Ciencia Kanija

Artículo publicado por Lisa Zyga el 21 de abril de 2011 en Physorg.com

Algunos elementos químicos aparecen de forma más abundante en la naturaleza que otros, lo que en parte es debido a cómo se formaron originalmente los elementos. Los científicos saben que los elementos ligeros (hidrógeno, deuterio, helio y trazas de litio) se produjeron mediante fusión en los inicios del universo. Hoy, el litio, berilio y boro se crean constantemente en los rayos cósmicos, mientras que los elementos más pesados (hasta el hierro) se forman mediante fusión en las estrellas. Los elementos más pesados que el hierro se forman en las supernovas.

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Una reciente teoría resuelve algunos problemas de la cosmología y la física de partículas proponiendo que el joven universo contenía menos dimensiones espaciales que las tres que vemos hoy. En el ejemplar del 11 de marzo de Physical Review Letters, un equipo describe una prueba específica para la teoría, usando LISA, un observatorio espacial planificado para ondas gravitatorias.

Los teóricos dicen que no pueden existir ondas en menos de tres dimensiones, por lo que por encima de cierta frecuencia – que representa a las ondas más antiguas – LISA no debería ver ondas primordiales. Aunque la teoría es especulativa, algunos investigadores creen que los datos de rayos cósmicos ya han mostrado pistas de dimensiones que desaparecen en altas energías. El equipo dice que la nueva prueba sería más concluyente que los resultados previos.

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Un modelo de constante cosmológica invoca realidades alternativas.

Nuestra limitada visión del cosmos oculta la identidad de las misteriosas fuerzas responsables de la expansión acelerada del universo. Físicos de la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido, dicen ahora en dos artículos de investigación que la ‘constante cosmológica’ – que se usa para representar la expansión del universo en las ecuaciones cosmológicas – depende del momento y lugar en el que se mida. Esto podría explicar viejos problemas con la constante, y ayudar a los físicos a explicar la expansión del universo.

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Los hallazgos generan nuevas preguntas sobre la materia oscura.

Recientes datos de galaxias ricas en gas encajan con gran precisión con una teoría modificada de la gravedad conocida como MOND, de acuerdo con un nuevo análisis del Profesor de Astronomía de la Universidad de Maryland, Stacy McGaugh. Ésta – la última de varias predicciones de MOND que han tenido éxito – genera nuevas preguntas sobre la precisión del modelo cosmológico predominante del universo, escribe McGaugh en un artículo que se publica en marzo en la revista Physical Review Letters.

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Una nueva visión de la energía oscura y la expansión del universo podrían llegar desde un experimento en la Tierra que implica átomos ultrafríos. Ésta es la afirmación de un equipo de físicos de los Estados Unidos y el Reino Unido liderado por el Premio Nobel Martin Perl, que planea dejar caer átomos de cesio a través de dos interferómetros de 1,5 metros de longitud. Cualquier fuerza del “sector oscuro” sobre los átomos daría como resultado una diferencia de fase que el equipo espera medir comparando los resultados con otros dos dispositivos.

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El universo es mucho mayor de lo que parece, de acuerdo con un estudio de las últimas observaciones.

Cuando miramos al universo, la materia que vemos debe estar lo bastante cerca para que la luz nos haya alcanzado desde que se inició el universo. El cosmos tiene unos 14 000 millones de años de antigüedad, por lo que a primera vista es fácil pensar que no podemos ver cosas más allá de 14 000 mil millones de años luz de distancia.

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Los metamateriales deberían permitir a los científicos recrear y estudiar las propiedades del espacio-tiempo a la menor escala.

Un metamaterial es una materia que ha sido desarrollada para manipular y dirigir las ondas magnéticas de una forma que no puede reproducirse con materiales naturales.

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Los astrónomos rastrean antiguas ondas de radio en busca de pistas sobre la primera luz del Universo.

Al principio, no había luz.

Después de que el Big Bang creara el Universo hace 13 mil millones de años, éste quedó envuelto en la oscuridad. Basándose en las observaciones de la radiación remanente del Big Bang, los astrónomos han especulado que varios cientos de millones de años después de este evento, la gravedad provocó que partículas de hidrógeno y helio se condensaran en nubes. La energía de esta actividad finalmente inflamó las nubes, poniendo en marcha una cadena de acontecimientos que llevaron al nacimiento de las primeras estrellas. Aunque la transición entre la llamada edad oscura cósmica y el nacimiento de estrellas y galaxias podría explicar el origen y evolución de muchos objetos celestes, los astrónomos conocen muy poco de este período.
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El valor de la constante cosmológica sugiere que las leyes de la naturaleza podrían no haber sido ajustadas para la vida por un ser omnipotente, dice un cosmólogo.

Uno de los debates más curiosos en ciencia se centra en las leyes de la física, y por qué parecen estar ajustadas para la vida.
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Los astrónomos han logrado la primera prueba directa de que las “candelas estándar” usadas para calcular el tamaño del universo, conocidas como Cefeidas, disminuyen de masa, lo que hace que no sean tan estándar como se pensaba anteriormente. Los hallazgos, realizados con el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, ayudará a los astrónomos a hacer medidas aún más precisas de la edad, tamaño y ritmo de expansión del universo.

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Aunque está generalmente aceptado por los científicos que el universo se expande a un ritmo acelerado, hay cuestiones sobre por qué esto debería ser así. Durante años, los científicos han estado intentando determinar la causa de este comportamiento. Una de las teorías es que la energía oscura podría ser la causa de la aceleración cósmica.
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Las dimensiones extra deberían permitir que la información escape de los agujeros negros, de acuerdo con un nuevo modelo cosmológico.

Los agujeros negros son relativamente sencillos de imaginar. Son regiones del espacio en las que la gravedad es tan fuerte, que ni siquiera la luz puede escapar.
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Las últimas investigaciones desinflan la idea de que el universo está en un ciclo eterno.

Nuestra visión de los inicios del universo puede estar llena de misteriosos círculos — e incluso triángulos — pero eso no significa que estemos viendo pruebas de eventos que tuvieron lugar antes del Big Bang. O eso dice un trío de artículos sobre la reciente afirmación de que unos anillos concéntricos de temperatura uniforme en el fondo cósmico de microondas – la radiación dejada por el Big Bang — podrían, de hecho, ser las firmas de agujeros negros colisionando en ‘eones’ cósmicos anteriores que existieron antes de nuestro universo.

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Si pensabas que el cosmos abarcaba mucho, piénsalo de nuevo. Los teóricos han sugerido desde hace mucho tiempo que nuestro universo es sólo uno de los muchos que existen en un complejo “multiverso”. Ahora, los investigadores han encontrado pistas de que éste puede ser realmente el caso.

Los investigadores, que afirman tener los primeros datos observacionales para la presencia de un multiverso, no pueden demostrar aún que nuestro universo sea uno entre muchos. No obstante, su análisis, publicado el pasado viernes en el servidor de arXiv, implica que datos más precisos podrían confirmar la existencia de un multiverso. “Es increíblemente emocionante pensar que hay siquiera una posibilidad de tener pruebas observacionales reales de un multiverso durante nuestra vida”, dice Alan Guth, cosmólogo en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, quien no estuvo implicado en el estudio.

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Los astrónomos que usan el Telescopio Espacial Hubble de la NASA aprovecharon una gigantesca lente de aumento cósmica para crear uno de los más detallados mapas de la materia oscura en el universo. La materia oscura es una sustancia desconocida e invisible que forma la mayor parte de la masa del universo.
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Físicos de Estados Unidos y Canadá, han propuesto una nueva partícula que podría resolver dos importantes misterios de la física moderna: ¿Qué es la materia oscura y por qué hay mucha más materia que antimateria en el universo?

La aún por descubrir “partícula X”, se espera que decaiga mayormente en materia normal, mientras que su antipartícula se espera que decaiga mayormente en antimateria “oculta”. El equipo afirma que su existencia en los inicios del universo podría explicar por qué hay más materia que antimateria en el universo – y que la materia oscura es, de hecho, antimateria oculta.
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La afirmación de que la misteriosa energía oscura está acelerando la expansión del universo, se ha colocado en un terreno más firme, con la exitosa aplicación de un extraño test geométrico propuesto hace más de 30 años.

La expansión acelerada se detectó por primera vez en 1998. Los astrónomos que estudiaban las supernovas de Tipo Ia, explosiones estelares conocidas como “candelas estándar” debido a que tienen una luminosidad predecible, hicieron el increíble descubrimiento de que las más lejanas de estas supernovas parecían más tenues de lo que se esperaría si el universo se estuviese expandiendo a un ritmo constante¹. Esto sugería que alguna fuerza desconocida – posteriormente conocida como energía oscura – debía estar funcionando en contra de la gravedad para separar el universo.
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Patrones circulares dentro del fondo de microondas cósmico sugieren que el espacio y el tiempo no empezaron a existir en el Big Bang, sino que nuestro universo, de hecho, está en un ciclo continuo a lo largo de una serie de “eones”-. Ésta es la fantástica afirmación realizada por el físico teórico de la Universidad de Oxford Roger Penrose, que dice que los datos recopilados por el satélite WMAP de la NASA apoya su idea de una “cosmología cíclica conformal”. Esta afirmación será controvertida, no obstante, debido a que se opone al modelo ampliamente aceptado de cosmología inflacionaria.

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Los astrónomos han ideado un nuevo método para medir el que tal vez sea el mayor misterio del universo – la energía oscura. Esta misteriosa fuerza, descubierta en 1998, separa nuestro universo a velocidades cada vez mayores.

Por primera vez, los astrónomos que usan el Telescopio Espacial Hubble de la NASA fueron capaces de aprovechar una gigantesca lente de aumento en el espacio – un cúmulo masivo de galaxias – para investigar la naturaleza de la energía oscura. Sus cálculos, cuando se combinan con datos de otros métodos, incrementan significativamente la precisión de las medidas de la energía oscura. Esto puede finalmente llevar a una explicación sobre qué es realmente este esquivo fenómeno.
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Una simple idea explica dos de los mayores problemas de la cosmología, pero introduce un nuevo obstáculo.

Uno de los mayores retos de la ciencia moderna es explicar las observaciones que apuntan a una expansión acelerada del universo.
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