Ciencia Kanija

El Sol puede haberse formado en un rico cúmulo estelar como el de la Nebulosa del Águila (Imagen: NASA/ESA/Hubble Heritage/STScI/AURA)

Pongamos todas las estrellas juntas. Ahora debería ser posible encontrar a los hermanos perdidos de nuestro Sol.

La mayor parte de las estrellas relativamente masivas nacen en grupos, o cúmulos, en lugar de aisladas. Y el Sol no parece ser diferente – los meteoritos muestran pruebas de que una supernova estalló cerca de nuestro infante Sol, y la órbita de los cuerpos helados en el Sistema Solar exterior parecen haber tomado su forma debido a un encuentro cercano con una de las hermanas del Sol.
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Científicos de la colaboración DZero en el Laboratorio Nacional del Acelerador Fermi del Departamento de Energía han logrado las medidas más precisas hasta el momento de la masa del bosón W a través de un único experimento. Combinadas con otras medidas, la reducción en la incertidumbre de la masa del bosón W llevará a unos límites más estrictos de la masa del esquivo bosón de Higgs.

El bosón W es un portador de la fuerza nuclear débil y un elemento clave del Modelo Estándar de fuerzas y partículas elementales. La partículas, que es aproximadamente 85 veces más pesadas que un protón, permite un decaimiento radiactivo beta y hace que brille el Sol. El Modelo Estándar también predice la existencia del bosón de Higgs, el origen de la masa de todas las partículas elementales.
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Crédito: Rayos-X: NASA/CXC/Univ of Iowa/P.Kaaret et al.; Óptico: NASA/ESA/STScI/Univ of Iowa/P.Kaaret et al.

Esta imagen compuesta de la galaxia de la Medusa (también conocida como NGC 4194) muestra datos de rayos-X procedentes del Observatorio de rayos-X Chandra de la NASA en azul y luz óptica del Telescopio Espacial Hubble en naranja. Situado aproximadamente en el centro de la galaxia y visto en datos ópticos, el “cabello” de Medusa – hecho de serpientes en la mitología griega – es una cola de marea formada por una colisión entre galaxias. La brillante fuente de rayos-X que se encontró hacia el lado izquierdo del cabello de Medusa es un agujero negro.
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Recientemente mi buen amigo y colega bloguero Eugenio Manuel hacía su estreno como colaborador del sitio web El Porta(L)voz con un artículo muy interesante sobre la energía nuclear y la necesidad de la alfabetización científica del ciudadano medio. Mi felicitación por esta colaboración y por el artículo, el cual me ha parecido muy interesante tanto en el fondo como en la forma, muy bien escrito.

En un principio había pensado dejar un comentario en su blog, dado que en el original no se permiten, pero debido a que mi reflexión era un tanto extensa he preferido usar este post para dejar mi opinión respecto al tema y de paso abrir el debate a todos los lectores.
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Los investigadores han descubierto que la formación de un condensado de coherente de Fröhlich requiere de altas temperaturas, haciéndolo incompatible con los sistemas biológicos, y por tanto un improbable componente del modelo Penrose-Hamerhoff de consciencia cuántica.

Los científicos no comprenden por completo cómo funciona la consciencia, hasta el momento, ninguna teoría clásica puede explicar la consciencia en el cerebro. A la luz de esta carencia, algunos investigadores sugieren que la mecánica cuántica puede desempeñar un papel importante en el funcionamiento de la mente y el cerebro. Las teorías de consciencia cuántica siempre han sido controvertidas, y ahora, un reciente estudio ha socava un componente más de estas propuestas.

Una teoría de la mente cuántica, propuesta por el físico Roger Penrose y el anestesiólogo Stuart Hamerhoff, es conocida como “reducción objetiva orquestada” (Orch OR). La teoría sugiere que los microtúbulos, que son componentes estructurales del interior de la célula, podrían funcionar como elementos de computación cuántica. Dentro de los microtúbulos, se mantiene la coherencia entre las superposiciones cuánticas hasta que la función de onda colapsa. Normalmente, una función de onda colapsa debido a una medida (es decir, la interacción del sistema y su entorno), pero aquí se postula que el colapso no tiene lugar hasta que las superposiciones cuánticas se separan físicamente dentro de la geometría del espacio-tiempo, lo que se conoce como “reducción objetiva”. Cuando un área de coherencia cuántica colapsa, tiene lugar un instante de consciencia.
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El propósito de la educación científica no es simplemente entrenar a una pequeña fracción de la población para que se conviertan en la siguiente generación de científicos. Necesitamos una población ilustrada científicamente para abordar retos globales a los que se enfrenta la humanidad y que sólo la ciencia puede explicar y posiblemente paliar, tales como el calentamiento global, así como para tomar decisiones inteligentes e informadas mediante la comprensión científica, sobre temas como la modificación genética.
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Esta colisión de protón-antiprotón, registrada por la colaboración DZero, está entre los eventos candidatos al quark top aislado. El quark top decayó y produjo un chorro de quark bottom (b jet), un muón y un neutrino. Crédito: DZero collaboration.

Los científicos de las colaboraciones CDF y DZero en el Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi del Departamento de Energía han observado colisiones de partículas que producen quarks top aislados. El descubrimiento del top aislado confirma parámetros importantes de la física de partículas, incluyendo el número total de quarks, y tiene relevancia para la búsqueda en progreso de la partícula de Higgs en el Tevatron del Fermilab, actualmente el acelerador de partículas en funcionamiento más potente del mundo.

Anteriormente, los quarks top sólo habían sido observados cuando se producían mediante la fuerza nuclear fuerte. Esta interacción lleva a la producción de pares de quarks top. La producción de quarks top aislados, lo cual implica a la fuerza nuclear débil y es difícil de observar experimentalmente, ha sido observada ahora, casi 14 años después del descubrimiento del quark top en 1995.
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En la Tierra, los huracanes se forman y disipan en cuestión de días. En Júpiter, las tormentas pueden durar años o incluso siglos. La Gran Mancha Roja, una colosal tormenta de dos veces el diámetro de nuestro planeta ha durado al menos 300 años.

Pero ahora, la madre de todas las tormentas está menguando mientras otras manchas emergen para retar su estatus.

Las observaciones de la cobertura de nubes a lo largo de la última década aproximadamente ha sugerido que la enorme tempestad oval estaba haciéndose más pequeña conforme cambia el clima de Júpiter. Pero tales observaciones son complejas debido a que es difícil encontrar los bordes de la tormenta comparado con las nubes cercanas en la superficie visible de un planeta gaseoso que está completamente cubierto de coloridas nubes. Las tormentas cercanas pueden seccionar partes de la tormenta gigante, y de tal forma la Gran Mancha Roja puede consumir las nubes cercanas.
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Los científicos han usado datos del radar cartografiador de Cassini para representar el patrón de viento global en Titán, la luna de Saturno, usando datos recopilados a lo largo de un periodo de cuatro años, como se describe en esta imagen. Crédito de la imagen: NASA/JPL/Space Science Institute

Los vastos campos de dunas de Titán, que pueden actuar como veletas para determinar la dirección global del viento en la mayor luna de Saturno, han sido cartografiadas por científicos que han recopilado cuatro años de datos de radar tomados por la nave Cassini.

Las onduladas dunas de Titán están normalmente orientadas este-oeste. Sorprendentemente, su orientación y características indica que cerca de la superficie, el viento de Titán sopla hacia el este en lugar de hacia el oeste. Esto significa que en la superficie de Titán el viento sopla en dirección opuesta a lo sugerido por los anteriores modelos de circulación global de Titán.
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Una nueva técnica de procesado de imágenes revela algo que no se había visto antes en una imagen tomada por el Telescopio Espacial Hubble hace 11 años: Un tenue planeta (flechas), el más exterior de los tres descubiertos con telescopios terrestres el año pasado alrededor de la joven estrella HR 8799.D. Lafrenière et al., ApJ Letters

Una nueva forma de procesar imágenes revela un planeta extrasolar que había permanecido oculto en una imagen de Hubble de hace 11 años.

Como diminutos joyas aún por descubrir, un tesoro de planetas extrasolares anteriormente desconocidos – tal vez hasta 100 – esperan a ser descubiertos en un vasto archivo de imágenes tomadas por el Telescopio Espacial Hubble, según sugiere el resultado de una nueva técnica de búsqueda.

Usando el nuevo método, los astrónomos puede modelar con mayor precisión la cantidad y distribución de la dispersión de la luz producida por jóvenes estrellas cercanas que se sospecha que pueden estar generando planetas, y luego sustraer la luz de las imágenes de esas estrellas. Una vez eliminado el resplandor de la luz de la estrella madre, los jóvenes planetas de la masa de Júpiter que emiten cantidades débiles pero detectables de calor pueden mostrarse en las imágenes tomadas por la cámara del infrarrojo cercano de Hubble.
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Concepción artística del antiguo púlsar J0108. Crédito de la imagen: X-ray: NASA/CXC/Penn State/G.Pavlov et al. Optical: ESO/VLT/UCL/R.Mignani et al. Illustration: CXC/M. Weiss

El púlsar aislado más antiguo jamás detectado en rayos-X ha sido detectado con el Observatorio de rayos-X Chandra de la NASA. Este antiguo y exótico objeto resulta ser sorprendentemente activo.

El púlsar, PSR J0108-1431 (J0108 para abreviar) tiene aproximadamente 200 millones de años de antigüedad. Entre los púlsares aislados – aquellos que no han surgido en un sistema binario – es unas 10 veces más antiguo que el anterior poseedor del récord en una detección de rayos-X. A una distancia de 770 años luz, es uno de los púlsares más cercanos conocido.
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Desde la órbita, el Monte Olimpo domina el paisaje de la región de Tarsis en Marte. A 24 kilómetros de altura, y con 550 kilómetros de diámetros, el descomunal volcán es aproximadamente tres veces más alto que el Monte Everest. Pero el Monte Olimpo tiene una estructura que está un tanto ladeada: está alargado hacia el noroeste, y acortado hacia el sureste. Un nuevo estudio revela que esta “asimetría” puede significar magma caliente y posiblemente agua que podría estar lo suficientemente cerca de la superficie del Monte Olimpo para soportar bacterias termofílicas (les gusta el calor) como las que se encuentran cerca de las fumarolas hidrotermales de la Tierra.

Aunque nunca se ha observado o detectado actividad volcánica en el Monte Olimpo mediante una nave orbital, la superficie de la vertiente noroeste se ha datado desde 115 millones de años de antigüedad hasta apenas 2 millones de años en una región. Esto es muy reciente en términos geológicos, sugiriendo que la montaña puede haber pasado por alguna actividad volcánica.
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Esta imagen muestra un anillo polar simulados (izquierda) junto a uno real (NGC 4650A) en comparación. Los discos galácticos giratorios centrales están rodeados por unos anillos de amterial giratorios más grandes, perpendiculares al plano galáctico. Crédito: Universidad de Washington/Astrophysical Journal

Las galaxias de anillo polar son extrañas galaxias en las que un anillo exterior de gas y estrellas gira alrededor de los polos, haciendo que desde la distancia parezcan peonzas. Pero cómo crecen es lo que ha desconcertado a los astrónomos desde hace mucho tiempo.

Ahora, astrónomos de Estados Unidos y Canadá dicen que las galaxias de forma extraña crecen como las galaxias comunes, pero absorben gas y polvo girando en un plano en ángulo recto respecto al disco de la galaxia.

Sabores galácticos

Las galaxias aparecen en dos sabores, las de forma irregular y las espirales como nuestra Vía Láctea. Las galaxias de anillo polar parecen galaxias espirales pero, además, tienen un gran anillo de gas, polvo y estrellas, orbitando perpendicularmente a los brazos espirales de la galaxia.
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No muy conocidos por sus profundos conocimientos en física cuántica, los camellos, aún así, pueden desempeñar un papel en la explicación de la incertidumbre cuántica en términos clásicos (Imagen: Stock.xchng/Damo74)

¿Qué tiene que ver el dicho bíblico sobre un camello pasando por el ojo de una aguja con la incertidumbre cuántica? Bastante, según parece, dado un concepto matemático llamado “camello simpléctico” que promete explicar la incertidumbre cuántica en términos clásicos.

De acuerdo con Heisenberg, es imposible medir el momento y posición de una partícula cuántica con precisión debido a que ambas propiedades están vinculadas. Medir una, por tanto, hace la otra más incierta. Debido a esto es por lo que las partículas individuales son consideradas partes de una “onda” de probabilidad, en la que existen muchas combinaciones posibles de posición y momento de forma simultánea. Pero Maurice de Gosson de la Universidad de Viena en Austria cree que la incapacidad de fijar una partícula se debe a algo llamado geometría simpléctica, no extrañeza cuántica.
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Los estallidos de rayos gamma son eventos comunes pero efímeros desde que se descubrieron por primera vez a finales de la década de 1960. Muchos científicos dicen que los estallidos largos (de más de cuatro segundos de duración) están causados por explosiones de estrellas masivas; los cortos (menos de dos segundos de duración) están causados por fusiones de sistemas binarios con dos agujeros negros o estrellas de neutrones. Aunque sigue la incertidumbre, en cada uno de los escenarios nace un nuevo agujero negro. (Ilustración: NASA/D.Berry)

Astrónomos del UCL del Laboratorio de Ciencia Espacial Mullard (MSSL) han captado información de las etapas iniciales de un estallido de rayos gamma – las explosiones más violentas y luminosas que tienen lugar en el universo desde el Big Bang – usando un telescopio a bordo del Satélite Swift de la NASA.

El equipo de astrónomos fue capaz de obtener un espectro ultravioleta de un estallido de rayos gamma (GRB) sólo 4 minutos y 11 segundos después de su aparición – el más temprano jamás captado – a través de un Telescopio Óptico-Ultravioleta (UVOT). Posteriores usos de este telescopio de esta misma forma permitirán a los científicos calcular la distancia y brillo de los GRBs en unas centésimas de segundo desde su estallido inicial, y recopilar nueva información sobre las causas de los estallidos y las galaxias desde las que se originan. El trabajo se publica en el ejemplar actual de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).

Actualmente se cree que algunos GRBs están causados por inmensas explosiones que siguen al colapso del núcleo de una estrella de gran masa y rápida rotación en un agujero negro, pero aún quedan muchos misteriores a su alrededor.
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Impresió artística de un planeta gigante gaseoso orbitando la estrella Gliese 436. El nuevo láser investigará la química interna de estos vastos planetas (Imagen: NASA)

Una asombrosa instalación láser, construida para proporcionar datos de fusión para simulaciones de armas nucleares, pronto se usará para estudiar los secretos de los planetas extrasolares.

La Instalación Nacional de Ignición (NIF) en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California se declaró listo para la acción a principios de mes. Sus vitales estadísticas lo revelan como una poderosa bestia: sus lásers ultravioleta pueden generar estallidos de 500 billones de vatios en 20 nanosegundos. Esta energía abre toda una nueva gama de posibilidades científicas.
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He estado descargando una buena cantidad de libros últimamente en mi nuevo Kindle, debido a que realmente disfruto con la idea de andar por el metro portando una discreta, muy ligera aunque increíblemente grande biblioteca conmigo. Uno de esos libros es “Philosophy of Science: A Very Short Introduction (Filosofía de la Ciencia: Una brevísima introducción)” de Samir Okasha ,el cual estoy leyendo debido a que intento revisarlo y promocionarlo. Samir escribe de forma muy clara, y su breve introducción es muy útil para el lector curioso general (y, francamente, algunos científicos conocidos míos podrían usarlo también).

En cualquier caso, Samir dedica bastante espacio en el capítulo 2 de su libro al problema de la inducción de Hume, el cual es fundamental para nuestra comprensión de cómo funciona la ciencia, en realidad, el razonamiento en general. Parece el tipo de cosas con las que los lectores de este blog disfrutan al hincarle el diente, con lo que aquí vamos.
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Júpiter ahora tiene sólo cuatro grandes lunas, pero en los primeros días del Sistema olar pudo haber tenido 20 o más (Imagen: JPL / NASA)

Las cuatro lunas gigantes “Galileanas” que orbitan Júpiter son los últimos supervivientes de al menos cinco generaciones de lunas que una vez orbitaron el gigante gaseoso.

“Todas las otras lunas – y podrían haber sido 20 o más – fueron devoradas por el planeta en los días iniciales del Sistema Solar”, dice Robin Canup del Instituto de Investigación del Suroeste en Boulder, Colorado.

Las cuatro lunas Galileanas han desempeñado un papel clave en la historia de la ciencia – su descubrimiento por Galileo hace 400 años proporcionó la prueba irrefutable de que no todos los cuerpos orbitaban la Tierra. Pero hasta recientemente, nadie había sospechado que Júpiter tuvo alguna vez muchas más lunas.
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El sistema de barrancos muestra cuatro lóbulos distintos. Crédito: NASA/JPL/University of Arizona

El agua está presente en Marte actualmente, pero está completamente ligado al hielo dado que la superficie es demasiado fría para el agua líquida.

Pero se han estado acumulando pruebas que demuestran que el agua fluyó en un tiempo sobre la superficie de Marte, potencialmente soportando vida. Aunque el agua no significa que hubiese vida, es un prerrequisito clave.

Un nuevo estudio de un sistema de barrancos sobre la superficie de Marte sugiere que el periodo más reciente de flujos de agua en el planeta rojo fue hace apenas 1, 25 millones de años.
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La misión Kepler de la NASA fue lanzada con éxito al espacio desde la Estación de las Fuerzas Aéreas de Cabo Cañaveral en Florida, a bordo de una Unidad de Lanzamiento Alliance Delta II a las 10:49 p.m. EST, el pasado viernes 6 de marzo. Kepler está diseñada para encontrar los primeros planetas del tamaño de la Tierra orbitando estrellas a distancias donde el agua líquida podría acumularse en la superficie del planeta. El agua líquida se cree que es esencial para la formación de la vida.

“Fue un lanzamiento impactante”, dijo el Director del Proyecto Kepler James Fanson del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. “Nuestro equipo está entusiasmado de ser parte de algo tan significativo para la raza humana — Kepler nos ayudará a comprender si nuestra Tierra es única o si hay otras iguales allí fuera”.
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