Se confirma una nueva estructura similar a una partícula en el LHC

Artículo publicado por Ashley WennersHerron el 15 de noviembre de 2012 en Symmetry Magazine

Científicos del experimento CMS en el CERN han observado una exótica combinación de partículas descubierta previamente en el experimento CDF del Fermilab.

Científicos de un experimento en el Gran Colisionador de Hadrones confirmaron esta semana la existencia de una estructura similar a una partícula, observada por primera vez por el predecesor del LHC, el Tevatron.

LHC © by delaere

Miembros de la colaboración CMS anunciaron el 14 de noviembre de 2012 que habían observado un curioso objeto, conocido como Y(4140), que el experimento CDF detectó en marzo de 2009.

“No sabemos qué es”, dice Vincenzo Chiochia, co-convoncante del grupo de física B para el CMS. “Observamos una estructura que es consistente con los descubrimientos anteriores del Tevatron”.

Hay menos de una posibilidad entre 3,5 millones de que la estructura sea el resultado de una fluctuación estadística—los experimentadores saben que está ahí. Ahora están trabajando para descubrir qué es exactamente. La nueva estructura, observada en colisiones a una energía de 4,1 giga-electronvolts, parece estar compuesta de quarks y antiquarks. De ser así, no obstante, los científicos esperarían que esos quarks y antiquarks encajasen de cierta forma, cosa que no parecen hacer.

Teóricamente, la estructura podría ser una composición híbrida de varias partículas: cuatro quarks ligados débilmente o incluso partículas ligadas por la fuerza nuclear, que mantiene unidos a los protones y neutrones dentro de los átomos. También existe la posibilidad de que sea algo completamente nuevo.

“No sé qué explicación es la correcta”, dice Kai Yi, científico de la Universidad de Iowa que ha trabajado en el análisis de Y(4140) tanto en CMS como en CDF. “Todavía no podemos señalar a algo y decir, sí, es esto”.

Como sucede con cualquier descubrimiento, los científicos están realizando ahora medidas de precisión sobre las propiedades de la estructura. Estas incluyen una medida más precisa de su masa y la forma en que se desintegra, entre otros factores. Todas las medidas deberían completar una descripción más detallada.

Ahora, dice Yi, “tenemos que descubrir qué es con estudios posteriores”.

Esto es algo que solo puede lograrse con más datos por lo que, ¡permanezcan atentos!

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Autor: Ashley WennersHerron
Fecha Original: 15 de noviembre de 2012
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El universo no se expande de manera uniforme

 Hace algunas semanas, los investigadores anunciaron el descubrimiento de un “flujo oscuro” de materia invisible que arrastraba un lejano cúmulo galáctico hacia los límites del universo. Ahora llegan más pruebas de fuerzas desconocidas e invisibles en el cosmos, pero esta vez más cerca de casa. Un grupo de investigadores ha descubierto que nuestra zona concreta del universo — hasta una distancia de 400 millones de años luz — no se expande de manera uniforme en todas las direcciones como era de esperar. Para ser exactos, la expansión es más rápida en una mitad del cielo que en la otra. “Es como si, además de la expansión, nuestro “vecindario” del universo tuviese un empuje extra en cierta dirección”, dice Mike Hudson de la Universidad de Waterloo en Ontario, Canadá. “Esperamos que la expansión del universo se haga más uniforme a escalas cada vez mayores, pero no es lo que hemos encontrado”. De confirmarse, sus hallazgos darían como resultado una nueva comprensión del origen y estructura del universo y posibles revisiones del modelo cosmológico estándar.

Hudson y otros dos científicos han llevado a cabo una investigación de los flujos cósmicos a gran escala y la expansión general del universo. Esta expansión se incrementa con las distancias entre galaxias continuamente con el tiempo, y es lo que se conoce como el flujo de Hubble. Las desviaciones de la velocidad de las galaxias del flujo global de Hubble es lo que se conoce como “velocidad peculiar”. Examinando las velocidades peculiares de los cúmulos y supercúmulos, los científicos pueden obtener estimaciones de las concentraciones de masa local que pueden ser responsables de provocar desviaciones del flujo de Hubble.
En particular, estos investigadores estaban intentando abordar la antigua pregunta sobre el origen de aproximadamente velocidad peculiar de 600 km/s del Grupo Local de galaxias, con respecto al Fondo de Microondas Cósmico.
Usando varias investigaciones distintas, descubrieron que aproximadamente el 50% del movimiento del Grupo Local es más rápido de lo que habían previsto. Para generar este movimiento, creen que debe haber una estructura grande, invisible y desconocida en el universo. Escriben que, “El gran valor del movimiento residual implica que hay velocidades significativas en las estructuras a escalas muy grandes”, y las estructuras que caen más allá del Grupo Local.
Brian McNamara, Catedrático de Investigación Universitaria en el departamento de física y astronomía en la UW, dice que Hudson ha hallado que gran parte de la materia del universo cercano se mueve como conjunto a una velocidad sorprendentemente alta. “Si se confirma el trabajo que están realizando él y otros, requerirá una gran revisión de la forma en la que creemos que apareció y evolucionó el universo”.
Hudson y sus colegas han enviado un artículo a la Sociedad Real Astronómica, y la versión de pre-impresión está disponible aquí.

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Autor: Nancy Atkinson
Fecha Original: 11 de octubre de 2008
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Logran la mejor medida de la expansión del Universo

De Jose Manuel Nieves (el 04/10/2012 a las 01:44:49, en Ciencia)

Un grupo de astrónomos de la NASA acaba de ralizar la medición más precisa jamás obtenida de la constante de Hubble o, lo que es lo mismo, del ritmo al que se expande el Universo. El hallazgo contribuirá a conocer con más exactitud tanto su edad como su tamaño. El nuevo valor es de 74,3 (con un margen de 2,1) kilómetros por segundo por megaparsec (un megaparsec equivale a unos tres millones de años luz). El trabajo se publica esta semana en Astrophysical Journal.



En la década de los 20 del pasado siglo, el astrónomo Edwin P. Hubble sorprendió al mundo al confirmar que el Universo no ha dejado de crecer desde el momento mismo en que surgió, a partir del Big Bang, hace 13.700 millones de años. Setenta años más tarde, en los 90, se descubrió que esa expansión, además, se está acelerando y es cada vez más rápida a medida que pasa el tiempo. Por eso, determinar con precisión cuál es exactamente la tasa de esa expansión se ha convertido en un objetivo fundamental de los científicos para conocer tanto la edad como el tamaño del Universo en que vivimos.

Las nuevas mediciones, llevadas a cabo con el telescopio espacial Spitzer, mejoran en un factor de 3 a las realizadas anteriormente con el Hubble. En efecto, el Spitzer tiene la ventaja de que puede "ver" el Universo en el rango del infrarrojo (es decir, en longitudes de onda muy largas), mientras que el Hubble lo hace en el rango de la luz visible.

El resultado es que el grado de incertidumbre de las nuevas medidas se ha reducido hasta solo un 3%, lo que supone un paso de gigante en la precisión de las medidas a gran escala. El nuevo valor para la constante de Hubble es de 74,3 (con un margen de 2,1) kilómetros por segundo por megaparsec (un megaparsec equivale a unos tres millones de años luz).

"El Spitzer está, de nuevo, haciendo ciencia para la cual no había sido diseñado -explica Michael Werner, del Jet Propulsion Laboratory de la NASA-. Primero, el Spitzer nos sorprendió con su habilidad para estudiar las atmósferas de los exoplanetas, y ahora, en los últimos años, se ha convertido en una valiosa herramienta cosmológica".

Además, los resultados se han combinado con los datos del WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) para obtener una medición independiente de la energía oscura, uno de los grandes misterios de la Ciencia y de la cual se piensa que es la responsable directa de la expansión acelerada observada por los científicos.

Se cree que la energía oscura ha conseguido ganarle la batalla a la gravedad, que intenta frenar la expansión, consiguiendo que, a gran escala, la materia del Universo esté cada vez más separada en lugar de cada vez más junta.

La capacidad de visión infrarroja del Spitzer ha permitido mirar a través de las densas nubes de polvo y gas de nuestra galaxia para ver con mucha más claridad un tipo de estrellas variables llamadas Cefeidas (por el nombre de la primera descubierta, Delta Cephei), de vital importancia a la hora de medir distancias en el cosmos.

Las características "pulsaciones" de las Cefeidas, en efecto, permiten medir su distancia con una gran exactitud. Un dato que, combinado con la velocidad  a la que los objetos parecen estarse alejando de nosotros, ha revelado la tasa de expansión del Universo.

Utilizando el Spitzer, los astrónomos de la NASA observaron diez cefeidas de nuestra propia galaxia y otras 80 en una de las galaxias satélite de nuestra Vía Láctes, la Gran Nube de Magallanes. Y sin las molestias del polvo cósmico bloqueando su visión, los investigadores pudieron calcular con mucha más precisión su distancia. A partir de ahí se pudo realizar la nueva estimación de la constante de Hubble.

Resulta sorprendente que, hace apenas una década, las palabras "precisión" y "cosmología" no pudieran utilizarse en una misma frase, y que los valores de la edad y el tamaño del Universo sólo pudieran estimarse en un factor de dos. Ahora, ese enorme margen de error ha quedado reducido a un pequeño porcentaje. Podemos equivocarnos, pero no en más de un 3%.

Hallan la primera "pueba física" de la materia oscura

La neblina alrededor del centro de la Vía Láctea puede ser la primera evidencia directa de este fenómeno

josé manuel nievesjosemnieves

Día 05/09/2012 - 09.49h

 

Un grupo de investigadores daneses ha captado por primera vez un extraño tipo de radiación que parece proceder del centro de nuestra galaxia y que forma una especie de niebla a su alrededor. Y han llegado a la conclusión de que dicha radiación emana directamente de la materia oscura. Si tienen razón, sería la primera prueba «física» que tenemos de su existencia. El estudio, que aparecerá próximamente en la revista Astronomy and Astrophysics, puede consultarse en ArXiv.

El Universo contiene una enorme cantidad de materia oscura, invisible para cualquiera de nuestros instrumentos. Sólo sabemos de su existencia por la acción gravitatoria que ejerce sobre la materia «normal», la que sí podemos ver y de la que están hechas todas las galaxias, las estrellas y los planetas. Se ha calculado que, mientras que la materia ordinaria solo da cuenta de un 4% de la masa del Universo, la materia oscura supone seis veces más, un 23% del total. Se cree que el restante 73% está constituido por una aún más misteriosa «energía oscura», que muchos consideran responsable de que el Universo esté acelerando su expansión.

Sabemos que esta misteriosa sustancia llena los vacíos que hay entre las galaxias y, dentro de ellas, el espacio que hay entre las estrellas. Desde que su existencia fue postulada, hace ya más de setenta años, varias generaciones de científicos han intentado detectarla, incluso capturar alguna de las partículas de las que se supone que está formada. Pero todo ha resultado inútil. Ahora, y gracias al trabajo de un grupo de investigadores del Instituto Niels Bohr, de la universidad danesa de Copenhagen, la Ciencia está más cerca que nunca de lograr ese ambicioso objetivo.

Utilizando el satélite europeo Planck, los investigadores han logrado detectar, por primera vez, un extraño flujo de radiación procedente del corazón mismo de la Vía Láctea, nuestra galaxia. Y están convencidos de que esa radiación emana directamente de la materia oscura.

Lanzado en 2009, el satélite Planck es un instrumento extremadamente sensible y capaz de hacer un mapa de todo el cielo visible en el rango de la radiación de microondas. Tras largos meses de trabajo, los investigadores lograron caracterizar con todo detalle la inusual radiación, y descubrieron además que ésta forma una misteriosa neblina que rodea por completo el centro galáctico. Algo que, según ellos, no puede proceder de la materia «normal», la que forma todas las estrellas y galaxias que podemos ver.

«La radiación —explica Pavel Naselsky, del Instituto Niels Bohr— no puede ser explicada a partir de los mecanismos estructurales de la galaxia, y no puede proceder de la explosión de supernovas. Creemos que podría ser una prueba directa de la existencia de la materia oscura. Por otro lado, hemos descubierto un mecanismo absolutamente nuevo y desconocido para la Física para explicar la aceleración de partículas en el centro de la galaxia».

Las primeras evidencias de esta «neblina galáctica» fue atisbada en 2004 por la sonda de la NASA WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), pero desde entonces numerosos investigadores han intentado explicarla sin éxito.

En el nuevo estudio, los científicos del Instituto Niels Bohr usaron los datos previamente recolectados por el WMAP y el propio Planck para estudiar la neblina en el rango de las microondas. Y determinaron que tiene mucho en común con la radiación sincrotón, que se produce cuando electrones y positrones (el positrón es la antipartícula del electrón, su "espejo" de antimateria) salen disparados a velocidades relativistas (una fracción apreciable de la velocidad de la luz) a través de los campos magnéticos del centro de nuestra galaxia.

Si la interpretación es correcta, la niebla podría ser una manifestación directa de la materia oscura, cuya presencia parece ser más densa precisamente en el centro de las galaxias. Una de las teorías más aceptadas sobre la materia oscura sostiene que está hecha de WIMPs (partículas masivas de interacción debil), una extraña y desconocida familia de partículas que serían, a la vez, materia y antimateria. Cuando dos WIMPs se encuentran, se aniquilarían mutuamente, lo mismo que sucede cuando una partícula ordinaria se encuentra con una antipartícula (hecha de antimateria).

«La teoría nos dice que la concentración de partículas de materia oscura alrededor de los centros galácticos es muy alta» —afirma Naselsky— «y tenemos argumentos muy sólidos para creer que en esas circunstancias se producen numerosas colisiones, y que como fruto de esas colisiones se forman electrones y positrones».

Según el científico, «estos electrones y positrones empiezan después a girar alrededor del campo magnético del centro de la galaxia y al hacerlo producen una radiación sincrotón muy poco habitual».

Lo cual significa que los investigadores podrían haber sido testigos de la radiación de microondas que se libera como consecuencia de la aniquilación de las partículas de materia oscura. El hallazgo parece confirmarse, también, con los datos de recientes observaciones llevadas a cabo con el Telescopio de rayos gamma Fermi (publicado por ABC el pasado 30 de mayo) y que detectaron unas enormes "burbujas" de luz gamma emanando desde el centro de la Vía Láctea. Un brillo que también podría deberse a la aniquilación de materia oscura.

¡La partícula de Higgs por fin!

Registro del CMS que pudiera ser la firma de la partícula de Higgs. / CERN (AFP)

“Hemos alcanzado un hito en nuestra comprensión de la naturaleza”. Así de claro lo ha dicho Rolf Heuer, director del Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), junto a Ginebra. Y el hito es el bosón de Higgs, la partícula elemental que los científicos llevaban buscando décadas porque era la pieza que faltaba en la descripción científica de cómo son y cómo funcionan las partículas que forman toda la materia corriente, todo lo que vemos, es decir, el Modelo Estándar. El hallazgo se ha producido en el gran acelerador del CERN, el LHC, o más concretamente, en sus dos principales detectores, CMS y Atlas.

Los físicos han anunciado el hallazgo esta mañana en dos charlas técnicas rodeadas de enorme expectación y celebradas con aplausos, vítores y emoción en el auditorio del CERN. La presencia en la sala de Peter Higgs, el físico en cuyo honor se bautizó la partícula, ha conferido al acto un indudable elemento emotivo. “Estoy extraordinariamente impresionado por lo que ustedes han conseguido. Mis felicitaciones a todos los implicados en este increíble logro; es una felicidad haberlo vivido”, ha dicho el veterano físico teórico de 83 años.

Peter Higgs, a su llegada al seminario del Centro Europeo de Física de Partículas (CERN). / DENIS BALIBOUSE/POOL (EFE)

Los científicos, con la debida precisión, han explicado que han encontrado una nueva partícula, un bosón, con masa en torno a 125-126 Gigaelectronvoltios (GeV) sin afirmar que se trate sin lugar a dudas del Higgs predicho en el Modelo Estándar. Heuer lo ha dicho más claro: “Como hombre de la calle diría que lo tenemos, el bosón de Higgs; como científico tengo que decir que tenemos un bosón y ahora veremos de qué bosón se trata”.
El Higgs es la partícula que completa el Modelo Estándar, la que faltaba. El Modelo Estándar describe, con tremenda precisión, las partículas elementales y las fuerzas de interacción entre ellas; es en la física fundamental algo así como la Tabla de los Elementos en la química. Pero tiene, o tenía, una ausencia importantísima al no poder explicar por qué tienen masa las partículas que la tienen. La respuesta se propuso hace medio siglo, de la mano del británico Higgs y otros especialistas, con un mecanismo que explicaría el origen de la masa de algunas partículas y que se manifestaría precisamente en una partícula nueva, el llamado bosón de Higgs.

“Sin masa, el universo sería un lugar muy diferente”, explican los científicos del CERN. “Por ejemplo, sin el electrón, no habría química, ni biología ni personas. Además, el Sol brilla gracias a una delicada interacción entre las fuerzas fundamentales de la naturaleza que no funcionaría en absoluto si algunas de esas partículas no tuvieran masa”.

“Si el Higgs no existiera, usted no existiría”

La expectación era inmensa esta mañana alimentada por los rumores sobre un posible descubrimientoque se habían difundido en las últimas semanas. Si decenas de instituciones de todo el mundo participantes en los experimentos del LHC estaban pendientes, vía Internet, de las presentaciones de resultados, en el propio CERN el auditorio estaba ya casi lleno una hora antes de comenzar la presentación de los resultados por parte de los portavoces de Atlas y CMS, ambos experimentos con nutrida participación de expertos de instituciones científicas españolas

Ha hablado primero Joe Incandela, portavoz de CMS, y se le notaba muy nervioso, con la respiración entrecortada durante los tres cuartos de hora en los que ha ido exponiendo los datos técnicos de los análisis. Su conclusión: han encontrado un bosón de masa 125,3 GeV (+/- 0,6 GeV) con una certeza de 4,9 sigma. Este es un indicador de la mínima probabilidad de error. Aunque los físicos consideran que han de tener 5 sigma para cantar victoria, todo el mundo en la sala ha entendido que ahí estaba el Higgs. Aplausos. Y 5 sigma, han explicado después los investigadores, significa que la probabilidad de error es de una de un millón.

A continuación ha intervenido la italiana Fabiola Gianotti en nombre del otro detector, Atlas, menos nerviosa que su colega pero igualmente emocionada. Ha ido desgranando los datos y, cuando le han avisado de que le quedaban solo siete minutos más de charla, ha afirmado: “Serán siete minutos flexibles, seguro que no me cortan las últimas transparencias”. Por supuesto que nadie la ha interrumpido. Su conclusión: Atlas tiene la señal del nuevo bosón con una masa de 126,5 GeV a 5 sigmas. Aplauso atronador y vítores. Los datos de los dos experimentos “son plenamente compatibles”, ha apuntado Gianotti.

Ha sido un momento histórico. “Estoy realmente encantado con lo que se ha presentado, tenemos un éxito, un descubrimiento”, ha dicho Heuer después. “Lo que este bosón nos dice es que existe un cierto campo a través del cual las partículas fundamentales, como los quarks, adquieren masa por la interacción de esas partículas con el campo. Pero además, este campo interacciona consigo mismo y produce el bosón de Higgs”. A la pregunta de qué significado tiene el hallazgo, el director del CERN ha sido contundente: “Si el Higgs no existiera, usted no existiría”.

Este descubrimiento no es una meta final, sino al contrario, el inicio de una nueva etapa de exploración del universo

Ese mecanismo de Higgs es algo tremendamente técnico, pero a lo largo de los años se han propuesto numerosos paralelismos para aclararlo. Una de las ideas más eficaces es la propuesta por el físico del CERN Gian Francesco Giudice en su libro A Zeptospace Universe: las partículas adquieren masa al interaccionar con el llamado campo de Higgs. Piense en agua en la que nadan delfines y se bañan hipopótamos, dice Giudice; para las partículas que no tienen masa, como el fotón, el agua es totalmente transparente, como si no existiera, mientras que las que tienen masa, pero poca, se deslizan fácilmente sin apenas interactuar con el líquido, como los delfines. Las partículas masivas, como si fueran hipopótamos, se mueven con dificultad en el agua. El campo de Higgs, el agua en el símil, se expresa en determinadas condiciones como una nueva partícula nueva, que es la que han encontrado ahora los físicos del LHC.
Para lograrlo, los científicos han tenido que analizar billones de colisiones de protones contra protones en el LHC, porque en esos choques a altísima energía, muy de vez en cuando, puede generarse un bosón de Higgs. Como es muy raro que se produzca, necesitan cantidades ingentes de choques para obtener la señal suficientemente clara de que está ahí, de que no es ruido del experimento ni producto de los artefactos estadísticos del mismo. En realidad, los físicos no ven el Higgs, porque se desintegra inmediatamente, sino los productos de esa desintegración, que son como su firma.

Que hay una partícula nueva y que es un bosón está claro, pero hay que seguir investigando para determinar sin lugar a dudas que se trata del bosón de Higgs

Incluso en momentos de emoción y alegría desbordada los científicos son científicos y tanto Incandela, como Gianotti, como Heuer han sido muy claros a la hora de valorar el hallazgo. Que hay una partícula nueva y que se trata de un bosón está claro, a la vista de los datos. Pero ahora hay que seguir investigando para conocer todas las características de esa nueva partícula y poder afirmar sin lugar a dudas que se trata efectivamente del bosón de Higgs predicho en el Modelo Estándar. Es como ver la cara de un amigo en medio de una multitud; sí, parece tu amigo, pero para estar seguro de que es él y no su hermano gemelo hay que tener más datos. Gianotti ha pedido un poco de paciencia. En los próximos meses, cuando se conozcan los detalles de la nueva partícula, se logrará la respuesta definitiva.
Lo que está claro, han reiterado unos y otros en el CERN, es que este descubrimiento no es una meta final, sino al contrario, el inicio de una nueva etapa de exploración del universo en sus componentes más elementales y las fuerzas que los rigen. Porque los físicos saben que el Modelo Estándar, que con tanto éxito y tanta precisión describe la materia corriente, no puede ser la respuesta final ni aún con el Higgs. Gran parte del cosmos está hecho de algo totalmente desconocido, como la materia oscura que los físicos del CERN también quieren explorar y a cuya búsqueda no le quitan el ojo ni aún en plena cacería del Higgs, han explicado Incandela y Gianotti. La renovada exploración del universo no ha hecho más que empezar.
Los portavoces de Atlas y CMS se han deshecho en elogios del óptimo rendimiento del LHC y de los dos gigantescos detectores, sin los cuales este descubrimiento habría sido imposible, y del equipo de miles de personas en cada uno que han volcado su talento, conocimiento y entusiasmo en la investigación y el análisis de los datos. También el avanzado sistema de computación distribuida GRID supone un ingrediente clave del trabajo.

Fuente: http://sociedad.elpais.com/sociedad/2012/07/04/actualidad/1341384264_933365.html

'Voyager I' alcanza el límite del Sistema Solar 35 años después de partir

Foto: NASA/JPL

LONDRES, 15 Jun. (Reuters/EP) -

   La sonda 'Voyager 1' ha alcanzado los límites del Sistema Solar y amplía su propio récord del aparato humano que más lejos ha penetrado en el espacio. El Laboratorio de Propulsión de Cohetes de la NASA de Pasadena, en California, ha confirmado que la nave robotizada continúa enviando datos a la Tierra. De hecho, han constatado un incremento significativo de las partículas con carga procedentes de más allá del Sistema Solar.

   "Los científicos de la Voyager que estudian este rápido incremento se acercan a una conclusión inevitable pero histórica: el primer emisario de la Humanidad al espacio interestelar está en los confines de nuestro sistema solar", explica la NASA en un comunicado.
   Las partículas nuevas que está registrando la 'Voyager 1' proceden de otras estrellas de la galaxia y son cada vez más abundantes. "Desde enero de 2009 a enero de 2012 ha habido un incremento gradual de en torno al 25 por ciento en la cantidad de rayos cósmicos galácticos que detecta la 'Voyager'", ha explicado uno de los científicos asignados al proyecto Voyager del Instituto de Tecnología de California, en Pasadena, Ed Stone.
   "Más recientemente hemos visto una rápida escalada en esa parte del espectro energético. Desde el 7 de mayo los impactos de rayos cósmicos se han incrementado un cinco por ciento a la semana y en un nueve por ciento al mes", ha asegurado.
   Ahora los científicos esperan nuevos síntomas de que la sonda cruza la frontera imaginaria de nuestro sistema, tales como un cambio en las fuerzas gravitatorias y magnéticas. "Las leyes de la física dicen que algún día la 'Voyager' se convertirá en el primer objeto fabricado por humanos que entre en el espacio interestelar, pero aún no sabemos exactamente cuándo será", ha reconocido Stone. "Los últimos datos indican que estamos claramente en una nueva región en la que las cosas cambian más rápidamente. Es apasionante. Estamos acercándonos a la frontera del Sistema Solar".
   La 'Voyager 1' y su hermana gemela, la 'Voyager 2' fueron lanzadas por la NASA en 1977 desde Cabo Cañaveral con la misión de explorar el Sistema Solar. En estos momentos, la 'Voyager 1' se encuentra a unos 18.000 millones de kilómetros del Sol y se desplaza a 17 kilómetros por segundo. Los datos que emite tardan ya 16 horas y 38 minutos en llegar a la Tierra, mientras que la 'Voyager 2' está a unos 15.000 millones de kilómetros del Sol.
   Entre las dos han explorado los planetas gigantes de nuestro sistema: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, así como 48 de sus satélites. Las baterías de plutonio de las sondas están diseñadas para funcionar hasta 2025. A partir de esa fecha dejarán de transmitir a la Tierra, pero continuarán su viaje hacia otras estrellas de la Vía Láctea.
   Ambas llevan un saludo de la Humanidad dirigido a una inteligencia extraterrestre que en teoría sería capaz de descifrar una grabación de un disco de cobre con sonidos e imágenes de la vida y la cultura terrestres seleccionados por un grupo de intelectuales bajo la dirección del científico Carl Sagan.


Fuente: http://www.europapress.es

Logran cambiar, desde el presente, un evento del pasado

De Jose Manuel Nieves (el 01/05/2012 a las 01:35:09, en Ciencia) 

 

Un grupo de físicos acaba de lograr lo que parecía imposible: modificar desde el presente un evento que ya había sucedido con anterioridad. La hazaña se ha conseguido aprovechando una extraña capacidad de las partículas subatómicas que ya había sido predicha, pero que jamás hasta ahora había podido ser demostrada. El espectacular hallazgo se publica en Nature Physics.

A la larga lista de propiedades extraordinarias de las partículas subatómicas habrá que añadir, a partir de ahora, su capacidad para influir en el pasado. O, dicho de otra forma, para modificar acontecimientos ya sucedidos. El concepto clave que permite este nuevo y sorprendente comportamiento es un viejo conocido de los físicos: el entrelazamiento cuántico, un fenómeno aún no del todo comprendido y que consiste en una suerte de "unión íntima" entre dos partículas subatómicas sin importar a qué distancia se encuentren la una de la otra. Cuando dos partículas están "entrelazadas", cualquier modificación que llevemos a cabo sobre una se reflejará de inmediato en la otra, aunque ésta se encuentre en el otro extremo de la galaxia.

Ahora, y por primera vez, un grupo de investigadores ha conseguido entrelazar partículas después de haberlas medido, es decir, a posteriori y en un momento en que alguna de ellas podría haber dejado ya de existir.

Suena desconcertante, es cierto. Incluso los propios autores del experimento se refieren a él como "radical" en el artículo que aparece esta semana en Nature Physics. "Que estas partículas estén o no entrelazadas -reza el artículo, cuyo primer firmante es Xiao-song Ma, del Instituto de Óptica Cuántica de la Universidad de Viena- es algo que se decidió después de haberlas medido".

En esencia, los investigadores han conseguido demostrar que acciones llevadas a cabo en el futuro pueden ejercer influencia en eventos del pasado. Siempre y cuando, claro, limitemos la experiencia al ámbito de la Física Cuántica.

Allí, en el extraño mundo de las partículas subatómicas, las cosas suceden de forma muy diferente a como lo hacen en el mundo "real" y macroscópico que podemos ver y tocar cada día a nuestro alrededor. De hecho, cuando el entrelazamiento cuántico fue predicho por primera vez, el mismísimo Albert Einstein expesó su disgusto por la idea calificándola de "acción fantasmal a distancia".

Después, durante las últimas décadas, el entrelazamiento fue probado cientos de veces en laboratorio, sin que hasta el día de hoy los físicos hayan podido averiguar cómo puede producirse esa especie de "comunicación instantánea" entre dos partículas que no están en contacto físico. Ahora, el equipo de la Universidad de Viena ha llevado el entrelazamiento un paso más allá, y ha conseguido lo que nadie había podido hacer hasta ahora.

Para realizar su experimento, los físicos partieron de dos parejas de partículas de luz, esto es, de dos "paquetes" de dos fotones cada uno. Cada una de las dos partículas de cada  pareja de fotones estaban entrelazadas entre sí. Más tarde, un fotón de cada pareja fue enviado a una persona hipotética llamada Victor. Y de las dos partículas (una por pareja) que quedaron detrás, una fue entregada a Bob y la otra a Alice. (Bob y Alice son los nombres que se utilizan habitualmente para ilustrar los experimentos de Física Cuántica).

Víctor, al tener un fotón de cada pareja entrelazada, tiene pleno control sobre las partículas de Bob y Alice. Pero qué sucedería si Victor decidiese entrelazar a su vez sus dos partículas? Al hacerlo, también los fotones de Bob y Alice (ya entrelazados con cada uno de los dos fotones en poder de Víctor), se entrelazarían el uno con el otro. Lo bueno es que Víctor puede decidir llevar a cabo esta accíon en cualquier momento que quiera, incluso después de que Bob y Alice hubieran medido, modificado o incluso destruído sus propios fotones.

"Lo realmente fantástico -afirma Anton Zellinger, también de la Universidad de Viena y coautor del experimento- es que esa decisión de entrelazar los dos fotones puede ser tomada en un momento muy posterior. Incluso en uno en que los otros fotones podrían haber dejado de existir".

La posibilidad de llevar a cabo este experimento había sido predicha en el año 2000, pero hasta ahora nadie había conseguido realizarlo. "La forma en que entrelazamos las partículas -explica Zeilinger- es enviándolas hacia un cristal cuya mitad es un espejo. El cristal, por lo tanto, refleja la mitad de los fotones y deja pasar a la otra mitad. Si tu envías dos fotones, uno a la izquierda y otro a la derecha, cada uno de ellos olvidará de dónde procede. Es decir, perderán sus identidades y ambos quedarán entrelazados".

Zeilinger asegura que la técnica podrá ser usada algún día para la comunicación ultrarápida entre dos computadoras cuánticas, capaces de usar el entrelazamiento para almacenar información. Por supuesto, una máquina así no existe todavía, aunque experimentos como el descrito suponen un paso muy firme hacia ese objetivo.

"La idea -asegura Zeilinger- es crear dos pares de partículas, y enviar una a un ordenador y la otra al otro. Entonces, si entrelazamos esas partículas (como en el experimento), los dos ordenadores podrán utilizarlas para intercambiar información".

La NASA alarga la vida de tres 'ojos' espaciales

Recreaciones de los telescopios 'Spitzer', 'Panck' y 'Kepler'. | NASA

Rosa M. Tristán | Madrid

Actualizado viernes 06/04/2012 18:22 horas

 

La NASA ha abierto la posibilidad de ampliar las misiones del Jet Propulsion Laboratory de Pasadena asociadas a tres importantes telescopios espaciales: el 'Spitzer' (lanzado en 2003), el 'buscaplanetas' 'Kepler' (lanzado en 2009) y el Planck (también lanzado en 2009 con la Agencia Espacial Europea). Los tres satélites seguirán contando con apoyo de la agencia americana para seguir proporcionando interesantes datos a los astrofísicos.
Como explica Michael Werner, científico principal de Astronomía en el JPL, "esto significa que los científicos podrán seguir utilizando las tres naves espaciales para estudiar todo lo relacionado con el nacimiento del Universo, gracias a 'Planck'; las galaxias, estrellas, cometas y asteroides con 'Spitzer'; y buscando planetas potencialmente habitables con Kepler".
En concreto, Kepler, cuya misión terminaba a finales de este año, seguirá en activo al menos hasta el 30 de septiembre de 2016, si bien las partidas económicas que se han fijado para ello serán revisadas en 2014.
Esta prolongación permite contar con cuatro años adicionales para encontrar planetas como la Tierra en zonas habitables.
El 'Spitzer' también podrá seguir funcionando al menos hasta 2014. Este satélite ha proporcionado a la comunidad astronómica unas imágenes en infrarrojo únicas del Universo. El líquido refrigerador que lleva a bordo se pensó que sólo resistiría hasta 2009, pero ya ha sobrepasado en tres años esa fecha y ahora se cree que puede seguir haciéndolo al menos dos años más.
Una de las misiones de este observatorio espacial es sondear atmósferas de planetas que están fuera del Sistema Solar para analizar sus componentes químicos, y también ha logrado captar datos en el resplandor de algunas de las galaxias más lejanas que se conocen.
La tercera misión es de la Agencia Espacial Europea (ESA), pero la NASA tiene una participación en ella que también se quiere prolongar. Se trata de la misión del satélite Planck, que lleva ya cuatro años recopilando datos del Universo más primitivo, poco después de la explosión del Big Bang.
Sus observaciones están permitiendo a los astrónomos acercarse al origen, la evolución y el destino del Universo. Los socios europeos ya han aprobado una ampliación de los fondos necesarios para mantener el 'Planck' en activo y ahora los norteamericanos también van a solicitar financiación adicional.

Fuente: www.elmundo.es

El Gran Acelerador de Partículas rompe un nuevo récord mundial de energía

Imagen de una colisión de partículas.

Efe | Ginebra

Actualizado jueves 05/04/2012 11:23 horas

El Gran Acelerador de Partículas (LHC) del Laboratorio Europeo de Física Nuclear (CERN) rompió esta madrugada un nuevo récord mundial de energía, sólo seis semanas después de que empezara a funcionar tras la parada técnica que debe hacer cada año para recibir mantenimiento.
Poco después de la medianoche, dos haces de protones que circulaban en direcciones opuestas dentro del anillo del LHC colisionaron "al nivel de cuatro puntos de interacción", generando una energía récord de 8 TeV (teraelectronvoltios), comunicó el CERN.
Este resultado "aumenta considerablemente el potencial de descubrimiento de la máquina", agregó la institución.
El objetivo del experimento es que de las colisiones entre protones a una energía tan elevada surjan nuevas partículas cuya existencia se ha enunciado en tratados teóricos, pero que nunca han sido vistas.
La más buscada es sin duda el Bosón de Higgs, la partícula sobre la que reposan las bases del Modelo Estándar de la física y que es, por el momento, la única explicación disponible sobre una cuestión tan fundamental como el origen de la materia.
"Gracias a la experiencia adquirida en los dos años de explotación fructífera a una energía de 3,5 TeV por haz, podemos elevar de manera serena la energía este año", comentó el director de los aceleradores y tecnología del CERN, Steve Myers.
La idea inicial era que los haces de protones inyectados en el LHC viajaran en 2012 propulsados por una energía de 3,5 TeV, pero el óptimo rendimiento de la máquina durante el año pasado convenció a los científicos de que valía la pena aumentar la intensidad hasta los 4 TeV.
Gracias a esta apuesta, la energía acumulada de colisión ha llegado ahora hasta los 8 TeV, que jamás se había alcanzado en ningún otro experimento.
Este avance multiplica las posibilidades de descubrir ciertas partículas hipotéticas, como las llamadas "supersimétricas", que se espera sean producidas en mucho mayor número a una energía más alta.
La supersimetría es una teoría de la física de partículas que va más allá del actual Modelo Estándar y que podría explicar la presencia de la materia oscura en el Universo.
Igualmente, a 8 TeV la partícula de Higgs, si existe, será producida en mayor cantidad que si la máquina funcionase sólo a los 7 TeV previstos anteriormente.
El riesgo es que también aumenten otro tipo de "señales" que podrían eventualmente ser confundidas con dicha partícula, por lo cual los investigadores consideran que se requiere al menos un año completo de explotación "para transformar los índices prometedores observados en 2011 en descubrimientos o excluir definitivamente a Higgs del Modelo Estándar", indicó el CERN.
El pasado diciembre, los equipos de los detectores del LHC que buscan partículas nuevas anunciaron los resultados obtenidos hasta entonces, que daban indicios de la presencia del Bosón de Higgs, pero a un nivel estadístico todavía insuficiente como para proclamar el gran descubrimiento.

Fuente: www.elmundo.es