El Hubble 'capta' materia oscura en cúmulos de galaxias

 

El telescopio espacial Hubble de la NASA y la ESA ha logrado captar la imagen de un cúmulo de galaxias, llamado MAC J1206, con retorcidas formas que, según los astrónomos, son causadas por la misteriosa 'materia oscura', de la que se sabe que tiene el doble de gravedad y logra 'retorces' los rayos de luz.
Este es uno de los primeros datos conseguidos dentro de un proyecto internacional en el cual se quiere reconstruir mapas más detallados de esta misteriosa materia y sugiere que es algo mucho más denso de lo que se pensaba en el interior de estos racimos de cientos o miles de galaxias.
Hasta ahora, el equipo CLASH tiene identificada la presencia de materia oscura en 25 cúmulos masivos de galaxias y la ha observado en seis de ellos. Es un 'bulto' en la materia del Universo que se detecta únicamente midiendo los tirones que produce su fuerza de gravedad en la materia visible y observando cómo 'comba' el espacio-tiempo, del mismo modo que hay espejos en los parques de atracciones que deforman las imágenes.
Para los astrónomos, racimos como el MAC 1206 son laboratorios perfectos para estudiar estos efectos, dado que son las estructuras más masivas del universo ligadas por la gravedad. De hecho, actúan como lentes cósmicas gigantes, amplificando, torciendo y doblando cualquier luz que pase a través de ellas.
Estas distorsiones, según los científicos, son la prueba de que existe allí la materia oscura. Si sólo hubiera materia visible, serían mucho menores.
El racimo MAC 1206 está a 4.000 millones de años luz de la Tierra. El 'Hubble' logró captar 47 imágenes de sus lejanas galaxias, algo que es sólo posible con un telescopio espacial. De hecho, logra captar galaxias cuya luz es cuatro veces más débil de la que se pueden observar desde tierra. Sin embargo, en este proyecto se utilizan también telescopios terrestres, como el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Austral Europeo (ESO), que también está recogiendo imágenes de racimos de galaxias con algunos instrumentos.
Aún no se sabe cuándo se formaron estos cúmulos galácticos, aunque se estima que hace entre 9.000 y 12.000 millones de años, tan sólo 2.000 millones después del Big Bang. Si se probara que casi todas estas acumulaciones de galaxias tienen mucha materia oscura en su corazón central, se tendrían importantes pistas sobre la formación de la estructura del Universo.

Fuente: www.elmundo.es

El error del experimento de los neutrinos, ¿en los relojes?

Hace unas semanas, físicos del CERN enviaron haces de neutrinos desde un acelerador de partículas, en la frontera franco-suiza, al detector Gran Sasso, en los Apeninos, a 730 kilómetros de distancia. Bajo 1.400 metros de roca sólida, que evita distorsiones de rayos cósmicos y señales terrestres, los neutrinos viajaron más rápido que la luz; llegaron exactamente unos 60 nanosegundos antes. Algo absolutamente asombroso que parecía poner patas arriba la teoría de la relatividad. El experimento, conocido como OPERA, provocó una ola de entusiasmo entre la comunidad científica y llamó la atención en todo el mundo. Sin embargo, son muchos los investigadores convencidos de que debe de haber un error, de que algo se les ha tenido que pasar por alto a los científicos del CERN. Desde que el experimento se dio a conocer, han aparecido más de 80 artículos en arXiv tratando de desacreditar o explicar el efecto. El último de estos artículos, firmado por Ronald van Elburg, de la Universidad de Groningen (Holanda), cree tener la clave del error y presenta un argumento interesante. La relatividad especial y el movimiento de los relojes abordo de los satélites GPS que midieron el proceso tienen la clave.

Según explica Technology Review, el científico ha tenido en cuenta, para empezar, la distancia y el tiempo empleados en el experimento. La posición de la producción de neutrinos en el CERN es bastante fácil de medir con GPS. El Laboratorio de Gran Sasso, la «meta» de los neutrinos, resulta algo más difícil de ubicar, debido a que está enterrado a un kilómetro bajo una montaña. Sin embargo, el equipo de OPERA estableció que la distancia entre los dos puntos es de 730 km con un margen de error de 20 cm como máximo.

Medir el tiempo de vuelo de los neutrinos ya es otra cuestión. Los científicos del CERN han señalado que pueden evaluar con precisión el instante en que se crean los neutrinos y el instante en el que se detectan usando relojes en ambos extremos. Pero, lógicamente, hay que mantener los relojes de ambos extremos exactamente sincronizados. Para ello, el equipo utilizó satélites GPS, cada uno emitiendo una señal temporal de alta precisión desde una órbita a unos 20.000 km de altura. Esto introduce una serie de complicaciones adicionales que el equipo tuvo que tener en cuenta, tales como el tiempo de viaje de las señales GPS hasta el suelo.

Pero es aquí precisamente donde Van Elburg estima que hay un efecto que el equipo de OPERA pudo haber pasado por alto: el movimiento relativista de los relojes GPS. En este caso, hay dos marcos de referencia: el experimento en tierra y los relojes en órbita. Estas sondas orbitan de oeste a este en un plano inclinado de 55 grados respecto al ecuador, un ángulo alineado con la ruta de los neutrinos. Desde el punto de vista del reloj en un satélite GPS, las posiciones de la fuente y el detector de neutrinos están cambiando. «Desde la perspectiva del reloj, el detector se mueve hacia la fuente y, por lo tanto, la distancia recorrida por las partículas observada desde el reloj es más corta», dice Van Elburg.

Reforzar a Einstein

Van Elburg cree que el equipo del CERN pasó esto por alto y calcula que este efecto podría haber provocado que los neutrinos llegasen 32 nanosegundos antes. Pero esto debe duplicarse, dado que se genera el mismo error en cada extremo del experimento. Por lo que la corrección total es de 64 nanosegundos, casi exactamente lo que observó el equipo de OPERA.

Esta teoría todavía debe ser revisada por otros científicos, especialmente por los responsables del experimento de los neutrinos. Si se confirma que Van Elburg tiene razón, el experimento no solo no rompería con la Teoría de la Relatividad de Einstein sino que, por el contrario, sería una confirmación de la misma. 

Fuente: www.abc.es

'No haremos ninguna interpretación que ponga en duda las leyes de la Física'

La publicación de un trabajo realizado en el CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear) de Ginebra que demuestra que unas partículas, llamadas neutrinos, pueden viajar más rápido que la velocidad de la luz ha agitado a la comunidad científica durante todo el día y ha ocupado titulares en todos los medios de comunicación del mundo. Tal ha sido el revuelo que los autores de la investigación se han visto obligados a presentar sus resultados a sus colegas en un seminario abierto en la sede del CERN.

En una abarrotada sala de actos, uno de los firmantes del estudio publicado en 'High Energy Phisycs' de la Universidad de Cornell, Dario Autiero, ha presentado el experimento Opera y los resultados que han obtenido. Las mediciones corresponden a tres años de trabajo (2009, 2010 y 2011) en los que se han enviado neutrinos en multitud de ocasiones, según explicó Autiero durante casi dos horas de presentación.




Tras analizar los datos obtenidos, el equipo internacional al que pertenece el investigador italiano de la Universidad Claude Bernard de Lyon pudo sacar una conclusión sorprendente, pero que por más que han intentado refutar repasando toda la metodología, no han conseguido encontrar dónde está el error. Una corriente de neutrinos puede reorrer los 730 kilómetros que separan el CERN del laboratorio subterráneo del Gran Sasso en un tiempo 60 nanosegundos menor que lo que tardaría la luz.

"Hemos estado seis meses analizando los datos observados y que eran inexplicables", dice Auteiro. "No pretendemos hacer ninguna interpretación teórica de los resultados", sentenció Autiero al final de la presentación. Como ya dijo un portavoz de la investigación, los resultados son una locura y ponemos nuestros resultados a disposiión de los colegas para que alguien nos saque de esta locura. La prudencia ha sido la tónica general de la exposición del trabajo.
Las dudas de los popes de la física

Los científicos más reputados del mundo son escépticos con los resultados e incluso han manifestado su desconfianza en que la metodología o la explicación teórica de los resultados sean las correctas. "Es prematuro comentar este experimento se necesitan más experimentos y clarificaciones", ha asegurado Stephen Hawking a 'Reuters'.

Los resultados se comenzaron a tomar en 2009 y se han seguido tomando en 2010 y 2011. Y durante todo ese tiempo los científicos han estado comprobando que las medidas estaban bien tomadas. La incertidumbre que se haya podido producir por diferentes causas (diseño de base, calibración, etcétera) es de tan sólo 7,4 nanosegundos, según han podido calcular los autores. Sigue siendo menor que los 60 nanosegundos que separaron a los neutrinos de la luz en el experimento. Un nanosegundo equivale a 0,0000000001 segundo, por lo que el experimento debe tener una precisión de medida fuera de toda duda.

A pesar de los envites de sus colegas, Autiero se defendió con solvencia ante las dudas y el escepticismo generalizado en la audiencia, que no pudo más que felicitar al autor por el trabajo y aplaudir con una sonada ovación el final del seminario.

"En 2005 el Fermilab dio a conocer unos resultados de este tipo, aunque la precisión en las medidas era baja, con lo que todo podría venir de fuentes de error experimental. El trabajo de OPERA ha sido precisamente disminuir esas imprecisiones, pero ello ha llevado a una complejidad instrumental, y sobre todo en el análisis que hace difícil -muy difícil- juzgar a la vista de la presentación si alguna de las muchas explicaciones alternativas es la correcta", escribió Javier Armentia, director del Planetario de Pamplona, en el En vivo de ELMUNDO.es

"La presentación ha sido impecable y ha presentado todas las objeciones que ellos mismos han puesto, y como han solventado las fuentes conocidas de error. Esto es un poderoso argumento a favor... pero ahora los físicos se irán a casa, leerán con calma el artículo y los datos y... me imagino, encontrarán lo que comentaba Rújula, el error cometido", aseguraba Armentia.

Fuente: www.elmundo.es