Autor Tema: FORO-CIENCIA (Leído 867650 veces)

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Astronautas regresan con nuevas formas de vida

BIOLOGÍA

(Foto: ESA–M. Fincke)

No todos los días los astronautas pueden decir que han regresado a la Tierra con nuevas formas de vida, pero cuando los que participaron en el curso de entrenamiento subterráneo CAVES de la ESA volvieron a la superficie, trajeron consigo un tipo especial de cochinilla.
Como parte del programa de entrenamiento CAVES, un equipo de astronautas de cada una de las agencias que participan en el programa de la Estación Espacial Internacional pasó una semana bajo tierra para aprender a trabajar en un equipo multicultural en condiciones extremas.
Durante las seis jornadas que permanecieron en el interior de un sistema de cuevas de Cerdeña, Italia, los astronautas llevaron a cabo un intenso programa de investigación científica que incluía disciplinas como la meteorología, la topografía, la geología o la catalogación de vida subterránea.
“Cada año exploramos la zona para preparar la misión de entrenamiento”, explica Loredana Bessone, diseñadora del curso de entrenamiento y responsable del proyecto. “Este año, descubrimos un pequeño charco en el que habitaban unos crustáceos muy interesantes”.
Los astronautas pusieron cebos cerca del charco y en otros lugares de la cueva para atraer e identificar tantas formas de vida como fuese posible. El astronauta de la ESA Andreas Mogensen recuerda que “pusimos cuatro trampas en zonas predefinidas, y teníamos otras dos trampas portátiles para poner en sitios de especial interés”.
Normalmente, los espeleólogos dejan el cebo durante tres semanas, pero como el programa de entrenamiento CAVES sólo dura una, el responsable del programa de recogida de muestras biológicas, Paolo Marcia, tuvo que diseñar un menú muy especial para atraer a la fauna subterránea: “Preparé un cebo con un olor particularmente intenso, a base de hígado y de queso podrido”.
Tras tres o cuatro días, los astronautas recogieron varios especímenes de las especies menos comunes y los preservaron en alcohol para su estudio en la superficie.
“Estábamos preocupados por no haber recogido suficientes muestras de vida subterránea, así que pedí a los astronautas que regresaran al charco el último día y… ¡Bingo!”, explica Laura Sanna, directora de las operaciones científicas.
“Con la ayuda de los astronautas, comparamos los especímenes con una lista de especies conocidas”, explica Jo de Waele, coordinador científico.
El análisis molecular confirma que las muestras recogidas pertenecen a una nueva especie de crustáceos. Con apenas 8 milímetros de longitud, estos animales pertenecen al suborden de los isópodos terrestres, conocidos comúnmente como cochinillas.
La mayoría de los crustáceos, como los cangrejos, las gambas o las langostas, viven en el agua. Las cochinillas son el único grupo de crustáceos adaptado completamente a la vida fuera del agua.
Se piensa que los antepasados de los isópodos terrestres evolucionaron a partir de formas de vida acuáticas, adaptándose para vivir fuera del agua. Sorprendentemente, los astronautas han descubierto una especie que ha vuelto al medio acuático, completando un ciclo evolutivo.
“Este descubrimiento es muy importante, porque se pensaba que las únicas cochinillas acuáticas conocidas eran las formas primitivas a partir de las que habían evolucionado las cochinillas terrestres. Ahora está claro que estos animales han evolucionado para volver a vivir en el agua”, explica el especialista en isópodos Stefano Taiti.
“Nuestra forma de ver el proceso evolutivo de los isópodos terrestres ha cambiado completamente”.
“Este descubrimiento también confirma la teoría de que la evolución no es un proceso unidireccional; las especies pueden evolucionar para volver a vivir en hábitats que habían abandonado”.
“Esto demuestra que CAVES ofrece un programa científico realmente interesante, a la vez que cumple su principal objetivo: entrenar a equipos de astronautas en un entorno análogo al espacio sin salir de la Tierra”, afirma Loredana.

Fuente: ESA

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Nuevo planeta potencialmente habitable

ASTRONOMÍA

Recreación artística de superTierra. Imagen: J. Pinfield / RoPACS network / University of Hertfordshire

La lista de planetas descubiertos en órbita a otras estrellas no deja de aumentar. Y ahora ya se vislumbra que los planetas potencialmente habitables no son una rareza como un sector de la comunidad científica creía en el pasado.
El hallazgo de una nueva superTierra, HD 40307g, alrededor de la estrella HD 40307 a 42 años-luz de la Tierra, ha levantado gran expectación, por estar su trazado orbital dentro de la franja de distancias a su sol en la cual el calor recibido de él permite la existencia de agua líquida y una atmósfera estable.
Una superTierra es un planeta rocoso como la Tierra, pero de mayor tamaño, capaz de poseer una atmósfera sustancial, quizás mucho más densa que la de la Tierra.
Con el último planeta descubierto, son ya seis los conocidos en órbita a la estrella HD 40307, más pequeña y menos luminosa que nuestro Sol.
El equipo internacional que hizo el hallazgo fue dirigido por Mikko Tuomi de la Universidad de Hertfordshire en el Reino Unido, y Guillem Anglada Escudé de la Universidad de Gotinga en Alemania. Entre los investigadores figura también Paul Butler del Instituto Carnegie de Ciencia, en Washington, D.C., Estados Unidos.
Para su trabajo de detección y análisis, el equipo usó software desarrollado recientemente que procesa de modo más minucioso los datos reunidos por las observaciones, permitiendo revelar la presencia de planetas que de otro modo podrían no ser detectados.
HD 40307g es, de entre los seis planetas en órbita a HD 40307, el más alejado de ésta. Los demás están sometidos a un calor excesivo por su cercanía a la estrella.
Se calcula que la masa de HD 40307g es al menos siete veces mayor que la de la Tierra. Se cree que el planeta gira sobre sí mismo de un modo que permite la existencia de un ciclo día-noche, y quizá tenga unas condiciones ambientales no muy distintas de las imperantes en la Tierra. Por todo ello, la existencia de alguna forma de vida es factible, aunque, por supuesto, esto no es garantía de que haya vida.
"La estrella HD 40307 es una vieja y sosegada estrella enana, de modo que no hay razón para creer que ese planeta no pueda sostener un clima parecido al de la Tierra", valora Anglada Escudé.

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El caótico origen de Titán y otras lunas de Saturno

ASTRONOMÍA

Fotograma de la simulación por ordenador realizada para el sistema de Saturno. (Imagen: E. Asphaug y A. Reufer)

Entre las rarezas del sector planetario más exterior del sistema solar están las lunas de tamaño medio de Saturno, media docena de cuerpos helados que resultan diminutas en comparación con Titán, la luna más grande de Saturno.
Según un nuevo modelo sobre el origen del sistema de Saturno, las lunas medianas fueron creadas durante colisiones gigantes en las que varios satélites grandes se fusionaron para formar Titán.
El equipo de Erik Asphaug, profesor de Ciencias Planetarias y de la Tierra de la Universidad de California, Santa Cruz, y Andreas Reufer de la Universidad de Berna en Suiza, proponen que el sistema de Saturno comenzó con una familia de satélites principales comparables a las cuatro grandes lunas de Júpiter (conocidas como los satélites galileanos, y descubiertas por Galileo en 1610). Las lunas galileanas acaparan el 99,998 por ciento de la masa del sistema de satélites de Júpiter. Las demás lunas son minúsculas. Por tanto, el gigante gaseoso no tiene lunas medianas, sólo posee las 4 grandes y la colección de las minúsculas.
El nuevo modelo podría explicar por qué son tan diferentes el sistema de Saturno y el de Júpiter.
Los autores del nuevo estudio en el que se ha perfilado dicho modelo creen que los planetas gigantes adquirieron sus satélites de modo similar a como el Sol obtuvo sus planetas, creciendo como si fueran sistemas solares en miniatura y terminando con una etapa de colisiones finales. En el modelo propuesto para el sistema de Saturno, Titán creció a partir de un par de impactos gigantes, cada uno combinando la masa de los cuerpos que colisionaron entre sí, lo que a su vez creó, a modo de escombros sobrantes, a los satélites de pequeño tamaño.

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Un sistema solar con miles de colisiones diarias entre cometas

ASTRONOMÍA

Recreación artística de disco de cuerpos menores alrededor de una estrella. (Imagen: T. Pyle (SSC), JPL-Caltech, NASA)

En promedio, cada seis segundos hay una colisión entre cometas cerca de 49 CETI, una estrella que es visible a simple vista. Y esta situación parece que existe desde hace millones de años.
En las tres últimas décadas, los astrónomos han descubierto cientos de discos de polvo alrededor de estrellas, pero sólo dos destacan además por poseer grandes cantidades de gas en sus inmediaciones. Una de ellas es 49 CETI, a cuyo alrededor hay una tremenda masa de gas, incluyendo monóxido de carbono.
Las estrellas jóvenes, con una edad del orden del millón de años, suelen tener un disco de polvo y de gas orbitando en torno a ellas. Sin embargo, el gas tiende a dispersarse con facilidad ante las condiciones impuestas en el medio por la actividad del nuevo sol. Son muy raros los casos en los que, después de 10 millones de años de existencia, a una estrella todavía le quedan cantidades significativas de gas en ese disco.
Sin embargo, a 49 CETI se le calcula una edad de 40 millones de años. ¿Cómo explicar el misterio de que, con esa antigüedad, aún posea una cantidad tan grande de gas a su alrededor?
El equipo de los astrónomos Benjamin Zuckerman, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), e Inseok Song, de la Universidad de Georgia en Athens, Estados Unidos, propone que el misterioso gas proviene de un enorme cinturón de astros pequeños, mayormente cometas, alrededor de 49 CETI. Este cinturón es parecido en algunos aspectos al Cinturón de Kuiper en nuestro sistema solar.
El Cinturón de Kuiper se extiende más allá de la órbita de Neptuno, y la masa total de los numerosos objetos que lo componen es de aproximadamente una décima parte de la masa de la Tierra. Sin embargo, en la época en que la Tierra todavía se estaba formando, hace unos 4.500 millones de años, la masa del Cinturón de Kuiper debió ser de unas 40 veces la de la Tierra. Con el paso del tiempo, la mayor parte de la masa del cinturón se ha perdido.
El cinturón alrededor de 49 CETI es mucho mayor, con una masa de unas 400 veces la de la Tierra, ó 4.000 veces la masa actual de nuestro Cinturón de Kuiper.
Se calcula que hay cientos de billones de cometas en órbita a 49 CETI. Para hacerse una idea de las probabilidades de colisión entre astros en ese sistema solar, basta con tener en mente esa cifra colosal de cometas, cada uno con un diámetro no inferior al kilómetro (la cantidad de cuerpos es mucho mayor si se incluye a objetos más pequeños). Las colisiones entre objetos de este disco a la fuerza han de ser muy frecuentes.
Es muy probable que estos cometas jóvenes contengan más monóxido de carbono que los cometas hoy típicos en nuestro sistema solar. Cuando colisionan, el monóxido de carbono escapa en forma de gas al espacio, junto con otros gases. La masa de gas observada en torno a 49 CETI es el resultado de los miles de colisiones diarias entre cometas. Todo apunta a que esta abundancia de colisiones se mantiene desde hace 10 millones de años aproximadamente.

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Lanzada la misión china Yaogan-16

ASTRONÁUTICA

(Foto: CAST)

China lanzó el 25 de noviembre una misión militar llamada Yaogan Weixing-16. Aunque las autoridades anuncian que realizará tareas científicas, de vigilancia de cultivos y desastres naturales, los expertos creen que podría dedicarse a trabajos de inteligencia electrónica, radar y fotografía óptica.
Compuesto por un satélite principal y dos subsatélites, sus características son muy parecidas a un vuelo anterior llamado Yaogan-9 (2010), el cual, según los analistas, reproduce los objetivos de las misiones estadounidenses NOSS, es decir, pequeñas constelaciones de tres o más satélites que son capaces de triangular posiciones de emisiones de señales, especialmente sobre el mar, para detectar barcos y submarinos, y que además en este caso podrían obtener imágenes.
La Yaogan-16 despegó a las 04:06 UTC desde la base de Jiuquan, a bordo de un cohete CZ-4C.

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El efecto de miles de estrellas moviéndose a 700.000 kilómetros por hora

ASTROFÍSICA

Región del cúmulo de Los Arcos, vista en los rayos-X. (Foto: V. Tatischeff)

Se ha descubierto una nueva fuente de rayos cósmicos. En las proximidades del cúmulo estelar de Los Arcos, a unos cien años-luz del centro de la Vía Láctea, las partículas constituyentes de los rayos cósmicos son aceleradas en la onda de choque generada por decenas de miles de estrellas jóvenes desplazándose a una velocidad de alrededor de 700.000 kilómetros por hora.
El hallazgo lo ha hecho un equipo de investigadores del Centro Nacional francés para la Investigación Científica (CNRS) y la Comisión de Energía Atómica y de Energías Alternativas (antes Comisión de Energía Atómica) de Francia, valiéndose del Telescopio Espacial XMM-Newton de rayos X de la Agencia Espacial Europea.
Estos rayos cósmicos producen una emisión característica de rayos X al interactuar con los átomos del gas circundante. Su origen es diferente al de los rayos cósmicos típicos que fueron descubiertos hace cien años por Victor Hess, y que se originan en las explosiones de supernovas.
Cien años atrás, el físico austríaco Victor Franz Hess descubrió la existencia de radiaciones ionizantes de origen extraterrestre, a las que llamó rayos cósmicos. Hoy, su naturaleza se conoce bien. Cuando ciertas estrellas al final de su vida explotan y se convierten en supernovas, su materia es expulsada a velocidad supersónica, generando ondas de choque que aceleran a partículas. Como resultado, algunos núcleos atómicos ganan muchísima energía cinética y logran entrar en la atmósfera terrestre.
Sin embargo, los rayos cósmicos de baja energía no se detectan en nuestro planeta, ya que el viento solar les impide la entrada en la heliosfera. Por tanto, se sabe poco acerca de su composición química y cómo fluyen, aunque todo apunta a que tienen un papel significativo en la galaxia. Por ejemplo, al calentar e ionizar las densas nubes interestelares, probablemente regulan la formación de estrellas.
Las estrellas en el cúmulo de Los Arcos están viajando juntas a una velocidad de aproximadamente 700.000 kilómetros por hora. Aquí los rayos cósmicos atípicos son con toda probabilidad producidos por la colisión a gran velocidad del cúmulo estelar con una nube de gas que se encuentra en su camino. En esta región particular, la densidad energética de los iones acelerados es alrededor de mil veces mayor que la de los rayos cósmicos en la vecindad del sistema solar.
Ésta es la primera vez que se ha descubierto una fuente importante de rayos cósmicos de baja energía fuera del sistema solar. El hallazgo demuestra que las ondas de choque de las supernovas no son el único fenómeno capaz de causar la aceleración a enorme velocidad de núcleos atómicos en la galaxia. Lo descubierto en el estudio debería hacer posible identificar nuevas fuentes de iones en el medio interestelar y puede conducir a un mejor conocimiento de los efectos de estas partículas energéticas en la formación de estrellas.

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Ya se conocen los protagonistas de la misión de 1 año en la estación espacial

ASTRONÁUTICA

Kelly y Kornienko. (Foto: NASA)

Después de meses de rumores, la NASA y Roskosmos han llegado a los acuerdos pertinentes y han decidido poner en marcha una misión de larga duración a bordo de la estación espacial internacional que prolongue hasta un año el tiempo de permanencia en ella de dos astronautas.
Esta misión, que duplicará la duración habitual, debería servir a los implicados para obtener información útil que permita explorar en el futuro el resto del sistema solar con humanos.
Si bien los rumores sobre la organización del vuelo se han confirmado, no ha sido así con los nombres barajados para él. Finalmente, la NASA y Roskosmos han elegido al estadounidense Scott Kelly y al ruso Mikhail Kornienko para la tarea, los cuales podrían viajar junto a otro compañero en una nave Soyuz en la primavera de 2015.
Ambos son astronautas con experiencia. Kelly, además, tiene un hermano gemelo también astronauta, lo que permitirá realizar comparaciones entre ellos desde el punto de vista fisiológico. Los objetivos serán aprender más sobre cómo reacciona el cuerpo humano en microgravedad, y cómo se adapta. Ello permitirá desarrollar contramedidas frente a los problemas que puedan surgir en viajes a la Luna, Marte o los asteroides, por ejemplo.
Los dos astronautas no batirán el récord actual, conseguido en la estación Mir, pero la meta no es superar marcas sino efectuar un concienzudo trabajo científico al respecto. La NASA tiene estrictos límites de radiación recibida durante las misiones de sus astronautas, y no desea poner en peligro su salud sin la adecuada protección que actualmente las naves espaciales no poseen.
Kelly acumula ya más de 180 días en el espacio y ha participado en cuatro misiones. Por su parte, Kornienko ha pasado 176 días durante una única misión en la estación. Durante su estancia en la ISS, se tendrá un especial cuidado en medir parámetros tales como la densidad ósea, la masa muscular, la visión, etc. Para lograrlo, los dos astronautas iniciarán el año próximo un programa de entrenamiento de dos años.
Por otro lado, la presencia de ambos en la estación, de forma continuada, liberará plazas para la posible inclusión de turistas espaciales o astronautas de otros países. Recordemos que las cápsulas Soyuz deben ser intercambiadas cada seis meses por motivos de seguridad.

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Terminan el espejo más complejo fabricado hasta ahora para un telescopio gigante

ASTRONOMÍA

Uno de los siete espejos durante su fabricación. (Foto: Ray Bertram/UA)

Según los estándares utilizados por los expertos en óptica, el "grado de dificultad" para fabricar este espejo es 10 veces mayor que el de cualquier otro construido anteriormente para un gran telescopio. La superficie del espejo cumple los requerimientos exigidos con una precisión de 19 nanómetros. Es tan lisa, que si fuera del tamaño del área continental de Estados Unidos, las montañas más altas apenas llegarían a los dos centímetros de altitud (menos de una pulgada).
Durante los últimos años, un grupo de científicos e ingenieros especializados en óptica y que trabajan en el Laboratorio de Espejos del Observatorio Steward, adscrito a la Universidad de Arizona, han estado puliendo este espejo de 8,4 metros de diámetro (27 pies y medio) con una forma inusual, altamente asimétrica. Para fabricar el espejo se han usado 20 toneladas de vidrio.
El espejo tiene una forma poco convencional debido a que forma parte de lo que finalmente será una sola superficie óptica de 25 metros (82 pies) compuesta de siete segmentos, cada uno de 8,4 metros de diámetro. Esta superficie óptica formará el corazón del Telescopio Gigante Magallanes, proporcionando más de 380 metros cuadrados (4.000 pies cuadrados) de área captadora de luz.
El Telescopio Gigante Magallanes será el primero de una nueva generación de telescopios gigantes que escrutarán planetas de otras estrellas y la formación de estrellas, galaxias y agujeros negros en el universo temprano.
El telescopio estará ubicado en la cima de una remota montaña en los Andes chilenos, donde el cielo suele estar muy despejado, y donde no hay fuentes cercanas de contaminación lumínica. En el Observatorio de Las Campanas, emplazado en el norte de Chile, se está ya finalizando el trabajo de preparar un terreno para instalar el telescopio y sus edificios auxiliares.
Las instituciones asociadas al Telescopio Gigante Magallanes son la Universidad Nacional Australiana, la compañía Astronomy Australia Limited, el Instituto Coreano de Astronomía y Ciencias Espaciales, el Instituto Smithsoniano, la Universidad A&M de Texas, la de Arizona, la de Chicago, la de Harvard, la de Texas en Austin, y el Instituto Carnegie para la Ciencia.

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La época en que se formaron los discos rotatorios de las galaxias

ASTROFÍSICA

Galaxia espiral M88. (Foto: Adam Block/UA Mount Lemmon SkyCenter)

Actualmente, las galaxias como la nuestra o la de Andrómeda están organizadas de tal modo que muchas de sus estrellas giran de manera relativamente ordenada alrededor del centro galáctico, posicionadas en lo que puede definirse como un disco rotatorio, y esa rotación predomina sobre otros movimientos internos.
Pero no siempre fue así. Hubo un tiempo en que las galaxias, mucho más jóvenes que ahora, exhibían en su interior movimientos desorganizados en múltiples direcciones.
Un amplio estudio de cientos de galaxias observadas por los telescopios Keck en Hawái y el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, ha revelado un patrón inesperado de cambio que se remonta a 8.000 millones de años atrás, es decir a cuando el universo tenía menos de la mitad de la edad que tiene ahora.
Las galaxias azules observadas en el estudio, lejanas en el espacio (y por tanto en el tiempo, ya que vemos la luz que emitieron hace tantos años como años-luz de distancia las separan de nosotros) aparecen transformándose gradualmente en galaxias con disco giratorio, como nuestra galaxia la Vía Láctea.
Hasta ahora, no estaba claro cómo cambian con el paso del tiempo la organización interna de una galaxia y sus movimientos asociados.
Las galaxias lejanas, con gran actividad de formación de estrellas, estudiadas por el equipo del astrónomo Benjamin Weiner, del Observatorio Steward adscrito a la Universidad de Arizona, y Susan Kassin, astrónoma del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA, en Greenbelt, Maryland, no tienen en absoluto el aspecto de la Vía Láctea, con su disco en forma de espiral que rota lentamente y de forma ordenada. Las galaxias lejanas del pasado aparecen menos organizadas, y muestran movimientos más aleatorios, con estrellas, polvo y gas moviéndose hacia arriba, hacia abajo y lateralmente, dentro de la galaxia.
Los astrónomos pensaban que las galaxias con disco en nuestro vecindario cósmico se debieron estabilizar en su forma actual hace unos 8.000 millones de años, con poco desarrollo adicional desde entonces. En cambio, lo observado en la nueva investigación sugiere lo contrario: Las galaxias de esta clase deben haberse transformado paulatinamente a lo largo del tiempo.

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Descubierta la mayor explosión provocada por un agujero negro

ASTRONOMÍA

Esta impresión artística muestra el material eyectado de la región que rodea al agujero negro supermasivo en el cuásar SDSS J1106+1939. (Foto: ESO/L. Calçada)

Utilizando el telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO, un equipo de astrónomos ha descubierto un cuásar con la emisión más energética descubierta hasta el momento, al menos cinco veces más potente que las que se han observado hasta ahora. Los cuásares son centros galácticos extremadamente brillantes activados por agujeros negros supermasivos. Muchos eyectan ingentes cantidades de material hacia sus galaxias anfitrionas, y estos chorros juegan un papel muy importante en la evolución galáctica. Pero, hasta ahora, los chorros de cuásares que se habían observado, no eran tan potentes como predecían los teóricos.
Los cuásares son los intensos centros luminosos de las galaxias distantes alimentados por enormes agujeros negros. Este nuevo estudio ha observado, con mucho detalle, uno de estos energéticos objetos — conocido como SDSS J1106+1939 — utilizando el instrumento X-shooter, instalado en el telescopio VLT de ESO, en el Observatorio Paranal, en Chile. Pese a que los agujeros negros destacan por atraer material, muchos cuásares aceleran parte del material que los rodea y lo eyectan a grandes velocidades.
“Hemos descubierto la eyección de cuásar más energética conocida hasta el momento. La velocidad a la que es expulsada esta energía por la enorme masa de material eyectado desde SDSS J1106+1939 es, al menos, equivalente a dos millones de millones de veces la potencia que emana del Sol. A su vez, implica que es cien veces más potente que la producción energética total de nuestra galaxia, la Vía Láctea, — es una eyección verdaderamente monstruosa,” afirma el investigador principal del equipo, Nahum Arav (Virginia Tech, EE.UU.). “Es la primera vez que la eyección de un cuásar ha sido medida con el fin de obtener la clase de muy altas energías que predicen las teorías”.
Numerosas simulaciones teóricas sugieren que el impacto de estas eyecciones en las galaxias del entorno puede resolver varios enigmas de la cosmología moderna, incluyendo cómo la masa de una galaxia está asociada a la masa de su agujero negro central, y por qué hay tan pocas galaxias grandes en el universo. Sin embargo, hasta ahora no se sabía con certeza si los cuásares eran capaces de producir chorros lo suficientemente potentes como para producir estos fenómenos.
Las nuevas eyecciones descubiertas se encuentran a unos mil años luz de distancia del agujero negro supermasivo que se encuentra en el corazón del cuásar SDSS J1106+1939. Estos chorros son, al menos, cinco veces más poderosos que los récords previos registrados. El análisis del equipo muestra que el cuásar pierde al año una masa de, aproximadamente, 400 veces la masa del Sol, moviéndose a una velocidad de unos 8.000 kilómetros por segundo.
“Sin el espectrógrafo X-shooter del VLT no podríamos haber obtenido estos datos de alta calidad, que nos han permitido hacer el descubrimiento”, afirma Benoit Borguet (Virginia Tech, EE.UU.SA), autor principal del nuevo artículo. “Por primera vez, pudimos explorar la región que rodea al cuásar con mucho detalle”.
Además de a SDSS J1106+1939, el equipo también observó otro cuásar y descubrió que ambos objetos tienen poderosa eyecciones. Al tratarse de típicos ejemplos de un tipo de cuásar muy común, pero poco estudiado, estos resultados podrían aplicarse a cuásares luminosos de todo el universo. Borguet y sus colegas exploran actualmente una docena de cuásares similares para ver si, efectivamente, esto es así.
“He estado buscando algo parecido durante décadas”, dice Nahum Arav, “¡es emocionante encontrar por fin una de estas eyecciones monstruosas predichas por la teoría!”.

Fuente: ESO

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Método para obtener el plano completo de las conexiones entre todas las neuronas de un cerebro

NEUROLOGÍA

Observaciones del corpus callosum y una cincuentena de axones que surgen de él. (Foto: © MPI f. Medical Research)

¿Qué ocurre en el cerebro cuando vemos? ¿Y cuando oímos, pensamos y recordamos? Para poder responder con exactitud a preguntas como éstas, los neurocientíficos necesitan información sobre cómo se conectan entre sí los millones de neuronas del cerebro.
Las neuronas transmiten información a través de sus extensiones, los axones, y forman una red compleja de conexiones que brinda la base de todo el procesamiento de información que realiza el cerebro. Analizar esta red bajo el microscopio es uno de los mayores retos a los que se enfrentan las neurociencias. Muchos de los axones (la mayoría) tienen menos de un micrómetro de grosor, e incluso algunos menos de 100 nanómetros.
El microscopio electrónico es el único microscopio que posee una resolución lo bastante alta como para permitir distinguir axones individuales. Sin embargo, a pesar de su minúsculo diámetro, los axones pueden llegar a ser notablemente largos y extenderse entre puntos bastante alejados.
Para obtener una imagen global de un cerebro, los investigadores tienen que analizar grandes porciones de tejido.
Ahora, unos científicos en el Instituto Max Planck de Investigación Médica en Heidelberg, Alemania, han dado un paso crucial hacia la obtención de un diagrama de la "circuitería" completa del cerebro del ratón, un animal muy usado como organismo modelo para investigaciones neurológicas.
El equipo de Shawn Mikula y Winfried Denk ha desarrollado un método para preparar el cerebro completo de un ratón para un proceso especial de microscopía. Gracias a ello, la resolución a la se puede examinar el tejido cerebral es tan alta que son visibles los axones de casi cualquier neurona individual.
Usando este método, ahora será posible estudiar las conexiones neuronales de la totalidad de un cerebro de ratón.

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Las enanas marrones también podrían ‘dar a luz’ planetas

ASTRONOMÍA

Impresión artística del disco de gas y polvo que rodea a una enana marrón. (Imagen: ALMA et al)

Hasta ahora los científicos consideran que los planetas rocosos surgen de los discos de materia que rodean las estrellas recién nacidas. Pero, por primera vez, un equipo de astrónomos ha observado un disco polvoriento similar alrededor de una enana marrón, una ‘estrella fallida’. El sorprendente hallazgo sugiere que los planetas rocosos pueden ser más comunes de lo que se pensaba.
La comunidad científica suponía que los granos de las regiones exteriores que rodean una enana marrón –un objeto parecido a las estrellas, pero demasiado pequeño para brillar como ellas– no podían crecer ni crear planetas debido a la dispersión de los discos donde se encuentran, además de que las partículas se moverían demasiado rápido como para unirse al colisionar.
Pero según las observaciones del conjunto de telescopios Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), en Chile, ese planteamiento no es correcto y los granos podrían llegar a formar planetas rocosos.
Hasta ahora se creía que este tipo de planetas se forman a través de las colisiones aleatorias y la unión de lo que, en un principio, serían partículas microscópicas del disco de material que rodea a las estrellas. Este diminuto material, conocido como polvo cósmico, es parecido al hollín o a granos de arena muy fina.
Además, las teorías predominantes afirman que, en el entorno de las enanas marrones, cualquier grano que quisiera formarse se movería con rapidez hacia la enana marrón, desapareciendo de las partes exteriores del disco en las que podrían detectarse.
“Nos sorprendió muchísimo encontrar granos de tamaño milimétrico en ese disco delgado y pequeño,” dice Luca Ricci, del Instituto Tecnológico de California (EE.UU.), quien lidera un equipo de astrónomos con sedes en EEUU, Europa y Chile.
“En las frías regiones exteriores del disco que rodea a la enana marrón no deberían formarse granos sólidos de ese tamaño, pero parece que se forman. No estamos seguros de que puedan desarrollarse planetas rocosos completos, o de si ya ha ocurrido antes, pero estamos viendo los primeros pasos, de manera que tendremos que cambiar nuestras suposiciones sobre las condiciones que se requieren para el crecimiento de sólidos”, afirma.
La mayor resolución proporcionada por ALMA, comparada con la de telescopios anteriores, también ha permitido al equipo localizar gas monóxido de carbono alrededor de la enana marrón. De hecho, es la primera vez que se detecta gas frío molecular en este tipo de discos. Este descubrimiento, junto con el de los granos de tamaño milimétrico, sugiere que el disco es más parecido a los que se encuentran en torno a estrellas jóvenes de lo que se creía.
Ricci y sus colegas llevaron a cabo este descubrimiento utilizando parte de las antenas de ALMA instaladas en el desierto chileno, que se encuentra a una gran altitud. ALMA es un conjunto de antenas de gran precisión que aún está en construcción. Las antenas trabajarán conjuntamente como si fueran un solo telescopio para observar el universo en gran detalle y con una gran precisión.
ALMA 've' el Universo en longitudes de onda milimétrica y submilimétrica, invisibles para el ojo humano. Se espera que la construcción de ALMA termine en el año 2013, pero los astrónomos iniciaron las observaciones con un conjunto parcial de las antenas de ALMA en 2011.
Los astrónomos apuntaron ALMA hacia la joven enana marrón ISO-Oph 102, también conocida como Rho-Oph 102, en la región de formación estelar de Rho Ofiuco, en la constelación de Ofiuco (El Portador de la Serpiente). Con unas 60 veces la masa de Júpiter, pero solo 0,06 veces la masa del Sol, la enana marrón tiene muy poca masa para iniciar las reacciones termonucleares por las cuales brillan las estrellas. Aún así, emite calor, generado por sus lentas contracciones gravitatorias, y brilla con un color rojizo, aunque mucho menos que una estrella.
Los telescopios recogieron la luz de longitudes de onda en torno a un milímetro, emitida por el disco de material calentado por la enana marrón. Los granos del disco no emiten mucha radiación en longitudes de onda más largas que su propio tamaño, por lo que en longitudes de onda mayores puede medirse un característica disminución en el brillo.
Los astrónomos compararon el brillo del disco en longitudes de onda de 0,89 mm y 3,2 mm. La disminución en el brillo de 0,89 mm a 3,2 mm no fue tan brusca como se esperaba, lo que demuestra que algunos de los granos miden un milímetro o son incluso mayores.
“ALMA es una herramienta nueva y potente para resolver misterios sobre la formación de sistemas planetarios”, afirma Leonardo Testi, del Observatorio Europeo Austral (ESO), miembro del equipo de investigación. Testi también señaló que “Intentar hacer lo mismo con telescopios de generaciones anteriores habría requerido casi de un mes de observaciones — algo imposible en la práctica. Pero utilizando tan solo una cuarta parte delo que será el conjunto final de antenas de ALMA ¡pudimos hacerlo en menos de una hora!”.
En un futuro próximo, el conjunto ALMA será lo suficientemente potente como para tomar imágenes detalladas del disco que rodea a Rho-Oph 102 y de otros objetos. Ricci explicó que “Pronto seremos capaces, no solo de detectar la presencia de pequeñas partículas en los discos, sino de saber cómo se reparten a lo largo del disco circumestelar y cómo interactúan con el gas que también hemos detectado en el disco. Esto nos ayudará a comprender mejor cómo se forman los planetas”.

Fuente: ESO

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Sistema de interferometría atómica para detectar ondas gravitacionales

FÍSICA

La fusión de un sistema binario puede producir ondas gravitatorias. (Foto: NASA)

Se está desarrollando una tecnología pionera, con precisión atómica, para detectar algo hasta ahora imperceptible: Las ondas gravitacionales, que son "arrugas" en el espacio-tiempo causadas por fenómenos cósmicos de gran violencia, entre los que se incluye el propio Big Bang, o Gran Estallido, la explosión colosal con la que se creó el universo.
El proyecto de desarrollar una técnica práctica de interferometría atómica lo está llevando a cabo un equipo de investigadores del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA, en Greenbelt, Maryland, la Universidad de Stanford en California, y la empresa AOSense, Inc., en Sunnyvale, California.
Algunos consideran que esta novedosa tecnología para mediciones ultraprecisas es una panacea tecnológica para cosas que van desde medir ondas gravitaciones hasta guiar submarinos y aviones.
Aunque el equipo de Babak Saif, físico de la NASA, y Mark Kasevich, físico de la Universidad de Stanford, creen que esta tecnología es muy prometedora para diversas aplicaciones espaciales, incluyendo sobrevolar un asteroide cercano a la Tierra para medir su campo gravitacional y deducir su composición, hasta ahora han centrado sus esfuerzos en la obtención de sensores que puedan detectar a las escurridizas ondas gravitacionales.
Predichas por la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, las ondas gravitacionales aparecen cuando objetos celestes de gran masa se mueven y perturban el tejido del espacio-tiempo que les rodea. Para cuando estas ondas alcanzan la Tierra, son tan débiles que la única consecuencia es que el planeta se expande y se contrae menos que lo que mide un átomo. Esto hace muy difícil detectar ondas gravitatorias con equipamiento instalado en tierra, ya que el "ruido" del entorno, como por ejemplo el de las mareas oceánicas y el de terremotos o incluso pequeños temblores sísmicos, puede eclipsar fácilmente los leves murmullos que son esas ondas gravitacionales.
Aunque numerosas observaciones astronómicas han señalado la existencia de las ondas gravitacionales, ningún instrumento u observatorio ha podido detectarlas directamente. El equipo de Saif y Kasevich cree que la interferometría atómica es la clave para alcanzar ese objetivo tan codiciado.
El potencial de la interferometría atómica reside en su precisión. Aunque la ruta seguida por un átomo variara en sólo un picómetro, un interferómetro atómico podría detectar la diferencia.
Debido a esta gran precisión, la aplicación astronómica donde mayores avances puede lograr la interferometría atómica es probablemente la detección de ondas gravitacionales.
Desde que empezaron su colaboración, los miembros del equipo de Saif y Kasevich han diseñado un sistema láser especial para interferometría atómica que se planea probar en una torre de unos 10 metros (33 pies) en un laboratorio de física de la Universidad de Stanford.
Si se confirma la existencia de las ondas gravitacionales, este hallazgo revolucionaría la astrofísica, dando a los científicos una nueva herramienta para estudiar cosas que van desde los agujeros negros hasta el universo existente antes de que la niebla de plasma de hidrógeno se enfriara y permitiera la formación de átomos.

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Lanzado el satélite Eutelsat-70B

ASTRONÁUTICA

[youtube]http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=OD4as1wGviA[/youtube]

Un cohete Zenit-3SL/B despegó el 3 de diciembre desde la plataforma marina Odyssey para enviar al espacio un satélite de comunicaciones europeo. El lanzamiento, desde el océano Pacífico, en pleno ecuador, se inició a las 20:44 UTC y se desarrolló sin dificultades. A bordo del cohete viajó el Eutelsat-70B, llamado anteriormente W5A.
Como su nombre indica, quedará situado en la posición geoestacionaria 70,5 grados Este, y estará dedicado a la transmisión de programas de televisión. Construido por la compañía EADS Astrium para Eutelsat sobre una plataforma Eurostar-3000, transporta 48 repetidores en banda Ku. El satélite pesó 5.250 kg al despegue.
En cuanto entre en servicio, y durante al menos 15 años, ofrecerá emisiones de TV de alta potencia que cubrirán Europa, África, Asia Central y el Sudeste de Asia (hasta Australia), así como comunicaciones seguras, Internet, video y datos.
Su cohete Zenit-3SL, construido en Ucrania y equipado con una etapa superior rusa Block DM-SL, situó a su carga en una órbita de transferencia geoestacionaria, que el propio satélite se encargará de convertir en circular.

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Herschel y Keck realizan un censo del Universo invisible

ASTROFÍSICA

(Foto: ESA–C. Carreau/C. Casey (University of Hawai'i); COSMOS field: ESA/Herschel/SPIRE/HerMES Key Programme; Hubble images: NASA, ESA)

Al combinar el poder de observación del telescopio espacial Herschel de la ESA con el del observatorio Keck de Hawái, los astrónomos han caracterizado cientos de nuevas galaxias con brotes estelares, descubriendo tasas de formación de estrellas extraordinariamente altas a lo largo de la historia del Universo.
Las galaxias con brotes estelares son capaces de formar el equivalente a cientos de estrellas con la masa de nuestro Sol cada año, a través de un proceso breve pero extremadamente intenso.
Como referencia, nuestra propia Galaxia, la Vía Láctea, produce tan sólo el equivalente a una masa solar al año.
Las galaxias con brotes estelares emiten tanta luz que deberían brillar cientos o miles de veces más que nuestra Galaxia, pero el gas que alimenta a sus estrellas también contiene una gran cantidad de polvo, producto de la frenética formación de nuevos astros.
El polvo interestelar absorbe la mayor parte de la radiación emitida en la banda de la luz visible, lo que provoca que muchas de estas galaxias pasen completamente desapercibidas en esta región del espectro electromagnético.
Sin embargo, las jóvenes estrellas calientan lentamente el polvo que las rodea, que vuelve a emitir toda esta energía en las longitudes de onda del infrarrojo lejano.
Gracias al telescopio espacial en la banda del infrarrojo de la ESA, Herschel, los astrónomos fueron capaces de determinar el brillo y la temperatura de miles de galaxias con un alto contenido de polvo interestelar. A partir de estos datos, pudieron calcular la tasa de formación de estrellas en su interior.
“Las galaxias con brotes estelares son las más brillantes del cosmos, y suponen una importante contribución a la tasa total de formación de estrellas en el Universo, lo que hace que sea importante estudiarlas en detalle y comprender sus propiedades”, explica Caitlin Casey, de la Universidad de Hawái, autora principal del artículo que presenta estos resultados en el Astrophysical Journal.
“Algunas de las galaxias descubiertas en este nuevo censo presentan una tasa de formación de estrellas equivalente al nacimiento de varios miles de estrellas con la masa de nuestro Sol cada año, lo que las convierte en algunos de los objetos más brillantes en la banda del infrarrojo descubiertos hasta la fecha”.
Para poder poner en contexto estos hallazgos y comprender cómo ha variado la tasa de formación de estrellas a lo largo de los 13.700 millones de años de historia del Universo, era necesario determinar a qué distancia se encontraban estas galaxias.
Con Herschel marcando el camino, el equipo de Casey utilizó los espectrómetros instalados en los telescopios gemelos de 10 metros de diámetro del Observatorio W. M. Keck, en la cima del volcán Mauna Kea de Hawái, para determinar el corrimiento al rojo de 767 galaxias con brotes estelares.
El corrimiento al rojo es una medida de cuánto tiempo ha estado viajando la luz de un objeto a través del Universo, lo que permite determinar en qué momento de la historia del cosmos fue emitida la luz que ahora detectamos.
En la mayoría de las galaxias analizadas, se descubrió que su luz había estado viajando hacia nosotros durante 10.000 millones de años como máximo.
Sin embargo, un 5% de las galaxias presentaban un corrimiento al rojo incluso mayor: su luz fue emitida cuando el Universo tenía apenas 1-3 miles de millones de años.
“Los datos de Herschel nos muestran lo violentas y prolíficas que pueden llegar a ser estas galaxias a la hora de producir nuevas estrellas”, explica Seb Oliver, de la Universidad de Sussex, Reino Unido, e Investigador Principal del Programa HerMES, a través del que se han recogido todos estos datos.
“Al combinar los datos de Herschel con las distancias calculadas a partir de las observaciones de Keck, podemos evaluar la contribución de las galaxias con brotes estelares a la cantidad total de estrellas formadas a lo largo de la historia del Universo”.
Pero cómo se formaron tantas galaxias con brotes estelares durante los primeros miles de millones de años de existencia del Universo sigue siendo uno de los mayores enigmas a la hora de estudiar la formación y la evolución de las galaxias.
Una de las principales teorías sugiere que las colisiones entre galaxias jóvenes pudieron desencadenar una fase de formación de estrellas especialmente intensa, pero breve.
Otra teoría especula que, en la infancia del Universo, las galaxias disponían de mucho más gas para alimentarse, lo que les permitió alcanzar tasas de formación de estrellas muy elevadas sin necesidad de colisionar con otras galaxias.
“Es un tema muy controvertido; para encontrar respuestas necesitamos más información sobre la forma y la velocidad de rotación de estas galaxias”, concluye Casey.
“Antes de Herschel, el mayor censo de galaxias con brotes estelares comprendía apenas 73 galaxias – hemos aumentado esta cifra un orden de magnitud, combinando las observaciones con los datos de Keck para determinar las características de esta importante población de galaxias”, comenta Göran Pilbratt, Científico del Proyecto Herschel para la ESA.

Fuente: ESA

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