Nidos y filamentos entrelazados: criaderos estelares en Vela-C

De ESA

El observatorio espacial Herschel de ESA ha tomado imágenes de la nube molecular Vela-C, revelando el almacén de gas y polvo de la nube con detalle sin precedentes. Vela-C es un rico criadero estelar donde las estrellas de masa baja, intermedia y alta se están formando. La imagen muestra cómo el material del que se forman las estrellas se organiza en nidos entrelazados, así como denso filamentos como cadenas, y sugiere que los dos ambientes pueden ser responsables de la producción de diferentes poblaciones de estrellas.http://observatori.uv.es/ leer mas

Hubble observa una gigante roja inflando una burbuja

de SpaceRef

Camelopardalis, o U Cam, es una estrella que se acerca al final de su vida. Cuando se les agota el combustible a las estrellas, se hacen inestables. Cada pocos miles de años U Cam tose una capa de gas casi esférica cuando una capa helio alrededor de su núcleo empieza a fundirse. El gas expulsado en la última erupción es claramente visible en esta imagen como una débil burbuja de gas rodeando la estrella.http://observatori.uv.es/ leer mas

LROC toma imágenes del pico central del cráter Copérnico

de NASA

LROC tomó imágenes del cráter Copérnico, cuyo pico central más alto se eleva un kilómetro por encima del suelo del cráter. Durante el impacto que formó el cráter Copérnico, una cantidad inimaginable de energía cinética fue transferida instantáneamente a la superficie. Después de la fase de excavación del impacto, el cráter inicial colapsó bajo la fuerza de la gravedad causando que el borde del cráter se desplazara hacia dentro, y la región central rebotó para formar los picos centrales.http://observatori.uv.es leer mas

La vida en Marte podría estar al alcance del rover Curiosity

Un estudio concluye que, de existir, es más probable que se encuentre a pocos centímetros de profundidad, bajo la superficie de un cráter joven Unos diez centímetros bajo tierra. Esa es la profundidad a partir de la que podría encontrarse —si es que la hay— vida en Marte; al alcance del instrumental que lleva el rover Curiosity (Mars Science Laboratory), que llegará al planeta rojo a principios de agosto. Lo propone un estudio realizado por la Unión Geofísica Americana (AGU), que ha estudiado cómo penetra la radiación cósmica en el suelo, y cómo afectaría a las moléculas orgánicas que hubiese bajo éste.

Según el estudio, el lugar ideal para buscar moléculas orgánicas en Marte está justo bajo la tierra de los cráteres más jóvenes. «De hasta unos 10 millones de años» afirman los investigadores. Aunque el rover Curiosity va a aterrizar en un crater muy antiguo —de casi 3.500 millones de años—, es posible que tenga en su interior agujeros de impacto más modernos que sí cumplan las condiciones, asegura Javier Martín, del Centro de Astrobiología del INTA. «Aun así, el propósito del Curiosity no es encontrar vida en Marte», aclara.

El Mars Scientific Laboratory pretende aterrizar en el planeta rojo un completo laboratorio científico con el que estudiar su historia geológica. Por eso quieren que se pose en un crater «viejo», con estratos y otras características geomorfológicas que revelen el pasado marciano. «En sus laderas se pueden ver erosiones parecidas a las que dejaría un río», explica Martín Soler, que ha colaborado en el diseño del sensor ultravioleta que lleva REMS, la estación meteorológica del rover.

Pero, aun así, Curiosity tiene una cierta capacidad de detectar vida si se topase con ella. «Lleva una especie de taladro con capacidad de perforar unos centímetros», confirma Martín Soler, «y un espectrómetro». Hasta ahora sólo se han recogido muestras de la superficie marciana, que al estar expuesta a radiación ionizante hace improbable la supervivencia de moléculas orgánicas.

El problema de la radiación
Según los investigadores del AGU, sería prácticamente imposible encontrar rastros de vida hasta dos centímetros bajo la superficie. Sus cálculos estiman que la capa superior absorbe radiación suficiente como para destruir cualquier clase de materia orgánica. Pero entre los cinco y los diez centímetros bajo la superficie sólo llega una décima parte. «Aún es una cantidad extrema», afirman, «pero algunas moléculas simples podrían sobrevivir a esta profundidad».

«La atmósfera de Marte es muy ténue», explica Martín Soler. La Tierra cuenta con una capa de ozono y un campo magnético que deflecta todo tipo de peligros que llegan del espacio. Además de radiación ultravioleta, a la superficie del planeta rojo llega mucha radiación ionizante, capaz de afectar incluso a materia orgánica que se encuentre bajo tierra. Estudios anteriores habían propuesto una profundidad de 150 centímetros como la ideal para la vida.

El problema de la radiación es que, además de ser agresiva con la materia orgánica, sus efectos son acumulativos. Es más difícil encontrar materia orgánica en las zonas viejas de Marte porque han estado expuestas demasiado tiempo. Por eso los investigadores proponen excavar en cráteres de reciente formación. El agujero de impacto expone una zona que ha estado mucho tiempo a salvo de la radiación, y por tanto es más fácil que contenga vida.

Está previsto que Curiosity llegue a Marte el 6 de agosto. Es la apuesta más ambiciosa de exploración marciana que se ha lanzado nunca. Sus trabajos, que no incluyen buscar vida, sí ofrecerán mucha información sobre la habitabilidad pasada y presente del vecino rojo de la Tierra. Y si encuentra a su paso un cráter joven, ¿quién sabe?.http://www.abc.es leer mas

El bosón de Higgs, explicado para todos los públicos

¿Qué es el bosón de Higgs?
Es un tipo de partícula elemental que se cree tiene un papel fundamental en el mecanismo por el que se origina la masa en el Universo. La confirmación o refutación de su existencia es uno de los objetivos del Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), el mayor y más potente acelerador de partículas del mundo que opera el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN) en la frontera francosuiza, cerca de Ginebra. ¿Por qué es tan importante el bosón de Higgs?
Porque es la única partícula predicha por el modelo estándar de física de partículas que aún no ha sido descubierta. El modelo estándar describe perfectamente las partículas elementales y sus interacciones, pero queda una parte importante por confirmar, precisamente la que da respuesta al origen de la masa. Sin masa, el Universo sería un lugar muy diferente. Si el electrón no tuviera masa no habría átomos, con lo cual no existiría la materia como la conocemos, por lo que tampoco habría química, ni biología ni existiríamos nosotros mismos.
Para explicar esto, varios físicos, entre ellos el británico Peter Higgs, postularon en los años 60 del siglo XX un mecanismo que se conoce como el campo de Higgs. Al igual que el fotón es el componente fundamental del campo electromagnético y de la luz, el campo de Higgs requiere la existencia de una partícula que lo componga, que los físicos llaman bosón de Higgs.
¿Cómo funciona el mecanismo de Higgs?
El campo de Higgs sería una especie de continuo que se extiende por todo el espacio, formado por un incontable número de bosones de Higgs. La masa de las partículas estaría causada por una 'fricción' con el campo de Higgs, por lo que las partículas que tienen una fricción mayor con este campo tienen una masa mayor.
¿Qué es un bosón?
Las partículas subatómicas se dividen en dos tipos: fermiones y bosones. Los fermiones son partículas que componen la materia, y los bosones portan las fuerzas o interacciones. Los componentes del átomo (electrones, protones y neutrones) son fermiones, mientras que el fotón, el gluón y los bosones W y Z, responsables respectivamente de las fuerzas electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil, son bosones.
¿Cómo se puede detectar el bosón de Higgs?
El bosón de Higgs no se puede detectar directamente, ya que una vez que se produce se desintegra casi instantáneamente dando lugar a otras partículas elementales más familiares. Lo que se pueden ver son sus 'huellas', esas otras partículas que podrán ser detectadas en el LHC. En el interior del anillo del acelerador colisionan protones entre sí a una velocidad cercana a la de la luz. Cuando se producen las colisiones en puntos estratégicos donde están situados grandes detectores, la energía del movimiento se libera y queda disponible para que se generen otras partículas. Cuanto mayor sea la energía de las partículas que chocan más masa podrán tener las resultantes, según la famosa ecuación de Einstein E=mc2.
Debido a que la teoría no establece su masa sino un amplio rango de valores posibles, se requieren aceleradores muy potentes para explorar este nuevo territorio de la Física. El LHC es la culminación de una 'escalada energética' dirigida a descubrir el bosón de Higgs en los aceleradores de partículas. Cuando alcance su máxima potencia en 2014, el LHC colisionará protones a una energía cercana a 14 teraelectronvoltios (TeV). Actualmente funciona a algo más de la mitad, 8 TeV. En cualquier caso, si existe, la partícula de Higgs se producirá en el LHC.
¿Cuándo se sabrá si se ha encontrado el bosón de Higgs?
En física de partículas el concepto de observación se define estadísticamente en términos de desviaciones estándar o 'sigmas', que indican la probabilidad de que un resultado experimental se deba a la casualidad en vez de ser un efecto real. Para conseguir una mayor significación estadística, y por tanto aumentar las probabilidades de observación, los experimentos necesitan analizar muchos datos. El LHC genera unos 300 millones de colisiones por segundo, por lo que la cantidad de datos a analizar es ingente. Se mide en femtobarns inversos, unidad que da idea de la cantidad de colisiones que se produce en un acelerador de partículas por unidad de área y tiempo (luminosidad).
Si una medida tiene 5 sigmas de nivel de certeza se habla de 'observación'. Para alcanzar 5 sigmas tendríamos que sacar cara más de 20 veces seguidas, una probabilidad menor de 0,00006%. Para estar seguros de que una observación corresponde a un bosón de Higgs del Modelo Estándar y no a otra partícula diferente, será necesario estudiar en detalle y con más datos las propiedades de la nueva partícula. En concreto, si la forma en que se produce y se desintegra está de acuerdo con lo predicho por la teoría o no, lo cual sería aún más interesante.
¿Qué sabemos hasta el momento del bosón de Higgs?
Búsquedas directas realizadas en anteriores aceleradores de partículas como el LEP del CERN y Tevatron, del Laboratorio Fermi de los Estados Unidos, establecieron que la masa del bosón de Higgs debe ser superior a los 114 GeV (gigaelectronvoltios; 1 gigaelectronvoltio equivale aproximadamente a la masa de un protón). Otras evidencias indirectas observadas en procesos físicos que involucran al bosón de Higgs descartaron una masa superior a 158 GeV.
Resultados sobre la búsqueda del bosón de Higgs en el LHC se presentaron en el CERN en diciembre de 2011, obtenidos a partir de 5 femtobarn inversos de datos recopilados desde 2010. Estos resultados mostraron que el rango de masas más probable está entre los 116 y los 130 GeV (gigaelectronvoltios), según el experimento ATLAS, y entre 115 y 127 GeV, según el experimento CMS. Lo más interesante es que los dos grandes experimentos del LHC vieron indicios de su presencia en la región comprendida entre los 124 y los 126 GeV.
¿Qué pasa si se descubre el bosón de Higgs?
Sería el comienzo de una nueva fase en la física de partículas. Marcaría el camino en la investigación de otros muchos fenómenos físicos como la naturaleza de la materia oscura, un tipo de materia que compone el 23% del Universo pero cuyas propiedades son completamente desconocidas. Este es otro reto para la disciplina y experimentos como el LHC.
¿Qué pasa si no se descubre el bosón de Higgs?
No descubrir el bosón de Higgs en los parámetros establecidos en el modelo estándar obligará a formular otra teoría para explicar cómo las partículas obtienen su masa, lo que requerirá nuevos experimentos que confirmen o desmientan esta nueva teoría. Así es como funciona la ciencia.
¿Qué beneficios tiene para la sociedad de la física de partículas?
La tecnología desarrollada en los aceleradores de partículas tiene beneficios indirectos para la medicina, la informática, la industria y el medio ambiente. Los imanes superconductores que se usan para acelerar las partículas han sido fundamentales para desarrollar técnicas de diagnóstico por imagen como la resonancia magnética. Los detectores usados para identificar las partículas son la base de los PET, la tomografía por emisión de positrones (antipartícula del electrón). Y cada vez más centros médicos utilizan haces de partículas como terapia contra el cáncer.
La World Wide Web (WWW), el 'lenguaje' en el que se basa Internet, fue creado en el CERN por Tim Berners-Lee para compartir información entre científicos ubicados alrededor del mundo, y las grandes cantidades de datos que producen los aceleradores de partículas motivan el desarrollo de una red de computación global distribuida llamada GRID.
Los haces de partículas producidos en aceleradores tipo sincrotrón o las fuentes de espalación de neutrones, instrumentos creados por los físicos para comprobar la naturaleza de la materia, tienen aplicaciones industriales en la determinación de las propiedades de nuevos materiales, así como para caracterizar estructuras biológicas o nuevos fármacos.
Otras aplicaciones de la física de partículas son la fabricación de paneles solares, esterilización de recipientes para alimentos o reutilización de residuos nucleares, entre otros muchos campos.
¿Cuál es la participación española en el LHC?
España es miembro del CERN desde 1983. La aportación española es proporcional a su PIB, y se sitúa detrás de Alemania, Reino Unido, Francia e Italia. Además de esta contribución fija, se aportan otros fondos para financiar la actividad de los grupos de investigación españoles que participan en los cuatro experimentos principales del LHC: ATLAS, CMS, LHCb y ALICE.
En la plantilla del CERN hay un centenar de españoles, a los que se suma otra serie de personal en las categorías de investigadores (fellows y asociados), estudiantes técnicos y de doctorado, investigadores colaboradores en experimentos del LHC y otros del CERN. En total, 900 científicos e ingenieros españoles participan activamente en el CERN.
La participación de los grupos de investigación españoles en el LHC cuenta con el apoyo del Ministerio de Economía y Competitividad a través del Programa Nacional de Física de Partículas y del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN), proyecto Consolider-Ingenio 2010. Además de haber diseñado y construido varios subdetectores que son clave en la búsqueda de nuevas partículas en el LHC, los grupos españoles participan de forma destacada en su operación y mantenimiento, así como en la recogida, procesado y análisis de las colisiones producidas por los experimentos, incluyendo aquellas que pueden conducir a la observación del bosón de Higgs. leer mas

La Tierra no es suficiente

de Max Planck für Radioastronomie

Investigadores de Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR, Bonn, Alemania) y del Astro Space Center (ASC, Moscú, Rusia) han obtenido la primera detección de señales interferométricas entre el telescopio de 100m de Effelsberg, y la nave espacial con el telescopio de RadioAstron, en órbita alrededor de la Tierra, utilizando el software correlador DiFX.Este avance permite realizar nuevas investigaciones entre los distintos colaboradores, haciendo uso de las mayores resoluciones angulares en astronomía, con observaciones simultáneas de dos radiotelescopios separados más de 300 000 km. Ambos telescopios apuntaron a BL Lacertae, un núcleo activo galáctico a una distancia aproximadamente de 900 millones de años-luz.

RadioAstron es un proyecto internacional de VLBI (Very Long Baseline Interferometry, o Interferometría de muy larga base), dirigido por el Centro Astroespacial (ASC) de Moscú, que utiliza una antena de 10 metros de radio a bordo del satélite ruso Spektr-R. Lanzado en julio de 2011, el Spektr-R es una nave espacial en órbita alrededor de la Tierra, en una trayectoria elíptica que acanza los 350 000 km de distancia de la Tierra. Combinando la antena situada en el espacio con otros radiotelescopios en la Tierra, el proyecto RadioAstron utiliza medidas interferométricas para conseguir resoluciones angulares extremadamente altas - ¡equivalentes a la resolución que conseguiría un único telescopio del tamaño de la distancia de la Tierra a la Luna!La misión RadioAstron permitirá a los astrónomos estudiar temas científicos interesantes, incluyendo la aceleración de partículas cerca de agujeros negros supermasivos en núcleos de galaxias activos, estrellas de neutrones y púlsares, y hasta materia oscura y energía oscura. http://observatori.uv.es leer mas

UKIRT descubre estrellas binarias "imposibles"

de Royal Astronomical Society

Un equipo de astrónomos ha empleado el United Kingdom Infrared Telescope (UKIRT) en Hawai para descubrir cuatro pares de estrellas que orbitan una a otra en menos de 4 horas. Hasta ahora se pensaba que estas estrellas binarias tan cercanas no podían existir. Cerca de la mitad de las estrellas de nuestra Vía Láctea son, a diferencia de nuestro Sol, parte de un sistema binario en el que dos estrellas orbitan una alrededor de la otra. Con mucha probabilidad, las estrellas de estos sistemas se formaron muy cerca y han estado en órbota alrededor de cada una desde su nacimiento. Siempre se pensó que si las estrellas binarias se forman demasiado cerca una de la otra, rápidamente se funden en una sola estrella mayor. Esto estaba de acuerdo con muchas observaciones realizadas durante las últimas tres décadas, mostrando la abundante población de binarias estelares, pero ninguna con periodos orbitales de menos de 5 horas.http://observatori.uv.es/ leer mas

Peter Higgs, feliz por los avances sobre la partícula que lleva su nombre

Estoy estupefacto por la increíble velocidad con la que fueron obtenidos los resultados", declaró el físico británico.
El físico británico Peter Higgs, de 83 años, se mostró muy contento este miércoles tras el anuncio del descubrimiento de una nueva partícula que podría ser el bosón que lleva su nombre y del que había postulado su existencia hace casi 50 años, en 1964. "Estoy estupefacto por la increíble velocidad con la que fueron obtenidos los resultados", declaró Higgs en un comunicado enviado por la Universidad de Edimburgo, en Escocia.

"Nunca pensé que asistiría a algo así en vida y voy a pedir a mi familia que ponga el champán en la nevera", añadió el científico de 83 años, que este miércoles estaba en Ginebra en el seminario del Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) donde se dio a conocer la noticia.

El CERN anuncio este miércoles el descubrimiento de una nueva partícula "coherente" con el bosón de Higgs, considerado por los físicos como la clave para entender la estructura fundamental de la materia y la partícula que atribuye la masa a todas las demás, según la teoría llamada del "modelo estándar".

"El descubrimiento de una partícula cuyas características son coherentes con las del bosón de Higgs (...) abre la vía a estudios más profundos que necesitarán más estadísticas para establecer las propiedades de una nueva partícula", aseguró el director general del CERN, Rolf Heuer, en un comunicado.
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Foto: Greeley en Marte

Esta escena de círculo completo combina
817 imágenes tomadas por la cámara panorámica (Pancam) en Marte Opportunity de la NASA Exploration Rover. Esto demuestra el terreno que rodeaba el vehículo mientras estaba parado durante cuatro meses de trabajo en su invierno marciano más reciente. Se presenta en falso color para enfatizar las diferencias entre los materiales de la escena. Fue montado a partir de imágenes tomadas entre los componentes 817 21 de diciembre 2011, y 8 de mayo de 2012, mientras que el Opportunity estaba estacionado en un afloramiento informalmente llamado "Greeley Haven," en un segmento de de el antiguo cráter Endeavour. leer mas

Alta Actividad solar

La gigantesca mancha solar AR1515 está chisporroteando fulguraciones solares de clase M, y parece a punto de producir una explosión de clase X. EL 4 de julio la región activa vertió al menos cuatro CMEs (expulsiones de materia de la corona) al espacio, incluyendo una hacia la Tierra.. Según los analistas del Goddard Space Weather, la nube alcanzará la Tierra el 7 de julio a cerca de las0600 UT. Los observadores situados en altitudes altas deben de permanecer en alerta por auroras este día.http://observatori.uv.es leer mas

Melas Dorsa revela una compleja historia geológica de Marte

Mars Express de la ESA ha fotografiado un área al sur del famoso cañón Valles Marineris en el planeta rojo, mostrando una amplia gama de características tectónicas y sus efectos. El 17 de abril, la nave apuntó su cámara de alta resolución estéreo en la región de Marte Melas Dorsa. Esta área se encuentra en las tierras altas volcánicas de Marte entre el Sinaí y Thaumasia Plana, a 250 km al sur de Melas Chasma. Melas Chasma en sí es parte del sistema de división de Valles Marineris. La imagen capta crestas rugosas, algunos fallos poco habituales se cruzan y un cráter elíptico rodeado de material expulsado en la forma de una mariposa y con una extraña apariencia. Cráteres elípticos como este 16 km de ancho ejemplo, se forman cuando los asteroides o cometas golpean la superficie del planeta con un ángulo pequeño. Los científicos han sugerido que un fluido patrón de eyección indica la presencia de hielo subterráneo que se derritió durante el impacto. Impactos posteriores han creado una serie de pequeños cráteres en la manta de material eyectado. http://www.esa.int/leer mas