Archive for Antimatter
Estudian por primera vez los efectos de la gravedad en la antimateria
El experimento ALPHA del CERNpublica un artículo en Nature Communications donde describe el primer análisis directo sobre cómo la antimateria es afectada por la gravedad. ALPHA fue el primer experimento en atrapar átomos de antihidrógeno, átomos neutros de antimateria mantenidos en su lugar con un fuerte campo magnético, hasta unos 16 minutos (1.000 segundos). El objetivo del experimento no era estudiar la gravedad, pero los investigadores se dieron cuenta de que los datos que habían conseguido podían ser influidos por efectos gravitacionales."El aparato ALPHA puede atrapar átomos de antihidrógeno, los cuales liberamos intencionadamente después", explica Jeffrey Hangst, de la Universidad de Aarhus (Dinamarca) y portavoz del experimento. "Hemos usado nuestro detector sensible a la posición de la aniquilación para ver si podíamos observar la influencia de la gravedad en los átomos liberados".
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El experimento LHCb observa una nueva diferencia entre materia y antimateria
La colaboración LHCb del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERNha enviado un artículo a la revista Physical Review Letters con la primera observación de la asimetría entre materia y antimateria en la desintegración de la partícula conocida como B0s. Es la cuarta partícula subatómica en que se observa este comportamiento.
Se cree que la materia y la antimateria existieron en iguales cantidades al principio del Universo, pero hoy el cosmos parece estar compuesto esencialmente de materia. Mediante el estudio de sutiles diferencias en el comportamiento de partículas y antipartículas, los experimentos del LHC buscan comprender las causas de este dominio de la materia sobre la antimateria.
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LHCb del CERN observa nuevas diferencias entre materia y antimateria
Investigadores del experimento LHCb del Laboratorio Europeo de Física de Partículas han detectado la cuarta partícula que al desintegrarse ofrece pistas de por qué la materia domina sobre la antimateria. Se trata de B0s, según un estudio presentado hoy a la revista Physical Review Letters.
La colaboración científica LHCb del CERN ha presentado hoy un estudio en Physical Review Letters sobre la primera observación de la asimetría materia-antimateria en las desintegraciones de una partícula conocida como B0s. Es la cuarta partícula subatómica que muestra este comportamiento, tras detectarse el mismo fenómeno en los kaones, el mesón B0 y el meson B+.
El descubrimiento está relacionado con una ‘preferencia’ de la materia sobre la antimateria conocida como violación de la simetría CP, que podría explicar por qué existe más materia que antimateria en nuestro universo aunque en sus comienzos fuera la misma.
La simetría CP es la suma de la simetría C, que indica que las leyes de la física permanecerían invariables aunque se intercambiasen las partículas de carga positiva con las negativas, y la simetría P, que plantea que tampoco habría cambios si el universo fuera su imagen especular.
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El experimento AMS mide un exceso de antimateria en el espacio
El equipo internacional que opera el Espectrómetro Electromagnético Alfa (AMS) presentó hoy en un seminario en el CERN sus primeros resultados en su búsqueda de materia oscura. En un artículo que será publicado en Physical Review Letters, AMS informa de la observación de un exceso de positrones en el flujo de rayos cósmicos. El CIEMAT coordina la participación española en el experimento situado en la Estación Espacial Internacional, con el apoyo del CPAN. En España también participa el iAC y el CDTI.
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Realizan la medida más precisa del momento magnético de un antiprotón
El experimento ATRAP (del inglés trampa de antihidrógeno) publica en Physical Review Letters una nueva medida del momento magnético del antiprotón realizada con una incertidumbre sin precedentes de 4,4 partes por millón (ppm). Este resultado es 680 veces más preciso que anteriores mediciones.
Figure 1 (a) (a) The CPT symmetry can be likened to a mirror that reflects spatial coordinates, flips charge and other additive quantum numbers, and reverses time. To test for cracks in this CPT mirror, physicists check whether the magnetic moment of the proton (left) has the same magnitude as that of the antiproton (right). (Technically, the moments have opposite signs due to the way magnetic moment is defined relative to the spin.) (b) To measure the antiproton’s magnetic moment, the ATRAP Collaboration measures the cyclotron and spin-flip frequencies, fc and fs, respectively. The ratio of these frequencies gives the antiproton’s magnetic moment, equencies gives the antiproton’s magnetic moment,
μpμ=?fsfc?N , in terms of the nuclear magnetonμN .
Este incremento en la precisión se debe a la capacidad del experimento de atrapar protones y antiprotones de forma individual, y por usar un gradiente magnético enorme para ganar sensibilidad para un momento nuclear tan pequeño. Este nuevo resultado forma parte del intento por entender el desequilibrio entre materia y antimateria, uno de los grandes misterios de la Física moderna.
Créditos: APS/Alan Stonebraker
"Es importante comparar con precisión las propiedades de las partículas de materia y antimateria, ya que la causa fundamental del gran desequilibrio entre antimateria y materia en el universo no ha sido descubierta aún", explicó el portavoz del experimento ATRAP, Gerald Gabrielse, de la Universidad de Harvard. "Comparando los pequeños momentos magnéticos del antiprotón y el protón comprobamos el Modelo Estándar y elteorema CPT con una gran precisión".
Aplicando esta aproximación a las partículas individuales al estudio de antiprotones, el experimento ATRAP ha sido capaza de realizar medidas precisas de la carga, masa y momento magnético del antiprotón. Usando un aparato llamado 'trampa de Penning', una especie de "jaula" electromagnética, el antiprotón es suspendido en el centro de un electrodo de anillo de hierro entre dos electrodos de cobre. El contacto con helio líquido mantiene los electrodos a 4,2 grados kelvin, proporcionando un vacío casi perfecto que elimina los átomos de materia que de otra forma aniquilarían el antiprotón. Diversos voltajes aplicados a los electrones permiten manipular el antiprotón y medir sus propiedades.
El equipo de ATRAP halló que los momentos magnéticos del antiprotón y el protón son "exactamente opuestos": iguales en intensidad, pero opuestos en dirección respecto del espín de las partículas, lo cual es compatible con el Modelo Estándar y el teorema CPT. Sin embargo, el potencial para medir de forma mucho más precisa coloca al experimento ATRAP en posición de probar la predicción del Modelo Estándar de forma mucho más rigurosa.
"Planeamos continuar nuestra investigación sobre la simetría CPT mediante más mediciones precisas de antiprotones", dijo Gabrielse. "Combinando los métodos de partículas individuales con nuevos métodos cuánticos que hacen posible observar el espín de un antiprotón, debería ser posible comparar un antiprotón y un protón con una precisión de 1 parte por mil millones o incluso más".
Physical Review Letters publicará la próxima semana un segundo resultado de ATRAP, la primera observación realizada por el equipo del movimiento del espín de un protón individual. El equipo de ATRAP utilizará protones individuales para refinar los nuevos métodos cuánticos para estar listo para hacer pruebas cada vez más precisas cuando el CERN reanude las operaciones en su sistema de antiprotones (AD) en 2014.
Enlaces:
One-Particle Measurement of the Antiproton Magnetic Moment
J. DiSciacca, M. Marshall, K. Marable, G. Gabrielse, S. Ettenauer, E. Tardiff, R. Kalra, D. W. Fitzakerley, M. C. George, E. A. Hessels, C. H. Storry, M. Weel, D. Grzonka, W. Oelert, and T. Sefzick (ATRAP Collaboration)
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¿Qué criterios se usan para agrupar neutrinos y antineutrinos dentro de la materia o antimateria?
¿Qué criterios se usan para agrupar neutrinos y antineutrinos dentro de la materia o antimateria?
Antes de contestar la pregunta vamos a repasar algunos conceptos básicos sobre los neutrinos. Lo primero que hay que decir es que se llaman así por ser pequeños y tener carga eléctrica neutra. Además estamos rodeados por todas partes de neutrinos, son una de las partículas más abundantes del Universo: los primeros se originaron instantes después del Big Bang… ¡Cada segundo nos atraviesan literalmente miles de millones de neutrinos procedentes del Sol sin que nos demos cuenta!
Estas partículas elementales viajan en el espacio con velocidades cercanas a las de la luz. Al no tener carga eléctrica no son desviados por campos electromagnéticos, por lo que se dice que son unos magníficos mensajeros que aportan valiosa información de su origen.
Durante mucho tiempo se pensó que los neutrinos tampoco tenían masa, pero hoy se sabe que sí la tienen, aunque minúscula: la masa del átomo de hidrógeno es más de mil millones de veces mayor. Una partícula sin carga eléctrica ni masa… Por eso se pensó durante mucho tiempo que sería indetectable y se ganó el sobrenombre de “partícula fantasma”.
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Los proyectos más avanzados para un acelerador de partículas lineal unen sus fuerzas
Los dos proyectos más avanzados para construir el futuro acelerador lineal de partículas, ILC y CLIC, se unen en una iniciativa conjunta. Mediante esta unión, formalizada ayer en una conferencia en el laboratorio TRIUMF de Vancouver (Canadá), la comunidad científica internacional coordinará esfuerzos para desarrollar el acelerador lineal, instrumento complementario al LHC que profundizará en sus descubrimientos, especialmente el bosón de Higgs.
Los proyectos ILC (International Linear Collider) y CLIC (Compact Linear Collider study) han formado la nueva Colaboración para el Acelerador Lineal (Linear Collider Collaboration), organización que coordinará e impulsará el desarrollo global para el acelerador lineal. Esta nueva organización está dirigida por Lyn Evans, que fue el responsable de la construcción del LHC en el CERN. Hitoshi Murayama, director del Instituto Kavli, será el director adjunto.
http://www.youtube.com/embed/H7NgJmaFlio
Fly through the International Linear Collider (ILC) and find out how it works. The ILC will collide electrons and their antiparticles, positrons, in a 30-kilometre-long straight tunnel. In the clip lasting just over one minute, follow the particles running through all the different subsystems, the beam pipes, superconducting accelerating cavities and finally into collision at the interaction region, where they spray out into the different layers of a large particle detector. After an overview of the scale of the ILC, a short schematic in the beginning explains the general layout: electrons are produced in the electron source, some of them in turn produce the positrons that they will later collider with. So-called damping rings that make sure that the beams have the right properties, and in two linear accelerators that face each other electrons and positrons are accelerated until they reach collision energies of 0.5 TeV and collide in the middle of the two accelerators. Find out more about the project and it status at www.linearcollider.org/about
También se ha constituido un nuevo comité de expertos para el acelerador lineal, encabezado por Sachio Komamiya de la Universidad de Tokio, cuyos miembros son designados por el Comité Internacional para Futuros Aceleradores (ICFA, por sus siglas en inglés).
“Ahora que el LHC ha alcanzado su primer y estimulante descubrimiento, estoy ansioso por contribuir al próximo proyecto”, dijo el director de la Colaboración para el Acelerador Lineal Lyn Evans. “Soy un constructor de aceleradores, y, con el fuerte apoyo que el ILC recibe de Japón, la Colaboración para el Acelerador Lineal puede utilizar las tuneladoras para construir una factoría de Higgs en Japón, a la vez que desafiamos las fronteras de la tecnología con CLIC”. “Los dos proyectos, ILC y CLIC, tienen objetivos similares, pero usan tecnologías muy distintas, que están en diferentes estados de desarrollo”, explicó Sachio Komamiya.
Estructura
La nueva Colaboración para el Acelerador Lineal tiene tres secciones principales, que reflejan las áreas de investigación que continuarán desarrollándose. La sección del ILC será liderada por Mike Harrison (Laboratorio Nacional de Brookhaven, EE.UU.); la sección de CLIC está dirigida por Steinar Stapnes (CERN), y la sección de Física y Detectores la liderará Hitoshi Yamamoto (Universidad de Tohoku).
Para el ILC, que publicará su Technical Design Report (documento técnico de diseño) el próximo mes de junio, los esfuerzos se centran en preparar su posible construcción, al tiempo que realiza avances en tecnologías de aceleradores y optimización del diseño.
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Coloquios Paco Ynduráin: Álvaro de Rújula "The damnedest boson"
El pasado dia 6 de Febrero en la Sala de conferencias, módulo 00 (C-0) de la Facultad de Ciencias de la UAM el fisico teorico Alvaro de Rujula dio una conferencia sobre el maldito bosón ("The damnedest boson").
Como no podia ser de otra manera, nuestra colaboradora Veronica P.V. estudiante de Fisica en la UAM estuvo en dicha conferencia.
Como viene siendo habitual ningun departamento gravo la conferencia por lo que pònemos algunos videos de Alvaro de Rujula entre ellos uno de sus primeras interveciones en el año 2000 en el CERN durante la construcción del LHC.
History CERN-Antimatter- Mirror of the Universe
OrganizaciónDpto. de Física Teórica
Fecha de celebraciónDesde el 06-02-2013 hasta el 06-02-2013
Hora de celebración15'00Lugar de celebración
Sala de conferencias, módulo 00 (C-0), de la Facultad de Ciencias
Descripción
Coloquios Paco Ynduráin: "The damnedest boson".
Álvaro de Rújula
CERN & IFT UAM-CSIC.
Álvaro de Rújula - "Del micro- al macro-cosmos, viaje de ida y vuelta"
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Las IV Jornadas CPAN se celebran en Granada
El Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN) celebra su cuarto congreso en Granada, del 26 al 28 de noviembre. Durante estos días se dan cita expertos españoles en la búsqueda del bosón de Higgs, la física de neutrinos o la física nuclear, entre otras disciplinas. El hallazgo de una partícula en el LHC que podría ser el buscado bosón de Higgs será uno de los temas a discutir, sobre el que trata una conferencia para el público que se celebra en el Parque de las Ciencias. 180 físicos se reúnen en las IV Jornadas CPAN, en la primera vez que se celebran en Andalucía organizadas por el grupo de la Universidad de Granada.
En julio pasado, el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) hizo el anuncio más esperado por la comunidad científica en el último medio siglo: el descubrimiento de una nueva partícula en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) cuyas características son compatibles con el bosón de Higgs. Propuesto por un grupo de físicos teóricos en los años sesenta, el bosón de Higgs sería la llave de la explicación del origen de la masa de las partículas elementales, que es tanto como decir que explicaría cómo se formó la materia del Universo tal y como la conocemos.
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BaBar Data Hint at Cracks in the Standard Model
The latest results from the BaBar experiment may suggest a surplus over Standard Model predictions of a type of particle decay called “B to D-star-tau-nu.” In this conceptual art, an... (Image by Greg Stewart, SLAC National Accelerator Laboratory)
Recently analyzed data from the BaBar experiment may suggest possible flaws in the Standard Model of particle physics, the reigning description of how the universe works on subatomic scales. The data from BaBar, a high-energy physics experiment based at the U.S. Department of Energy’s (DOE) SLAC National Accelerator Laboratory, show that a particular type of particle decay called “B to D-star-tau-nu” happens more often than the Standard Model says it should.
In this type of decay, a particle called the B-bar meson decays into a D meson, an antineutrino and a tau lepton. While the level of certainty of the excess (3.4 sigma in statistical language) is not enough to claim a break from the Standard Model, the results are a potential sign of something amiss and are likely to impact existing theories, including those attempting to deduce the properties of Higgs bosons.
“The excess over the Standard Model prediction is exciting,” said BaBar spokesperson Michael Roney, professor at the University of Victoria in Canada. The results are significantly more sensitive than previously published studies of these decays, said Roney. “But before we can claim an actual discovery, other experiments have to replicate it and rule out the possibility this isn’t just an unlikely statistical fluctuation.”
The BaBar experiment, which collected particle collision data from 1999 to 2008, was designed to explore various mysteries of particle physics, including why the universe contains matter, but no antimatter. The collaboration’s data helped confirm a matter-antimatter theory for which two researchers won the 2008 Nobel Prize in Physics.
Researchers continue to apply BaBar data to a variety of questions in particle physics. The data, for instance, has raised more questions about Higgs bosons, which arise from the mechanism thought to give fundamental particles their mass. Higgs bosons are predicted to interact more strongly with heavier particles – such as the B mesons, D mesons and tau leptons in the BaBar study – than with lighter ones, but the Higgs posited by the Standard Model can't be involved in this decay.
“If the excess decays shown are confirmed, it will be exciting to figure out what is causing it," said BaBar physics coordinator Abner Soffer, associate professor at Tel Aviv University. Other theories involving new physics are waiting in the wings, but the BaBar results already rule out one important model called the "Two Higgs Doublet Model."
"We hope our results will stimulate theoretical discussion about just what the data are telling us about new physics,” added Soffer.
The researchers also hope their colleagues in the Belle collaboration, which studies the same types of particle collisions, see something similar, said Roney. "If they do, the combined significance could be compelling enough to suggest how we can finally move beyond the Standard Model.”
The results have been presented at the 10th annual Flavor Physics and Charge-Parity Violation Conference in Hefei, China, and submitted for publication in the journal Physical Review Letters. The paper is available on arXiv in preprint form.
This work is supported by DOE and NSF (USA), STFC (United Kingdom), NSERC (Canada), CEA and CNRS-IN2P3 (France), BMBF and DFG (Germany), INFN (Italy), FOM (The Netherlands), NFR (Norway), MES (Russia), and MICIIN (Spain), as well as support from Israel and India. Individuals have received funding from the Marie Curie EIF (European Union) and the A.P. Sloan Foundation (USA).
SLAC is a multi-program laboratory exploring frontier questions in photon science, astrophysics, particle physics and accelerator research. Located in Menlo Park, California, SLAC is operated by Stanford University for the U.S. Department of Energy Office of Science. To learn more, please visit www.slac.stanford.edu.
DOE’s Office of Science is the single largest supporter of basic research in the physical sciences in the United States, and is working to address some of the most pressing challenges of our time. For more information, please visit science.energy.gov.
https://news.slac.stanford.edu/
PDF Version
Media Contacts
Andy Freeberg, Media Relations Manager
SLAC National Accelerator Laboratory
Office: 650-926-4359
afreeberg@slac.stanford.edu
http://www6.slac.stanford.edu/news/2012-11-19-babar-trv.aspx
CP Violation - Wiki Article
Public Lecture—ANTIMATTER: What is it and where did it go?
Lecture Date: Tuesday, October 28, 2008. In this public lecture we will explore the mystery of antimatter: Where did it go? Why is the universe made up of only matter, with no observable antimatter? And why does the universe have any matter left in it anyway? The SLAC "B"-Factory was built to answer these questions. Over the last decade, almost a billion "B"-mesons were created and studied at the B-Factory to search for subtle differences between matter and antimatter, differences that lie at the heart of the antimatter mystery. We will explain the matter-antimatter discoveries made at the B-Factory, and their connection to this year's Nobel prize in physics. It does not matter if you have no prior knowledge of Antimatter; just bring your curiosity. Lecturer: Dr. Aaron Roodman, Stanford University.
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Peter Higgs ofrece una conferencia en Barcelona
El Instituto de Física de Altas Energías (IFAE) y Obra Social "la Caixa" han invitado a Peter Higgs a explicar en primera persona la historia de la partícula que lleva su nombre, que puede ayudar a entender por qué la materia tiene masa. Será el martes 6 de noviembre en CosmoCaixa Barcelona a partir de las 18 horas y se puede seguir por Internet.
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The space adventure comes to a conference at CERN Conferencias en Noviembre Live video courtesy of CERN 2012
The Alpha Magnetic Spectrometer experiment, assembled at CERN, currently operates as an external module of the ISS (Image: NASA)
The 4th International Conference on Particle and Fundamental Physics in Space (SpacePart12) will take place at CERN from 5 November to 7 November 2012. Space scientists and space policy makers from around the world have registered for this year's conference, which coincides with the centenary of the discovery of cosmic rays. Two of the biggest names in space exploration have been invited to give special talks open to the general public at CERN on 5 and 6 November.
At 8pm on 5 November, Edward Stone, professor at the California Institute of Technology and project scientist for the Voyager probes since 1972, will give a talk on the extraordinary story of these two probes, launched 35 years ago. His talk will be preceded by an introduction from Samuel Ting, principal investigator for the Alpha Magnetic Spectrometer experiment installed on the International Space Station (ISS).
At 8pm on 6 November William Gerstenmaier, associate administrator for Human Exploration and Operations for NASA and former manager of the ISS Program, will discuss the scientific work being conducted on the space station.
http://public.web.cern.ch/public/
The talks will be webcast here in English, with French interpretation provided.
Find out more
| CERN Colloquium | |
| Abstract | The question “What is the Universe made of?” is the longest outstanding problem in all of physics. Ordinary atoms only constitute 5% of the total, while the rest is of unknown composition. Already in 1933 Fritz Zwicky observed that the rapid motions of objects within clusters of galaxies were unexplained by the gravitation pull of luminous matter, and he postulated the existence of Dunkle Materie, or dark matter. A variety of dark matter candidates exist, including new fundamental particles already postulated in particle theories: axions and WIMPs (weakly interacting massive particles). Over the past 25 years, there has been a three pronged approach to WIMP detection: creating them at particle accelerators; searched for detection of astrophysical WIMPs scattering off of nuclei in underground detectors; and “indirect detection” of WIMP annihilation products (neutrinos, positrons, or photons). As yet the LHC has only placed bounds rather than finding discovery. For 13 years the DAMA experiment has proclaimed evidence of annual modulation of the signal which could be evidence of detection. Over the past few years the situation has become very exciting as many different experiments are independently seeing unexplained results; yet the various experiments do not seem to agree. The hunt for dark matter has become very exciting and yet very puzzling. This talk will describe the current anomalies that may herald WIMP discovery. |
| Submitted by | claire.gibon@cern.ch |
https://cdsweb.cern.ch/record/1489970
mas
SpacePart12 - 4th International...
by Battiston Roberto,...
Nov 05, 2012 08:00 AM
Europe/Zurich
Read more and more live webcast »» The space adventure comes to a conference at CERN Conferencias en Noviembre Live video courtesy of CERN 2012
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¿ Después del bosón de Higgs?
“¿Por qué se emocionó la gente con la relatividad de Einstein, cuando yo era un niño, allá por los años treinta? ¿Por qué la gente adora las buenas fotos de Saturno? ¿Por qué tantas personas se preocuparon tanto cuando Plutón fue degradado como planeta? ¿Por qué fascina la materia oscura y la energía oscura del universo?”, comenta el premio Nobel de Física Sheldon Lee Glashow al plantearse la repentina popularidad, todo un exitazo mundial, de una nueva partícula elemental, minúscula, pero esencial para comprender de qué estamos hechos, bautizada con el extraño nombre de bosón de Higgs y recién descubierta, o casi. El hallazgo, anunciado el pasado 4 de julio en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), junto a Ginebra, culmina más de medio siglo de búsqueda científica con enormes esfuerzos de investigación en el mayor complejo de máquinas de experimentación científica que se ha construido jamás. Y ahora ¿Qué hay después Higgs? ¿Qué nuevos fenómenos de la naturaleza pueden surgir en el gran acelerador de partículas LHC y sus detectores, en los que el Higgs se ha hecho realidad por fin?
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El experimento AMS cumple un año en el espacio
El Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) celebró hoy el primer año en el espacio del Espectrómetro Magnético Alfa (AMS, por sus siglas en inglés) con una visita de la tripulación de la misión STS-134 del transbordador espacial, que llevó el experimento a la Estación Espacial Internacional. Lanzado el 16 de mayo de 2011, el detector comenzó a enviar datos a la Tierra el 19 de ese mismo mes, y desde entonces ha recopilado 17.000 millones de eventos de rayos cósmicos. Los datos son recibidos por la NASA en Houston, y luego enviados al Centro de Control de Operaciones (POCC) del CERN para el análisis. Recientemente se ha inaugurado otro centro similar en Taipei. La participación española en AMS está coordinada por el CIEMAT y cuenta con el apoyo del CPAN.
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