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La Física de Astropartículas o Astrofísica de Partículas es un campo relativamente reciente de investigación que se dedica al estudio de las partículas elementales de origen astrofísico.

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lunes, 19 de noviembre de 2012

La ruptura de la simetría en el tiempo en las leyes de la Física

La ruptura de la simetría en el tiempo en las leyes de la Física
Una investigación liderada por el Instituto de Física Corpuscular, centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Valencia, ha obtenido evidencias de la ruptura de la simetría en el tiempo en las leyes de la Física. El hallazgo, que se publica hoy en la revista Physical Review Letters, ha contado con el apoyo de la colaboración internacional BaBar del laboratorio SLAC (Stanford Linear Accelerator Center, de sus siglas en inglés) del Departamento de Energía de Estados Unidos en la Universidad de Stanford (California).

El tiempo discurre inexorablemente. En la historia del universo y en los sistemas complejos, la evolución temporal está asociada al aumento de entropía. Dicho de otro modo, con el paso del tiempo, el desorden siempre crece a partir de una situación inicial más ordenada.

Para explicarlo, podemos imaginar que vemos hacia atrás una película en la que un jarrón cae al suelo y se rompe en pedazos. Nos percataríamos muy rápido de que lo que observamos es imposible desde el punto de vista de las leyes físicas, porque sabemos que no es posible que los pedazos vuelen del suelo y se ordenen formando un jarrón. Y eso es porque desde nuestro punto de vista, “la flecha del tiempo” transcurre sin interrupción desde el pasado al futuro.

Ahora bien, para una partícula aislada, el paso del tiempo parece el mismo hacia delante y hacia atrás, es decir, su movimiento es reversible o temporalmente simétrico. Imaginemos que ahora vemos una película en la que aparece una bola de billar que choca contra una banda. Si no nos lo dicen, no seríamos capaces de saber si la proyección de la película va hacia delante o hacia atrás. Esto se debe a que, en ambos sentidos temporales, el movimiento de la bola de billar cumple las mismas leyes físicas. Este concepto se conoce como simetría bajo inversión temporal y nos dice que, en el mundo de las partículas, las teorías físicas son válidas tanto para un sentido de su movimiento como para su inverso, lo que equivale a decir que funcionan igual hacia delante como hacia atrás en el tiempo.

El tiempo tiene una dirección preferente

El investigador José Bernabéu explica: “La ruptura de la simetría temporal o simetría T en física de partículas está relacionada con la asimetría CP existente entre materia y antimateria, necesaria para generar el universo actual de materia en algún momento de su historia. La simetría C afirma que, sabiendo que a cada partícula de la naturaleza le corresponde una antipartícula con carga opuesta, las leyes de la física serían las mismas al intercambiar las partículas con carga positiva con las de carga negativa”.

También existe la simetría P, que señala que las leyes de la física permanecerían inalteradas bajo inversiones especulares, es decir, el universo se comportaría igual que su imagen en un espejo. Estas dos simetrías combinadas dan lugar a la simetría carga-paridad o simetría CP. En experimentos previos con partículas conocidas como mesones K y B, se observó que no se cumplía la simetría CP. El teorema CPT indica que, para cualquier sistema de partículas, las simetrías deben mantenerse equilibradas, es decir, si la simetría CP no se cumple, la simetría T tampoco.

El investigador Fernando Martínez-Vidal añade que “la clave para medir directamente la ruptura de la simetría T nos la dio el experimento BaBar del SLAC, que fue diseñado para el estudio en profundidad de la asimetría entre materia y antimateria”.

Entre 1999 y 2008, en el acelerador de partículas del SLAC, se produjeron más de 500 millones de mesones B, y sus contrapartidas de antimateria llamados B-bar. Así, los científicos observaron cómo estas partículas incumplían la simetría CP. El problema para observar la ruptura de la simetría T residía en que los mesones B se desintegran irreversiblemente en pocas billonésimas de segundo, impidiendo invertir su situación inicial y final. La solución se ha encontrado mediante la correlación cuántica entre los dos B, que permite que la información de la partícula que se desintegra primero se utilice en ese momento para determinar el estado de su partícula compañera que aún vive. Los investigadores han descubierto que el estado de este último mesón B se transforma en otro unas seis veces más a menudo en un sentido que en el inverso.

Bernabéu aclara: “Este hecho demuestra inequívocamente la ruptura de la simetría bajo inversión temporal en las leyes fundamentales de la Física. Estos resultados son tan contundentes que la probabilidad de que sean una casualidad es similar a la de obtener la misma cara de un dado al lanzarlo 55 veces seguidas, 14 sigma en lenguaje estadístico”. Los físicos de partículas consideran que a partir de 5 sigma se trata de un descubrimiento.

La investigación cuenta con el apoyo del Ministerio de Economía y Competitividad, a través del Programa Nacional de Física de Partículas, y de la Generalitat Valenciana, a través del Programa de Excelencia Prometeo.

CSIC

jueves, 15 de noviembre de 2012

El CERN tendrá el cronómetro más rápido del mundo

El CERN tendrá el cronómetro más rápido del mundo
El Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) podría convertirse en el cronómetro más rápido del mundo. Una investigación realizada por investigadores de la Universidad de Tecnología de Viena acaba de demostrar, gracias a una simulación por ordenador, que las colisiones de iones pesados ​​en el CERN podrían producir los pulsos de luz más cortos que se hayan creado hasta la fecha.

Según la investigación, para lograrlo no sería necesario instalar ningún nuevo instrumento en el acelerador de partículas, sino podría utilizarse un detector que va a ser instalado en el CERN en 2018.

Los fenómenos que tienen lugar en escalas de tiempo muy cortos se suelen investigar usando pulsos láser ultracortos. Hoy en día, las duraciones de pulso más rápidas que se pueden crear con la tecnología existente son del orden de attosegundos (la trillonésima parte de un segundo). Sin embargo, el nuevo método propuesto podría batir este récord pronto: "Los núcleos atómicos en colisionadores de partículas como el LHC pueden crear pulsos de luz un millón de veces más rápidos que los actuales", dice Andreas Ipp de la Universidad de Tecnología de Viena.

En el experimento ALICE del CERN, los núcleos de plomo se chocan casi a la velocidad de la luz. Los restos de los núcleos dispersos junto con nuevas partículas creadas por el impacto forman lo que los físicos llaman un plasma de quarks y gluones, un estado de la materia que es tan caliente que funde incluso los protones y los neutrones. Este plasma de quarks y gluones sólo existe durante unos pocos yoctosegundos, una medida un millón de veces menor que el attosegundo...

ELMUNDO.es

sábado, 10 de noviembre de 2012

Los electrones acumulados en las paredes áureas de las nanoesferas pueden experimentar el efecto túnel

Los electrones acumulados en las paredes áureas de las nanoesferas pueden experimentar el efecto túnel
Una investigación coliderada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), la Universidad de Cambridge (Reino Unido) y la Universidad de Paris Sud (Francia) ha estudiado el comportamiento del vacío que existe entre dos nanoesferas de oro. En concreto, cuando la distancia entre ambas bolas es inferior a un nanométro el espacio vacío puede cambiar de color según el trabajo, publicado en la revista Nature. El efecto se debe a que los electrones acumulados en las paredes áureas de las nanoesferas pueden experimentar el efecto túnel, lo que reduce la carga de la superficie y modifica su color de rojo a azul.

El investigador del Centro de Física de Materiales (centro mixto del CSIC y la Universidad del País Vasco) Javier Aizpurua, que ha dirigido la parte española de la investigación, compara esta reducción de carga con la tensión liberada a través de un beso: “Cuanto más se acercan las nanoesferas de oro más carga presentan sus superficies y dicha carga sólo es liberada a través del salto cuántico de sus electrones, del mismo modo que la tensión previa a un beso aumenta según se acercan las caras y se libera cuando finalmente se juntan los labios”.

En este caso, el acercamiento de las nanoesferas de oro generaría entre ellas un beso virtual, ya que nunca llegan a tocarse, que liberaría de carga a sus superficies y cambiaría el color de la cavidad existente entre ellas.

A distancias inferiores a un nanómetro, el vacío existente entre dichas bolas metálicas adquiere color gracias a la interacción de los electrones de su superficie con la luz. El haz los empuja y los hace oscilar, lo que les aporta un color plasmónico rojo que se va intensificando a medida que se acercan las esferas. Cuando la distancia entre ambas se reduce por debajo de 0,35 nanómetros, los electrones de sus superficies comienzan a experimentar el efecto túnel, lo que va transformando el color plasmónico del vacío en azul a medida que se reduce la carga eléctrica.

El investigador de la Universidad de Cambridge Jeremy Baumberg, responsable del equipo experimental, explica: “Alinear dos nanoesferas de oro es como cerrar los ojos e intentar que dos agujas sostenidas con los dedos se toquen por ambas puntas”. Según Baumberg, conseguirlo les “ha costado años de duro trabajo”.

Por su parte, Aizpurua detalla que para poder predecir los cambios de color obtenidos en el experimento fue necesaria “la fusión de la visión cuántica y clásica del mundo”. “La modelación de tantos electrones oscilando dentro de las bolas de oro en respuesta a un haz de luz no podría ser descrita con las teorías existentes”, asegura el investigador del CSIC.

Esta reinterpretación de la interacción entre la luz y la materia a escala nanométrica podría aportar nuevas maneras de describir y medir el mundo a escala atómica y abre la puerta a nuevas estrategias para la fabricación de dispositivos tecnológicos optoeléctricos luminosos.

La investigación ha contado, además, con la participación de investigadores del Centro Nacional de Investigación Científica (Francia); y ha sido financiada a través del proyecto ETORTEK de Nanociencia y Nanotecnología del Gobierno Vasco, el proyecto Eranet CUBiHOLE de la Unión Europea y por la agencia vasca de Ciencia IKERBASQUE.

CSIC

sábado, 27 de octubre de 2012

La magnetosfera terrestre actúa como un colador

La magnetosfera terrestre actúa como un colador
El cuarteto de satélites de la ESA dedicado al estudio de la magnetosfera terrestre, Clúster, ha descubierto que nuestra burbuja protectora deja pasar el viento solar en un mayor rango de condiciones de lo que se pensaba.

El campo magnético terrestre es la primera línea de defensa de nuestro planeta ante el bombardeo del viento solar, una corriente de plasma expulsada por el Sol que viaja a través del Sistema Solar arrastrando su propio campo magnético.
En función de cómo esté alineado el campo magnético interplanetario (IMF) del viento solar con el campo magnético terrestre, se producen distintos fenómenos en las inmediaciones de nuestro planeta.

Uno de los procesos mejor conocidos es la reconexión magnética, que se produce cuando líneas de campo que apuntan en direcciones opuestas se abren de forma espontánea y se reconectan con otras líneas cercanas. Esto expulsa su carga de plasma hacia la magnetosfera, dejando la puerta abierta para que el viento solar alcance la Tierra.

Bajo ciertas circunstancias esto puede influir en la ‘meteorología espacial’, generando espectaculares auroras, interrumpiendo las señales de GPS o afectando a los sistemas eléctricos en tierra.

En el año 2006 Clúster realizó un sorprendente descubrimiento: unos enormes remolinos de plasma que se extendían a lo largo de más de 40.000 kilómetros en el límite de la magnetosfera – la magnetopausa. Estos remolinos dejaban pasar el viento solar incluso cuando el campo magnético terrestre y el IMF estaban alineados.

Estos remolinos se encontraban a latitudes ecuatoriales, donde la alineación entre los dos campos magnéticos es mayor.

Estos vórtices están regulados por el proceso conocido como efecto Kelvin-Helmholtz (KH), que se produce en la naturaleza cuando hay un gradiente de velocidad en la interfaz entre dos flujos adyacentes.

Este fenómeno es el responsable de la formación de olas bajo la acción del viento que sopla sobre la superficie del mar, o de las nubes en la atmósfera.

El análisis de los datos recogidos por Clúster revela que las inestabilidades KH se pueden producir en otras regiones de la magnetopausa, y en distintas configuraciones del IMF, constituyendo un mecanismo que permite el transporte continuo de viento solar hacia el interior de la magnetosfera terrestre.

“Descubrimos que cuando el campo magnético interplanetario llega en dirección este u oeste, la mayor parte de la capa límite de la magnetosfera a altas latitudes experimenta inestabilidades KH. Estas regiones están bastante alejadas de donde se había observado este fenómeno antes”, explica Kyoung-Joo Hwang, del Centro Goddard de la NASA y autor principal del artículo que presenta estos resultados en el Journal of Geophysical Research.

“De hecho, resulta difícil imaginar una situación en la que el plasma del viento solar no pueda filtrarse en la magnetosfera, ya que no es una burbuja magnética perfecta”.

Estos resultados confirman las predicciones teóricas y están de acuerdo con las simulaciones realizadas por los autores de este estudio.

“El viento solar puede entrar en la magnetosfera en un rango de ubicaciones y condiciones que no conocíamos hasta ahora”, añade Melvyn Goldstein, también del Centro Goddard de la NASA y coautor de esta publicación.

“Todo esto sugiere que la magnetopausa actúa como una especie de ‘colador’ que permite que el viento solar se filtre de forma continua hacia la magnetosfera”.

Las inestabilidades KH también se han detectado en las magnetosferas de Mercurio y de Saturno. Según este estudio, en estos planetas también podrían constituir un mecanismo de transporte continuo de viento solar hacia sus respectivas magnetosferas.

“Las observaciones de Clúster nos ayudan a comprender mejor el comportamiento del viento solar y su interacción con la magnetosfera, que es la clave para el estudio de la meteorología espacial”, explica Matt Taylor, científico del proyecto Clúster para la ESA.

“En este caso, la (relativamente) poca separación entre los cuatro satélites de Clúster mientras cruzaban la magnetopausa diurna a altas latitudes nos ha permitido echar una mirada microscópica al proceso que rasga la magnetopausa, dejando pasar a las partículas procedentes del Sol”.

European Space Agency, ESA

miércoles, 17 de octubre de 2012

Vientos estelares emiten rayos X tras colisionar a gran velocidad

Vientos estelares emiten rayos X tras colisionar a gran velocidad
El trabajo conjunto de los telescopios espaciales XMM-Newton de la ESA y Swift de la NASA ha permitido detectar por primera vez los rayos X emitidos por la colisión del viento de dos estrellas masivas que se orbitan mutuamente.

El viento estelar, una corriente de partículas arrancadas de la superficie de una estrella masiva por su intensa luz, puede alterar en gran medida su entorno.
En algunos lugares, es capaz de desencadenar el colapso de nubes de polvo y gas, comenzando el proceso de formación de una nueva estrella.

En otros, puede disipar la nube antes de que ésta tenga la oportunidad de empezar a colapsar.

Los telescopios espaciales XMM-Newton y Swift han descubierto la ‘Piedra Rosetta’ de estos vientos en un sistema binario conocido como Cyg OB2 #9, en la región de formación de estrellas de Cygnus (El Cisne). Allí, el viento emitido por dos estrellas masivas que se orbitan mutuamente colisiona a gran velocidad.

Cyg OB2 #9 fue todo un enigma durante muchos años. Su peculiar emisión de ondas electromagnéticas sólo se podría explicar si se tratase de un sistema formado por dos estrellas, hipótesis que finalmente se confirmó en el año 2008.

Por aquel entonces, sin embargo, no se encontraron pruebas directas de que el viento de las dos estrellas colisionase, aunque se esperaba poder detectar este fenómeno en su huella de rayos X.

Para obtener esta huella se tenía que estudiar a las estrellas a medida que se aproximaban al punto de máximo acercamiento en su órbita de 2.4 años, una oportunidad que se presentó por primera vez entre los meses de junio y julio de 2011.

Los telescopios espaciales descubrieron que los vientos estelares chocaban a velocidades de varios millones de kilómetros por hora, generando un plasma a millones de grados centígrados que emitía una fuerte radiación en la banda de los rayos X.

Durante este periodo se detectó cuatro veces más energía que la que emite el sistema cuando las estrellas se encuentran en su posición más alejada.

“Es la primera vez que encontramos pruebas claras de la colisión de vientos estelares en este sistema”, explica Yael Nazé, de la Universidad de Lieja, Bélgica, autora principal del artículo que presenta estos resultados en la publicación Astronomy & Astrophysics.

“Solo conocemos otros pocos ejemplos de colisiones de vientos estelares en sistemas binarios, pero este caso se podría considerar el arquetipo de este fenómeno”.

Al contrario que en los otros sistemas, en los que también se detectan colisiones de vientos estelares, el comportamiento de Cyg OB2 #9 permanece uniforme a lo largo de toda la órbita de las estrellas, exceptuando el incremento en la intensidad de la radiación cuando las estrellas se acercan.

“En los otros casos la colisión es turbulenta; el viento de una estrella puede llegar a chocar con la otra cuando se aproximan demasiado, causando una caída brusca en el nivel de rayos X detectados”, explica Nazé.

“Sin embargo, esto no sucede en Cyg CB2 #9, lo que nos lleva a considerarlo el primer ejemplo ‘simple’ que conocemos. Esto le convierte en la clave para desarrollar nuevos modelos que nos ayuden a comprender mejor las características de estos poderosos vientos estelares”.

“Este sistema binario en particular supone un gran paso para el estudio de las colisiones de vientos estelares y de sus emisiones asociadas. Su descubrimiento fue posible gracias a la observación de un sistema binario de estrellas con telescopios de rayos X”, añade Norbert Schartel, científico del proyecto XMM-Newton para la ESA.

European Space Agency, ESA

martes, 9 de octubre de 2012

Nobel de Física 2012 para el control de las partículas en el mundo cuántico

Nobel de Física 2012 para el control de las partículas en el mundo cuántico
La Real Academia Sueca de las Ciencias ha anunciado que el Premio Nobel de Física de este año lo comparten el investigador francés Serge Haroche y el estadounidense David J. Wineland "por sus métodos experimentales innovadores que permiten la medición y manipulación de sistemas cuánticos individuales”.

Los científicos Serge Haroche, profesor del Collège de France and Ecole Normale Supérieure en Paris (Francia), y David J. Wineland, investigador del National Institute of Standards and Technology (NIST) y la Universidad de Colorado Boulder (EEUU), son los ganadores del Premio Nobel de Física 2012.

Así lo ha anunciado hoy la Real Academia Sueca de las Ciencias, quien reconoce los trabajos que han desarrollado los dos galardonados en el campo de la física cuántica. En concreto, han inventado y desarrollado métodos para medir y manipular partículas individuales sin alterar su naturaleza cuántica.

Las reglas de la física clásica dejan de funcionar en la escala de las partículas individuales de luz o materia. Es entonces cuando entra en juego la física cuántica, pero las partículas individuales no son fáciles de aislar de su entorno y enseguida pierden sus misteriosas propiedades cuánticas según interaccionan con el exterior.

Hasta ahora estos fenómenos no se podían observar directamente, y solo se formulaban planteamientos teóricos. Pero los trabajos de los dos galardonados han demostrado con ingeniosas técnicas de laboratorio que se pueden cuantificar y controlar los frágiles estados cuánticos.

Wineland atrapa iones –átomos cargados eléctricamente–, controlándolos y midiéndolos con partículas de luz, con fotones. Sin embargo, Haroche utiliza el enfoque opuesto: manipula y mide fotones mediante el envío de átomos a través de una trampa.

El investigador francés, que nació el 11 de septiembre de 1944 en Casablanca (actual Marruecos), es principalmente conocido por demostrar la ‘decoherencia cuántica’ (explica la mecánica que ocurre a escala ‘micro’ en física cuántica). Haroche obtuvo su licenciatura en la Universidad Pierre y Marie Curie de París en 1971.

Por su parte, el estadounidense Wineland, que nació en Milwaukee en 1944 y se licenció en la Universidad de Harvard en 1970, ha desarrollado avances relevantes en óptica. Sus líneas de investigación se han centrado en el enfriamiento láser de partículas iónicas y en el uso de iones atrapados para implementar operaciones de computación cuántica.

Entre sus múltiples premios destaca la medalla Benjamín Franklin en Física que recibió en 2010 de manos del Instituto Franklin, junto al español Juan Ignacio Cirac y Peter Zoller.

Ambos laureados trabajan en el campo de la óptica cuántica estudiando la interacción entre la luz y la materia, un ámbito que ha progresado de forma considerable desde mediados de los 80. Los métodos innovadores que han introducio han permitido avanzar hacia la construcción de un nuevo tipo de computadora cuántica súper rápida que puede revolucionar la informática del futuro.

Además, sus investigaciones también han ayudado a la construcción de relojes extremadamente precisos, que podrían convertirse en la base de un nuevo estándar de tiempo, con una precisión cien veces superior a los actuales relojes de cesio.

Haroche y Wineland compartirán, a partes iguales, los 8 millones de coronas suecas con los que la Real Academia Sueca de las Ciencias dota al Nobel de Física.

SINC

domingo, 7 de octubre de 2012

Nueva medida de la expansión del universo

Nueva medida de la expansión del universo
El universo está estirándose desde la gran explosión inicial, el Big Bang, hace unos 13.700 millones de años, y determinar la tasa de dicha expansión con la mayor precisión posible ha sido un objetivo fundamental de los cosmólogos desde hace décadas.

Fue el astrónomo estadounidense Edwin Hubble quien descubrió, a finales de los años veinte del siglo pasado, que el universo no es estático, sino que las galaxias están alejándose unas de otras, y estableció la llamada constante que lleva su nombre, según la cual a mayor distancia de una galaxia, mayor es su velocidad de recesión respecto al observador. Tan importante es determinar el valor de la Constante de Hubble (para conocer el tamaño y la edad del universo) que el mítico telescopio espacial del mimo nombre se lanzó al espacio (en 1990) con el cometido prioritario de establecer dicho valor; de este proyecto de investigación se encargó la astrónoma Wendy Freedman, que lidera ahora el equipo que ha mejorado la medida. El valor de ahora establecido es 74.3 (más/menos 2,1) kilómetros por segundo por megaparsec (un megaparsec es aproximadamente tres millones de años luz). Esto significa mejorar el resultado obtenido con el telescopio Hubble reduciendo la incertidumbre a un 3%, lo que supone “un paso de gigante en la precisión de las medidas cosmológicas”, destaca la NASA.

El Spitzer observa el cielo en infrarrojo y, gracias a esta capacidad, ve a través de nubes de polvo que pueden estar envolviendo los astros. Por eso ha podido estudiar mejor con un tipo concreto de estrellas, llamadas cefeidas, que los astrónomos utilizan para medir distancias en el universo.

Las cefeidas son estrellas pulsantes y su pulso está directamente relacionado con su brillo intrínseco, como descubrió Henrietta Leavitt en 1908, por lo que se puede calcular directamente la distancia a la que están y son peldaños fundamentales de la llamada escala de distancias cósmicas. Los expertos de la NASA lo explican con el ejemplo de una persona que sujeta una vela mientras se aleja del observador: cuanto más lejos esté más débil de verá la luz de la vela, pero si uno conoce su el brillo intrínseco puede calcular la distancia. De igual modo, como de una cefeida se conoce su brillo intrínseco por su pulso, se puede saber cómo de lejos está. Los astrónomos combinan esta información con la velocidad a la que se están alejando los cuerpos celestes de nosotros para determinar el valor de la Constante de Hubble. Y si se logra obtener medidas más precisas que las previas de cefeidas, como ha hecho ahora el Spitzer, mejora la estimación de dicho valor...

ELPAIS.com

Calculan por primera vez el radio de un agujero negro

Calculan por primera vez el radio de un agujero negro
Los agujeros negros, regiones del espacio donde la fuerza de la gravedad es tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, puede escapar, son uno de los mayores misterios de la astronomía. En realidad, nadie ha visto jamás directamente uno de estos puntos de no retorno -la primera fotografía de uno de ellos se espera con impaciencia- pero su existencia se deduce de los poderosos efectos que causan en su entorno. De esa forma, sabemos que estos pozos cósmicos pueden ser miles de millones de veces más masivos que nuestro Sol y que residen en el corazón de la mayoría de las galaxias. Y ahora conocemos una cosa más gracias a un equipo internacional de investigadores, dirigido por el Observatorio Haystack del Instituto Tecnológico de Massachussetts (MIT), que ha medido por primera vez el radio de un agujero negro situado en el centro de una galaxia distante. Se trata de la distancia más cercana a la que la materia puede acercarse ante de ser irremediablemente devorada por el agujero. El estudio aparece publicado en la revista Science.

Para conseguir realizar esta medición, los científicos unieron antenas de radio de Hawai, Arizona y California para crear un conjunto de telescopios llamado «Event Horizon Telescope» (EHT), que puede ver detalles 2.000 veces más pequeños que el telescopio espacial Hubble. Las antenas fueron dirigidas hacia la galaxia M87, situada a 50 millones de años luz de la Vía Láctea, donde reside un agujero negro 6.000 millones de veces más masivo que nuestro Sol. El equipo observó el resplandor de la materia cerca del borde del agujero negro, lo que se conoce como el «horizonte de sucesos».

«Una vez que los objetos caen a través del horizonte de sucesos, están perdidos para siempre», dice Shep Doeleman, director asistente en el Observatorio Haystack del MIT e investigador del Observatorio Astrofísico Smithsoniano. «Es una puerta de salida de nuestro universo. Puedes traspasar esa puerta, pero no puedes regresar».

Los agujeros negros supermasivos son los objetos más extremos predichos por la teoría de la gravedad de Albert Einstein. En ellos, explica Doeleman, «la gravedad se vuelve completamente loca y aplasta una enorme masa en un espacio increíblemente reducido». En el borde de un agujero negro, la fuerza gravitatoria es tan fuerte que tira de todo lo que pasa por sus alrededores. Sin embargo, no todo lo que puede cruzar el horizonte de sucesos se mete en el agujero negro. El resultado es un «atasco de tráfico cósmico», en el que el gas y el polvo se acumulan, creando una capa de materia conocida como disco de acreción. Este disco orbita el agujero negro a casi la velocidad de la luz, alimentándolo con una dieta constante de material sobrecalentado. Con el tiempo, este disco puede provocar que el agujero negro gire en la misma dirección que el material en órbita.

Atrapados en este flujo en espiral quedan también campos magnéticos que aceleran el material caliente y cuyo resultado se cree que es el chorro lanzado por el agujero negro, que sale disparado a través de la galaxia extendiéndose por cientos de miles de años luz. Estos chorros pueden influir en muchos procesos galácticos, incluyendo la rapidez con la que se forman las estrellas.

El equipo utilizó una técnica llamada interferometría de base muy larga, o VLBI, que vincula los datos de antenas de radio ubicadas a miles de kilómetros de distancia. Las señales de las diferentes antenas, en conjunto, crea un «telescopio virtual» con el poder de resolución de un solo telescopio tan grande como el espacio entre las distintas antenas. La técnica permite a los científicos ver los detalles extremadamente precisos en galaxias lejanas.

De esta forma, Doeleman y su equipo midieron la órbita más interior del disco de acreción, que resultó ser solo 5,5 veces el tamaño del horizonte de sucesos del agujero negro. El equipo planea expandir su conjunto de telescopios, añadiendo antenas de radio en Chile, Europa, México, Groenlandia y la Antártida, con el fin de obtener imágenes aún más detalladas de los agujeros negros en el futuro.

ABC.es

martes, 18 de septiembre de 2012

La cámara digital más potente del mundo comienza la caza de la energía oscura

La cámara digital más potente del mundo comienza la caza de la energía oscura
El equipo de la colaboración internacional DES (Dark Energy Survey) acaba de presentar las primeras imágenes captadas por DECam, una cámara del tamaño de una cabina telefónica que cartografiará a color la octava parte de la esfera celeste. Su objetivo es investigar la misteriosa energía oscura.

Tras ocho años de trabajo, el pasado 12 de septiembre captó su primera imagen la Cámara para la Energía Oscura (DECam, por sus siglas en inglés). Esta máquina de cartografiado del cielo, la más poderosa del mundo, capturó y almacenó la luz que emitió alguna galaxia lejana hace ocho mil millones de años.

Imágenes como esta podrían contener la respuesta a uno de los mayores misterios de la física: ¿Por qué se acelera la expansión del universo? La energía oscura parece estar detrás, y para conocer más detalles los científicos de la colaboración DES (Dark Energy Survey, cartografiado para la energía oscura) han construido la cámara.

“La energía oscura es el descubrimiento más sorprendente que se ha producido en la física en los últimos veinte años, y solamente puede explicarse si existe nueva física más allá de las teorías actuales”, destaca Eusebio Sánchez, investigador responsable del proyecto en el Centro de Investigaciones Energéticas, MedioAmbientales y Tecnológicas (CIEMAT).

Además de este organismo, el Instituto de Física de Altas Energias (IFAE), el Institut de Ciències de l'Espai (ICE, IEEC-CSIC) y la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) también forman parte del consorcio español en DES. Han participado en el diseño y construcción de la electrónica de la cámara, así como en el programa informático para orientar al telescopio y producir simulaciones.

“Si conseguimos descubrir la naturaleza de la energía oscura será una revolución en el conocimiento del universo –dice Sánchez–. El proyecto DES se concibió para avanzar en la resolución de este problema, y ahora, tras un gran esfuerzo de diseño y construcción, comenzamos la aventura”.

Cámara con 570 megapíxeles

La cámara, con 570 megapíxeles y del tamaño de una cabina telefónica, se ha instalado en el telescopio Víctor M. Blanco en el observatorio de Cerro Tololo, en Chile. Es el instrumento de cartografiado más poderoso, capaz de ver luz de más de 100.000 galaxias a más de 8 mil millones de años luz en cada exposición. El mosaico de 64 CCD que contiene tiene una sensibilidad sin precedentes a la luz roja.

Junto con el enorme espejo colector de luz del telescopio Blanco (de 4 metros de diámetro), permitirá a los científicos desarrollar investigaciones que van desde el estudio de los asteroides de nuestro sistema solar hasta la comprensión del origen y destino del universo.

“Con la cámara de DES podremos conocer por primera vez la distribución de galaxias en un volumen que es una fracción importante del universo observable", explica Juan García-Bellido, investigador de la Universidad Autónoma de Madrid.

“Esto nos permitirá determinar de una vez por todas la geometría local del universo y el contenido de materia y energía responsable de su evolución –añade el experto–. El descubrimiento del agente responsable de la expansión acelerada marcaría un hito histórico, que nos permitiría conectar el origen y el destino del universo”.

Los científicos de la colaboración DES realizarán el cartografiado de galaxias más grande jamás propuesto, y analizarán estos datos para realizar cuatro pruebas sobre la energía oscura, estudiando cúmulos de galaxias, supernovas, la distribución de galaxias a gran escala y el efecto lente gravitacional débil sobre ellas. Es la primera vez que estos cuatro métodos se utilizan simultáneamente en un único experimento.

El cartografiado se espera que empiece en diciembre, tras la verificación completa de la cámara, y aprovechará las extraordinarias condiciones atmosféricas de los Andes chilenos para proporcionar imágenes con la mejor resolución jamás vista en un 'mapeado' astronómico de gran campo.

Durante cinco años, el cartografiado creará imágenes detalladas en color de una octava parte de la esfera celeste (5.000 grados cuadrados) para descubrir y medir 300 millones de galaxias, 100.000 cúmulos de galaxias y 4000 supernovas.

Además del consorcio español, en la colaboración DES participan científicos de EEUU, Reino Unido, Brasil, Alemania y Suiza. La colaboración internacional está liderada por el laboratorio Fermilab desde EEUU.

SINC

jueves, 13 de septiembre de 2012

Astrónomos aseguran que la energía oscura es real

Astrónomos aseguran que la energía oscura es real
Un nuevo estudio ha concluido que la energía oscura, responsable de la expansión acelerada del Universo, existe realmente. Sus datos lo aseguran con una certeza del 99,996 por ciento (algo más de 4 sigmas). Un poco por debajo del punto de consenso, que está en 5 sigmas (99.99994% de seguridad de que el resultado no se debe al azar).

Hace una década que los astrónomos observaron el brillo de las supernovas distantes y se dieron cuenta de que la expansión del universo está acelerándose. Esta aceleración se ha atribuido a la fuerza de repulsión asociada con la energía oscura que, según las teorías actuales se cree que forma 73 por ciento del cosmos.

A pesar de que los investigadores que hicieron este descubrimiento, Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess, recibieron el Premio Nobel de Física en 2011, la existencia de la energía oscura continúa siendo un tema de debate entre la comunidad científica.

Hasta ahora se han utilizado numerosas técnicas para confirmar la su existencia. Uno de los pocos métodos directos es el conocido como Sistema de Detección Integrado Sachs-Wolfe. Esta teoría señala que el fondo cósmico de microondas —la radiación residual del Big Bang— se volvería un poco más azul a su paso por los campos gravitatorios de cúmulos de materia, un efecto conocido como «corrimiento al rojo gravitacional».

En 1996, dos investigadores canadienses llevaron esta idea al siguiente nivel. Propusieron buscar estos pequeños cambios en la energía de la luz comparando la temperatura de la radiación con mapas de galaxias en el universo local.

De no existir la energía oscura, no habría correspondencia entre los dos mapas (el de fondo de microondas cósmico distante y el de la distribución de galaxias relativamente cercano). Si esta existiera, sin embargo, se podría observar un curioso fenómeno: los fotones del fondo cósmico de microondas ganarían energía —en vez de perderla— al pasar cerca de grandes masas.

El Sistema de Detección Integrado Sachs-Wolfe, utilizado por primera vez en 2003, fue considerado como una prueba de que la energía oscura es real. Hasta fue nombrado «descubrimiento del año» por la revista 'Science'.

Sin embargo, también ha tenido sus detractores, que indicaban que la señal de energía oscura obtenida era demasiado débil, por lo que algunos científicos sugirieron que podría ser consecuencia de otras fuentes como el polvo de la Vía Láctea.

El nuevo estudio, publicado en'Monthly Notices' de la Royal Astronomical Society, ha investigado esta teoría durante los últimos dos años y ha examinado todos los argumentos en contra del Sistema de Detección Integrado Sachs-Wolfe. En este trabajo, el equipo ha mejorado los mapas utilizados en la obra original y, gracias a este análisis se ha llegado a la conclusión de que existe una probabilidad del 99,996 por ciento de que la energía oscura sea responsable de las partes más calientes de los mapas del fondo cósmico de microondas.

El autor principal del trabajo, Giannantonio Tommaso, ha apuntado que, además «este trabajo también habla de las posibles modificaciones a la teoría de la Relatividad General de Einstein».

A su juicio, «la próxima generación de fondo cósmico de microondas, y los futuros estudios de galaxias, deberían proporcionar la medición definitiva, ya sea la que confirma la relatividad general, incluyendo la energía oscura, o lo que sería aún más intrigante, una visión completamente nueva de cómo funciona la gravedad».

EUROPA PRESS

sábado, 8 de septiembre de 2012

Derretirse no es fácil en el mundo cuántico

Derretirse no es fácil en el mundo cuántico
Un trozo de hielo en un cubo de agua caliente se derrite. Las moléculas de uno y otro alcanzan un «equilibrio térmico» en el que todas tienen la misma temperatura. Las que están ordenadas formando cristales de hielo pasan a formar parte del caótico líquido. Este proceso se conoce como «termalización». Pero un grupo de investigadores ha descubierto que, a nivel cuántico, hay más: un estado intermedio.

Un grupo de investigadores del Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ) ha descubierto que, entre un estado inicial ordenado y un estado final desordenado, puede surgir un «estado intermedio cuasiestacionario». Éste tendría algunas características de la situación inicial —hielo— y de la final —el agua con las moléculas en equilibrio térmico—. Para colmo, se mantiene durante un buen rato, lo que podría ayudar a comprender cómo fueron los primeros instantes del universo.

«En nuestros experimentos empezamos con un condensado Bose-Einstein —una nube de gas cuántico unidimensional de átomos enfriados hasta casi el cero absoluto— que se separa en dos», explica Jörg Schmiedmayer, autor principal de la investigación. Cuando las dos partes del condensado se vuelven a juntar, crean un patrón de interferencias ordenado en sus ondas de materia. «La forma de estas interferencias nos muestra que todavía no han olvidado que provienen de la misma nube de átomos», dice Schmiedmayer.

Cuanto más tiempo pasa antes de volver a unirlas, menos orden hay en los patrones de interferencia. «Lo sorprendente es que el orden no llega directamente a un mínimo. Primero decae rápidamente, pero después se mantiene en un estado intermedio, el de pre-termalización», afirma Michael Gring, otro de los investigadores.

«Durante un tiempo no estaba claro cómo podíamos interpretar este fenómeno. Tuvimos que mejorar los experimentos y desarrollar toda la teoría», explica Schmiedmayer. Tras el trabajo, en el que también participó el grupo de Eugene Demler (de Harvard), pudieron explicar qué ocurría. «El desorden observado en el estado intermedio no depende de la temperatura del estado inicial, sino que se introduce en el sistema por las leyes de la física cuántica cuando la nube de átomos se separa en dos», asegura Schmiedmayer.

Este nuevo estado intermedio también puede ayudar a entender la física que regía los primeros instantes del Universo. Justo tras el Big Bang la materia todavía no estaba ordenada en átomos y moléculas, sino en una sopa ultracaliente y desordenada denominada plasma de quarks-gluones. Un plasma que se puede replicar en los aceleradores de partículas colisionando nucleos atómicos pesados.

Los experimentos que han creado plasma de quark-gluones han mostrado que algunos aspectos del plasma tienden hacia el «equilibrio térmico» mucho más rápido de lo previsto. La «pre-termalización» se postuló precisamente para explicar este comportamiento. Los científicos creen que también aquí podría darse el caso de un estado intermedio. En vez de estar ahí al pasar de ordenado —hielo— a desordenado —agua—, que se diese al pasar de desordenado —plasma de quark-gluones— a ordenado —átomos, moléculas, etc—.

Los procesos asociados con el decaimiento de un sistema cuántico al equilibrio térmico, por último, también podría ayudar a comprender la relación entre la física cuántica y el mundo macroscópico.

ABC.es

viernes, 7 de septiembre de 2012

Un nuevo record de distancia en teleportación cuántica

Un nuevo record de distancia en teleportación cuántica
Un equipo internacional de investigación ha empleado la Estación Óptica de Tierra (Optical Ground Station) de la ESA en el Observatorio del Teide, en Tenerife, para establecer un nuevo record de distancia en teleportación cuántica, reproduciendo las características de una partícula de luz a 143 kilómetros de distancia.

Investigadores de Austria, Canadá, Alemania y Noruega, con financiación de la ESA, han logrado transferir las propiedades físicas de una partícula de luz, un fotón, a otra partícula mediante teleportación cuántica, estableciendo así un vínculo que cubre los 143 Km que separan el telescopio Jacobus Kapteyn, en la isla canaria de La Palma, y la Estación Óptica de Tierra de la ESA en Tenerife.

Los resultados se publican esta semana en la revista científica Nature.

Ambas partículas deben antes 'entrelazarse'. Una vez hecho esto, la medida de una determinada propiedad física, como la polarización o el espín, generará el mismo resultado en ambas partículas, independientemente de cuán alejadas están y sin que se transfiera físicamente ninguna otra señal entre ellas.

La teleportación cuántica no es copiar, en el sentido más estricto del término, puesto que el acto de transferir información de una partícula a otra destruye la partícula original -sus características se transfieren a la partícula entrelazada-.

Albert Einstein se refirió al fenómeno del entrelazamiento cuántico como una "especluznante acción a distancia", pero se trata de un fenómeno físico documentado y fundamental en una futura generación de ordenadores ultrapotentes, basados en la teleportación de bits cuánticos o qubits. También es esencial en sistemas inviolables de comunicación encriptada.

"Este logro allana el terreno hacia las comunicaciones cuánticas a larga distancia", ha explicado Eric Wille, supervisor del proyecto para la ESA.

"La primera teleportación cuántica tuvo lugar en condiciones de laboratorio. El desafío aquí ha sido mantener el entrelazamiento entre ambos fotones a una distancia de 143 Km, a pesar de las perturbaciones de las condiciones atmosféricas".

El experimento hubo de ser diseñado con el máximo cuidado, pues exigía una relación señal-ruido muy baja.

Se instalaron detectores de fotones muy sensibles, y se sincronizó los relojes en las estaciones de origen y de destino con una precisión de 3.000 millonésimas de segundo.

Con esto último los investigadores se aseguraban de que se detectaban los fotones correctos -la precisión máxima que proporciona la señal GPS es de 10.000 millonésimas de segundo-.

Los equipos tuvieron que esperar casi un año, después del fallo de un primer intento debido al mal tiempo.

Los dos telescopios están localizados en terreno volcánico, a 2.400 metros de altura, y deben hacer frente a condiciones meteorológicas duras para este tipo de medidas, como viento, lluvia, nieve y tormentas de polvo.

El experimento finalmente tuvo lugar en mayo pasado, y se logró establecer un nuevo récord en cuanto a distancia de la teleportación.

"El siguiente paso será conseguir la teleportación con un satélite en órbita, para demostrar que la comunicación cuántica es posible a escala global", ha comentado Rupert Ursin, de la Academia Austriaca de Ciencias.

La campaña de medición entre islas se llevó a cabo en el marco del Programa de estudios Generales de la ESA para demostrar que es posible la teleportación cuántica para futuras misiones espaciales.

El experimento es también un excelente ejemplo de cómo los científicos de diferentes Estados Miembros de la ESA pueden aunar fuerzas y llevar a cabo experimentos extraordinarios con la Estación Óptica de Tierra de la ESA.

European Space Agency, ESA

martes, 28 de agosto de 2012

Dos enanas blancas ponen a prueba la teoría de la relatividad de Einstein

Dos enanas blancas ponen a prueba la teoría de la relatividad de Einstein
Un equipo internacional, en el que ha participado el IAC, ha descubierto que las enanas blancas del sistema binario J0651 orbitan cada vez más rápido, tal y como predice la teoría de la relatividad general de Einstein, al perder energía por emitir ondas gravitacionales.

La confirmación de las predicciones teóricas se ha realizado con varios telescopios en Estados Unidos y con el GTC, que realizó las observaciones más rápidas del sistema.

Un equipo internacional, en el que han participado astrónomos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y el Gran Telescopio CANARIAS (GTC), ha puesto a prueba la teoría de la relatividad general de Einstein al observar la reducción progresiva de la órbita de un singular par de estrellas: las enanas blancas del sistema binario J0651. Estos dos objetos, remanentes de estrellas como el Sol que ya han agotado su combustible nuclear, completan en la actualidad una órbita cada 13 minutos, con grandes aceleraciones y velocidades que llegan a alcanzar más de 600 kilómetros por segundo, según acaba de publicar el grupo de investigación en la revista Astrophysical Journal Letters.

De acuerdo con la teoría de la relatividad general de Einstein, las aceleraciones de estas estrellas en su movimiento orbital causan ondas en el tejido del espacio-tiempo, que se denominan ondas gravitacionales. Aunque todavía no se han observado directamente, la emisión de estas ondas resta energía al sistema binario, lo que provoca que las enanas blancas se acerquen progresivamente la una a la otra y orbiten cada vez más rápido.

La teoría de la relatividad predice que la órbita de este sistema binario se reduce en unos 0,25 milisegundos cada año. La confirmación de que las estrellas están acercándose cada vez más viene dada por la comparación de las medidas tomadas en 2011, cuando el equipo de astrofísicos descubrió este sistema, con las tomadas en la actualidad.

El GTC, el mayor telescopio óptico infrarrojo del mundo, con un espejo primario de 10,4 metros, ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos en La Palma, proporcionó el conjunto de datos con la cadencia más rápida de estos objetos. “Gracias al GTC, hemos logrado tomar cientos de imágenes seguidas de este interesante sistema sin perder un segundo”, comenta Carlos Allende Prieto, investigador del IAC y uno de los autores del estudio.

Para Antonio Cabrera Lavers, astrónomo del GTC y coautor de la investigación: "Estamos ante uno de esos casos en los que tenemos la oportunidad de utilizar telescopios para poner a prueba nuestra comprensión de los aspectos más fundamentales de la física".

Un sistema peculiar

J0651 es el quinto sistema binario conocido con un periodo orbital de menos de 15 minutos. En los otros cuatro casos, no obstante, se produce transferencia de masa de una de las estrellas a la otra, lo que causa variaciones de brillo y complica las observaciones de la reducción del periodo orbital, así como su interpretación en términos de ondas gravitacionales.

Este sistema binario es también peculiar en cuanto a su orientación respecto a la Tierra, ya que el plano orbital está alineado con nuestra línea de visión. "Cada seis minutos una de las estrellas en J0651 eclipsa a la otra, lo que proporciona un reloj de extrema precisión a 3.000 años luz", dice el estudiante de doctorado de la Universidad de Tejas, en Austin (EE UU), y primer autor del artículo, J.J. Hermes. “Los eclipses en este momento tienen lugar unos seis segundos antes de lo esperado a partir de las medidas de hace un año", señala el profesor de la Universidad de Oklahoma y miembro del equipo, Mukremin Kilic.

Los resultados de este estudio han sido posibles gracias a las más de 200 horas de observaciones, además de con el GTC, con el telescopio de 2,1 metros Otto Stuve, en el Observatorio McDonald en Tejas, con el telescopio Géminis de 8,2 metros, en Hawái, y con el telescopio de 3,5 metros del Observatorio Apache Point, en Nuevo Méjico, todos ubicados en EE UU.

Detectar directamente las ondas gravitacionales es extremadamente difícil. En concreto, medir el efecto de las ondas gravitacionales producidas por J0651 desde el sistema solar requeriría varios satélites situados a millones de kilómetros y comunicados por láseres. Aunque los físicos llevan años planeando un sistema de este tipo, aún no hay ninguna misión espacial definida y con financiación de estas características.

"De este modo tenemos una vía más fácil, si bien indirecta, de detectar los efectos de las ondas gravitacionales", añade Allende Prieto.

Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)

jueves, 16 de agosto de 2012

El LHC se adentra en la materia del universo primigenio

El LHC se adentra en la materia del universo primigenio
En los comienzos del universo, justo después del Big Bang, existió un ‘plasma de quarks y gluones’, dos partículas confinadas hoy en la materia pero que entonces vagaban libremente. Ahora los científicos han recreado aquellas condiciones en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN y esta semana presentan los últimos datos en Washington (EEUU) durante el congreso Quark Matter 2012.

Las colisiones de iones pesados en el LHC están ayudando a comprender mejor el estado de la materia en los primeros instantes del universo. Los experimentos ALICE, CMS y ATLAS del gran colisionador trabajaron con iones de plomo durante 4 semanas en 2011y obtuvieron una cantidad de datos 20 veces superior a la de 2010.

Ahora, los resultados de unos mil millones de colisiones se presentan en el congreso Quark Matter 2012, que entre el 13 y 18 de agosto se celebra en Washington (EEUU). Los investigadores informarán sobre la materia más densa y más caliente jamás estudiada en el laboratorio, unas 100.000 veces más caliente que el interior del Sol y más densa que una estrella de neutrones.

En concreto, los científicos han tomado nuevas medidas sobre el denominado ‘plasma de quarks y gluones’, un estado de la materia generado justo después del Big Bang y en el que vagaban libremente los quarks (hoy uno de los constituyentes fundamentales de la materia) y los gluones (portadores de la interacción nuclear fuerte -una de las cuatro fuerzas fundamentales- y responsables de que los quarks se mantengan unidos formando protones -dos quarks ‘arriba’ y uno ‘abajo’- y neutrones -dos quarks ‘abajo’ y uno ‘arriba’-).

"El campo de la física de iones pesados ​​es fundamental para probar las propiedades de la materia en el universo primordial, una de las cuestiones clave de la física fundamental que el LHC puede abordar”, dice el director general del CERN, Rolf Heuer. “Aquí los físicos no solo investigan la recientemente descubierta partícula tipo Higgs, también muchos otros fenómenos importantes mediante colisiones protón-protón y plomo-plomo".

ALICE y los quarks encantados

Los científicos de ALICE van a aportar gran cantidad de nuevos resultados en todos los aspectos de la evolución en el espacio y el tiempo de esa materia de alta densidad. Algunos de los estudios que despiertan mayor interés son los relacionados con las partículas ‘encantadas’, que contienen un quark encanto (charm, en inglés) o anti-encanto.

Estos charm quarks, que son cien veces más pesados que los quarks arriba y abajo que forman la materia normal, se desaceleran cuando pasan por del plasma de quarks y gluones, lo que ofrece a los científicos una herramienta única para investigar sus propiedades.

Físicos de esta colaboración explicarán que el flujo en el plasma es tan fuerte que las pesadas partículas ‘encantadas’ ​​son arrastradas por ella. El experimento también ha observado indicios de un fenómeno conocido como ‘termalización’, en el que se combina un quark encanto con su anti-encanto para formar ‘charmonium’, cuya disociación inicial se relaciona con la formación del plasma de quarks y gluones.

CMS y ATLAS con los ‘jets quenching’

Por su parte, el experimento CMS también ha observado signos claros de la supresión de estados quarkonium, constituidos por un quark y su correspondiente antiquark. "CMS presenta importantes resultados nuevos con iones pesados no sólo en la supresión de quarkonium, sino también en las propiedades del material intermedio y en una variedad de estudios de jet quenching (enfriamiento o frenado de los jets)”, dice Joseph Incandela, el portavoz de CMS.

Cuando los quarks y los gluones se alejan del punto de colisión se forman unos chorros (jets, en inglés) de partículas. En las colisiones de protones, los jets suelen aparecer en parejas, en direcciones opuestas y energías similares. Sin embargo, en las colisiones de iones pesados los chorros interactúan con las tumultuosas condiciones del medio denso y caliente formado por el plasma de quarks y gluones como el del universo primigenio.

Esto produce una señal muy característica conocida como jet quenching, en la que la energía de los chorros se puede degradar mucho, lo que indica que se producen interacciones con el medio. Así, el enfriamiento del jet es una poderosa herramienta para estudiar el comportamiento del plasma en detalle.

La colaboración ATLAS también informará sobre los últimos avances en el conocimiento de este fenómeno, incluyendo un estudio de alta precisión de cómo los chorros se fragmentan en materia, y en las correlaciones entre los jets y los bosones electrodébiles. Los resultados se complementan con otros también de interés, como novedades sobre el flujo del plasma.

"Hemos entrado en una nueva fase en la que no sólo observamos el fenómeno del plasma de quarks y gluones, sino que también podemos hacer mediciones de alta precisión usando variedad de sondas", dice Fabiola Gianotti, portavoz de ATLAS, que concluye: “Todos estos estudios contribuirán significativamente a nuestra comprensión del universo temprano".

CERN | SINC

miércoles, 1 de agosto de 2012

El CERN presenta datos más contundentes sobre el Higgs

El CERN presenta datos más contundentes sobre el Higgs
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. Hoy 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) han presentado a la revista Physics Letters B los papers con los últimos datos en su búsqueda del bosón de Higgs. Así lo confirma hoy el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) en un comunicado.

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.

Nivel de certeza

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 descebrimiento.

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 solo hay una probabilidad entre 550 millones de que la señal que se ha registrado se hubiera originado en ausencia de un Higgs.

Con el anuncio de hoy 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.

SINC

miércoles, 25 de julio de 2012

El CERN busca el origen del Universo desde el espacio

El CERN busca el origen del Universo desde el espacio
Una de las primeras experiencias de todo astronauta es ver unos flashes que atraviesan su cuerpo incluso con los ojos cerrados. Son los rayos cósmicos, una radiación cuyo origen se desconoce pero que el detector de partículas AMS, instalado en la Estación Espacial Internacional, pretende desentrañar.

El 16 de mayo del 2011, Mark Kelly, el comandante que tripuló el último viaje del transbordador espacial Endeavour, de la NASA y sus cinco tripulantes, transportaron el Espectómetro Magnético Alpha (AMS), un detector de física de partículas, concebido por el CERN (Centro Europeo de Física de Partículas), y que fue instalado en la Estación Espacial Internacional (ISS).

Un año después, el AMS -construido con la colaboración de 600 científicos de 16 países distintos- ha transmitido 18.000 acontecimientos de flujos de rayos cósmicos del espacio al Centro de control y operaciones del CERN.

"Hace once años, cuando hice mi primer viaje espacial me sorprendí de seguir viendo unos flashes atravesando mis pupilas, mi cuerpo. Desde ese momento me interesé por los rayos cósmicos, y estoy muy feliz de haber participado en una experiencia para conocerlos un poco mejor", explicó este miercoles, en rueda de prensa, Kelly.

Ahora los tripulantes del Endeavour han visitado el Centro acompañados de sus familias para celebrarlo. "El AMS fue el último instrumento en ser instalado en la ISS, con él está completa. Para mí, el AMS es el experimento científico más importante con el que cuenta la estación", afirmó rotundo Kelly.

El AMS fue puesto en marcha hace justo cien años después de que el físico austríaco Victor F.Heiss descubriera los rayos cósmicos, y precisamente uno de los objetivos del aparato es medir las propiedades de la radiación cósmica.

La órbita de la ISS, entre 370 y 420 kilómetros de altitud, elimina los efectos de las colisiones con la atmósfera que enmascaran la naturaleza y las propiedades de la radiación cósmica.

"El proyecto proporcionará información muy valiosa acerca de la dosis de radiación a la que se expondrían las tripulaciones de futuros viajes espaciales de muy largo recorrido", explicó a Efe Manuel Aguilar, director del departamento de investigación básica del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológica de España (CIEMAT).

"Se calcula que sólo en la ida a Marte, los astronautas estarían expuestos a la mitad de la dosis de radiación letal para un ser humano. No les haría falta volver", agregó Aguilar.

Con los medios actuales, se tardaría 6 meses en llegar a Marte, mientras que para alcanzar la ISS sólo se demora 4 días y, eso teniendo en cuenta los periodos de adaptación de la tripulación y las exigencias de ajuste entre el transbordador y la estación espacial.

Otro de los retos científicos del AMS es tratar de determinar si existen restos de la antimateria que, según la teoría, debió existir para que se produjese el Big Bang, el momento del origen del Universo, hace 13.700 años.

"Lo que nosotros hemos explorado es una parte próxima a nuestra galaxia y ahí no hay trazos de antimateria. Pero no hay que olvidar que nuestra galaxia es una entre 100.000 millones, aún hay mucho espacio para explorar", recuerda Aguilar.

A pesar de que la ISS se encuentra a una distancia máxima de unos 420 kilómetros de la Tierra, los científicos esperan que el AMS detecte núcleos cósmicos de antimateria que vengan de muchísimo más lejos y que sean identificados gracias a su carga eléctrica negativa. "Y eso sólo se puede hacer creando un campo magnético, y esa es la principal dificultad en el espacio", apostilló el científico español.

Es por ello que el AMS cuenta con un imán permanente de grandes dimensiones para medir el signo de la carga eléctrica y la energía de cada una de las partículas que lo atraviesan.

La comunidad científica asume que el 25 por ciento del Universo está compuesto por materia oscura, la que no emite ni absorbe radiación electromagnética. El tercer objetivo del experimento AMS es detectar esa materia oscura.

"Se supone que en el espacio hay zonas con grandes densidades de partículas de materia oscura que se chocan entre si y se anulan. Pero los restos de esta anulación los podemos detectar y nos pueden dar pistas", afirmó, emocionado, Aguilar.

Consultado Samuel Ting, líder del proyecto AMS y Premio Nobel de Física en 1976, sobre cuándo se podrán obtener algunos resultados, contestó sin tapujos. "Lo más tarde posible, para poder estar seguros de lo que encontramos es válido".

Efe / Marta Hurtado

sábado, 14 de julio de 2012

La NASA descubre los «puntos X», en los que nuestro planeta se comunica con la atmósfera del Sol

La NASA descubre los «puntos X», en los que nuestro planeta se comunica con la atmósfera del Sol
La NASA ha descubierto portales ocultos en el campo magnético de la Tierra, a los que ha llamado 'puntos X'. Según han detallado los expertos, estos portales están en las proximidades del planeta y al abrirse estrechan la comunicación entre la Tierra y el Sol.

Estos campos magnéticos del planeta son "el lugar secreto" de encuentro del campo magnético de la Tierra y los vientos que registra el Sol después de que se produzca una llamarada solar.

El autor principal del trabajo, Jack Scudder, ha señalado que los llamados 'puntos X' son "regiones de difusión electrónica" en donde "el campo magnético de la Tierra se conecta con el campo magnético del Sol, creando un camino ininterrumpido que va desde el planeta a la atmósfera del Sol, situados a una distancia de 150 millones de kilómetros".

En este sentido, el investigador ha señalado que "la mayoría de los portales son pequeños y de corta duración, mientras que otros están 'bostezando', vasta y sostenidamente". De esta manera toneladas de partículas de alta energía pueden fluir a través de las aberturas, "calentando a la atmósfera superior de la Tierra, provocando tormentas geomagnéticas, y encendiendo brillantes auroras polares", ha apuntado Scudder.

La NASA sugiere que hay muchos portales magnéticos abiertos y cercanos a la Tierra, y explica que se abre y cierran sin previo aviso, invisibles e inestables por lo que muy difíciles de dar con ellos. De hecho, la agencia espacial estadounidense lleva trabajando en la búsqueda de 'puntos X' desde 1990, año en que la nave Polar comenzó a trabajar en la magnetosfera de la Tierra; una misión que duró años.

La nave se encontró con muchos 'puntos X' durante su estancia en el espacio, ha indicado la NASA, que ha precisado que la información no se había hecho pública hasta ahora. Ante estos resultados, la NASA está planeando llevar a cabo una misión que se lanzaría en 2014, para estudiar este fenómeno. Para ello, se utilizaría una sonda, que viajaría con detectores de partículas energéticas y sensores magnéticos, por la magnetosfera terrestre y alrededor de las enigmáticas puertas, para observar cómo funcionan.

EUROPA PRESS

martes, 10 de julio de 2012

El primer filamento de materia oscura entre dos clústeres de galaxias

El primer filamento de materia oscura entre dos clústeres de galaxias
Hasta ahora, su existencia era pura teoría, pero un equipo internacional de investigadores ha conseguido identificar directamente el primer filamento de materia oscura entre dos agrupaciones de galaxias. El hallazgo contribuye a trazar la evolución del universo a través de estas ‘carreteras galácticas’.

Por primera vez, un equipo internacional de científicos ha detectado un filamento de materia oscura que conecta dos clústeres de galaxias, Abell 222 y Abell 223. Numerosos astrónomos habían dibujado la telaraña cósmica de galaxias que se desprende de la teoría de la materia oscura fría, pero nunca antes se había detectado directamente.

“Los cúmulos de galaxias atraen constantemente a nuevas galaxias y grupos de galaxias a lo largo de los filamentos de materia oscura, como si fuesen ‘carreteras galácticas’. Por lo tanto, los filamentos son fundamentales en el crecimiento de la estructura del universo, desde las estructuras más jóvenes hasta la actualidad”, dice a SINC Jörg Dietrich, científico del Observatorio de la Universidad de Múnich (Alemania), y primer autor del trabajo.

Los investigadores intentaron trazar el filamento de materia oscura en 2005 sin obtener evidencias consistentes. Hace dos años consiguieron los primeros indicios del trabajo que ahora publica la revista Nature.

“La detección se hizo gracias a las mediciones estadísticas del efecto de lente gravitacional débil, que asume que los rayos de luz se doblan por la gravedad cuando pasan objetos masivos”, explica Dietrich.

Los científicos midieron la distorsión de decenas de miles de galaxias de fondo tenues, incluso las más alejadas, para crear un mapa de la distribución de la materia en el sistema de los clústeres Abell 222 y Abell 223.

Además de localizar el filamento de materia oscura, los investigadores han calculado su masa y sus resultados concuerdan con las predicciones teóricas. Los datos muestran que el filamento es tan pesado como un clúster pequeño de galaxias.

Implicaciones en la teoría del Big Bang

“Nuestro descubrimiento es la confirmación directa de una predicción clave en la teoría de la formación de estructuras, que forma parte de la teoría del Big Bang”, cuenta Dietrich.

La colisión de los objetos pequeños dan lugar a estructuras mayores y los filamentos de materia oscura juegan un papel muy importante en este proceso.

La teoría del Big Bang postula cómo se formaron las estructuras cósmicas en el universo. Las conclusiones del trabajo de Jörg Dietrich y sus colegas explican cómo se organiza la materia en el cosmos, a través de una vasta red de filamentos conocida como telaraña cósmica. “Los cúmulos de galaxias se encuentran donde estos filamentos se entrecruzan”, concluye.

SINC

jueves, 5 de julio de 2012

Peter Higgs se muestra sorprendido y Stephen Hawking pierde una apuesta

Peter Higgs se muestra sorprendido
"Sorprendido". Así describe su estado de ánimo el hombre de momento, Peter Higgs. "Nunca pensé que esto ocurriría estando yo con vida". Nada le hacía presagiar hace cerca de 50 años que este momento llegaría tan pronto, "sobre todo porque al principio no sabíamos qué teníamos que buscar. Estoy sorprendido de que haya llegado tan rápido", confiesa.

En 1964, Higgs describió con la sola ayuda de un lápiz y un papel las ecuaciones que predicen la existencia de una partícula nunca vista, pero necesaria para que funcione el Modelo Estándar sobre el que se basa la física actual. Ahora se pregunta: "¿Podríamos decir que es suficiente para la declaración de un descubrimiento?". Parece que ser que sí.

El físico asegura que esta verificación de lo que parece ser la existencia del Bosón de Higgs, "es sólo el comienzo". Apunta a que el hallazgo podría ser "más interesante de lo que aparenta a simple vista".

No obstante, explica que "hay muchas cosas que faltan por medir. Eso será una forma de adentrarnos en la física más allá del modelo estándar y eso será lo verdaderamente importante".

Stephen Hawking pierde una apuesta

El astrofísico británico Stephen Hawking considera que Peter Higgs debería ganar el Premio Nobel de Física tras la comprobación en el CERN de su teoría sobre el bosón que lleva su nombre, popularmente conocido como 'la partícula de Dios'.

Los resultados anunciados el miércoles por la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) sobre la existencia de una nueva partícula "indican de manera contundente que hemos descubierto el bosón de Higgs", ha dicho Hawking, en declaraciones a la BBC. "Es un resultado muy importante y Peter Higgs se merece el Nobel por este motivo", asegura el autor de 'Breve historia del tiempo'.

"Sin embargo, hasta cierto punto para mí es una lástima que este gran avance en Física se ha logrado con experimentos que han dado resultados que no me esperaba", ha añadido Hawking. "Por este motivo, yo hice una apuesta con el físico Gordon Kane de la Universidad de Michigan, a favor de que la partícula de Higgs no se encontraría. Pero parece ser que he perdido 100 dólares", ha confesado el astrofísico.

miércoles, 4 de julio de 2012

El CERN observa una partícula compatible con el tan buscado bosón de Higgs

El CERN observa una partícula compatible con el tan buscado bosón de Higgs
En un seminario celebrado en la sede del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) en Ginebra (Suiza), los experimentos ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) presentaron sus últimos resultados preliminares en la búsqueda de la partícula de Higgs. Ambos experimentos observan una nueva partícula en el rango de masas alrededor de 125-126 GeV (gigaelectronvoltios, unas 134 veces la masa de un protón). El anuncio realizado por el CERN sirve como apertura de la mayor conferencia en Física de Partículas del año, ICHEP2012, que comienza en Melbourne. La próxima edición se celebra en Valencia en 2014.

"Observamos en nuestros datos claros signos de una nueva partícula, con un nivel de confianza estadística de 5 sigma, en la región de masas alrededor de 126 GeV. El excepcional funcionamiento del LHC y ATLAS, y los enormes esfuerzos de mucha gente, nos han llevado a esta emocionante etapa", dijo la portavoz del experimento ATLAS Fabiola Gianotti, "pero se necesita un poco más de tiempo para preparar estos resultados para su publicación".

"Los resultados son preliminares, pero la señal de 5 sigma alrededor de 125 GeV que estamos viendo es dramática. Es realmente una nueva partícula. Sabemos que debe ser un bosón y es el bosón más pesado jamás encontrado", dijo el portavoz del experimento CMS Joe Incandela. "Las implicaciones son muy significativas y es precisamente por esta razón por lo que debemos ser extremadamente diligentes en todos nuestros estudios y comprobaciones".

"Es difícil no emocionarse con estos resultados", dijo el director de Investigación del CERN, Sergio Bertolucci. "El año pasado dijimos que en 2012 podríamos encontrar una nueva partícula como el bosón de Higgs o excluir la existencia del bosón de Higgs predicho por el Modelo Estándar. Con toda la precaución necesaria, me parece que estamos ante un punto de inflexión: la observación de esta nueva partícula indica el camino para el futuro hacia una comprensión más detallada sobre lo que estamos viendo en los datos".

Los resultados presentados se consideran preliminares. Se basan en datos recopilados en 2011 y 2012, con los datos de 2012 todavía bajo análisis. La publicación de los análisis mostrados se espera para finales de Julio. Una imagen más completa de las observaciones mostradas se obtendrá a finales de este año, después de que el LHC proporcione más datos a los experimentos.

El siguiente paso será determinar la naturaleza precisa de la partícula y su importancia para nuestra compresión del Universo. ¿Sus propiedades son las esperadas para el tan buscado bosón de Higgs, el ingrediente final aún no descubierto del Modelo Estándar de Física de Partículas? ¿O es algo más exótico? El Modelo Estándar describe las partículas elementales a partir de las cuales nosotros, y cualquier objeto visible del Universo, estamos hechos, así como las fuerzas que actúan entre ellas. Toda la materia que podemos ver, sin embargo, parece ser no más de un 4% del total. Una versión más ‘exótica’ de la partícula de Higgs podría ser un puente hacia la comprensión del 96% del Universo que permanece en la oscuridad.

"Hemos alcanzado un hito en nuestro entendimiento de la naturaleza", dijo el director general del CERN, Rolf Heuer. "El descubrimiento de una partícula consistente con el bosón de Higgs abre el camino a estudios más detallados, que requieren más estadística, los cuales concretarán las propiedades de la partícula y probablemente arrojarán luz sobre otros misterios de nuestro Universo".

La identificación de las características de la nueva partícula requerirá una considerable cantidad de tiempo y datos. Pero,cualquiera que sea la forma que tome la partícula de Higgs, nuestro conocimiento de la estructura fundamental de la materia está a punto de dar un gran paso adelante.

Participación española

España es uno de los principales contribuyentes al CERN, ascendiendo su aportación al 8,11% del total de las aportaciones para el ejercicio 2012. La participación de los grupos de investigación españoles en el LHC cuenta con el apoyo del Ministerio de Economía y Competitividad, a través del Programa Nacional de Física de Partículas, y del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN), proyecto Consolider‐Ingenio 2010.

Además de haber diseñado y construido varios subdetectores que son clave en la búsqueda de nuevas partículas en el LHC, los grupos españoles participan de forma destacada en su operación y mantenimiento, así como en la recogida, procesado y análisis de las colisiones producidas por los experimentos, incluyendo aquellas que pueden conducir a la observación del bosón de Higgs.

Desde la puesta en marcha del detector ATLAS, donde participan más de 3.000 científicos de 174 instituciones procedentes de 38 países, investigadores del Instituto de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València; el Institut de Fisica d'Altes Energies (IFAE), consorcio entre la Generalitat de Catalunya y la Universitat Autònoma de Barcelona; el Instituto de Microelectrónica de Barcelona (CNM‐IMB‐CSIC); y la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), participan activamente en la operación y mantenimiento de los detectores, con una fuerte presencia en las actividades de alineamiento y calibración.

Dentro del amplio programa de investigación del LHC, los grupos españoles en ATLAS participan en un gran número de líneas de investigación en el análisis de los datos, que cubren muchos de los temas a priori más interesantes del programa del LHC. En particular, en el caso de la búsqueda del bosón de Higgs del Modelo Estándar los grupos han estudiado diferentes estados finales resultado de la desintegración de la partícula de Higgs en dos fotones, dos leptones taus, dos quarks bottom, y dos bosones Z o W.

En CMS, donde participan 3.275 científicos de 179 institutos en 41 países, están presentes los grupos experimentales del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT); Instituto de Física de Cantabria (IFCA), centro mixto CSIC-Universidad de Cantabria, la Universidad de Oviedo (UO) y la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), ocupando responsabilidades en la operación y mantenimiento de los detectores, así como en técnicas de alineamiento básicas para tener datos de calidad.

Al igual que en el caso de ATLAS, la participación de los grupos españoles en actividades de análisis en CMS está muy diversificada y cubre un amplio abanico de los procesos de interés del programa de física del LHC. Todos los grupos participan activamente en la búsqueda del bosón de Higgs. Destaca la participación en el análisis del canal de desintegración del bosón de Higgs en bosones WW, así como en canales asociados a la desintegración en bosones ZZ.

CIEMAT | CPAN

jueves, 21 de junio de 2012

El CERN podría anunciar el bosón de Higgs en julio

El CERN podría anunciar el bosón de Higgs en julio
Los rumores sobre una posible detección del bosón de Higgs han vuelto a dispararse esta semana. Al parecer el CERN, el gran laboratorio europeo de física, podría estar pensando en realizar el histórico anuncio durante la Conferencia Internacional de Física de Altas Energías (Ichep) que se celebra entre el 4 y el 11 de julio en Melbourne, Australia.

"La línea de meta está clara -escribe el matemático Peter Woit en su blog Not Even Wrong- Hay algo allí que se parece mucho a lo que el Higgs se supone que es". Voit recoge, además, rumores sobre un nuevo "set" de datos que podrían ser los más concluyentes de cuantos se han conseguido hasta la fecha sobre la existencia de la elusiva partícula.

El propio The New York Times aseguraba ayer que un equipo de físicos del CERN lleva varios días reunido para analizar en secreto el nuevo paquete de datos. "Lo que han visto -reza el artículo- nadie lo sabe. Lo que buscan es el principio del fin de la cacería más larga y costosa de toda la historia de la Física, una cacería que ha implicado a varias generaciones de aceleradores de partículas más y más grandes: el rastro de la hipotética partícula que confiere al resto de las partículas su masa. Conocida como bosón de Higgs, es la piedra angular de la física moderna, aunque la confirmación de su existencia lleva ya 40 años eludiendo a los científicos".

Durante el pasado mes de diciembre, la última oleada de rumores sobre el hallazgo del Higgs se materializó en un anuncio del CERN en el que se admitían pistas, pero solo pistas, que parecían apuntar a la existencia de la partícula. Por aquél entonces, los investigadores sólo pudieron confirmar una señal de la categoría "Sigma 3", lo cual significa que aún había un 0,13 por ciento de probabilidades de que las anomalías observadas en las colisiones del acelerador se debieran a una simple "fluctuación estadística" o casualidad.

Pero en el mundo ultrapreciso de los físicos, incluso un 0,13 por ciento de márgen de error es demasiado para hacer un anuncio en toda regla. Para que el CERN pueda anunciar oficialmente el descubrimiento del Higgs, los investigadores esperan a ver señales "Sigma 5", que reducen las probabilidades de error a solo un 0, 000028 por ciento. Por eso, la señal Sigma 3 del pasado diciembre apenas se arrancó tímidas declaraciones que hablaban de "evidencias" sobre la existencia del Higgs.

Pero volvamos a los rumores. Esta vez, parece que los científicos de los dos experimentos implicados (Atlas y CMS) han llegado a ver, por separado, una señal Sigma 4. Y si dos grupos de investigadores diferentes, usando métodos diferentes, han llegado a esos mismos resultados, el CERN podría considerarlos suficientes como para hacer el tan esperado anuncio oficial.

Por supuesto, es necesario tomarse la cuestión con mucha cautela. En el fondo, los físicos de los que parten los rumores no están directamente implicados en los experimentos, y no saben con exactitud cuántos datos han sido analizados desde el pasado mes de diciembre. Los que sí lo saben, como Fabiola Gianotti, portavoz del experimento Atlas, piden encarecidamente que "no crean en los blogs"...

José Manuel Nieves | ABC.es

miércoles, 20 de junio de 2012

Las fases de la Luna afectan a las mediciones del LHC

Las fases de la Luna afectan a las mediciones del LHC
Las fases de la Luna afectan a las investigaciones del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), según ha informado el centro, quien ha explicado que se han descubierto variaciones significativas en los valores de colisión ofrecidos por los dos grandes proyectos de esta instalación, Atlas y CMS. Según ha informado, estas variaciones se deben al poder gravitatorio del satélite, el mismo que también produce las mareas.

Por ejemplo, el efecto gravitatorio de la Luna llena "cambia las órbitas de los protones, y no sólo eso, lo hace de distinta manera a lo largo del paso de las partículas", según detalla el informe científico elaborado por el CERN. Concretamente, midieron la luminosidad instantánea durante la Luna llena del pasado 3 de junio, determinando que, como la «máquina de Dios» es tan larga, la fuerza gravitatoria ejercitada por la Luna no es la misma en todos los puntos y creando distorsiones pequeñas en el túnel. "Los científicos fueron capaces de medir estas deformaciones creadas por las diferentes fuerzas gravitatorias de la Luna a lo largo de todo el diámetro", ha señalado la organización.

Una de la autoras del estudio, Pauline Gagnon, ha explicado que "la atracción gravitatoria de la Luna provoca estas situaciones en los océanos o en la Tierra, pero son pequeñas variaciones que en un planeta no se notan". "Sin embargo, los operadores del LHC lo sienten porque el acelerador es a la vez muy grande y muy preciso", ha apuntado.

El CERN ha explicado que sus proyectos están obligados a hacer correcciones periódicas en las órbitas del haz de protones que viaja en el acelerador para adaptarse a las deformaciones que se han de presentar dentro del túnel. De esta manera pueden desarrollar los experimentos y las mediciones sin los efectos de la interferencia de la Luna.

EUROPA PRESS

sábado, 16 de junio de 2012

Un enorme agujero negro atraviesa el espacio a gran velocidad

Un enorme agujero negro atraviesa el espacio a gran velocidad
Resulta escalofriante, pero es real. Un equipo de astrónomos ha encontrado pruebas contundentes de que un agujero negro masivo está siendo expulsado de su galaxia anfitriona, situada a unos 4 millones de años luz de la Tierra, a una velocidad de millones de kilómetros por hora. Según nuevas observaciones del telescopio espacial Chandra de rayos X de la NASA, el agujero negro errante chocó violentamente con otro agujero y se fusionó, pero el gigante recién formado recibió una fuerte patada de retroceso de las ondas de radiación gravitacionales y salió disparado. La investigación, que aparecerá publicada en breve en The Astrophysical Journal, puede ser la primera prueba de que estos pozos cósmicos, aunque parezca increíble, pueden vagar perdidos por el espacio sin que los hayamos detectado.

«Es difícil de creer que un agujero negro supermasivo que pesa millones de veces la masa del Sol pueda moverse en absoluto, y mucho menos ser expulsado de una galaxia a una velocidad enorme», reconoce Francesca Civano, del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica (CfA ), responsable del estudio. «Pero estos nuevos datos apoyan la idea de que las ondas gravitatorias - ondulaciones en el tejido del espacio predichas por Albert Einstein, pero nunca detectadas directamente- pueden ejercer una fuerza muy poderosa»

El fenómeno tiene importantes implicaciones para la astronomía. Aunque la expulsión de un agujero negro supermasivo en una galaxia por la emisión de las ondas gravitacionales sea poco frecuente, puede significar que existan muchos agujeros negros gigantes que se mueven perdidos a través de los vastos espacios intergalácticos y que no han sido detectados. «Estos agujeros negros serían invisibles para nosotros -dice Laura Blecha, también del CfA- porque han consumido todo el gas que los rodea después de haber sido expulsado de su galaxia».

El equipo estudiaba un sistema conocido como CID-42, situado en el centro de una galaxia a unos 4 millones de años luz de distancia. Allí, el fantástico telescopio Hubble de la NASA había localizado dos fuentes distintas de luz óptica. Otras observaciones realizadas con telescopios terrestres, como el Magallanes y el Very Large Telescope en Chile comprobaron que los dos objetos se estaban separando a una velocidad de casi 5 millones de kilómetros por hora...

J. de Jorge | ABC.es


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