Tag Archives: Universo

New Horizons se despierta en el umbral de Plutón

Después de un viaje de casi nueve años y aproximadamente cuatro mil ochocientos millones de kilómetros (tres mil millones de millas), la distancia más larga que alguna vez ha recorrido una misión espacial para llegar a su objetivo principal, la nave espacial New Horizons, de la NASA, dejó la hibernación el 6 de diciembre para encaminarse hacia su tan esperado encuentro con el sistema de Plutón, el cual tendrá lugar en el año 2015.

La directora de operaciones de la misión New Horizons, Alice Bowman, y Karl Whittenburg, uno de los miembros del equipo de operaciones, observan las pantallas con el fin de encontrar datos que confirmen que la nave espacial New Horizons pasó del modo de hibernación al modo “activo”, el 6 de diciembre.

La directora de operaciones de la misión New Horizons, Alice Bowman, y Karl Whittenburg, uno de los miembros del equipo de operaciones, observan las pantallas con el fin de encontrar datos que confirmen que la nave espacial New Horizons pasó del modo de hibernación al modo “activo”, el 6 de diciembre.

Las operaciones en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, o APL, por su sigla en idioma inglés), ubicado en Laurel, Maryland, confirmaron a las 9:53 de la noche (EST, hora estándar del Este) que New Horizons, bajo la operación de comandos informáticos pre-programados, había pasado del modo de hibernación al modo “activo”. Trasladándose a una elevada velocidad, las señales de radio emitidas por la nave espacial New Horizons (que, en la actualidad, se encuentra a más de 4.670 millones de kilómetros, ó 2.900 millones de millas, de distancia de la Tierra, y apenas a algo más de 260 millones de kilómetros, ó 162 millones de millas, de Plutón) tardaron cuatro horas y 26 minutos en llegar a la estación de la Red del Espacio Profundo (Deep Space Network station, en idioma inglés), de la NASA, en Canberra, Australia.

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Estrellas errantes abandonan las galaxias

Estrellas abandonan las galaxias por interacción gravitatoria y crean un fondo de luz que llena todo el cielo. luz_intergalactica_difusa

Cuando ya nos habíamos acostumbrado a la idea de planetas errantes que circulan por la galaxia, ahora parece que se han encontrado pruebas de que existen estrellas errantes en el espacio que media entre las galaxias.
Hay más luz en el Cosmos que la que puede explicarse por emisión de las galaxias. Tan interesante resultado proviene de un experimento barato realizado a bordo de un cohete en vuelo suborbital. Se ha podido encontrar que hay una luz difusa que proviene de todas partes que representa un exceso sobre el que emitirían las galaxias en sí y que estaría generada por estrellas muy lejanas que no se pueden resolver individualmente.

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LHCb observa dos nuevas partículas bariónicas nunca vistas anteriormente

La colaboración del experimento LHCb del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN anunció hoy el descubrimiento de dos nuevas partículas de la familia bariónica, las formadas por quarks. Las partículas, conocidas como Xi_b'- y Xi_b*-, fueron predichas por el modelo de quarks, pero no habían sido vistas hasta ahora. Una partícula similar, Xi_b*0, fue encontrada en 2012 por el experimento CMS. La colaboración LHCb ha enviado un artículo informando del hallazgo a la revista Physical Review Letters.

Al igual que los protones que acelera el LHC, las nuevas partículas son bariones hechos de tres quarks y unidos por la fuerza nuclear fuerte (una de las cuatro interacciones fundamentales en la naturaleza). Sin embargo, los tipos de quarks son diferentes: las nuevas partículas Xib contienen ambas un quark belleza (b), un extraño (s) y uno abajo (d), mientras que el protón está formado por dos quarks arriba (u) y un abajo (d). Debido a la masa de los quarks b, estas partículas son seis veces más masivas que un protón.

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Proponen sustituir el modelo WIMPs de materia oscura por el modelo SIMPs de partículas fuertemente interactuantes.

Proponen sustituir el modelo WIMPs de materia oscura por el modelo SIMPs de partículas fuertemente interactuantes.

En esta simulación se ve la formación de galaxias enanas. Fuente: John Wise, Tom Abel, Ralf Kaehler, Universidad de Stanford.

En esta simulación se ve la formación de galaxias enanas. Fuente: John Wise, Tom Abel, Ralf Kaehler, Universidad de Stanford.

Uno de los problemas más importantes de la Física actual es saber la naturaleza de la materia oscura. Podemos observar los efectos de materia oscura cuando miramos al Universo y los modelos cosmológicos simplemente no funcionan sin materia oscura, así que esta posiblemente exista.
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Tormenta de rayos gamma en un agujero negro supermasivo

En la noche del 12 al 13 de noviembre de 2012, los telescopios MAGIC de rayos gamma, ubicados en el Observatorio del Roque de los Muchachos, se encontraban observando el cúmulo de galaxias de Perseo (situado a una distancia de unos 260 millones de años luz), cuando detectaron este fenómeno insólito proveniente de una de las galaxias del cúmulo, conocida como IC310. Al igual que muchas otras galaxias, IC310 alberga en su centro un agujero negro supermasivo (varios cientos de millones de veces más pesado que el Sol) el cual, de forma esporádica, produce intensas llamaradas de rayos gamma. Lo que sorprendió a los científicos en esta ocasión fue la extrema brevedad de dichas llamaradas, con una duración de tan solo unos pocos minutos.

"La Relatividad nos dice que ningún objeto puede emitir durante un tiempo menor al que le lleva a la luz atravesarlo. Sabemos que el agujero negro en IC310 tiene un tamaño de unos 20 minutos luz, alrededor de tres veces la distancia entre el Sol y la Tierra. Esto quiere decir que ningún fenómeno producido por el mismo debería durar menos de 20 minutos", nos cuenta Julian Sitarek, investigador Juan de la Cierva en el IFAE (Barcelona), y uno de los tres científicos que han liderado el estudio. Sin embargo, las llamaradas que se observaron en IC310 duraban menos de 5 minutos.

Los científicos de la Colaboración MAGIC proponen un nuevo mecanismo, según el cual esta "tormenta de rayos gamma" se produce en las regiones de vacío que se forman cerca de los polos magnéticos del agujero negro. En estas zonas vacías se crean momentáneamente campos eléctricos muy intensos, que son destruidos cuando la zona es ocupada de nuevo por partículas cargadas. Dichas partículas se aceleran a velocidades muy próximas a la de la luz y transforman en rayos gamma los fotones que encuentran en su camino al transferirles parte de su energía. El tiempo que tarda la luz en recorrer una de estas zonas vacías es de pocos minutos, lo que encaja con lo observado en IC310.

Escenario para el origen de los rayos gamma observados. Un agujero negro en rotación está acretando plasma de la región interior de la galaxia. La superficie en forma de manzana (púrpura) muestra la ergosfera, en esta región la energía se puede extraer directamente del agujero negro. La rotación del agujero negro induce una magnetosfera (en rojo) con las regiones de vacío cerca de los polos (en amarillo). En esas zonasvacías, los campos eléctricos aceleran las partículas a energías ultra-relativistas. Esas partículas interactúan con los fotones térmicos de baja energía del plasma acretado por el agujero negro, produciendo los rayos gamma observados. Créditos: Aleksi? et al., 2014, publicado en Science Express, el 6 de noviembre de 2014.

Escenario para el origen de los rayos gamma observados. Un agujero negro en rotación está acretando plasma de la región interior de la galaxia. La superficie en forma de manzana (púrpura) muestra la ergosfera, en esta región la energía se puede extraer directamente del agujero negro. La rotación del agujero negro induce una magnetosfera (en rojo) con las regiones de vacío cerca de los polos (en amarillo). En esas zonasvacías, los campos eléctricos aceleran las partículas a energías ultra-relativistas. Esas partículas interactúan con los fotones térmicos de baja energía del plasma acretado por el agujero negro, produciendo los rayos gamma observados. Créditos: Aleksi? et al., 2014, publicado en Science Express, el 6 de noviembre de 2014.

Una tormenta de dimensiones cósmicas

"Es similar a lo que ocurre en las tormentas eléctricas", explica Oscar Blanch, investigador Ramón y Cajal del IFAE, y Co-Director de la Colaboración MAGIC. "Se crea una diferencia de potencial tan fuerte que acaba por descargarse como un relámpago". En este caso, la descarga alcanza las energías más altas observadas en la naturaleza y produce rayos gamma. El agujero negro parece estar envuelto en una tormenta de dimensiones estelares.

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¿Oscuro y vacío destino final?

Proponen un nuevo modelo de energía oscura que predice un Cosmos futuro aún más vacío y aburrido que lo que se asumía.

Simulación a gran escala del Universo en la que se ven los filamentos de materia oscura. Fuente: John Wise, Tom Abel, Ralf Kaehler, Universidad de Stanford.

Simulación a gran escala del Universo en la que se ven los filamentos de materia oscura. Fuente: John Wise, Tom Abel, Ralf Kaehler, Universidad de Stanford.

La idea que tenían en el medioevo sobre el Universo era muy distinta de la que tenemos ahora. Incluso a principios del Siglo XX desconocían muchas cosas que conocemos nosotros en este nuevo siglo. Incluso el gran divulgador de la Astrofísica que fue Carl Sagan se murió sin saber de la existencia de la energía oscura, concepto que ha cambiado radicalmente la visión que tenemos sobre el Cosmos.

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Arranca el proyecto para construir el mayor observatorio de axiones del mundo

Tras el descubrimiento del bosón de Higgs en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), se busca nueva frontera para la física de partículas. La materia oscura, una forma desconocida de materia que compone el 25% del Universo pero que aún no ha sido detectada, aparece como uno de los mayores retos. Hay múltiples experimentos persiguiéndola, cada uno basado en diversas teorías sobre su naturaleza, pero hasta ahora no hay señales inequívocas.

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Diseño conceptual del telescopio de axiones IAXO. Imagen: IAXO Collaboration.

Ante la falta de pistas de partículas 'pesadas' que la conformen, algunos científicos apuntan al axión, partícula más ligera que vendría a resolver además uno de los problemas del Modelo Estándar. Para detectarlo, una colaboración internacional entre los que se encuentran físicos españoles ha propuesto al CERN la construcción de IAXO, el Observatorio Internacional de Axiones. Los comités del laboratorio europeo de física de partículas han reconocido los objetivos del proyecto, que ahora entra en su fase decisiva: el diseño del instrumento.
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