Autor Tema: FORO-CIENCIA (Leído 858734 veces)

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La cápsula Soyuz TMA-09M cambia de posición

La cápsula rusa Soyuz TMA-09M fue recolocada el 1 de noviembre en la estación espacial internacional. Los cosmonautas Fyodor Yurchikhin, Karen Nyberg y Luca Parmitano abordaron su nave, la desconectaron del módulo Rassvet, y tras apartarse unos metros del complejo, la volvieron a acoplar a la estación, junto el módulo Zvezda, 20 minutos después. La maniobra ha liberado el puerto que utilizará la próxima tripulación de larga duración, que deberá despegar el 7 de noviembre.

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=LTflOstC1Ec[/youtube]

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Descifrado el papel clave de dos proteínas en la adquisición del lenguaje

BIOLOGÍA

Estas proteínas son esenciales en el desarrollo neuronal. (Foto: Yoichi Araki)

Dos proteínas desempeñan un papel fundamental en el desarrollo de las conexiones neuronales vinculadas con el lenguaje. Así lo indica una nueva investigación que describe cómo ambas moléculas, SRPX2 y FOXP2, son esenciales en la formación de las dendritas (las ramificaciones de las neuronas) y la sinapsis de estas células nerviosas.
El estudio, elaborado en ratones y publicado en la revista Science, puede ayudar a comprender los trastornos del lenguaje de origen genético, como los relacionados con el autismo o la epilepsia, entre otros. En ocasiones los trastornos del lenguaje pueden deberse a un problema genético que se manifiesta en el circuito neuronal.
“Hemos descrito el camino, desconocido hasta ahora, por el que estas proteínas controlan la formación de los circuitos neuronales”, explica a SINC Geek-Ming Sia, investigador de la Universidad de John Hopkins (EE UU) y uno de los autores del trabajo. “Estas proteínas son una parte del sistema neuronal necesaria para la adquisición del lenguaje”.
Estudios anteriores ya habían identificado que las mutaciones de la molécula SRPX2 causaban algunos trastornos de lenguaje, epilepsia y ciertos grados de discapacidad intelectual.
Para comprobar el papel de estas proteínas, los científicos insertaron dichas moléculas en los ratones y observaron el desarrollo de las conexiones neuronales. Los resultados reflejaron que la densidad de la sinapsis de estas células nerviosas había aumentado el área del cerebro relacionada con el lenguaje.
Además, los que estuvieron sobreexpuestos a estas proteínas también vieron alteradas sus primeras vocalizaciones.
Los investigadores concluyen que la interacción de ambas proteínas afecta al desarrollo de las conexiones y al crecimiento de la sinapsis neuronal, y que la SRPX2 está muy relacionada con la aparición de trastornos genéticos como el autismo.
“Esta investigación nos puede ayudar a conocer los trastornos asociados con el espectro autista y otras alteraciones”, destaca Sia.

Fuente: SINC

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La Arqueología Subacuática revela el futuro del pasado con la tecnología 3DEXPERIENCE

INGENIERÍA

(Foto: Dassault Systèmes)

Dassault Systèmes (DS), 3DEXPERIENCE Company, colabora con la Marina francesa, y el reconocido arqueólogo Michel L'hour y su equipo, en la exploración de La Luna, el buque insignia del Rey Sol, Luis XIV, hundido en 1664.
A este gran buque, a su regreso de una operación militar, se le negó la entrada en el puerto mediterráneo de Toulon ordenándole ponerse en cuarentena para prevenir la peste. En su intento de alejarse de la costa, La Luna se hundió hasta el fondo del mar y cerca de 1.000 hombres y mujeres perecieron en la tragedia.
Casi 350 años después de naufragar en la costa de Toulon, Francia, una expedición arqueológica submarina única desvelará los secretos que este naufragio esconde. Un equipo de expertos internacionales se embarcaron en esta aventura armados con la tecnología de Dassault Systèmes 3DEXPERIENCE para explorar, registrar y recuperar artefactos localizados a más de 300 pies bajo de la superficie del mar.
La nave, impecablemente conservada, es un enorme tesoro con 60.000 objetos. El equipo espera recuperar desde cañones a delicados frascos de cerámica e instrumentos musicales. Sin embargo, después de 350 años en el fondo del mar, una vez recuperados los objetos, si no se tratan inmediatamente, se desintegran. La tecnología de Dassault Systèmes se implementa para generar modelos 3D de objetos in situ. El acceso a estos modelos digitales en 3D, realistas y definidos con precisión, permiten entender y planificar su recuperación y conservación antes de ser llevados a la superficie.
Utilizando una cámara subacuática, a bordo de un prototipo de vehículo operado remotamente, los 420 metros cuadrados de La Luna se capturan con precisión absoluta en 3D y los resultados se comparten con la tecnología 3DEXPERIENCE.
Según el arqueólogo Michel L'hour "la tecnología inmersiva 3D nos permite flotar en un mar virtual. Nunca antes los fondos marinos se habían visto con tanta claridad. Es como estar en el agua probando herramientas y técnicas sin problemas. Podemos practicar y perfeccionar todas nuestras maniobras en tierra firme".
Usando cascos de realidad virtual especiales el equipo entra en el buque para explorarlo con la seguridad de estar en tierra firme. La tecnología de realidad virtual de Dassault Systèmes optimiza la acción del buzo y los equipos y ayuda a reducir al mínimo los posibles daños y peligros.
El equipo de La Luna tiene acceso a un caparazón de metal que permite descender a casi 1.000 metros y permanecer allí durante un máximo de 48 horas. A menudo este recurso se utiliza para ayudar a recuperar torpedos y existen sólo 24 unidades en el mundo. Este caparazón llamado Newt Suit permite mucha más precisión y un manejo más delicado que el de un submarino controlado a distancia.
Para el entrenamiento de la tripulación, el equipo utiliza experiencias de inmersión en 3D para aprovechar al máximo el Newt Suit. El director del proyecto La Luna, Cédric Simard, declara: "la capacitación en equipos y técnicas de recuperación de artefactos en un entorno virtual maximiza la eficiencia bajo el agua al mejorar el tiempo de uso y la precisión del manejo en el lecho marino, donde cada segundo cuenta en los logros que se consiguen".
Por todo ello, los resultados del proyecto de esta nueva era de la arqueología subacuática tendrán implicaciones significativas para futuras investigaciones en fondos marinos. Otras cápsulas del tiempo que antes eran inalcanzables pueden por fin ser exploradas.
Con motivo de este revolucionario proyecto, se ha creado una web en la que arqueólogos, académicos y el público en general puedan explorar La Luna por sí mismos sin tener que mojarse: http://www.operationlune.com/en/technologies/

Fuente: Dassault Systèmes

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Nueva esfera digital del Museo Marítimo de Barcelona: Mucho más que un planetario

INGENIERÍA

¡Sumergirse dentro de la pantalla! Ésta es la clave del cine esférico conocido también como “full dome” y donde no son necesarias gafas 3D para disfrutar de la escena con todo el realismo y proximidad. Las películas de este formato son de 360 grados por 180 grados y, por lo tanto, cubren toda la semiesfera que tenemos sobre nuestras cabezas. La perspectiva del espectador es muy diferente a la del cine convencional. Vivir de forma inmersiva la ruta de Darwin o la última noche del Titánic se convierte en un espectáculo inédito para grandes y pequeños.

¿Planetario? ¿Cine esférico? ¿Teatro? La nueva esfera instalada en el museo Marítimo de Barcelona (España) es un planetario digital que puede acercarnos al cielo y al Universo, así como convertirse en una sala de cine esférico para viajar al fondo del mar, y ¿por qué no?, convertirse en un teatro que combina la actuación en directo con imágenes y proyecciones totalmente inmersivas.
Las tecnologías digitales permiten convertir la esfera en un recurso pedagógico que multiplica lo que ofrecen los antiguos planetarios optomecánicos. Las tecnologías digitales combinan pedagogía y efectos visuales de manera controlable, y nos permiten ilustrar con una imagen o animación las respuestas a cualquier cuestión sobre el tema tratado. El planetario dispone de 40 plazas que se convierten en un espacio personalizado donde trabajar con colectivos específicos.
Este planetario tiene algo que lo hace único: es un planetario marinero, ideado para la enseñanza de la navegación astronómica. Con un programa específico para esta materia, da a conocer la posición mediante las estrellas y los círculos de altura. Nos puede también representar el compás, la analema solar, la ecuación del tiempo y todo tipo de círculos y coordenadas con precisión.
Aún cuando se trabajan los temarios curriculares de las diferentes edades, el educador puede solicitar profundizar en temas más específicos de su interés. Además del cielo y el cine, el planetario ofrece temas vinculados con la meteorología, ciencias de la Tierra, cartografía o geografía. Estos programas de P-3 hasta Bachillerato y Secundaria se encuentran descritos en el programa pedagógico que se puede bajar de la web del museo Marítimo.
Recientemente, el artista Arnau Viladebó ha escogido la esfera para presentar el espectáculo “88 infinits” en el planetario, una obra divertida y apasionante que, con más de 200 representaciones realizadas, nos invita a descubrir la mitología de las constelaciones del cielo y, cómo no, a profundizar, gracias al programa del Planetario, sobre estrellas, planetas, cúmulos y galaxias del Universo. Mitos y conocimientos astronómicos en un espectáculo donde el humor es el elemento esencial. Una obra para adultos que también – especialmente adaptada – puede ser ofertada a escuelas.
Y lo más importante: todo fabricado en España. La cúpula la realiza la empresa Quim Guixà, (www.quim@quimguixa.com) y el proyector es de Albert Pla (www.immersiveadventure.net), ambas empresas de Barcelona.
La esfera tiene un diámetro de 6 metros y tiene una capacidad para 40 plazas en total. Utiliza un proyector central digital HD y tecnología LED de última generación.

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Nuevo tipo de microscopio que usa neutrones en vez de luz o de electrones

INGENIERÍA

El pequeño prototipo de microscopio neutrónico se muestra preparado para las pruebas iniciales en el Laboratorio del Reactor Nuclear del MIT. Los espejos de microscopio están dentro de la cajita de metal en la parte superior derecha. (Foto: Cortesía de los investigadores)

Se ha ideado un microscopio revolucionario capaz de utilizar neutrones (partículas subatómicas sin carga eléctrica) en vez de rayos de luz o electrones para obtener imágenes de alta resolución.
Entre otras características, los microscopios neutrónicos tienen la capacidad de sondear dentro de objetos metálicos, como células de combustible, baterías y motores, incluso cuando están en pleno uso, mostrando detalles de su estructura interna. Los instrumentos neutrónicos también son excepcionalmente sensibles a las propiedades magnéticas y a elementos ligeros que son muy importantes en los materiales biológicos.
El nuevo concepto, obra de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, así como de la NASA (la agencia espacial estadounidense) y el Laboratorio Nacional Estadounidense de Oak Ridge (ORNL) en Tennessee, es una adaptación ingeniosa de un concepto de unos sesenta años atrás para enfocar rayos X utilizando espejos, pero adaptado ahora a la construcción de un microscopio neutrónico de alta resolución.
Hasta ahora, la mayoría de los instrumentos neutrónicos para captar imágenes han sido similares a una cámara estenopeica (básicamente una caja con un agujero por el que entra la luz e impresiona la película colocada en su interior). Sin componentes ópticos eficientes, los dispositivos neutrónicos tradicionales producen imágenes tenues y de resolución pobre.
Hasta ahora, no había existido ningún dispositivo neutrónico con una buena capacidad de enfoque. En muchos sentidos, todos los instrumentos neutrónicos desarrollados durante medio siglo son poco más que cámaras estenopeicas exóticas. Sin embargo, con el nuevo avance logrado por el equipo de Dazhi Liu, Boris Khaykovich y David Moncton, se abre en el campo de la captación neutrónica de imágenes una puerta hacia la primera generación de dispositivos de verdadera óptica neutrónica.
Debido a que los neutrones no interactúan mucho con la materia, es difícil enfocar haces de ellos como se hace por ejemplo con la luz en un telescopio o en un microscopio. No obstante, un concepto básico fue propuesto para los rayos X por Hans Wolter en 1952, y posteriormente desarrollado, bajo los auspicios de la NASA, para aparatos como el Telescopio Espacial Chandra de Rayos X de la NASA. La interacción que los haces de neutrones experimentan con bloques de materia tiene bastantes paralelismos con la que experimentan los rayos X, hasta el punto de que los haces de neutrones se pueden enfocar mediante sistemas ópticos parecidos a los empleados para enfocar rayos X.
Espejos con recubrimientos especiales pueden reflejar neutrones en ciertos ángulos.
El instrumento desarrollado como prototipo de microscopio neutrónico utiliza varios cilindros reflectantes alojados uno dentro del otro. El nuevo dispositivo podría mejorar la eficiencia de los sistemas tradicionales de obtención de imágenes basados en neutrones, en un factor de alrededor de 50, permitiendo obtener imágenes mucho más nítidas, instrumentos mucho más pequeños, o ambas cosas.
En el trabajo de investigación y desarrollo también han participado Mikhail V. Gubarev, J. Lee Robertson, Lowell Crow y Brian D. Ramsey.

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Un sistema permite seguir vehículos desde el aire

COMPUTACIÓN

El sistema localiza un vehículo. (Imagen: Víctor Parra)

La Universidad de Salamanca (España) ha desarrollado un software que es capaz de reconocer vehículos en una calle o carretera y realizar el seguimiento de uno de ellos en particular a través de las imágenes obtenidas por un avión no tripulado. La principal aplicación de este sistema es el sector de la seguridad, puesto serviría para labores de vigilancia o persecución de delitos.
En la actualidad los aviones no tripulados o UAV (del inglés Unmaned Aerial Vehicle) viven un momento de gran desarrollo, ya que tienen múltiples utilidades. Estos pequeños aparatos de poco peso y cortas dimensiones pueden portar cámaras de vídeo y tomar imágenes de interés. Sin embargo, uno de los retos tecnológicos es procesar dichas imágenes para que sean de utilidad.
Con ese propósito se ha desarrollado el proyecto 'HAWK – Sistema de reconocimiento de estructuras y seguimiento en tiempo real'. La idea es que el software desarrollado reconozca las diferentes estructuras que pueden aparecer en las imágenes (edificios, vehículos, personas y otros elementos) y el UAV sea capaz de “seguir de manera autónoma” el objetivo deseado, que puede ser seleccionado a distancia por un operario, según ha explicado a DiCYT Víctor Parra Vidales, principal responsable de este desarrollo tecnológico.
El sistema puede ponerse al servicio de algún cuerpo de policía para perseguir un delito y evitar perderle la pista a un coche que huye o servir de escolta a un vehículo. De esta forma, “tendríamos un apoyo aéreo que de manera autónoma sería capaz de proporcionar la posición y la velocidad del vehículo en cuestión y con un rango de visión mucho más amplio que desde el suelo”, indica el autor.
Víctor Parra es un alumno de la Universidad de Salamanca que ha desarrollado esta iniciativa en el marco del Proyecto de Transferencia de Conocimiento Universidad-Empresa (T-CUE) y que ha contado con el apoyo de las profesoras de la Facultad de Ciencias Sara Rodríguez González y Belén Pérez Lancho. Para sacar adelante la idea, el equipo ha tenido que superar diversos retos técnicos relacionados con el análisis y el tratamiento de imágenes.
“La cámara móvil no proporciona información constante y no tenemos un fondo fijo sobre el que trabajar”, apunta, así que el sistema funciona realizando “un filtrado de imágenes que pueda eliminar todo lo que sobra basándonos en una red neuronal”, una forma de aprendizaje y procesamiento automático artificial que imita el sistema nervioso animal. De esta manera, el software es capaz de aprender cuáles son los objetos de interés que debe perseguir y para ello emplea algoritmos de seguimiento y optimización de la comunicación.
Aparte de identificar y seguir un vehículo en el campo de la seguridad ciudadana, la incorporación de este software a los UAV tiene en teoría diversas posibilidades en otros campos, como el militar. El vehículo aéreo podría participar en misiones peligrosas sin que hubiera riesgo para las vidas humanas, como seguir un tanque enemigo.
Asimismo es posible que sea del interés de empresas encargadas, por ejemplo, de la seguridad de los puertos. “Un sistema de este tipo podría analizar las imágenes de un recinto y, si detecta un vehículo fuera de ruta o en un lugar no permitido, alertaría a las fuerzas de seguridad”, señala Víctor Parra.
Incluso este software podría ser utilizado también en otros contextos distintos a los UAV porque su esencia es la capacidad de reconocer objetos en movimiento. Implantarlo en un semáforo permitiría controlar de manera inteligente la señalización en función de la cantidad de coches que circulen en un determinado momento.

Fuente: José Pichel Andrés/DICYT

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Las enanas blancas esconden información sobre las fuerzas oscuras

ASTROFÍSICA

Nacimiento de una enana blanca (punto luminoso del centro) en la nebulosa planetaria Dumbbell. (Foto: Telescopio Joan Oro - Observatori Astronomic del Montsec)

Las enanas blancas representan la última etapa de la vida de las estrellas de masa pequeña o intermedia (menos de 10 veces la masa del Sol) y las medidas de su luminosidad permiten seguir de forma precisa su enfriamiento y el comportamiento de las partículas, de acuerdo al modelo estándar de la física. Cualquier desviación de los datos previstos ofrecería pistas a los científicos de lo que puede haber más allá, como la materia y la energía oscura.
“La velocidad de enfriamiento de las enanas blancas es medible, incluso en tiempo real si aceptamos como tal observaciones efectuadas a lo largo de 30 años, por lo que la presencia en su interior de cualquier fuente o sumidero extra de energía perturbaría este ritmo de enfriamiento y permitiría detectarla”, explica Jordi Isern, del Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC-IEEC) (España).
A partir de esta idea, Isern y otros investigadores de Europa y EE UU proponen seguir este método “indirecto y poco costoso” de estudiar el brillo de las enanas blancas para poner a prueba la validez de nuevas teorías y acotar los rangos de sus parámetros. El trabajo se publica en la revista Physical Review D.
En concreto, los científicos se han centrado entre qué valores pueden moverse los fotones oscuros o pesados, llamados también así por tener masa –a diferencia de los fotones convencionales– y poder interactuar con la materia ordinaria. Estas partículas hipotéticas, relacionadas con la versión ‘oscura’ del electromagnetismo, solo se podrían detectar de forma indirecta cuando se desintegran en electrones y antielectrones (positrones).
“Muchos de los intentos de ampliación del modelo estándar se basan en la introducción de nuevas interacciones, las cuales utilizan como mediadores los fotones oscuros, que si existen, pueden ser creados en el interior de las enanas blancas y escapar libremente, comportándose como un sumidero de energía que perturba la evolución de la estrella”, explica Isern.
Los investigadores han demostrado que este efecto permite descartar un amplio abanico de posibles masas e intensidades de acoplamiento bajo condiciones que son imposibles o muy difíciles de alcanzar en los centros de investigación de la Tierra.
A pesar de lo útiles que resultan las enanas blancas en la exploración de las fuerzas oscuras, los resultados del trabajo reflejan que para estudiar otras partículas hipotéticas más allá del modelo estándar –como los neutralinos de los modelos de supersimetría o los axiones de algunas teorías cuánticas–, los laboratorios terrestres, como el CERN, siguen siendo mejores.
En cualquier caso las enanas blancas aportan datos de gran interés para los astrofísicos, incluida su capacidad para proporcionar información sobre el pasado de las galaxias, como su edad, ritmo de formación estelar o los restos de galaxias vecinas que fueron capturadas por la Vía Láctea.
El desarrollo de las estadísticas de la mecánica cuántica y la física nuclear en el siglo XX permitió descubrir que estas estrellas moribundas no se sostienen por reacciones termonucleares, sino por la presión que ejercen los electrones ‘degenerados’ (una propiedad microscópica de superposición cuántica) antes de que las enanas blancas se conviertan en un cadáver estelar.

Fuente: SINC

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La presión atmosférica afecta a los cazadores de abejas

ZOOLOGÍA

El moscardón cazador de abejas ataca a sus presas cuando salen de la colmena a visitar las flores.

Los cambios de temperatura, de lluvias y otras variables climáticas influyen en la distribución mundial de insectos transmisores de patologías y de plagas que afectan a cultivos y otras fuentes de alimento.
Ahora, un grupo de científicos de la UBA (Argentina) descubrieron que la presión atmosférica tiene un efecto sobre la actividad de un depredador que ataca a las abejas cuando salen de la colmena a visitar flores: el “moscardón cazador de abejas” (Mallophora ruficauda), que resulta una preocupación para los productores de miel en algunas regiones de Argentina y otros países.
El impacto, en realidad, es indirecto. Durante su etapa larval, los moscardones realizan una búsqueda olfativa de insectos hospedadores, los gusanos blancos del suelo, a los que parasitan hasta llegar a adultos.
“Sabíamos que la temperatura y la humedad influyen sobre la capacidad de las larvas para encontrar a los gusanos. La novedad es que descubrimos que la presión atmosférica también los afecta”, indicó a la Agencia CyTA el doctor José Crespo, investigador del CONICET del Grupo de Investigación en Ecofisiología de Parasitoides, dirigido por la doctora Marcela Castelo, en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA.
Así, la disminución de la presión atmosférica por debajo de los valores normales diarios genera que las larvas suspendan su comportamiento de búsqueda del hospedador, quizás porque interfiere con la capacidad olfativa. “Mientras realizábamos experimentos para determinar cuales son los olores atractivos de los gusanos blancos para las larvas de moscardón, nos dimos cuenta que en los días grises los experimentos no salían bien. Analizando la presión de la atmósfera, hallamos que era la variable más importante”, señaló Crespo.
Para el investigador, este resultado aporta información valiosa para comprender posibles escenarios futuros en la distribución de esta especie frente al calentamiento global.

Fuente: AGENCIA CYTA-INSTITUTO LELOIR/DICYT

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¿Una Teoría de la Gran Unificación para explicar la superconductividad exótica?

FÍSICA

Séamus Davis. (Foto: Laboratorio Nacional de Brookhaven)

Los superconductores convencionales sólo conducen la electricidad de ese modo a temperaturas cercanas al cero absoluto. Los superconductores de altas temperaturas lo hacen a temperaturas bastante más altas, pero aún así demasiado frías para que su uso resulte lo suficientemente práctico como para reemplazar a los cables tradicionales de las redes de distribución eléctrica.
Si se lograra hallar superconductores que funcionasen a temperaturas tan altas como la temperatura ambiente, los ahorros energéticos serían enormes al reducirse de modo espectacular la electricidad que hoy se desperdicia de manera inevitable a través de las redes de suministro eléctrico por culpa de la naturaleza de los cables eléctricos convencionales.
Para alcanzar ese objetivo ayudaría mucho que los científicos no tuvieran que avanzar a ciegas por el enigmático campo de la superconductividad de altas temperaturas; enigmático porque está lleno de fenómenos exóticos sin relación clara entre sí.
Años de experimentos con diversos tipos de superconductores de altas temperaturas han mostrado la existencia de una amplia gama de conductas complejas en los electrones, que en algunos casos se emparejan conduciendo así la corriente eléctrica sin resistencia, mientras que en otros casos la detienen.
La diversidad de estos fenómenos electrónicos exóticos es el principal motivo de que haya sido tan difícil unificar conceptos para tratar de explicar por qué la superconductividad de altas temperaturas se da en estos materiales tan interesantes.
Ahora Séamus Davis, un físico que ha realizado experimentos con muchos de estos materiales en el Laboratorio Nacional estadounidense de Brookhaven, en Upton, Nueva York, así como en la Universidad Cornell en Ithaca, Nueva York, y Dung-Hai Lee, un teórico del Laboratorio Nacional estadounidense Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), en California, y de la Universidad de California en Berkeley, presentan un conjunto de principios fundamentales con el que esperan lograr un modo de comprender la superconductividad y la amplia gama de fenómenos "entrelazados" que afecta a todas las familias de superconductores de altas temperaturas. Ellos describen estos conceptos generales en lo que podría considerarse el equivalente para la superconductividad de altas temperaturas a lo que es una teoría de la gran unificación para la física en general.
En esta nueva teoría, se describen todas las formas conocidas de superconductividad de altas temperaturas y sus fases "entrelazadas".
Si estos científicos están en lo cierto con su teoría, ésta podría representar, en palabras de Davis, la "luz al final del túnel" por el que la comunidad científica ha discurrido a oscuras, o al menos en penumbra, desde el descubrimiento de los primeros superconductores de altas temperaturas. En otras palabras, si la nueva teoría es válida resultará una herramienta excelente para predecir los mejores estados de superconductividad a altas temperaturas y desarrollar superconductores sin tener que perder tanto tiempo en experimentación previa ni depender de hallazgos casuales sobre las propiedades de algunos de esos materiales.

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Análisis hecho en Marte confirma el origen marciano de algunos meteoritos caídos en la Tierra

ASTRONOMÍA

El hechizante paisaje de Marte, en una foto tomada por otro robot que aterrizó allí, el Spirit. (Imagen: NASA JPL)

Un análisis de una muestra de la atmósfera marciana, realizado en Marte por el robot Curiosity de la NASA, confirma que algunos de los meteoritos caídos en la Tierra provienen del Planeta Rojo.
Esta nueva y decisiva medición del argón, un gas inerte presente en la atmósfera marciana, aporta la evidencia más definitiva obtenida hasta la fecha del origen marciano de los citados meteoritos, y al mismo tiempo ofrece un modo de descartarlo para otros meteoritos que no provienen de ese mundo.
El nuevo análisis es una medición de alta precisión de dos formas de argón, concretamente los isótopos argón-36 y argón-38, el primero más ligero que el segundo, realizada gracias al instrumento SAM del laboratorio instalado a bordo del Curiosity.
Estos isótopos de argón existen de manera natural en nuestro sistema solar. En Marte, la proporción entre el argón-36 y el argón-38 es característica del planeta. Buena parte de la atmósfera original de Marte se perdió en el espacio. La forma ligera de argón registró una mayor tasa de fuga del planeta, debido a que por su ligereza tiende a subir hasta la capa alta de la atmósfera con mayor facilidad y requiere menos energía para escapar al espacio. Como resultado de esto, la atmósfera marciana está más enriquecida de lo "normal" con el isótopo pesado, el argón-38.
Aunque el argón constituye solo una fracción minúscula del gas marciano escapado al espacio, es de gran utilidad para investigaciones como la culminada ahora, ya que es un gas noble, o sea inerte, que no reacciona con otros elementos o compuestos químicos. Gracias a ello constituye un indicador lo bastante fiable y directo de la historia de la atmósfera marciana.

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Más de un centenar de fotones controlados mediante un solo bit cuántico

FÍSICA

En la nueva investigación se ha logrado controlar más de un centenar de fotones mediante un solo bit cuántico. (Imagen: Recreación artística por Jorge Munnshe en NCYT de Amazings)

Un equipo de físicos ha hecho que una cantidad sin precedentes de partículas de luz (fotones) se comporten de un modo propio de la mecánica cuántica, asumiendo más de un estado a la vez. En este caso, la luz está en la forma de fotones de microondas atrapados.
En los modelos actuales de la computación cuántica, los científicos suelen describir sistemas compuestos por muchos componentes cuánticos artificiales conocidos como qubits.
Los fotones son una buena herramienta para transferir información entre tales qubits, pero su capacidad para servir como qubits es limitada, debido a que es difícil controlarlos.
La nueva investigación, llevada a cabo por el equipo de Robert Schoelkopf y Brian Vlastakis, de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut, Estados Unidos, muestra que se puede controlar una gran cantidad de fotones (más de 100 en este caso) con la ayuda de un sólo qubit.
Esto sugiere la posibilidad de que un grupo de fotones pueda pronto desempeñar el papel de muchos qubits, minimizando potencialmente el coste y la escala de los dispositivos de computación cuántica.
Hace apenas unos años, alcanzar este nivel de control sobre un sistema tan grande no habría parecido posible.
Con los resultados obtenidos en los experimentos de la nueva investigación, se abren atajos potenciales para desarrollar nuevos modos de realizar las funciones necesarias para una futura computadora cuántica.
La computadora cuántica, una tecnología todavía en estado embrionario, sería una herramienta con una velocidad de procesamiento de información exponencialmente mayor que la de las supercomputadoras más sofisticadas de la actualidad.

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Crean una fuente compacta de radiación del orden del terahercio

INGENIERÍA

Manijeh Razeghi y sus colegas han creado una fuente compacta de radiación del orden del terahercio que funciona a temperatura ambiente y triplica la potencia de salida obtenida en demostraciones anteriores. (Imagen: Escuela McCormick de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad del Noroeste)

La radiación en las frecuencias del orden del terahercio, las comprendidas en la banda de longitudes de onda del espectro electromagnético que va de los 30 a los 300 micrones, está recibiendo cada vez más atención debido a sus aplicaciones en puestos de control de seguridad, obtención de imágenes médicas e industriales, inspección agrícola, investigación astronómica, y otras áreas.
Sin embargo, los métodos tradicionales de generar radiación del orden del terahercio necesitan por regla general instrumentos grandes y costosos, algunos de los cuales requieren además enfriamiento criogénico.
Desde hace mucho tiempo, quienes trabajan con estas radiaciones vienen anhelando tener una fuente compacta de las mismas, similar al diodo láser presente en un reproductor de DVDs, que funcione a temperatura ambiente y tenga una potencia alta.
El equipo de Manijeh Razeghi, profesora de Ingeniería Electrónica y Ciencias de la Computación en la Escuela McCormick de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad del Noroeste en Evanston, Illinois, Estados Unidos, y directora del Centro para los Dispositivos Cuánticos, de dicha universidad, ha dado un paso crucial para hacer realidad este sueño, al desarrollar una fuente de dichas radiaciones que es compacta, funciona a temperatura ambiente y tiene una potencia de salida de 215 microvatios.
El grupo de Razeghi ostenta un notable liderazgo mundial en el desarrollo de láseres de cascada cuántica (QCL por sus siglas en inglés), los cuales son láseres semiconductores compactos cuya emisión normalmente se ubica en el espectro infrarrojo medio (longitudes de onda entre 3 y 16 micrones).
La radiación del orden del terahercio se genera a través de mezcla no lineal de dos longitudes de onda del infrarrojo mediano, de 9,3 micrones y 10,4 micrones, dentro de un láser de cascada cuántica. Al combinar dos emisores diferentes de láser de cascada cuántica en un solo láser, los investigadores crearon un mezclador monolítico no lineal capaz de convertir las señales del infrarrojo medio en radiación del orden del terahercio, mediante un proceso especial. El tamaño del dispositivo es similar al de un diodo láser estándar, y ya se ha demostrado que opera en un amplio rango espectral (de 1 a 4,6 THz).

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Diseñando robots más capaces de identificar objetos mezclados y en posiciones inusuales

ROBÓTICA

La Distribución de Bingham permite al nuevo algoritmo identificar la orientación de un objeto usando muchos menos puntos de datos, aquí representados por círculos rojos y púrpuras, que los requeridos por algoritmos anteriores. (Imágenes: Cortesía de los investigadores)

El reconocimiento de objetos es uno de los problemas más ampliamente estudiados en el campo de la visión por ordenador. Sin embargo, para un robot que deba manipular objetos en el mundo real, reconocerlos no es suficiente; también tiene que entender su orientación. ¿Está colocada al revés o de lado esa jarra? ¿Hacia qué dirección apunta su asa?
Para mejorar en los robots la capacidad de apreciar la orientación de los objetos, el equipo de Jared Glover, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, está explotando lo que se conoce en estadística como la Distribución de Bingham.
Con la ayuda previa de Sanja Popovic (que ahora está en Google), Glover se basó en la Distribución de Bingham para desarrollar un nuevo algoritmo de visión para robots que es un 15 por ciento mejor que su mejor contendiente en la tarea de identificar objetos conocidos en medio de un montón de cosas desordenadas y amontonadas caóticamente.
Sin embargo, ese algoritmo está orientado a analizar datos visuales de alta calidad en entornos que le resulten familiares al robot. Como la Distribución de Bingham es una herramienta para el razonamiento probabilístico, promete ventajas aún mayores en contextos donde la información es incompleta o poco fiable. En los trabajos en curso, Glover está utilizando distribuciones de Bingham para analizar la orientación de pelotas de ping-pong en vuelo, como parte de un proyecto más amplio para enseñar a robots a jugar al ping-pong. En casos en los que la información visual es particularmente pobre, su algoritmo perfeccionado ofrece una mejora de más del 50 por ciento con respecto a las mejores alternativas.

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Un ornitorrinco gigante habitaba Australia hace entre 15 y 5 millones de años

PALEONTOLOGÍA

Reconstrucción de la especie Obdurodon tharalkooschild. (Foto: Peter Schouten)

Ningún mamífero vivo es más peculiar que el ornitorrinco. Cuenta con un amplio pico como el de un pato, piel gruesa como la de una nutria, y patas palmeadas como las de un castor. Asimismo, es un animal monotrema –ya que pone huevos en lugar de dar a luz a crías vivas–, su hocico está cubierto con electrorreceptores que detectan presas bajo el agua, y los machos tienen un espolón venenoso en su pata trasera.
Hasta ahora se conocía tan solo un linaje de esta especie única. Sin embargo, un equipo internacional de investigadores describe, en el último número de la revista Journal of Vertebrate Paleontology, una nueva especie de este animal. Se trata del denominado Obdurodon tharalkooschild, cuyo descubrimiento se basa en un solo diente hallado en el famoso sitio de fósiles Riversleigh, inscrito como Patrimonio de la Humanidad en 1994 y ubicado en el noroeste de Queensland (Australia).
"Los monotremas son el último vestigio de una antigua radiación de los mamíferos de los continentes del sur. Esta nueva especie es una ayuda muy importante en el desarrollo de la comprensión acerca de estos fascinantes mamíferos", asegura Rebecca Pian, autora principal del estudio.
Basándose en el tamaño del diente encontrado, se estima que esta especie extinta habría tenido casi un metro de largo, dos veces el tamaño de los ornitorrincos modernos. Los bultos y surcos en los dientes también proporcionan pistas sobre lo que probablemente comía esta especie.
"Al igual que otros ornitorrincos, probablemente era un mamífero mayoritariamente acuático, y habría vivido en y alrededor de las piscinas de agua dulce de los bosques que cubrían la zona Riversleigh hace millones de años", explica Suzanne de la Universidad de Nueva Gales del Sur (Australia) y coautora del estudio. "Obdurodon tharalkooschild era un ornitorrinco gitante con dientes bien desarrollados, que probablemente se alimentara no solo de cangrejos y otros crustáceos de agua dulce, sino también de pequeños vertebrados, incluyendo peces pulmonados, ranas y tortugas pequeñas que se conservaron en el mismo yacimiento".
Por otro lado, mientras que muchos de los depósitos fósiles de Riversleigh se han fechado radiométricamente, la edad precisa del lugar donde se produjo este descubrimiento sigue en duda, y se enmarcaría entre hace 15 y 5 millones de años.
Los fósiles más antiguos de ornitorrinco provenían de rocas de 61 millones de años de antigüedad, halladas en el sur de Sudamérica. Asimismo, se conocían pequeños fósiles de ornitorrinco en Australia en lo que hoy es el desierto de Simpson.
“Antes del descubrimiento del Obdurodon tharalkooschild, estos fósiles sugerían que los ornitorrincos se hicieron más pequeños y redujeron el tamaño de sus dientes con el tiempo. El ornitorrinco moderno carece por completo de dientes en la edad adulta, y en su lugar tiene láminas córneas en su boca”, apunta la investigación.
El nombre Obdurodon viene del griego 'diente permanente' y fue acuñado para distinguir los ornitorrincos con dentadura extintos de los modernos.
"El descubrimiento de esta nueva especie fue una sorpresa para nosotros, porque antes de esto, el registro fósil sugiere que el árbol evolutivo de los ornitorrincos era uno y relativamente lineal", señala Michael Archer, científico también de la Universidad de Nueva Gales del Sur y otro de los coautores del trabajo. "Ahora sabemos que había ramas no previstas en este árbol, algunas de las cuales dieron lugar a especies gigantes".

Fuente: SINC

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Hallado el púlsar más cercano a un agujero negro supermasivo

ASTRONOMÍA

Vista con múltiples longitudes de onda del campo de SGR J145-2900 y Sgr A*. La imagen azul muestra la vista del centro galáctico de XMM-Newton 6.4 keV y el cuadro negro,a una caja de 500 X 500 alrededor de la posición del magnetar. (Foto: CSIC)

Un equipo internacional liderado por el Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC-IEEC), en España, ha descubierto el púlsar más cercano a un agujero negro supermasivo conocido hasta el momento. Se trata del SGR J1745-2900, detectado por una potente emisión de rayos X desde la dirección de Sagittarius A* (Sgr A*), el agujero negro supermasivo que reside en el centro de la Vía Láctea, a unos 26.000 años luz del Sistema Solar.
El 24 de abril de 2013, el satélite Swift detectó la poderosa emisión de rayos X. En un principio fue interpretada como una llamarada procedente del centro galáctico, pero un día después se observó una corta emisión de rayos X desde una posición consistente a la de Sgr A*, con un espectro y duración muy similar a la de un magnetar, una estrella de neutrones con campos magnéticos muy intensos.
Se trataba de SGR J1745-2900, un joven púlsar con naturaleza de magnetar y con un período rotacional de 3,76 segundos. Se ha calculado que existe un 90% de probabilidades de que esté orbitando alrededor del agujero negro. Para monitorizar su actividad y detectar su posición respecto a la de Sgr A*, los científicos emplearon el observatorio espacial Chandra de rayos X de la NASA.
“Gracias a la resolución angular de este telescopio, uno de los más potentes que tenemos en el espacio, pudimos detectar el nuevo magnetar, justo donde habíamos localizado días antes la fuente de la llamarada. Además, concluimos que al magnetar y al agujero negro supermasivo les separan entre 0,1 y 2 pársercs, que equivale a 0,3-6 años luz”, explica Nanda Rea, investigadora del Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC-IEEC), en Barcelona.
La naturaleza de este púlsar tan cercano a Sgr A* sugiere, según los investigadores, que hay en la Vía Láctea tantos magnetares como púlsares, o que la región central de la galaxia es un caldo de cultivo para la formación de magnetares, posiblemente por su alta densidad de estrellas supermasivas.
El púlsar podría estar situado dentro del disco de estrellas jóvenes y masivas observado alrededor del centro de la galaxia. “SGR J1745-2900 no es sólo el primer púlsar hallado a una distancia sub-pársec, sino que además supone la primera estrella de neutrones conocida que podría formar un sistema binario con un agujero negro”, resalta Rea.

Fuente: CSIC

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