTROQUÍMICA

Representación artística de buckybolas en el espacio. (Foto: NASA/JPL-Caltech)

Se ha descubierto la existencia de buckybolas en estado sólido en el espacio. Antes de este descubrimiento, estas singulares esferas microscópicas de carbono sólo se habían encontrado en el cosmos en forma de gas.
Las buckybolas llevan este nombre por su parecido con las cúpulas geodésicas del arquitecto e inventor Richard Buckminster Fuller. Se componen de 60 átomos de carbono dispuestos en una esfera hueca, como un balón de fútbol. Su inusual estructura los hace candidatos ideales para aplicaciones eléctricas y químicas en la Tierra, incluyendo materiales superconductores, medicinas, purificación de agua y blindajes.
Valiéndose de datos obtenidos por el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, el equipo de Nye Evans, de la Universidad de Keele en el Reino Unido, ha detectado vestigios de la existencia de pequeños granos de materia sólida hechos de buckybolas aglutinadas.
Los investigadores encontraron estas partículas en torno a un par de estrellas conocidas como "XX Ophiuchi", a 6.500 años-luz de la Tierra, y las detectaron en una cantidad suficiente como para llenar el equivalente en volumen a 10.000 montes Everest.
Los granos detectados son minúsculos, mucho más pequeños que el grosor de un cabello, pero cada uno podría contener millones de buckybolas amontadas unas sobre otras.
Las buckybolas se detectaron definitivamente en el espacio por primera vez con el Spitzer en 2010. El Spitzer identificó más tarde las moléculas en diferentes ambientes cósmicos. Incluso las encontró en cantidades asombrosas, el equivalente en masa a 15 veces la de nuestra Luna, en una galaxia cercana conocida como Pequeña Nube de Magallanes.
En todos los casos, las moléculas estaban en forma de gas. El reciente descubrimiento de partículas sólidas hechas de buckybolas demuestra la gran abundancia de buckybolas en algunos ambientes estelares.
El equipo de investigación ha sido capaz de identificar la forma sólida de las buckybolas en los datos del Spitzer, ya que poseen una firma espectroscópica peculiar, que resulta diferenciable de la firma propia de la forma gaseosa.
Este hallazgo sugiere que las buckybolas están aún más extendidas en el espacio que lo indicado por los resultados anteriores del Spitzer, tal como subraya Mike Werner, del equipo científico del Spitzer en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California. "Pueden ser una forma importante de carbono, un bloque de construcción esencial para la vida, en muchas partes del cosmos".
En la investigación también han trabajado científicos de la Universidad de Lancashire Central en el Reino Unido, así como de la de Minnesota, la Estatal de Luisiana, y la Estatal de Arizona, en Estados Unidos éstas tres, así como otras instituciones.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

Descubren las bases moleculares de dos grupos sanguíneos raros

BIOLOGÍA

Bryan Ballif. (Foto: Joshua Brown)

Mucha gente está familiarizada con los grupos sanguíneos más comunes, y sabe de la existencia de tipos como el A, el B, el AB y el O. Incluso sabrá que el grupo sanguíneo puede ser Rh positivo o negativo. Pero, ¿ha oído usted hablar de un tipo de sangre que recibe el nombre de Langereis? ¿O del tipo denominado Junior? ¿Y si además son positivo o negativo? La mayoría de las personas jamás ha oído hablar de estas clases de sangre. Y sin embargo, este conocimiento podría ser una cuestión de vida o muerte.
Aunque los problemas de transfusión relacionados con los tipos de sangre Langereis y Junior son raros en todo el mundo, varios grupos étnicos están en riesgo. Se cree que más de 50.000 japoneses son Junior negativo y pueden surgir problemas en las transfusiones sanguíneas o incompatibilidades madre-feto. Aun así, la base molecular de esos dos tipos de sangre era un misterio, hasta ahora.
El equipo del biólogo Bryan Ballif de la Universidad de Vermont, en Estados Unidos, ha descubierto dos proteínas, en los glóbulos rojos, responsables de estos tipos de sangre poco conocidos. Se trata de proteínas de transporte especializadas cuyos nombres son ABCB6 y ABCG2.
Sólo 30 proteínas habían sido identificadas anteriormente como responsables de un tipo básico de sangre, pero la lista llega ahora a 32.
Las anteriores proteínas de grupo sanguíneo que fueron descubiertas, corresponden a un hallazgo de hace casi una década.
Aparte de la clasificación típica de grupos sanguíneos mediante el sistema ABO y el Rh, la Sociedad Internacional de Transfusión de Sangre reconoce 28 tipos adicionales de sangre, con nombres como por ejemplo Duffy, Kidd, Diego y Lutheran. Pero no estaban ni Langereis ni Junior en esta lista. Aunque los antígenos para los tipos de sangre Junior y Langereis (o Lan) se identificaron décadas atrás en mujeres embarazadas que tenían dificultades para portar en su útero a los bebés con tipos de sangre incompatibles, la base genética de estos antígenos se desconocía, hasta ahora. Por lo tanto, muy pocas personas sabían si son Langereis o Junior, positivo o negativo.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

¿Vida en Encélado, una luna de Saturno?

ASTROBIOLOGÍA

Los "géiseres" que expulsan partículas de hielo son abundantes cerca del polo sur del astro. Foto: NASA/JPL / Space Science Institute.

Aunque durante mucho tiempo, de entre las lunas de Saturno, ha sido Titán la que más expectativas ha levantado entre los astrobiólogos y el público en general como satélite con probabilidades de albergar vida, algunos hallazgos recientes sobre Encélado abren la fascinante posibilidad de que ese mundo albergue formas de vida microbiana.
En varias ocasiones en que la sonda espacial Cassini ha sobrevolado Encélado, ha sido posible vislumbrar cosas que alimentan esa idea. Una de tales ocasiones ha sido durante el sobrevuelo efectuado hace varios días, concretamente el 27 de Marzo. En este sobrevuelo, la Cassini descendió hasta una altitud de tan sólo unos 74.000 metros (alrededor de 46 millas) sobre la superficie del polo sur de esa enigmática luna.
Esos sobrevuelos han revelado una notable abundancia de "géiseres" que expulsan moléculas de agua. Esos surtidores se abastecen a partir de lo que parece ser un vasto mar subterráneo. Los géiseres, que conducen el material saliente a través de fisuras en la corteza de hielo del astro, podrían delatar la existencia de una zona habitable en Encélado.
Por las fisuras de Encélado se liberan grandes cantidades de hielo. Foto: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA.
Más de 90 géiseres de todos los tamaños cerca del polo sur de Encélado expulsan vapor de agua, partículas de hielo y compuestos orgánicos hasta una altura considerable. La Cassini ha volado varias veces a través de una tenue nube de material formada por la acción de los géiseres. Una de estas ocasiones ha sido el pasado 27 de Marzo. Cruzar por esa nube le ha permitido a la nave analizar la composición básica del material. El equipo de Carolyn Porco, jefa del grupo científico de gestión de imágenes de esa sonda espacial de la NASA, ha comprobado que aparte de agua y material orgánico, hay sal en las partículas de hielo. Y su salinidad es la misma que la de los océanos de la Tierra.
Con 505 kilómetros de diámetro, Encélado es casi siete veces más pequeño que la Luna de la Tierra. Pero a diferencia de nuestro satélite natural, Encélado está cambiando continuamente, como se deduce de los chorros de sus géiseres de hielo y agua líquida, que son probablemente el resultado del calor y la presión existentes en sus profundidades. La fuente indirecta de ese calor interno de Encélado parece ser Saturno. El tirón gravitatorio de Saturno genera fuertes tensiones estructurales en esa luna, hasta el punto de que la forma de Encélado cambia sutil pero perceptiblemente de forma a diario a medida que recorre su órbita en torno a Saturno. Esas tensiones y deformaciones generan calor.
La superficie de Encélado es bastante joven, posiblemente de menos de 100 millones de años de edad. Es la sexta luna más grande conocida de las que giran alrededor de Saturno. El astrónomo William Herschel descubrió este satélite en 1789.
La superficie de hielo de Encélado incluye áreas de llanuras suaves, las "fumarolas" de hielo (aberturas en el terreno helado por las que surge el material interno), y largas líneas de fracturas en su polo sur. Las fracturas son la fuente de los penachos de partículas de hielo expelidos por el astro.
Porco cree que este singular satélite, con su aparente mar subterráneo de agua líquida, su materia orgánica, y la fuente de energía térmica derivada de esas deformaciones y tensiones estructurales constantes, podría albergar en el subsuelo el mismo tipo de vida que existe en ambientes comparables de la Tierra. Los ecosistemas que Encélado acaso posea se podrían parecer a los que alberga la Tierra a gran profundidad. En zonas subterráneas de rocas volcánicas de la Tierra, el calor y el agua líquida son abundantes. Las formas de vida en estas rocas terrestres subsisten del hidrógeno (liberado por reacciones entre el agua líquida y las rocas calientes) y del dióxido de carbono, y producen metano, el cual es reciclado, volviendo a dar lugar a hidrógeno. Y todo ello ocurre en ausencia total de luz solar o de cualquier producto generado por ella.
Pese a todo, lo que hace único a Encélado es que su zona habitable es de acceso muy fácil para los análisis químicos. Debido a la baja gravedad de ese astro, los géiseres son capaces de lanzar material a una altura suficiente como para que la Cassini tome muestras. Si hay vida, sería factible atrapar microorganismos desde el espacio, durante un sobrevuelo de un vehículo espacial. O también en la superficie, donde algunas de las partículas expulsadas acaban cayendo.
Esto abre la fascinante posibilidad de que el astro donde más fácil sea detectar vida, en caso de haberla, sea Encélado. Tal como subraya Porco, la nieve que circula a gran altitud o se deposita en la superficie de Encélado podría albergar microorganismos. En definitiva, no habría que taladrar a través de kilómetros de hielo, ni excavar a gran profundidad en terrenos rocosos, ni enfrentarse a tantos otros obstáculos como exige la búsqueda de vida en otros astros del sistema solar.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

La extraña existencia de telurio en el universo hace casi 12.000 millones de años

ASTROQUÍMICA

Cristal de telurio de gran pureza. (Foto: MIT)

Hace casi 13.700 millones de años, el universo estaba hecho sólo de hidrógeno, helio y trazas de litio, subproductos del Big Bang. Unos 300 millones de años después, surgieron las primeras estrellas, creando elementos químicos adicionales por todo el universo. Desde entonces, las gigantescas explosiones estelares conocidas como supernovas, han esparcido por el universo cantidades distintas de carbono, oxígeno, hierro y del resto de los 94 elementos naturales de la tabla periódica.
Hoy, las estrellas y cuerpos planetarios se forman incorporando, en cantidades variables, esos elementos, ya que el material de construcción del que se forman proviene en buena parte del gas que las supernovas han enriquecido con elementos a través del tiempo y de sucesivas generaciones de estrellas.
Durante los últimos 50 años, los científicos han estado analizando estrellas de diversas edades, a fin de rastrear la evolución de los elementos químicos en el universo e identificar los fenómenos astrofísicos que los crearon.
Ahora, por vez primera, se ha detectado telurio, el elemento número 52 de la tabla periódica, en tres estrellas muy antiguas, ubicadas a varios miles de años-luz, en el halo de la Vía Láctea. Un detallado análisis espectrográfico ha permitido identificar la presencia de este elemento, que apareció probablemente hace más de 12.000 millones de años, en la época en que se formaron esas tres estrellas.
El equipo de científicos que ha hecho el hallazgo, pertenecientes al MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) en Estados Unidos, y a otras instituciones, ha detectado trazas de este frágil elemento semiconductor, que es muy escaso en la Tierra, en esas tres estrellas que tienen una antigüedad de casi 12.000 millones de años.
Lo descubierto por el equipo de la astrofísica Anna Frebel, del MIT, y la astrónoma Jennifer Johnson de la Universidad Estatal de Ohio, apoya la teoría de que el telurio, junto con elementos aún más pesados de la tabla periódica, probablemente se originó a partir de un tipo muy raro de supernova durante un rápido proceso de fusión nuclear.

Perfil · Registrado: 22/01/2008 Gracias: 1034/226 Mensajes 74395

Avances en microscopía de fuerzas atómicas mejoran la resolución nanométrica

NANOTECNOLOGÍA

(Imagen: Ricardo García/CSIC)

Un equipo del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en España, ha impulsado el desarrollo de un nuevo método de microscopía de fuerzas atómicas, un instrumento mecano-óptico empleado en nanociencia y nanotecnología para tomar imágenes de los átomos y las moléculas de la superficie de un material. La técnica, cuya patente ya está en fase de explotación comercial, aparece en el último número de la revista Nature Nanotechnology.
Una micropalanca que tiene en su extremo una punta muy afilada es la principal característica de un microscopio de fuerzas, una herramienta que surgió hace 25 años para “escanear” la superficie de un material y examinar el modo en que sus átomos y moléculas están colocados. En la técnica convencional, esa micropalanca se hace vibrar a una frecuencia dada.
Ahora, “lo que nosotros hemos desarrollado es un microscopio de fuerzas bimodal que, a diferencia del convencional, introduce la excitación y detección de dos frecuencias de resonancia de la punta del microscopio", aclara el investigador del Instituto de Microelectrónica de Madrid (CSIC) Ricardo García, coordinador del método. "Al excitar y detectar dos frecuencias se multiplican por dos los canales de información, lo que implica que, de forma simultánea, pueden obtenerse imágenes de diferentes propiedades de la muestra”.
El nuevo desarrollo permite reconstruir con mayor fidelidad la topografía y las propiedades mecánicas del material examinado. “La técnica bimodal aumenta la capacidad para recoger y separar información sobre la muestra. Además, es menos invasiva porque se ejercen fuerzas más pequeñas sobre el material durante la observación”, agrega García.
El artículo, publicado en Nature Nanotechnology, describe las contribuciones más relevantes del nuevo tipo de microscopía de fuerzas basado en la multifrecuencia, que permite abordar problemas relevantes en energía y nanomedicina. Por ejemplo, se menciona cómo a través de la medición de las propiedades nanomecánicas de diversas células es posible desarrollar nuevos métodos que detecten las primeras etapas de la migración de células cancerígenas.
“Un aspecto muy novedoso de las técnicas de multifrecuencia es su versatilidad. Por una parte, pueden proporcionar con resolución casi molecular medidas de propiedades mecánicas de proteínas en medios casi fisiológicos y escalas de tiempo de milisegundos. Otras aplicaciones aprovechan la sensibilidad y resolución de estas microscopías para caracterizar y mejorar las prestaciones de las baterías de litio”, señala el investigador.

Fuente: CSIC

Autor Tema: FORO-CIENCIA (Leído 868124 veces)

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

Re: FORO-CIENCIA

GoogleTagged