Autor Tema: FORO-CIENCIA (Leído 867988 veces)

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Buscando nudos en el tejido del espacio

ASTROFÍSICA

Si se consigue detectar nudos en el tejido del espacio, eso proporcionaría una información valiosísima sobre la forma en que opera la naturaleza a energías enormes. (Foto: UCL)

Algunas teorías sobre el universo primordial predicen la existencia de nudos en el tejido del espacio, conocidos también como "texturas cósmicas", los cuales podrían ser identificados observando la luz del fondo cósmico de microondas, la radiación de fondo remanente dejada por el Big Bang.
Utilizando los datos del satélite WMAP de la NASA, unos investigadores del University College de Londres, el Imperial College de Londres y el Instituto Perimeter de Física Teórica en Canadá, han realizado la primera búsqueda de nudos cósmicos en todos los sectores del cielo, sin encontrar por ahora evidencia de tales nudos en el espacio.
A medida que el universo se enfrió, experimentó una serie de transiciones de fase, en un fenómeno comparable en ciertos aspectos a la transformación del agua líquida en hielo al congelarse. Muchas transiciones de fase pueden ocurrir de manera heterogénea en el espacio afectado, y esta idea ha dado pie a teorías que proponen la existencia de imperfecciones o nudos en el espacio.
Si se produjeron en la infancia del universo, los nudos cósmicos pudieron interactuar con la luz del fondo cósmico de microondas, dejando un conjunto de puntos calientes y fríos característicos. Si se detectan, dichas huellas darían una información muy valiosa sobre los tipos de transiciones de fase que se produjeron cuando el universo tenía una fracción de segundo de edad. Lograr obtener este conocimiento tendría repercusiones importantísimas para la física de partículas.
En 2007, un estudio aportó una sugerente pista sobre un punto anómalo, conocido como el Punto Frío, en el fondo cósmico de microondas. Ese punto podría deberse a un nudo cósmico. Será difícil aclarar más allá de toda duda si un nudo cósmico es o no la causa. Lo que sí se ha conseguido ahora, gracias a los resultados del nuevo estudio realizado por el equipo de Stephen Feeney (University College de Londres) y Matt Johnson (Instituto Perimeter), es descartar algunas de las posibilidades propuestas por las diferentes teorías, al no haberse detectado nudos cósmicos en los análisis que deberían haber delatado la presencia de algunos si fuesen correctas determinadas suposiciones ofrecidas por algunas de esas teorías.
Aunque no hay evidencia de nudos cósmicos en los datos del WMAP, aún no está dicha la última palabra sobre la cuestión entro de unos pocos meses, los investigadores tendrán acceso a datos mucho mejores, procedentes del satélite Planck.
Si finalmente en los datos del Planck se logra encontrar evidencias de la existencia de nudos cósmicos, o por el contrario esos datos obligan a descartar más posibilidades sobre su existencia derivadas de las teorías que se barajan, sólo el tiempo lo dirá.
Si se consigue detectar de manera inequívoca nudos en el tejido del espacio, eso proporcionaría una información valiosísima sobre la forma en que opera la naturaleza a energías enormes, y eso a su vez podría ayudar a resolver el debate científico sobre la unificación de las fuerzas físicas.

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La longitud de los brazos, ¿un motivo de que las mujeres necesiten antes que los hombres gafas para ver de cerca?

INGENIERÍA

La presbicia o "vista cansada" consiste en una pérdida de visión cercana que suele aparecer a partir de los cuarenta y tantos años de edad. (Imagen: Amazings / NCYT / JMC)

Bastantes estadísticas indican que las mujeres requieren gafas de visión cercana (o gafas o lentes de contacto bifocales o multifocales) antes que los hombres.
Según una investigación reciente, cuyos resultados han sido publicados en la revista académica Investigative Ophthalmology & Visual Science, de la Asociación para la Investigación en Visión y Oftalmología (ARVO por sus siglas en inglés), esta diferencia entre géneros es causada por factores distintos a la capacidad de los ojos para enfocar, tales como la longitud de los brazos, que tiende a ser mayor en los hombres, o la distancia de lectura preferida. Estos factores no oculares deberían ser tenidos en cuenta al recetar gafas o lentes de contacto para amortiguar los efectos de la presbicia, comúnmente referida como "vista cansada" y que consiste en la pérdida de visión cercana que suele aparecer a partir de los cuarenta y tantos años de edad.
La citada conclusión de que la mayor longitud de los brazos en los hombres con presbicia les facilita alejar más lo que sostienen en la mano a fin de verlo mejor, surge de un equipo de investigadores que han hecho un análisis de datos obtenidos en diversos estudios, a fin de comparar la incidencia y magnitud de la presbicia entre hombres y mujeres. Los investigadores subdividieron el análisis para determinar qué diferencias podrían existir entre el hombre y la mujer en lo referente a la presbicia.
Aunque los resultados de un subgrupo de estudios mostraron que no había diferencias significativas asociadas al género en la capacidad de los ojos para enfocar claramente objetos a distancias cercanas, el análisis global brindó evidencias de que las mujeres suelen necesitar gafas para visión cercana o bifocales con mayor graduación, en comparación con los hombres de edad similar.
Según el equipo de Adam Hickenbotham, de la Universidad de California en Berkeley, esta diferencia probablemente es consecuencia de diferencias en la distancia de lectura preferida o en la longitud de los brazos, puesto que las mujeres tienden a sostener lo que leen a menor distancia que los hombres.
ARVO es la organización de investigación sobre el ojo y la visión que más socios tiene en el mundo. Entre sus miles de miembros, figuran científicos de más de 80 naciones.

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España desarrolla la cámara del telescopio espacial ultravioleta WSO-UV

ASTRONÁUTICA

El telescopio espacial ultravioeta WSO-UV. (Imagen: UCM)

La Facultad de Ciencias Matemáticas de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) ha acogido una reunión del equipo del proyecto de telescopio espacial ultravioleta que se desarrolla en el marco de la operación conjunta hispano-rusa WSO-UV (World Space Observatory Ultraviolet). En este encuentro se ha aprobado la cámara para imagen ultravioleta ISSIS, desarrollada por España, que se instalará a bordo del observatorio.
Según los organizadores del encuentro, el telescopio WSO-UV tiene como objetivo central proveer a la comunidad científica de un observatorio multiuso en el dominio ultravioleta con una extensión hacia el óptico en modo imagen.
Este nuevo telescopio cubrirá el espacio dejado por el Hubble Space Telescope al final de su misión, convirtiéndose en el único observatorio astronómico para imagen y espectroscopía ultravioleta del planeta en el periodo 2014-2024, señalan.
El WSO-UV tiene un espejo primario de 170 cm, lo que permitirá obtener datos comparables en calidad y cantidad a la excepcional base de datos recolectada por el telescopio espacial Hubble.
La misión WSO-UV es un proyecto internacional liderado por la agencia espacial federal rusa ROSCOSMOS con una importante participación de España. A la cita están convocados los equipos científicos de Rusia (Institute of Astronomy, Russian Academy of Sciences – INASAN) y de España (Universidad Complutense de Madrid / AEGORA), así como los ingenieros de las empresas diseñadoras del telescopio y su instrumentación (SENER, por la parte española y Lavochkin Association por la parte rusa).
El objetivo es revisar el diseño de la cámara ISSIS (instrumento para imagen y espectroscopía sin rendija) una de las responsabilidades de la participación española en el telescopio. Además, España contribuye con una fracción del segmento terreno al proyecto, aseguran los responsables.
El WSO-UV se situará en una órbita geosíncrona de 36.000 kilómetros sobre la superficie terrestre, una órbita alta y poco afectada por la emisión ultravioleta de las capas altas de la atmósfera terrestre. Por comparación, el Hubble orbita 64 veces más abajo, a solo 560 kilómetros de la superficie de nuestro planeta. El WSO-UV será tele-operado desde tierra y su control se realizará desde dos centros de operaciones: uno situado en Rusia y otro en España.
El WSO-UV funcionará como un observatorio astronómico en el que la cámara ISSIS detectará fotones ultravioleta a través de dos detectores en los rangos ultravioleta cercano (NUV) y lejano (FUV). En este encuentro de los días 6 y 7 de junio se evaluaron las prestaciones del instrumento en relación a los requerimientos científicos y técnicos y se aprobó la primera versión de la metodología para los test en Tierra de calidad del instrumento. Este aspecto presenta grandes dificultades técnicas, puesto que tanto el instrumento como las fuentes de luz utilizadas para los test tienen que trabajar bajo condiciones tecnológicas muy exigentes.
Las directrices científicas de ISSIS incluyen contribuir al estudio de la formación de galaxias y en particular de la evolución de la Vía Láctea, el estudio de la física de acreción y flujos como motores de la astronomía y la exploración de atmósferas planetarias extrasolares así como los procesos astroquímicos en campos con fuerte presencia de radiación ultravioleta.
El lanzamiento al espacio del telescopio WSO-UV está previsto para el próximo lustro. En el futuro, la misión sustituirá las funciones de observación del Hubble y se convertirá en el único telescopio espacial capaz de observar el espectro ultravioleta, con un rendimiento que se prevé similar al que ofrece actualmente el telescopio de la NASA.

Fuente: Universidad Complutense de Madrid

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Hallan en Groenlandia vestigios del cráter de impacto más antiguo conocido

GEOLOGÍA

El círculo negro en el mapa indica el lugar del impacto. (Imagen: GEUS)

Se ha encontrado en Groenlandia un cráter de 100 kilómetros de diámetro, que es el resultado del impacto de un cometa o asteroide masivos, mil millones de años antes que cualquier otra colisión cósmica conocida contra la Tierra.
Los espectaculares cráteres de la Luna se formaron por impactos de asteroides y cometas hace entre 3.000 y 4.000 millones de años. La Tierra primigenia, con su masa gravitacional mucho mayor, debió experimentar aún más colisiones cósmicas en aquellos tiempos, pero las evidencias de ello han desaparecido como consecuencia de la erosión o por haberse hundido bajo rocas más jóvenes. El cráter anteriormente considerado como el más antiguo de la Tierra, se formó hace 2.000 millones de años, y las posibilidades de encontrar un impacto aún más arcaico se creían prácticamente nulas.
Sin embargo, un equipo del GEUS (el servicio de prospección geológica de Dinamarca y Groenlandia), con sede en Copenhague, la Universidad de Cardiff en Gales, Reino Unido, el Instituto de Ciencia Planetaria en Moscú, Rusia, y la Universidad de Lund en Suecia, ha hecho posible lo que muchos creían imposible.
Tras un programa detallado de trabajo de campo, financiado por el GEUS y la Fundación Carlsberg de Dinamarca, el equipo ha descubierto los restos de un gigantesco impacto sucedido hace 3.000 millones de años, cerca de la zona de Maniitsoq, en Groenlandia occidental.
Este singular descubrimiento implica que es factible estudiar hasta cierto punto los efectos de los cráteres formados en la Tierra casi mil millones de años antes de lo que se consideraba posible hasta ahora, tal como valora Iain McDonald de la Universidad de Cardiff, miembro del equipo de investigación.
Encontrar las huellas de ese impacto de tres mil millones de años atrás fue todo un reto, ya que en la zona no hay ninguna forma evidente de cráter (la típica forma de cuenco). En los tres mil millones de años que han transcurrido desde el impacto, la Tierra ha sido erosionada hasta unos 25 kilómetros de profundidad con respecto a la superficie original. Todas las partes externas de la estructura de impacto ya no están, pero los efectos de la onda expansiva se manifestaron hasta muy hondo en la corteza, alcanzando una profundidad mucho mayor que la alcanzada en otros impactos conocidos generadores de cráter, y debido a ello todavía son visibles para un ojo experto.
Sin embargo, debido a que nunca había sido posible observar los efectos de un impacto a estas profundidades, ha tomado casi tres años de arduo trabajo el obtener, combinar y reconocer todas las evidencias. "El proceso sería digno de una historia de Sherlock Holmes", ilustra significativamente McDonald. "Eliminamos lo imposible en términos de procesos terrestres convencionales, y quedó el gran impacto como única explicación de todos los hechos".
El cráter más grande y más antiguo conocido antes de este estudio, el cráter de Vredefort, de 300 kilómetros de diámetro y ubicado en Sudáfrica, tiene 2.000 millones de años de antigüedad y está fuertemente erosionado.
El equipo internacional de investigación lo ha dirigido Adam A. Garde del GEUS.

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Un fenómeno cósmico afectó a la Tierra en el año 774 de nuestra era

ARQUEOLOGÍA

Página de la Anglo-Saxon Chronicle. (Foto: Mary Evans Picture Library)

La crónica, en un texto antiguo, del avistamiento en el año 774 de una figura luminosa descrita como un crucifijo rojo en el cielo de Gran Bretaña, podría ser la clave para explicar los niveles anómalos de isótopos hallados en los anillos de crecimiento anual de viejos árboles japoneses.
El enigma científico comenzó a surgir cuando un grupo de investigadores en Japón encontró un pico en los niveles de carbono-14 de los anillos de crecimiento anual de cedros nipones, correspondiente al año 774 de nuestra era. Estos investigadores aventuraron que el carbono-14 extra probablemente derivó de un estallido de radiación de alta energía en la capa superior de la atmósfera terrestre.
Las crónicas de siglos pasados pueden ser a veces un depósito bastante útil de información científica, aunque describan los fenómenos de una manera pintoresca o incluso los presenten como hechos sobrenaturales. La digitalización de textos antiguos para ponerlos al alcance de cualquiera en internet es también una idea magnífica, ya que de este modo mucha gente puede dedicarles tiempo de análisis aunque se halle en el salón de estar de su casa a miles de kilómetros de donde está custodiado el original. Y alguno de los múltiples investigadores, ya sean profesionales o aficionados, que examinen esas crónicas digitalizadas, puede descubrir algo interesante en ellas.
Esto es lo que ha sucedido con el caso del misterio cósmico vislumbrado en esos árboles japoneses.
Jonathon Allen, que estudia bioquímica en la Universidad de California en Santa Cruz, se sintió intrigado al enterarse, a través de un podcast, de la citada investigación en Japón.
Deduciendo acertadamente que un fenómeno cósmico capaz de ejercer tal efecto en los árboles japoneses debería haber sido visible y ofrecer un aspecto llamativo, Allen se puso a buscar en textos antiguos digitalizados en internet. Tuvo suerte y encontró un texto con una referencia a un "crucifijo rojo" que apareció aquel año en el firmamento visible desde Gran Bretaña. La referencia al Crucifijo Rojo figura entre las entradas del siglo VIII de la Anglo-Saxon Chronicle (Crónica Anglosajona) del proyecto Avalon, una biblioteca online.

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Automóvil capaz de tomar el control, ¿primer paso hacia El Coche Fantástico?

INGENIERÍA

Es inevitable ver algunos paralelismos entre lo que está surgiendo de una nueva línea de investigación, y el entrañable KIT, el automóvil inteligente de la serie televisiva "Knight Rider", titulada "El Coche Fantástico", "El Auto Fantástico" o "El Auto Increíble" en algunos países, y protagonizada por David Hasselhoff.
En esa fascinante línea de investigación, un equipo de ingenieros ha desarrollado una especie de "copiloto" virtual con el que dotar a los automóviles de cierta inteligencia y capacidad de autonomía ante situaciones límite.
El vehículo equipado con este sistema se dejaría conducir como uno normal, pero ante un riesgo de colisión inminente u otro peligro ante el cual el conductor no estuviera reaccionando a tiempo, actuaría por su cuenta con un viraje repentino o haciendo lo que creyera la mejor opción para evitar un accidente.
La clave para esta providencial capacidad es un nuevo sistema semiautónomo de seguridad desarrollado por el equipo de Sterling Anderson, del Departamento de Ingeniería Mecánica del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, y Karl Iagnemma, del Grupo de Movilidad Robótica del MIT.
El sistema utiliza una cámara y un telémetro láser, instalados a bordo del vehículo, para identificar peligros en el entorno del automóvil.
El equipo de investigación y desarrollo ideó un algoritmo para analizar los datos e identificar zonas seguras, posibilitando así que el sistema pueda esquivar a otros automóviles en la carretera. El sistema permite a la persona que está al volante controlar el vehículo, y sólo toma el control él cuando el vehículo está a punto de salir de una zona segura.

[youtube]http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=ouQYfWxEmP8[/youtube]

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Nuevos fósiles refuerzan la hipótesis del meteorito en la extinción de los dinosaurios

PALEONTOLOGÍA

Reconstrucción de un titanosaurio en un paisaje de Coll de Nargó (Lleida). (Imagen: Óscar Sanisidro / Instituto Catalán de Paleontología Miquel Crusafont)

Un estudio liderado por la Universidad de Zaragoza, en España, refuerza la hipótesis de que la extinción de los dinosaurios pudo ser brusca y repentina (y no gradual) debido al impacto de un meteorito en la Tierra y al gran desajuste medioambiental originado. El trabajo del grupo de investigación Aragosaurus-IUCA muestra que los saurópodos (dinosaurios herbívoros, con cuello y cola largas y de andar cuadrúpedo), que vivieron al final del Cretácico en Europa, mantuvieron su diversidad hasta su extinción, hace unos 65 millones de años.
La revista científica Paleo 3 recoge en su última edición los resultados científicos obtenidos del análisis de los restos fósiles de saurópodos, y que han sido hallados en la zona conocida ahora como Pirineos.
En concreto, los investigadores han realizado un estudio pormenorizado de los huesos de fémur encontrados en yacimientos de los Pirineos y el sur y sureste de Francia, áreas que a finales del Cretácico formaban parte de una gran isla llamada Isla Ibero-Armoricana, en un antiguo archipiélago que existió en el sur de Europa.
El trabajo, liderado por investigadores del grupo Aragosaurus de Zaragoza, ha contado con la colaboración de científicos del Instituto Catalán de Paleontología Miquel Crusafont, Universidad Autónoma de Barcelona, Musée des Dinosaures (Francia), Museu de la Conca Dellà, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (Italia) y el Muséum National d’Histoire Naturelle d’Aix-en-Provence (Francia).
La extinción de los dinosaurios es uno de los hechos relevantes de la historia de la vida en la Tierra al relacionarse con el impacto de un gran objeto extraterrestre. Sin embargo, existen pocos lugares en el mundo en el que exista un registro fósil de dinosaurios coincidiendo con el límite del Cretácico, hace 65 millones de años.
La mayor parte de la información registrada hasta la actualidad se basaba en el abundante y bien conocido registro fósil de dinosaurios del oeste de Norteamérica. Lo que sucedió en el resto del mundo era bastante desconocido.
En el trabajo publicado se realiza por primera vez un estudio exhaustivo de los fósiles de dinosaurios saurópodos de Europa en los últimos millones de años del Cretácico. En este sentido, el artículo científico demuestra que los Pirineos es un lugar ideal para dar respuestas a si el impacto del asteroide fue la causa de la extinción de los dinosaurios o no.
El estudio expone nuevos datos sobre cuántos taxones de saurópodos vivieron en el sur de Europa en los últimos 6,5 millones de años antes de la extinción. Otro aspecto significativo del trabajo es la correlación y la datación de las localidades con fósiles de dinosaurios, hecho que ha permitido establecer una sucesión temporal de estos animales en la isla sur-europea. En ella, se ha comprobado que existieron diversas formas de saurópodos del grupo de los titanosaurios.
Además, los investigadores estudiaron una muestra amplia de fémures de dinosaurios saurópodos y han observado múltiples diferencias que apuntan a una destacada diversidad de formas en los últimos diez millones de años del Cretácico (Campaniense y Maastrichtiense).
Los saurópodos fueron diversos (al menos cuatro formas diferentes) a finales del periodo llamado Campaniense. En el siguiente periodo Maastrichtiense y en especial en su parte final, estos saurópodos mantuvieron su diversidad hasta la extinción final hace 65 millones de años. Es decir, el trabajo indica que por ahora no hay evidencias que muestren un declive en su diversidad al final del Cretácico antes de su extinción.

Fuente: Universidad de Zaragoza

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Dos galaxias vecinas de la nuestra casi colisionaron en el pasado

ASTRONOMÍA

Ilustración del puente de gas entre M31 y M33. (Foto: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF)

Dos de las galaxias vecinas de nuestra Vía Láctea pudieron pasar una muy cerca de la otra hace varios miles de millones de años, según los resultados del análisis de observaciones hechas con el radiotelescopio GBT, que además confirman la existencia de un flujo de gas de hidrógeno entre la galaxia de Andrómeda, también conocida como M31, y la galaxia del Triángulo, denominada asimismo M33.
Las dos galaxias, ubicadas respectivamente a 2,6 y 3 millones de años-luz de la Tierra, son miembros del Grupo Local de galaxias que incluye a nuestra Vía Láctea y a unas 30 galaxias más.
El "puente" de hidrógeno entre las galaxias fue descubierto en 2004 por unos astrónomos de los Países Bajos, pero otros científicos cuestionaron el descubrimiento por razones técnicas. Los resultados del análisis de las observaciones detalladas hechas con el altamente sensible radiotelescopio GBT, de la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos, confirman la existencia del puente, y muestran seis densas acumulaciones de gas en el puente.
Cuando las galaxias pasan una cerca de la otra, un resultado es la aparición de "estelas de marea" de gas extraído hacia el espacio intergaláctico en forma de largos flujos.
El equipo de Jay Lockman, del Observatorio Nacional de Radioastronomía de Estados Unidos (NRAO), cree muy probable que el hidrógeno observado entre M31 y M33 sea el remanente de una estela de marea que se originó durante una aproximación a corta distancia entre ambas galaxias, hace varios miles de millones de años.
En el análisis también han trabajado Spencer Wolfe y D.J. Pisano, ambos de la Universidad de Virginia Occidental, en Morgantown, así como Stacy McGaigh y Edward Shaya de la Universidad de Maryland en College Park, las dos instituciones en Estados Unidos.

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Relacionan energía y magnetismo 'oscuros'

ASTROFÍSICA

¿Existe un magnestismo 'oscuro' junto a la energía oscura? (Imagen: NASA Goddard Photo and Video)

Un estudio realizado por los investigadores José Beltrán Jiménez y Antonio López Maroto de la Universidad Complutense de Madrid, España, (el primero ahora en la Universidad de Ginebra) plantea la posibilidad de que la naturaleza de la energía oscura y la generación de campos magnéticos cosmológicos tengan un origen común.
En la descripción habitual de los campos electromagnéticos se utilizan cuatro componentes, dos se corresponden con fotones ordinarios (partículas de la luz), y otros dos –que no se detectan como partículas u ondas– con los llamados fotones temporales y longitudinales. Si no se considerara la expansión del universo, los fotones temporales cancelan exactamente las contribuciones de los longitudinales.
Los trabajos de Jiménez y Maroto muestran que esto no ocurre en contextos cosmológicos y que los componentes electromagnéticos podrían tener efectos observables. En concreto, la energía oscura podría entenderse como la contribución energética de fotones temporales con grandes longitudes de onda y, en el caso de longitudes de onda más pequeñas, podrían generar los campos magnéticos cósmicos que se observan.
El interrogante que se abre es si será posible detectar directamente estos nuevos componentes electromagnéticos, lo que podría arrojar algo de luz sobre la naturaleza de todo el 'sector' oscuro.
El trabajo, publicado en la revista Modern Physics Letters A y que este junio ha sido portada de New Scientist, introduce una perspectiva nueva en la cosmología, ciencia que trata de explicar la naturaleza de la energía oscura responsable de la expansión acelerada del universo, y la de la materia oscura que domina el contenido de galaxias y los cúmulos galácticos. En total, materia y energía oscuras constituyen más del 95% del contenido energético del universo.
La cosmología también busca un modelo cosmológico estándar capaz de explicar todos los campos magnéticos, tanto los relativamente intensos que contienen las galaxias como los de tamaños aún mayores descubiertos hace cinco años, no asociados a ningún objeto astrofísico y que podrían permear los grandes vacíos existentes entre cúmulos de galaxias.
El descubrimiento en 1998 de la expansión acelerada del universo cambió por completo la imagen del cosmos que, desde que Einstein presentara en 1915 su teoría de la relatividad general, había ido emergiendo lentamente a lo largo del siglo XX. Hasta entonces los científicos pensaban que, tras la explosión inicial, el universo había comenzado a expandirse y que lo hacía de forma cada vez más lenta, frenado por la atracción gravitatoria que las galaxias ejercen entre sí.
Sin embargo, aunque esta fuerza atractiva ha dominado la evolución cósmica durante buena parte de la historia del universo –desde hace unos 5.000 millones de años–, una energía desconocida –llamada energía oscura– ha comenzado a actuar de forma opuesta, repeliendo los objetos y haciendo que las galaxias se alejen unas de otras cada vez más rápidamente.

Fuente: Universidad Complutense de Madrid

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El CERN presenta datos más contundentes sobre el Higgs

FÍSICA

Choque de protones en el detector CMS a 8 TeV, formando bosones Z que se desintegran en electrones (líneas verdes) y muones (rojas). Este evento es compatible con la desintegración de un bosón de Higgs del modelo estándar. (Imagen: CMS-CERN)

El pasado 4 de julio los científicos del Laboratorio Europeo de Física de Partículas anunciaron con un valor 5 sigma (una escala para valorar la certeza) el descubrimiento de una nueva partícula que podría ser el ansiado bosón de Higgs. Ahora el CERN lo confirma con un nivel de confianza de 5,9 sigma, según los artículos que han enviado a la revista Physics Letters B los equipos de los detectores ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC).
Los investigadores aportan en sus trabajos más evidencias sobre la existencia de una nueva partícula tipo Higgs que las anunciadas a principios del mes pasado. El 4 de julio los responsables de los dos equipos mostraron pruebas de la presencia de la nueva partícula, que podría ser el bosón de Higgs, en la región de masa alrededor de 126 gigaelectronvoltios (GeV) y con un nivel de significación del resultado de 5 sigma.
En la escala que utilizan los físicos de partículas para describir la certeza de un descubrimiento, 1 sigma significa que los resultados podrían ser fluctuaciones aleatorias de los datos, 3 sigma se considera como una observación (era lo que tenían en diciembre de 2011, por ejemplo) y un resultado 5 sigma es un descubrimiento.
Este último valor implica tener una confianza de al menos el 99,99994% en el hallazgo, es decir, que los científicos se pueden equivocar con una probabilidad de solo el 0,00006%.
Pero ahora los investigadores del CERN han llegado más allá. Los resultados de la colaboración CMS confirman un nivel de significación de 5,8 sigma, y los del equipo ATLAS –a partir de los análisis de eventos donde la partícula tipo Higgs se desintegra en dos bosones W– alcanzan hasta los 5,9 sigma. Este resultado muestra que sólo hay una probabilidad entre 550 millones de que la señal que se ha registrado se hubiera originado en ausencia de un Higgs.
Con este anuncio se avanza en los resultados "preliminares" que el CERN presentó hace un mes. Los cientificos confían en tener a finales de año una imagen más completa de la partícula gracias a los nuevos datos que vaya facilitando el LHC. El objetivo es determinar si se trata exactamente del bosón de Higgs del modelo estándar de la física de partículas, o de una versión algo diferente.

Fuente: CERN

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Extraña desaparición súbita de materia en torno a una estrella

ASTRONOMÍA

Ilustración del disco de polvo de TYC 8241 2652. (Foto: NASA/JPL-Caltech)

Imagine que los anillos de Saturno desaparecieran en cuestión de dos o tres años. Los astrónomos han presenciado el equivalente a ese fenómeno alrededor de una estrella joven, similar al Sol, llamada TYC 8241 2652. Enormes cantidades de polvo que, según se sabe, circundaban esa estrella, se encuentran inesperadamente desaparecidos. En la escala cósmica de tiempo, esa desaparición es tremendamente rápida.
"Es como el clásico truco de magia: ahora lo ves, ahora no. Sólo que en este caso estamos hablando del polvo de toda la región interna de un sistema solar, y pese a ello se ha esfumado", explica de forma coloquial pero contundente Carl Melis de la Universidad de California en San Diego, uno de los autores de un estudio sobre este enigmático fenómeno. Un informe sobre esa investigación ha sido publicado en la prestigiosa revista académica Nature.
El disco de polvo alrededor de TYC 8241 2652 fue visto por el satélite de astronomía infrarroja IRAS de la NASA en 1983, y siguió brillando intensamente durante un cuarto de siglo. Se consideraba que dicho polvo fue originado por colisiones entre planetas en formación, un acontecimiento normal en el proceso de formación planetaria. Al igual que hace la Tierra, el polvo caliente absorbe luz estelar visible y reirradia esa energía en forma de radiación infrarroja, o calor.
El primer indicio fuerte de desaparición del disco de polvo provino de imágenes tomadas en enero de 2010 por el satélite astronómico WISE (llamado así por las siglas de Wide-field Infrared Survey Explorer) de la NASA. Una imagen infrarroja obtenida por el telescopio Gemini desde Chile el 1 de mayo de 2012, y analizada en profundidad, ha confirmado que el polvo ha desaparecido.
"Nada de esto se ha visto en los muchos cientos de estrellas en las que los astrónomos han estudiado anillos de polvo", subraya Ben Zuckerman de la UCLA (Universidad de California en Los Ángeles), miembro del equipo de investigación. "Esta desaparición es notablemente rápida incluso en la escala humana del tiempo. La desaparición del polvo en TYC 8241 2652 ha sido tan rápida y atípica, que inicialmente pensé que nuestras observaciones simplemente estaban erradas de alguna manera extraña".
Los astrónomos han llegado a un par de posibles soluciones al misterio, pero ellos mismos admiten que ninguna de ellas parece creíble. El misterio, por tanto, queda pendiente de ser resuelto por alguna investigación futura.

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El radiotelescopio virtual casi tan grande como la distancia entre la Tierra y la Luna

ASTRONOMÍA

Observación con el interferómetro de un núcleo galáctico activo. (Foto: © MPIfR/J. Anderson)

Un grupo de investigadores en el Centro Astroespacial en Moscú, Rusia, y el Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania, ha obtenido la primera detección de las señales de interferometría entre el radiotelescopio Effelsberg de 100 metros de diámetro y el radiotelescopio espacial del satélite Spektr-R.
La distancia entre los dos radiotelescopios durante las observaciones fue de unos 350.000 kilómetros, lo que corresponde, en muchos aspectos, a un radiotelescopio virtual con un plato de ese diámetro. Ambos radiotelescopios apuntaron hacia una galaxia con un núcleo muy activo, ubicada a una distancia de aproximadamente 900 millones de años luz.
RadioAstron es un proyecto internacional liderado por el Centro Astroespacial (ASC) en Moscú, y emplea una antena parabólica de 10 metros de diámetro, a bordo del satélite ruso Spektr-R. Lanzado en julio de 2011, el Spektr-R orbita la Tierra en una órbita elíptica. Combinando las transmisiones de la antena parabólica ubicada en el espacio con las de otros radiotelescopios en la superficie de la Tierra, el proyecto RadioAstron se basa en el uso de mediciones interferométricas para alcanzar resoluciones angulares extremadamente altas, que pueden llegar a equivaler a la resolución que se lograría mediante un único radiotelescopio con un diámetro equivalente a la distancia que existe entre la Tierra y la Luna.
La misión RadioAstron permitirá a los astrónomos estudiar emocionantes temas científicos, incluyendo la aceleración de partículas cerca de los agujeros negros supermasivos en los núcleos galácticos activos, las estrellas de neutrones y pulsares, la materia oscura y la energía oscura.

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La Progress M-16M despega y se acopla a la estación espacial

ASTRONÁUTICA

Despegue de la Progress M-16M. (Foto: Energia)

Rusia envió una nave de carga Progress a la estación espacial, en una nueva modalidad de viaje relámpago. La Progress M-16M despegó desde el cosmódromo de Baikonur a bordo de un cohete Soyuz-U a las 19:36 UTC del 1 de agosto.
Con anterioridad, había abandonado el complejo orbital su antecesora, la M-15M, que días antes (29 de julio) había logrado reacoplarse utilizando un sistema automático nuevo. La Progress M-15M dejó el puerto de atraque en el módulo Pirs a las 21:19 UTC del 30 de julio. Previamente, los astronautas habían abierto su escotilla y retirado el sistema Kurs-NA, que sería enviado a la Tierra para su análisis en una futura ocasión. Completado este trámite, la Progress permanecerá hasta el día 20 de agosto en órbita, realizando consecutivamente dos experimentos, el Khlopushka y el Radar-Progress. Después, será destruida en la atmósfera terrestre.
Su sustituta, la M-16M, ha sido protagonista de un viaje muy especial. Los rusos han querido experimentar con ella una ruta rápida hacia la estación de sólo seis horas, frente a los dos días habituales. Tras su exitoso lanzamiento, la cosmonave verificó una inserción orbital muy precisa, que permitiría acercarse a su destino con escasas maniobras. A las 01:18 UTC del 2 de agosto, la Progress (48P) se unía al módulo Pirs sin dificultades, demostrando la nueva técnica de cita orbital.
Rusia espera aplicar dicha técnica a futuros vuelos tripulados, de modo que los astronautas tengan un viaje más cómodo. Si la inyección orbital no ocurre según lo esperado, siempre será posible volver al método de dos días.
La llegada de la M-16M con suministros fue celebrada por los inquilinos de la estación espacial. Una vez abiertas las escotillas, dedicarán los próximos días a vaciar sus contenidos, consistentes en combustible, aire, agua, comida, ropa, recambios y experimentos.

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Hacia el escáner de mano y barato en la banda del terahercio

INGENIERÍA

Prototipo del chip. (Foto: Ehsan Afshari)

Un equipo de investigadores ha desarrollado un nuevo método para generar señales del rango del terahercio en un chip de silicio de bajo costo, ofreciendo posibles aplicaciones en el campo del diagnóstico médico por imágenes, el de los escaneos de seguridad en aeropuertos u otros sitios, y el de la transferencia inalámbrica de datos.
La radiación en la franja en torno al terahercio, o sea la porción del espectro electromagnético entre las microondas y la luz infrarroja, penetra en la tela y el cuero, y también puede hacerlo algunos milímetros en la piel, pero sin los efectos potencialmente nocivos de los rayos X.
El análisis de escaneos hechos en la banda del terahercio puede permitir identificar cánceres de piel demasiado pequeños para verse a simple vista.
Muchas de las complejas sustancias orgánicas utilizadas en explosivos absorben radiación del rango del terahercio en frecuencias particulares, creando una "firma" que los detectores apropiados pueden leer.
Y además, debido a que frecuencias mayores pueden llevar más ancho de banda, las señales del rango del terahercio permitirían producir una especie de superBluetooth, que podría transferir inalámbricamente una película entera de alta definición en unos pocos segundos.
Los métodos actuales para generar radiación en la franja del terahercio involucran el uso de láseres, tubos de vacío y circuitos especiales enfriados hasta temperaturas cercanas al cero absoluto (273 grados centígrados bajo cero), a menudo en aparatos del tamaño de una habitación que cuestan miles de dólares. El equipo de Ehsan Afshari, profesor de Ingeniería electrónica y computacional en la Universidad de Cornell, Ithaca, Nueva York, ha desarrollado un nuevo método usando la familiar y barata tecnología de los chips CMOS, generando niveles de potencia lo bastante altos como para ser de utilidad en algunas aplicaciones médicas. Con más investigación en este campo, será posible alcanzar mayor potencia, permitiendo ello la fabricación de dispositivos prácticos como por ejemplo escáneres de mano para tareas de vigilancia policial o de seguridad en general.
En el trabajo de investigación y desarrollo también han intervenido Yahya Tousi y Vahnood Pourahma.

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Hacia la creación de nanotubos de carbono con un metro de longitud

NANOTECNOLOGÍA

Nanotubo de carbono con autocorrección. (Foto: Rice U.)

A la temperatura correcta, y con el catalizador adecuado, no hay ninguna razón para que no se pueda hacer crecer sin defectos un nanotubo de carbono de una sola pared, que, siendo 50.000 veces más delgado que un cabello humano, alcance sin embargo un metro de largo.
Esa valoración es el resultado de un estudio en el cual se ha explorado un mecanismo de autorreparación que podría hacer posible un crecimiento tan extraordinario como el descrito. El crecimiento hasta longitudes tan grandes es importante para diversas aplicaciones potenciales.
La investigación la han llevado a cabo científicos de la Universidad Rice en Houston, Texas, la Universidad Politécnica de Hong Kong y la Universidad Tsinghua de Pekín, en China las dos últimas.
El equipo de Boris Yakobson, Feng Ding, Qinghong Yuan y Zhiping Xu ha determinado que el hierro es el mejor y el más rápido entre los catalizadores comunes para la reparación de los defectos topológicos (anillos con demasiados átomos o menos de los necesarios) que inevitablemente surgen a veces durante la formación de los nanotubos y que afectan a sus valiosas propiedades electrónicas y físicas.
Las energías asociadas con cada átomo de carbono determinan cómo se posiciona en un nanotubo. Pero se ha venido manteniendo un largo debate entre los científicos sobre lo que realmente sucede en la superficie de contacto entre el catalizador y un tubo en crecimiento.
Los resultados del nuevo estudio aportan algunas pistas sobre esto, y además sugieren que mediante un control lo bastante estricto de las condiciones en las que crecen los nanotubos es viable ayudarlos a autocorregir sus defectos sobre la marcha, de tal modo que el proceso de formación conduzca a nanotubos perfectos, sin necesidad de arreglos posteriores. Los errores en la colocación de los átomos son detectados y corregidos en una fracción de milisegundo, antes de que se conviertan en parte de la pared del nanotubo.
Los investigadores también han conseguido determinar por medio de simulaciones que cuanto más lento es el crecimiento, más largo puede ser un nanotubo perfecto. Un nanotubo que crezca aproximadamente a 1 micrómetro por segundo a unos 400 grados centígrados posiblemente podría alcanzar el metro de longitud.

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