Ciencia Kanija

Los físicos cuánticos de la Universidad de Toronto, Jeff Lundeen y Aephraim Steinberg han demostrado que la paradoja de Hardy, una propuesta que ha confundido a los físico durante una década, puede confirmarse y finalmente resolverse, una tarea que había sido aparentemente imposible de realizar.

“Durante casi un siglo, la interpretación más extendida de la mecánica cuántica sugiere que todo es incierto hasta que lo observamos, y que la observación inevitablemente altera la realidad”, dijo Steinberg.
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La nebulosa planetaria NGC 2818 está anidada dentro del cúmulo estelar abierto NGC 2818A. Crédito: NASA, ESA, y el Equipo de Legado del Hubble (STScI/AURA)

En otra imagen asombrosamente espléndida, Hubble ha captado una nebulosa planetaria única anidada dentro de un cúmulo estelar abierto. Tanto el cúmulo (NGC 2818A) como la nebulosa (NGC 2818) están aproximadamente a 10 000 años luz de distancia, en la constelación del sur de Pyxis (la Brújula). Esta espectacular estructura contiene las capas exteriores de una estrella similar al Sol que fueron expulsadas al espacio interestelar durante las etapas finales de la vida de la estrella. Estas brillantes envolturas gaseosas fueron arrojadas por la estrella tras agotar su combustible para reacciones nucleares en su núcleo. Nuestro propio Sol pasará por un proceso similar, pero no antes de 5000 millones de años aproximadamente. ¡Pero qué preciosa forma de terminar!
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La galaxia Enana Sculptor, con la posición indicada de la estrella de carbonoMAG 29.

Un equipo de astrónomos liderado por la Universidad de Cornell ha observado polvo formándose alrededor de una estrella moribunda en una galaxia cercana, dando un destello sobre los inicios del universo y animando el deabte sobre el origen del polvo cósmico.

Se informa de los hallazgos en el ejemplar del 16 de enero de la revista Science (Vol. 323, No. 5912). El investigador asociado de Cornell, Greg Sloan, lideró el estudio que estuvo basada en observaciones del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA. Los investigadores usaron el Espectrógrafo Infrarrojo de Spitzer, el cual fue desarrollado en Cornell.
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Descripción del volumen del campo de densidad en una región de la simulación a 55 000 años de evolución. El panel izquierdo muestra una vista polar, y el derecho una vista ecuatorial. Los dedos que alimentan el disco ecuatorial son claramente visibles. Imágenes de Krumholz et al

Los teóricos se han preguntado desde hace mucho tiempo cómo pueden formarse las estrellas masivas – hasta 120 veces la masa del Sol – sin lanzar despedidas las nubes de gas y polvo que alimentan su crecimiento. Pero el problema resultó ser menos misterioso de lo que parecía en un momento. Un estudio publicado esta semana por la revista Science demuestra cómo el crecimiento de una estrella masiva puede tener lugar a pesar de una presión de radiación que fluye hacia fuera y que supera el tirón de la fuerza gravitatoria hacia el interior del material.
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Las rocas lunares traídas a la Tierra por los astronautas de Apolo mantenían un misterio que ha acosado a los científicos desde la década de 1970: ¿Por qué eran magnéticas las rocas lunares?

La rotación del núcleo de hierro de la Tierra produce el campo magnético del planeta. Pero la Luna no posee tan configuración.

Ahora, científicos del MIT creen haber encontrado una solución. Hace unos 4200 millones de años, la Luna tenía un núcleo líquido con una dinamo (como el actual núcleo de la Tierra) que producía un potente campo magnético. El campo magnético de la Luna habría sido de 1/50 veces la fuerza del actual de la Tierra, dicen los investigadores.
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Esta imagen muestra las concentraciones de metano descubiertas en Marte. Crédito: NASA

Un equipo de la NASA y de científicos universitarios ha logrado la primera detección definitiva de metano en la atmósfera de Marte. Este descubrimiento indica que el planeta es biológica o geológicamente activo.

El equipo encontró metano en la atmósfera marciana observando cuidadosamente el planeta a lo largo de varios años marcianos con la Instalación del Telescopio Infrarrojo de la NASA y el telescopio W.M. Keck, ambos en Mauna Kea, Hawai. El equipo usó espectrómetros en los telescopios para dispersar la luz en sus componentes de color, como un prisma que separa la luz blanca en el arco iris. El equipo detectó tres características espectrales llamadas líneas de absorción que juntas son una firma definitiva del metano.
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Esta impresión artística muestra la estrella OGLE-TR-56 y su planeta, cuando pasa tras su estrella. Crédito: D. Sing (IAP) / A&A

Dos grupos independientes de astrónomos han detectado atmósferas de planetas alrededor de otras estrellas desde telescopios terrestres.

Las observaciones anteriores de atmósferas de planetas extrasolares se habían realizado casi completamente con instrumentos espaciales, como los Telescopios Espaciales Hubble y Spitzer, aunque otro equipo detectó el año pasado la firma de sodio en la atmósfera de un planeta extrasolar.
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Hoy, por fin, he logrado ponerme al día con los artículos atrasados que tenía de mis vacaciones navideñas. Llegando ya al final de artículos acumulados he encontrado uno que me ha resultado muy interesante. La cuestión no es tanto lo que dice, que ya es reseñable, sino la reflexión que me ha generado al leerlo, por lo que saliéndome un poco de la tónica habitual de la web, este artículo no será una traducción del original sino más bien un resumen del mismo que me permita exponer las ideas que me ha suscitado.
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Ilustración de un agujero negro “sin alimento” conforme el gas que lo rodea se evapora. Crédito: NASA/JPL-Caltech/T.Pyle (SSC)

Los agujeros negros supermasivos se cree que merodean en los corazones de básicamente todas las galaxias mayores que la nuestra. Su potente gravedad debería atraer a la materia galáctica, alimentando el voraz apetito de los agujeros negros.

No obstante, aunque hay una gran cantidad de gas disponible para que estos agujeros negros se den un festín, pocos de ellos se ha observado que acreten gas activamente de su galaxia madre, presentando a los astrónomos un misterio sobre por qué estos agujeros negros no comen. Algo debe estar evitando que los agujeros negros acreten gas, aunque nadie sabe exactamente qué es.
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¿Qué pasaría si otra civilización tuviese telescopios y naves mejores que las nuestras? Sería la Tierra detectable desde otro planeta a pocos años luz de distancia? De la misma forma, ¿qué necesitaríamos para detectar vida en un planeta similar a la Tierra en una distancia parecida? Es interesante considerar estas cuestiones, y ahora, hay datos para ayudarnos con ello. En diciembre de 1990, cuando la nave Galileo voló sobre la Tierra en su tortuoso viaje hacia Júpiter, los científicos apuntaron algunos de los instrumentos hacia la Tierra para ver cómo nuestro viejo planeta se veía desde el espacio. Dado que sabíamos de forma definitiva que la vida podía hallarse en la Tierra, este ejercicio ayudó a crear algunos criterios que si encontramos en cualquier otra parte, apuntarían a la existencia de vida también allí. Pero, ¿que pasaría si el clima de la Tierra era distinto del de ahora? ¿Sería la firma aún detectable? ¿Y los potenciales biomarcadores de los planetas extrasolares que tienen climas más fríos o cálidos serían obvios? Un grupo de investigadores de Francia introdujo varios criterios recopilados en distintas épocas de la historia de la Tierra para probar su hipótesis. ¿Qué hallaron?
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Imagen de rayos-X en falso color de la región del cielo alrededor de SGR 1627-41 obtenida con XMM-Newton. La emisión indicada en rojo procede de los restos de una estrella masiva que estalló. Cubre una región más extendida de lo que se deducía anteriormente de las observaciones de radio, alrededor del SGR. Esto sugiere que la estrella que estalló fue el progenitor del magnetar. Crédito: ESA/XMM-Newton/EPIC (P. Esposito et al.)

XMM-Newton ha captado el apagado brillo de un diminuto objeto celestial, revelando su índice de giro por primera vez. La nueva información confirma a este objeto particular como uno de la clase extremadamente rara de zombis estelares – cada uno de los corazones muertos de una estrella que se niega a morir.

Sólo existen cinco de los conocidos como Repetidores de Rayos Gamma Blandos (SGRs), cuando en la Vía Láctea y uno en nuestra galaxia satélite, la Gran Nube de Magallanes. Cada uno tiene entre 10 y 30 kilómetros de diámetro, aunque contiene aproximadamente el doble de la masa del Sol. Son el núcleo colapsado de una gran estrella que ha explotado, llamadas colectivamente estrellas de neutrones.

Lo que distingue a los Repetidores de Rayos Gamma Blandos de otras estrellas de neutrones es que poseen campos magnéticos que son hasta 1000 veces más potentes. Esto ha llevado a los astrónomos a llamarlos magnetares.
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Los Estados Unidos son un lugar divertido, lleno de auto-contradicciones. Sabemos que la educación científica está siendo machacada, y lo ha estado siendo durante años. Aunque en las encuestas (hay que reconocer que desde hace pocos años hasta ahora) también sabemos que a la gente le encantan las noticias de ciencia, y quieren escuchar más sobre el tema. Mucha gente comprende que la ciencia tiene un gran impacto en sus vidas, pero tienen una comprensión limitada sobre cómo funciona la ciencia, o incluso sobre lo que es.

Y, por supuesto, los últimos años han visto un ataque sin precedentes, tanto del gobierno como de los de los autodenominados “laboratorios de ideas” donde parece que pensar es la última cosa en sus mentes.
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Radiotelescopios de todo el mundo unirán sus fuerzas esta semana para llevar a cabo una observación única de tres quásares, lejanas galaxias alimentadas por agujeros negros supermasivos en sus núcleos.

Las casi 33 horas continuas de observación se llevarán a cabo durante el 15 y 16 de enero como parte de una demostración en el evento de apertura del Año Internacional de la Astronomía 2009 (IYA 2009) en París.
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Los lásers en cascada cuánticos son pequeñas y eficientes fuentes de rayos láser del infrarrojo medio, los cuales son útiles en medicina y sensores ambientales. (Imagen: Frank Wojciechowski)

Un equipo liderado por investigadores de Princeton ha descubierto un mecanismo completamente nuevo para hacer que materiales electrónicos comunes emitan rayos láser. El hallazgo podría llevar a lásers que funcionen a temperaturas más altas que los dispositivos actuales, y encontrar aplicaciones en la monitorización ambiental y diagnóstico médico.

“Este descubrimiento proporciona una nueva visión en la física de los lásers”, dijo Claire Gmachl, que lideró el estudio. Gmachl, profesora de ingeniería eléctrica, es la directora del Centro de Tecnología del Infrarrojo Intermedio para Salud y Medio Ambiente (MIRTHE) en Princeton.
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Estudios confirman que durante la hipnosis los sujetos no están en un estado somnoliento, sino despiertos.

El hipnotizador, haciendo oscilar un reloj de bolsillo ante los ojos del sujeto, entona lentamente: “Tienes sueño… Tienes sueño…” La cabeza del sujeta cae de forma abrupta. Está en un profundo trance similar al sueño, ajeno a todo salvo a la sueva voz del hipnotizador. Sin poder para resistirse al la influencia del hipnotizador, el sujeto obedece cada orden, incluyendo una instrucción para realizar una escena infantil. Al “despertar” del trance media hora después, no recuerda nada de lo sucedido.
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En su libro, Vida Maravillosa, Stephen Jay Gould escribe sobre un experimento que “repite la cinta de la vida’, donde se podía ir atrás en el tiempo, permitiendo que la cinta de la vida se reproduzca de nuevo y ver su la “repetición se ve igual que el original’. La biología evolutiva nos dice que no se vería igual – la salida de la evolución es contingente con todo lo que sucedió antes. Ahora, científicos en el IGC en Portugal, la Universidad de Nueva York y la Universidad de California en Irvine, proporcionan la primera pruebas genética cuantitativa de por qué sucede esto.
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Levitación magnética en un superconductor

Experimentos de dispersión de neutrones han revelado una pista importante sobre por qué una familia recientemente descubierta de materiales basados en hierro superconducen a temperaturas relativamente altas. Estas medidas fueron realizadas por investigadores de los Estados Unidos y el Reino Unido y demuestran que el “hueco de energía de superconducción” en tales materiales es distinto al que encontramos en los superconductores de cuprato. Esto sugiere que está en funcionamiento un nuevo mecanismo de superconductividad.
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La capacidad del Sol para hacer de escudo del Sistema Solar de los dañinos rayos cósmicos podría fallar a principios de 2020 justo a tiempo para amenazar la salud de los astronautas de la NASA cuando vuelvan a la Luna.

Además del ciclo de manchas solares y llamaradas de 11 años, la actividad del Sol experimenta movimientos a largo plazo que duran varias décadas. El Sol actualmente está en un máximo de largo plazo, habiendo estado relativamente activo durante casi un siglo, pero se sabe cuándo terminará.

Para descubrirlo, un equipo liderado por José Abreu del Instituto Federal Suizo de Ciencia Acuáticas y Tecnología en Duebendorf analizó 66 máximos de largo plazo desde los últimos 10 000 años, registrados en los niveles de fluctuación de isótopos raros tales como el berilio-10 en núcleos de hielo de Groenlandia. Estos se producen cuando los rayos cósmicos rompen los núcleos de oxígeno y los átomos de nitrógeno de la atmósfera de la Tierra. La producción de estos picos de isótopos se produce cuando el Sol está inactivo, cuando el viento solar más débil permite que entren más rayos cósmicos al Sistema Solar, los cuales impactan en la Tierra.
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Un artículo muy interesante aparecía la semana pasada en arXiv, escrito por Bob McElrath. Bob es un antiguo posdoctorado de la UC en Davis y ahora trabaja en el CERN. Ha pasado una buena parte de los últimos años trabajando en esta idea, y ahora es cuando ha salido impresa, aunque aún no ha sido revisada por pares. Este es más un territorio para Sean y Mark, pero me parece que si está en lo cierto puede ser que muchas vacas sagradas sean llevadas al olvido.

Uno de los grandes misterios de la física moderna es por qué la gravedad es mucho más débil que las otras fuerzas (fuerte, electromagnética y débil). Muchas grandes mentes han trabajado para incorporar la gravedad en el mismo grupo que la teoría de campo cuántico relativista que usamos para describir las otras tres, y han fallado más o menos ominosamente durante décadas. ¿Hay algo fundamentalmente distinto en la gravedad? La relatividad general de Einstein, que vincula la gravedad con la curvatura del espacio-tiempo en presencia de materia y energía, es extremadamente exitosa para dar cuenta de una amplia variedad de fenómenos desde escalas de distancias muy cortas (milímetros) a muy grandes (Sistema Solar).
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La acreción puede provocar que las estrellas de neutrones estallen de forma violenta.

¿Cómo se toma la temperatura de uno de los objetos más exóticos del universo? Una estrella de neutrones (~1,35 a 2,1 masas solares, mide apenas 24 km de diámetro) es el remanente de una supernova después de que haya muerto una gran estrella. Aunque no son tan masivas como para convertirse en agujeros negros, las estrellas de neutrones también acretan materia, acumulando gas de una compañera binaria, a menudo pasando por periodos prolongados de llamaradas.

Afortunadamente, podemos observar llamaradas de rayos-X (usando instrumentos como Chandra), pero no es la llamarada en sí lo que puede revelar la temperatura o estructura de una estrella de neutrones.
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