Ciencia Kanija

El experimento ALICE en el Gran Colisionador de Hadrones fotografiado en febrero de 2008. (Cortesía: CERN).

El hallazgo de una Teoría Cuántica de la Gravedad ha esquivado a lo mejores físicos del mundo durante casi un siglo. Además del temible reto matemático As de casar la teoría cuántica con la Relatividad General de Einstein, las extremas condiciones a las que se aplica la gravedad cuántica, por ejemplo, en los primeros 10^-43 segundo del universo — hacen que sea virtualmente imposible comprobarlo en un experimento. Al menos es lo que solían pensar los investigadores.

En 1998, los físicos se dieron cuenta de que la escala natural de la gravedad cuántica (la escala de Planck, la cual corresponde a una energía de 10¹⁹ GeV) podría ser de 15 órdenes de magnitud menor si el universo tenía dimensiones espaciales adicionales en las que la verdadera fuerza de la gravedad pudiese “filtrarse”. Esto generada la idea de estudiar la gravedad cuántica en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, el cual pronto colisionará protones entre sí para producir una energía de 14 TeV (aproximadamente 10⁴ GeV).
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Avanzados telescopios en tierra y en el espacio están descubriendo nuevos planetas alrededor de otras estrellas casi a diario, pero un científico medioambiental de Inglaterra cree que incluso si algunos de esos planetas resultan ser como la Tierra, las posibilidades de que tengan habitantes inteligentes son muy bajas.

En un reciente artículo publicado en la revista Astrobiology, el Profesor Andrew Watson de la Universidad de East Anglia describe un modelo matemático mejorado para la evolución de la vida inteligente como el resultado de un pequeño número de pasos discretos.

Los modelos de pasos evolutivos han sido usados anteriormente, pero Watson (Miembro de la Sociedad Real Inglesa que estudió bajo la tutela de James Lovelock, inventor de la “hipótesis Gaia”) ve un factor limitante: La habitabilidad de la Tierra (y presumiblemente, otros mundos vivientes) terminará cuando el Sol brille con más fuerza. Como la mayoría de las estrellas, conforme avanzan en su secuencia principal, la energía generada por el Sol se incrementa (se cree que es aproximadamente un 25 por ciento más brillante ahora que cuando se formó la Tierra). En mil millones de años, esto elevará las temperaturas de la Tierra a 50 grados C, haciendo el planeta inhabitable.
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Los astrónomos han descubierto posiblemente el menor planeta extrasolar hasta el momento, un mundo rocoso que orbita a una estrella en la constelación de Leo.

“Tras la confirmación final, el nuevo exoplaneta será el menor encontrado hasta la fecha”, dijo el investigador principal Ignasi Ribas del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de España. “El estudio abre una nueva vía que debería llevarnos al descubrimiento de planetas incluso menores en el futuro próximo, con el objetivo final de encontrar mundo cada vez más similares a la Tierra”.
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Los investigadores de la Universidad de Manchester han usado grafeno para medir una importante y misteriosa constante fundamental – y vislumbrar los cimientos del universo.

Los investigadores de la Escuela de Física y Astronomía, liderados por el Profesor Andre Geim, han encontrado que el material más fino del mundo absorbe una fracción bien definida de la luz visible, lo cual permite la determinación directa de la constante de estructura fina.

Trabajando junto a teóricos portugueses de la Universidad de Minho en Portugal, Geim y sus colegas informan de sus hallazgos on-line en la última edición de Science Express. El artículo se publicará en la revista Science en las próximas semanas.

El universo y la vida en este planeta están íntimamente controlados por varios números exactos; las conocidas como constantes universales o fundamentales tales como la velocidad de la luz y la carga eléctrica del electrón.
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Venus Express en órbita sobre Venus

La Venus Express de la ESA ha medido una cantidad altamente variable del gas volcánico dióxido de azufre en la atmósfera de Venus. Los científicos deben decidir ahora si esto es un prueba de volcanes activos en Venus, o si está vinculado a un oculto mecanismo desconocido que afecta a la atmósfera superior.

La búsqueda de volcanes en un tema de hace mucho tiempo en la exploración de Venus. “Los volcanes son una parte clave de un sistema climático”, dice Fred Taylor, científico Interdisciplinario de Venus Express procedente de la Universidad de Oxford. Esto es debido a que liberan gases como el dióxido de azufre en la atmósfera del planeta.

En la Tierra, los compuestos de azufre no permanecen durante mucho tiempo en la atmósfera. En lugar de esto reaccionan con la superficie del planeta. Lo mismo se piensa que sucede en Venus, aunque las reacciones son mucho más lentas, con una escala de tiempo de 20 millones de años.
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Uno de los problemas del procesado de la información cuántica es la ineficiencia. El entrelazamiento de fotones está generalmente considerado como el principal candidato para la computación cuántica (se usa para teletransporte y criptografía), pero por ahora es una propuesta basada en el azar. “Los únicos métodos que tenemos para generar fotones entrelazados son aleatorios”, dice Yosi Avron a PhysOrg.com. “no siempre obtienes un par entrelazado, y cuando lo obtienes, después de comprobar los fotones, ya es inútil”.

Avron, físico en el Instituto Tecnológico Technion-Israel, cree que él y sus colegas pueden haber encontrado una técnica que podría resolver el problema del entrelazamiento de fotones. Avron trabajó junto con Gershoni, Bisker, Lindner y Meirom en Technion-Israel, así como con Warburton de la Universidad Heriot-Watt de Edimburgo. El esquema del equipo gira en torno a la reordenación del tiempo, y se explica en la revista Physical Review Letters en el artículo: “Entanglement on Demand through Time Reordering (Entrelazamiento bajo demanda a través de reordenación del tiempo)”.
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Este mapa de 1540 tiene anotaciones en números aztecas describiendo las dimensiones de tierra cerca de Texcoco, la antigua capital de los aztecas Acolhua. Crédito: Biblioteca del Congreso, División de Mapas y Geografía

Los aztecas, que gobernaron México central varios cientos de años antes de la llegada de los españoles en 1519, dejaron los escritos matemáticos más extensos de cualquier civilización precolombina. Dos manuscritos en particular han intrigado a eruditos debido a que representan las tierras que poseían en el Valle de México junto con sus medidas, usando el sistema numérico azteca, para propósitos de fiscalización. Ahora un geógrafo y matemático ha dirigido su atención hacia los métodos que los investigadores aztecas usaron para medir la superficie de un campo en uno de esos documentos, el Códice Vergara.

Los científicos hace mucho que descifraron el sistema numérico azteca, un sistema vigesimal (usando 20 como base) en oposición a nuestro sistema decimal. En la aritmética azteca, un punto equivale al uno, una barra representa el 5, y existen otros símbolos para 20 y varios múltiplos del mismo. El Códice Vergara, pintado aproximadamente en 1540, contiene dibujos esquemáticos y medidas de campos individuales. Anteriores investigaciones sobre el mismo han revelado una comprensión de la multiplicación y la división así como ciertos principios geométricos.
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Cúmulo globular Omega Centauri

Omega Centauri ha sido conocido por ser un inusual cúmulo globular durante mucho tiempo. Un nuevo resultado obtenido por Hubble y el Observatorio Géminis revela que el cúmulo globular puede tener un extraño tipo de agujero negro de masa intermedia oculto en su centro, lo que implicaría que probablemente no es un cúmulo globular, sino una galaxia a la que se ha despojado de sus estrellas exteriores.

Omega Centauri, es el cúmulo globular más grande y brillante del cielo, es visible desde la Tierra a simple vista y es uno de los objetos celestes favoritos para los observadores del hemisferio sur. Aunque está a 17 000 años luz de distancia, está situado justo sobre el plano de la Vía Láctea y parece casi tan grande como la Luna llena cuando se ve en una oscura área rural.
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Corona solar fotografiada por Hinode (Crédito: JAXA/NASA/PPARC).

Un equipo internacional de investigación liderado por el Profesor Louise Harra (Laboratorio de Ciencia Espacial Mullard de la UCL) ha descubierto el origen del viento solar usando un instrumento construido en el University College de Londres a bordo de Hinode, el observatorio satélite solar.

El Profesor Harra presentó sus resultados en la Reunión Astronómica Nacional de la Real Academia de Ciencias en Belfast el 2 de abril de 2008, y la investigación completa aparece en la edición del 1 de abril de 2008 de la revista ‘Astrophysical Journal Letters’.

El viento solar consiste en partículas eléctricamente cargadas que fluyen desde el Sol en todas direcciones. Incluso en su menor actividad, las partículas vuelan a 200 km por segundo, necesitando menos de 10 días para viajar desde el Sol a la Tierra. Cuando una ráfaga más intensa alcanza el campo magnético de la Tierra puede tener consecuencias dramáticas, desde crear las preciosas imágenes de las luces del norte y del sur (auroras) hasta interferir con los sistemas electrónicos de los satélites y, a veces, incluso sobrecargas las redes eléctricas de tierra.
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El colosal agujero negro en el centro de la galaxia Andrómeda pesa aproximadamente 200 millones de veces la masa del Sol; sus brazos espirales están enrollados de forma ajustada alrededor de su núcleo, en un ángulo de aproximadamente 7° (Imagen: T A Rector y B A Wolpa/NOAO/AURA/NSF)

¿Cómo se pesa un agujero negro supermasivo que está en algún punto entre un millón y mil millones de veces la masa del Sol? La respuesta puede ser tan fácil como tomar una instantánea de la galaxia que lo rodea.

Un equipo de astrónomos ha concluido que cuanto mayor es el agujero negro en el centro de una galaxia espiral, más ceñidos están los brazos de la galaxia alrededor de la misma. Si es correcto, la simple relación daría a los investigadores una forma fácil de aprender sobre los agujeros negros hasta una distancia de 8 mil millones de años luz – mil veces más lejos de lo que pueden resolverse la mayoría de las masas de agujeros negros actualmente.

Marc Seigar de la Universidad de Arkansas en Little Rock, Estados Unidos, y sus colegas estudiaron 37 galaxias espirales, incluyendo la Vía Láctea y nuestro vecino, Andrómeda.
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El tiempo pudo no haber tenido un principio – y podría no existir en absoluto.

Para Paul Steinhardt y Neil Turok, el Big Bang finalizó en un día de verano de 1999 en Cambridge, Inglaterra. Sentados juntos en una conferencia que habían organizado, llamada “Un adiestramiento sobre la conexión de la física fundamental y la cosmología”, los dos físicos de pronto llegaron a la misma idea. Tal vez la ciencia estaba por fin lista para abordar el misterio de qué hizo estallar al Big Bang. Y si era así, entonces tal vez la ciencia pudiese también enfrentarse a una de cuestiones más profundas: ¿Qué pasó antes del Big Bang?

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Un análisis detallado de ocho galaxias enanas que orbitan la Vía Láctea indican que su comportamiento orbital puede explicarse con mayor precisión usando la Dinámica Newtoniana Modificada (MOND) que su rival, pero más ampliamente aceptada, teoría de la materia oscura. Los resultados se presentaron por parte de Garry Angus, de la Universidad de St. Andrews, en la Reunión Astronómica Nacional de la Sociedad Real Astronómica en Belfast el pasado miércoles 2 de abril.

Galaxias satélite de la Vía Láctea

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Impresión artística de un exoplaneta

Científicos de Harvard han desvelado un nuevo dispositivo de medida láser que dicen que proporcionará una avance crítico en la resolución de las actuales técnicas de búsqueda de planetas, haciendo posible el descubrimiento de planetas del tamaño de la Tierra.

El descubrimiento de planetas fuera de nuestro Sistema Solar, conocidos como exoplanetas”, es uno de los campos más candentes de la astronomía y promete incrementar nuestra comprensión del Sistema Solar de la Tierra y de cómo la vida arraigó en este planeta.

El problema, no obstante, es que las dos principales técnicas para encontrar exoplanetas dependen de un efecto muy pequeño sobre su estrella. Uno mide el “bamboleo” de la estrella debido al tirón gravitatorio del planeta cuando la orbita, mientras que el otro mide la atenuación de la luz estelar cuando pasa frente a la estrella. Con la tecnología actual, ambas técnicas pueden identificar planetas relativamente grandes que tienen un efecto notorio sobre su estrella.
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Tras las fases iniciales robóticas de la exploración lunar, los humanos finalmente serán capaces de mantener una presencia permanente. Crédit: NASA Glenn Research Center..

Hay muchos lugares fascinantes en nuestro Sistema Solar para explorar, pero las misiones espaciales son peligrosas y caras. Enviar robots en lugar de gente reduce estos inconvenientes. Para este tipo de exploración, el Profesor Bernard Foing mira hacia la Luna, Marte y más allá, esperando descubrir tentadores secretos útiles para los astrobiólogos.

Foing es el coordinador de investigación senior en el Departamento de Ciencia Espacial de la ESA, y director ejecutivo del Grupo de Trabajo de Exploración Lunar. Foing ha desarrollado instrumentos usados en sondas espaciales, y es conocido por ser el padre de la exitosa misión SMART-1 a la Luna.

“SMART-1 ha demostrado que Europa sola puede construir una misión efectiva a la Luna”, dice Foing. “El siguiente paso es usar nuestra experiencia para desarrollar aterrizadores y róvers lunares”.
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Quásar BAL visto desde arriba

XMM-Newton ha sido sorprendido por un extraño tipo de galaxia, desde las que ha detectado un número de rayos-X mayor del que se pensaba que era posible. La observación ofrece una nueva visión en los potentes procesos de dar forma a las galaxias durante su formación y evolución.

Los científicos que trabajan con XMM-Newton estaban observando en los más alejados límites del universo, en unos objetos celestes llamados quásares. Éstos son enormes motores cósmicos que bombean energía a sus alrededores. Se cree que un enorme agujero negro dirige cada quásar.
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Un río e escombros a lo largo del cielo es el resultado del canibalismo intergaláctico, concluyen investigadores de la Universidad Nacional Australiana (ANU), y no es la primera vez que nuestra galaxia se tiene a uno de sus vecinos como desayuno.

Los astrónomos de la Escuela de Investigación en Astronomía y Astrofísica de la ANU han identificado una enorme envoltura de restos que han sido arrancados de una galaxia vecina a nuestra Vía Láctea. Sus hallazgos se publicaron en el ejemplar de abril de la revista Astrophysical Journal.

“Las estrellas que encontramos han sido arrancadas de la galaxia enana de Sagitario”, dijo el autor principal el Dr. Stefan Keller. “La galaxia enana de Sagitario es un peso ligero cósmico con 10 000 veces menos peso que nuestra Vía Láctea. Se ha aventurado demasiado cerca de nuestra galaxia y ahora está siendo estirada y desgarrada”.
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El científico británico Peter Higgs dentro del túnel del Gran Colisionador de Hadrones durante su visita e la Organización Europea de Investigación Nuclear (CERN) en Ginebra el 5 de abril. Higgs espera que un vasto experimento en los túneles de las profundidades del laboratorio del CERN en la frontera franco-suiza podría finalmente demostrar la existencia de una esquiva e inestable partícula a la que ha prestado su nombre.

El científico británico Peter Higgs, cuyo trabajo es la piedra angular de la física moderna, dijo el lunes que estaba poniendo champán en hielo en la esperanza de que un nuevo experimento confirmase sus teorías de cómo funciona el universo.

Higgs, un veterano profesor de la Universidad de Edimburgo, dijo a los periodistas en una rara entrevista que espera que un vasto experimento en los túneles de las profundidades del laboratorio del CERN de la frontera franco-suiza podría finalmente demostrar la existencia de una esquiva e inestable partícula a la que ha prestado su nombre.

La conocida como “Bosón de Higgs” ha sido apodada la “Partícula Dios” debido a que muchos la han buscado pero ninguno la ha visto, a pesar de que Higgs usando sus deducciones científicas afirmase su existencia en el año 1964.

Ahora el anciano científico espera ser reivindicado a tiempo para su 80 cumpleaños el 19 de mayo de 2009.
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Imagen de una simulación por ordenador de HL Tau y el disco que lo rodea el cual muestra un denso agrupamiento (arriba a la derecha) que se forma con una masa de aproximadamente 8 veces la de Júpiter a una distancia de aproximadamente 65 veces la de la Tierra al Sol (Ilustración: Greaves, Richards, Rice and Muxlow 2008)

Un equipo de astrónomos dice que puede haber encontrado el planeta más joven jamás hallado, estimando una edad de menos de 100 000 años y, tal vez, de apenas 1600 años.

Dicen que esto refuerza una controvertida teoría de que los planeta se forman muy rápidamente, como las estrellas – pero otros astrónomos dicen que el objeto masivo puede no ser un planeta sino una “estrella fallida”, lo cual explica su veloz nacimiento.

Los astrónomos liderados por Jane Greaves de la Universidad de St. Andrews en Escocia usaron el Conjunto Muy Grande de radiotelescopios de Nuevo México, Estados Unidos, y el conjunto MERLIN en Jodrell Bank en el Reino Unido para fotografiar el polvoriento disco alrededor de una estrella llamada HL Tau. Con una edad estimada de menos de 100 000 años, HL Tau está a 460 años luz en la constelación de Tauro.

Dentro del disco, el equipo encontró un denso agrupamiento de materia a una distancia de 65 unidades astronómicas (donde 1 UA es la distancia entre el Sol y la Tierra) de la estrella. El agrupamiento tiene aproximadamente 14 veces la masa de Júpiter.
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Ribosoma simulado (subunidades blancas y púrpura) procesando un aminoácido (verde). Cortesía del Laboratorio Nacional de Los Álamos.

Volvamos la vista atrás 3 o 4 mil millones de años — la Tierra es un lugar caliente, seco y sin vida. Eso es todo. Sin previo aviso, un meteoro impacta en la llanura desierta a aproximadamente 15 mil kilómetros por hora. Con él, esta violenta colisión pudo haber plantado las semillas químicas de la vida en la Tierra.

Los científicos presentaron las pruebas hoy de que el calor del desierto, un poco de agua, y los impactos de meteorito pueden haber sido suficientes para completar uno de los primeros prerrequisitos para la vida: La predominancia de los aminoácidos “zurdos”, las bloques básicos de la vida en este planeta.

En un informe de la 235 Reunión Nacional de la Sociedad Química Americana, el Doctor Ronald Breslow, Profesor en la Universidad de Columbia, y antiguo Presidente de la ACS, describió cómo nuestra firma de aminoácidos pudo provenir del espacio exterior.
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Mi hija de seis años es una máquina de hacer preguntas. Hace un par de días mientras la llevaba de vuelta del colegio en el coche, empezó a interrogarme sobre la naturaleza del universo. Una de sus cuestiones fue, “¿Cuál es la mayor estrella del universo?” Yo tenía una respuesta fácil, el universo es un sitio muy grande, y no hay forma de que podamos saber cuál es la mayor estrella. Eso no le resultó muy satisfactorio así que refinó la pregunta. ¿Cuál es la mayor estrella que conocemos?

Por supuesto, estaba atascado en el coche y sin acceso a Internet. Pero ahora, estoy de vuelta a casa, he investigado un poco y creo que puedo compartir la respuesta con el resto de vosotros también.
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