Resuelto un esponjoso misterio en el borde del Sistema Solar

Voyager y heliosfera

Nuestro Sistema Solar está pasando a través de una nube de materia interestelar que no debería estar ahí, dicen los astrónomos. Y ahora las naves Voyager con décadas de antigüedad han ayudado a resolver el misterio.

La nube se conoce como la “Pelusa Local”. Tiene aproximadamente 30 años luz de longitud y es una tenue mezcla de átomos de hidrógeno y helio, de acuerdo con un comunicado de la NASA publicado hoy. Las estrellas que explotaron cerca, hace aproximadamente 10 millones de años, deberían haber dispersado la Pelusa.

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Nuevas pistas sobre el origen de las estrellas rezagadas azules

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Dos estrellas colisionan para formar una estrella rezagada azul. Ilustración: Barry Roal Carlsen/Universidad de Wisconsin-Madison.

Las últimas observaciones de las “rezagadas azules”, estrellas atípicas que aparentan ser más jóvenes que el sistema estelar al que pertenecen, han proporcionado dos modelos diferentes sobre su origen. Según dos artículos que esta semana se publican en Nature estas estrellas masivas se pueden formar a partir de la colisión de dos estrellas preexistentes o mediante una transferencia de masa de una estrella a otra en un sistema binario cerrado.

Las estrellas rezagadas azules, más calientes y masivas de lo que cabría esperar por su edad aparente, se encuentran en cúmulos estelares donde se piensa que todas las estrellas se formaron al mismo tiempo. Las estrellas masivas agotan su combustible nuclear más rápido que sus homólogas de baja masa, por lo que resulta sorprendente que las rezagadas no se hayan transformado todavía en gigantes rojas o en los remanentes estelares fríos, más conocidos como enanas blancas.

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Cómo se forma el agua donde nacen planetas similares a la Tierra

Tierra

En un estudio que ayuda a explicar los orígenes del agua en la Tierra, astrónomos de la Universidad de Michigan han encontrado que el vapor de agua puede formarse espontáneamente en las zonas habitables de los sistemas solares, y que desarrolla una capa para proteger a otras moléculas de agua y orgánicas de la dañina radiación estelar.

Las moléculas orgánicas como los azúcares y aminoácidos son los precursores de la vida.

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Se propone el entrelazamiento cuántico para el movimiento de objetos microscópicos

Ondas de luz

Investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech) han propuesto un nuevo paradigma que permitiría a los científicos observar el comportamiento cuántico en pequeños sistemas mecánicos.

Sus ideas, descritas en el ejemplar on-line anticipado de Proceedings of the National Academy of Sciences, ofrece un nuevo modo de abordar uno de los problemas más fascinantes de la mecánica cuántica: la naturaleza de la superposición cuántica y el entrelazamiento en sistemas cada vez más grandes y complejos.

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Primeros resultados científicos del Observatorio Espacial Herschel

Observatorio Espacial Herschel

El mayor telescopio espacial comienza a realizar el cartografiado extragaláctico HerMES, un proyecto astrofísico internacional que estudia la formación y evolución de galaxias en el Universo lejano.

Tan sólo siete meses después de su lanzamiento, el Observatorio Espacial Herschel ya ha comenzado a producir imágenes sin precedentes de galaxias en el infrarrojo lejano, una región del espectro “invisible” desde tierra y esencial para desentrañar los procesos de formación estelar. Más de 200 científicos de todo el mundo se reunieron la semana pasada en la Universidad Politécnica de Madrid para analizar éste y otros resultados relevantes obtenidos por el mayor telescopio espacial en operación hasta la fecha.

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Se abre una nueva vía para evitar el rechazo de órganos trasplantados

Vitamina E y ciclosporina
Un nuevo estudio muestra la eficacia de la vitamina E para salvar la toxicidad provocada por la ciclosporina, un inmunosupresor necesario para evitar el rechazo de los órganos trasplantados. Los resultados muestran que a partir de la vitamina E se podría evitar la toxicidad provocada por el inmunosupresor en personas trasplantadas.

Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Red de Investigación Renal muestra la eficacia de la vitamina E para salvar la toxicidad provocada por la ciclosporina, un inmunosupresor necesario para evitar el rechazo de los órganos trasplantados. Los resultados muestran que a partir de la vitamina E se podría evitar la toxicidad provocada por el inmunosupresor en personas trasplantadas.

La ciclosporina A, un inmunosupresor muy utilizado en los trasplantes. Para enfermedades reumatológicas y autoinmunes suele tener unos resultados excelentes, pero puede originar toxicidad renal que se manifiesta con un deterioro del funcionamiento de los riñones y la aparición de lesiones en las células renales.

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Extraña teoría física demostrada tras casi 40 años

Anillos borromeanos

Cuando el físico Vitaly Efimov escuchó que su teoría había sido finalmente demostrada, corrió hacia el científico más joven que la había verificado y chocó los cinco con él.

Efimov había predicho una versión mecánico-cuántica de los anillos borromeanos, un símbolo que fue mostrado por primera vez en el arte afgano budista alrededor del siglo segundo. El símbolo describe tres anillos unidos entre sí; si se separa un anillo, el resto también.

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Un destello de luz confirma líquido en los lagos al norte de Titán

Luz reflejada en un lago de Titán
Esta imagen muestra el primer destello de luz solar reflejada de un lago en Titán, la luna de Saturno.

La nave Cassini de la NASA ha captado el primer destello de luz solar solar reflejada en un lago de Titán, la luna de Saturno, confirmando la presencia de líquido en la parte de la luna salpicada con muchas grandes cuencas en forma de lago.

Los científicos de Cassini han estado buscando este destello, también conocido como reflejo especular, desde que la nave empezó a orbitar Saturno en 2004. Pero el hemisferio norte de Titán, que tiene más lagos que el hemisferio sur, ha estado velado por la oscuridad invernal. El sol empezó a iluminar directamente los lagos del norte hace poco conforme se aproximaba el equinoccio de agosto de 2009, el inicio de la primavera del hemisferio norte. La brumosa atmósfera de Titán también bloquea los reflejos de la luz solar en la mayor parte de longitudes de onda. Esta afortunada imagen fue captada el 8 de julio de 2009 usando el espectrómetro de cartografía infrarrojo y visual de Cassini.

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Medidas más precisas del bosón W

Zoo de partículas

“El bosón W es uno de los pocos bloques básicos de la materia”, dice Dmitri Denisov a PhysOrg.com. “Es miembro de una familia de partículas que es la más fundamental de la naturaleza. El bosón W es el responsable de las interacciones débiles, las cuales gobiernan algunos de los procesos más importantes de la naturaleza”.

Denisov es un científico del Fermilab en Batavia, Illinois, y es uno de los aproximadamente 500 físicos de 19 países que han estado colaborando en el esfuerzo de incrementar la precisión de la medida con respecto a la anchura del bosón W. Su grupo es conocido como la Colaboración D0. Alguno de los resultados de la colaboración D0 están disponibles en Physical Review Letters: “Direct Measurement of the W Boson Width”.

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Cómo construir moléculas de Casimir

Molécula de Casimir

Ciertas nanopartículas tienden a formar cúmulos de moleculares estables debido a que las fuerzas de Casimir entre ellas las repelen a cortas distancias pero las atraen en las grandes.

El Efecto Casimir es una fuente constante de fascinación para los físicos. El efecto existe debido a la naturaleza cuántica del vacío que está lleno de ondas electromagnéticas apareciendo y desapareciendo de la existencia.

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El LHC detiene su actividad hasta febrero de 2010

Atlas del LHC

Los responsables del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) han puesto esta semana la gran máquina en “standby” hasta la reanudación de su actividad científica en febrero de 2010. La parada técnica servirá para preparar las colisiones de alta energía y el programa de investigación principal del LHC del próximo año.

En su 153 reunión de hoy, el Consejo del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) ha sido informado que el LHC completó su primer periodo de operación el miércoles 16 de diciembre (poco después de las 18 horas), según confirma esta institución científica internacional en un comunicado.

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Viendo lo invisible: Una lente cósmica sobre la materia oscura

Efecto lente en galaxias

Observar la materia oscura, el material invisible que forma la mayor parte del universo, necesita algo de ingenio. Michael Gladders tiene algunas sugerencias creativas.

Esta misteriosa materia es conocida como “oscura” debido a que no interactúa con la luz. Pero los astrónomos pueden observar sus gigantescas huellas por todo el cosmos en las distorsiones que causa, cuando la gravedad procedente de descomunales cúmulos de galaxias y la materia oscura curvan la luz cercana en su camino hacia la Tierra.

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Los planetas similares a la Tierra pueden estar hechos de carbono

Exoplanetas de carbono
Los planetas similares a la Tierra alrededor de otras estrellas pueden estar compuestos no de piedra sino de carbono, con una corteza de grafito, un interior de diamante y océanos de alquitrán. Crédito: Lynette Cook

¿Podrían los planetas extrasolares consistir en grafito y diamante?

La astronomía es la ciencia de lo exótico, pero lo que más desean encontrar los astrónomos es lo familiar: otro planeta como la Tierra, un rostro hospitalario en un cosmos hostil. La nave Kepler, que se lanzó el pasado Marzo, es actualmente el mejor instrumento para descubrir planetas similares a la Tierra alrededor de estrellas como el Sol, en oposición a los planetas gigantes que se han descubierto hasta el momento por parte de los buscadores de planetas. Muchos predicen que 2010 será el año de las exo-Tierras. Pero si los planetas gigantes, que no tienen el aspecro que los astrónomos habían esperado, son alguna indicación, esas Tierras puede que tampoco sean tan tranquilizadoramente familiares.

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Marea galáctica podría haber influido sobre la vida en la Tierra

Nube de Oort

La marea galáctica es lo bastante fuerte para influir en los cometas de la Nube de Oort, lo cual significa que también puede haber ayudado a dar forma a nuestro planeta.

Las mareas de la Luna han sido una presencia constante en la historia de la Tierra, dando forma al paisaje y a las vidas de las criaturas que lo habitan. Ahora hay una tentadora pista de que la marea galáctica puede haber desempeñado un papel significativo en el pasado de la Tierra.

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La última reliquia de la Vía Láctea

ULAS1350
A la derecha, comparación de ULAS1350 con las subenanas de tipo L anteriormente conocidas. A la izquierda, concepción artística de la trayectoria y posición de ULAS1350 en nuestra galaxia. Como se aprecia en la figura, las subenanas se encuentran en el halo de la Vía Láctea.
Créditos: Nicolas Lodieu/GTC (OSIRIS).

El Gran Telescopio CANARIAS amplía el horizonte de la población más antigua de nuestra galaxia con el descubrimiento de una pequeña y remota estrella.

Con una décima parte de la masa del Sol, justo en la frontera entre las estrellas y las enanas marrones, un nuevo objeto celeste de miles de millones de años de edad acaba de ser descubierto como el más lejano de su clase detectado hasta hoy en la Vía Láctea. Bautizada como ULAS1350, esta subenana podría convertirse en una de las piezas clave para entender las primeras etapas de la historia de nuestra galaxia.

El equipo de astrónomos europeos responsables del descubrimiento, integrado por miembros del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y del Centro de Astrobiología (CAB), tan solo necesitó 35 minutos de observación para analizar el objeto con el Gran Telescopio Canarias (GTC), ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos de la isla de La Palma. El hallazgo se difunde hoy en la revista especializada Astrophysical Journal, en la que constituye la primera publicación científica basada en datos del mayor telescopio óptico-infrarrojo del mundo.

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Descartada la gravedad como causa de la anomalía de las Pioneer

Pioneer 10
La nave Pioneer 10 mostrada en las etapas finales de fabricación. Crédito: NASA

Si la extraña deceleración de la nave Pioneer está provocada por la gravedad, entonces debería actuar sobre otros cuerpos del Sistema Solar. Éste no parece ser el caso.

La anomalía de las Pioneer es una deceleración inexplicada de las naves Pioneer 10 y 11 que parece estar actuando sobre ellas conforme salen del Sistema Solar. Esta deceleración es diminuta: apenas (8,74±1,33)×10−10 m−2. La gran pregunta es, ¿de dónde procede?.

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CDMS abre la caja y revela los resultados

Detectores CDMS

En el análisis de nuevos datos, los científicos del Experimento Criogénico de Materia Oscura (CDMS), dirigido por el Laboratotio del Acelerador Nacional Fermi del Departamento de Energía, han detectado dos eventos que tienen características consistentes con las partículas que los físicos creen que forman la materia oscura.

No obstante, hay una posibilidad de que ambos eventos pudieran ser la señal de partículas de fondo – otras partículas con interacciones que imiten las señales de los candidatos a materia oscura. Los científicos tienen un estricto criterio al determinar si se ha realizado un descubrimiento. Debe haber menos de una posibilidad entre 1000 de que los eventos observados se deban al fondo. Este resultado no supera esta prueba, por lo que los experimentadores de CDMS no afirman haber detectado materia oscura. No obstante, el resultado ha provocado un considerable entusiasmo en la comunidad científica.

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Hubble detecta el Objeto del Cinturón de Kuiper más pequeño jamás visto

Objeto del Cinturón de Kuiper
Impresión artística del pequeño KBO detectado por Hubble cuando transitaba una estrella. Crédito: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

Como encontrando una aguja en un pajar, el Telescopio Espacial Hubble ha descubierto el menor objeto jamás observado en luz visible en el Cinturón de Kuiper. Aunque Hubble no ha fotografiado este KBO directamente, su detección es bastante impresionante. El objeto es de sólo 975 metros de diámetro y está a una asombrosa distancia de 6700 millones de kilómetros. El menor Objeto del Cinturón de Kuiper (KBO) visto con anterioridad en luz reflejada era de aproximadamente 48 km de diámetro, o 50 veces más grande. Esto proporciona la primera prueba observacional de una población de cuerpos de tamaño cometario en el Cinturón de Kuiper.

El objeto detectado por Hubble es tan tenue – una magnitud 35 – que es 100 veces más débil de lo que Hubble puede ver directamente.

Entonces, ¿cómo hizo el telescopio espacial para descubrir un cuerpo tan pequeño? La firma reveladora del pequeño vagabundo se extrajo de los datos de señalización de Hubble, no por imagen directa. Cuando el objeto pasó frente a una estrella, los instrumentos de Hubble captaron la ocultación.

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Estructura espacio-temporal propuesta podría proporcionar pistas sobre la teoría de la gravedad cuántica

Espacio-tiempo
Esta concepción artística muestra a Gravity Probe B orbitando la Tierra para medir el espacio-tiempo. Un nuevo estudio propone que el espacio-tiempo podría ser tanto continuo como discreto simultáneamente. Crédito: NASA.

El espacio-tiempo, que consta de tres dimensiones espaciales y una temporal, es un concepto tan grande y abstracto que los científicos tienen dificultades para comprenderlo y definirlo. Además, distintas teorías ofrecen visiones diferentes y contradictorias sobre la estructura del espacio-tiempo. Mientras que la relatividad general describe el espacio-tiempo como un tejido continuo, las teorías de campo cuántico requieren que el espacio-tiempo esté hecho de puntos discretos. Unificar estas dos teorías en una teoría de la gravedad cuántica es actualmente uno de los mayores problemas sin resolver de la física.

En un intento de comprender mejor la estructura del espacio-tiempo, el físico matemático Achim Kempf de la Universidad de Waterloo ha propuesto una posible nueva estructura para el espacio-tiempo en la escala de Planck. Sugiere que el espacio-tiempo podría ser tanto continuo como discreto al mismo tiempo, posiblemente satisfaciendo las teorías de la relatividad general y teorías de campo cuántico a la vez. La propuesta de Kempf está inspirada por la teoría de la información, dado que la información puede ser a la vez continua y discreta. Su estudio se publica en un reciente ejemplar de la revista Physical Review Letters.

“Hay escuelas de pensamiento en feroz competiencia, cada una con buenos argumentos, sobre si el espacio-tiempo es fundamentalmente discreto (como, por ejemplo en los modelos de espuma de espín) o continuo (como, por ejemplo, en la teoría de cuerdas),” dijo Kempf a PhysOrg.com. “La nueva aproximación desde la teoría de la información podría proporcionarnos uno que nos permita construir puentes conceptuales y matemáticos entre estas dos escuelas de pensamiento”.

Como explica Kempf, la estructura matemática subyacente a la teoría de la información en este marco de trabajo es una teoría de muestreo – es decir, muestras tomadas en un cojunto discreto genérico de puntos que puede usarse para reconstruir la forma de la información (o espacio-tiempo) en cualquier punto hasta un punto límite específico. En el caso del espacio-tiempo, este límite sería el límite inferior ultraviolaeta natural, si es que existe. Este límite inferior tamién puede verse como un principio de incertidumbre de longitud mínima, más allá del cual no pueden conocerse con precisión las propiedades estructurales de las partículas.

En su estudio, Kempf desarrolla una teoría de muestreo que pueden generalizarse para aplicarse al espacio-tiempo. Demuestra que una densidad finita de los puntos de muestra obtenidos a través de la estructura del espacio-tiempo pueden proporcionar a los científicos la forma del espacio-tiempo desde grandes escalas de longitud al límite natural ultravioleta. Además, demuestra que esta expresión establece una equivalencia entre las representaciones discretas y continuas de espacio-tiempos. De tal forma, el nuevo marco para muestreo y reconstrucción del espacio-tiempo podría usarse en varias aproximaciones a la gravedad cuántica dando estructuras discretas a la representación continua.

“Es cada vez más difícil obtener datos experimentales que puedan guiarnos en la búsqueda de la teoría que unifique la teoría cuántica con la relatividad general”, dijo Kempf. “La propuesta de que el espacio-tiempo es a la vez continuo y discreto de la misma forma que la información puede servir como principio teórico de guía. Apunta a una teoría en la que todos los procesos naturales se ven como si poseteran lo que en efecto es un ancho de banda finito universal”.

Kempf añade que, como poco, la nueva aproximación proporciona algunas herramientas ténicas prácticas para los estudios de gravedad cuántica, tales como resolver problemas discretos y usar métodos continuos. En el futuro, Kempf planea aplicar los nuevos métodos a una variedad de problemas.

“Estoy planeando usar los nuevos métodos de la teoría de información para abordar de una forma nueva viejas cuestiones de la teoría de la información en la gravedad cuántica, tales como la paradoja de la pérdida de información en los agujeros negros y el papel del principio holográfico en la teoría de campo cuántico”, comenta Kempf.


Más información: Achim Kempf. “Information-Theoretic Natural Ultraviolet Cutoff for Spacetime.” Physical Review Letters 103, 231301 (2009).

Autor: Lisa Zyga
Fecha Original: 16 de diciembre de 2009
Enlace Original

Súper-Tierra cercana puede ser un mundo acuático

Exoplaneta GJ 1214b

Un planeta rocoso y rico en agua, no mucho más pesado que el nuestro, ha sido descubierto tan cerca de nuestro Sistema Solar que los astrónomos dicen que algún día podremos ser capaces de estudiar su atmósfera.

Y aunque los astrónomos están bastante seguros de que hay agua, no saben su estado, con las especulaciones variando desde el agua líquida a hielo de agua y un estado exótico llamado superfluido.

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