Según un estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), la Tierra pudo ser habitable de forma intermitente. Es decir, que las condiciones adecuadas para albergar organismos complejos pudieron haberse desarrollado en los océanos del joven planeta y luego desvanecerse más de mil millones de años antes de que la vida realmente se afianzara.
Jun
12
La Tierra pudo ser habitable de forma intermitente
por Emilio Silvera ~ Clasificado en Noticias ~ Comments (0)
May
14
Conociendo la Vía Láctea
por Emilio Silvera ~ Clasificado en Noticias ~ Comments (0)
Mientras lee estas líneas, usted atraviesa el universo a una velocidad de dos millones de kilómetros por hora. No se trata de una fantasía, sino de un hecho contrastado que, hasta ahora, los astrónomos no sabían explicar del todo.
La teoría más aceptada dice que el supercúmulo de Sharpley, la mayor concentración de galaxias en el universo cercano, nos atrae con su empuje gravitatorio, acelerando a la Vía Láctea a esa vertiginosa velocidad. Pero esa propuesta no cuadraba con las observaciones del movimiento y la trayectoria del grupo local, el cúmulo de galaxias que engloba a Andrómeda y la Vía Láctea, nuestro diminuto vecindario en la inmensidad del universo.
Ahora, un nuevo estudio publicado hoy apunta a un segundo culpable. Se trata de una enorme región del universo que está a unos 500 millones de años luz y que, en términos cosmológicos, está vacía.
Hasta ahora solo existían pequeños indicios de este vacío y nadie había conseguido cuantificar sus efectos o localizarlo”
El astrofísico Yehuda Hoffman, de la Universidad Hebrea de Jerusalén, y el resto de su equipo, ha realizado una simulación en tres dimensiones del movimiento de la Vía Láctea por el universo cercano. Se han basado en observaciones de la velocidad de 8.000 galaxias hechas con el telescopio espacial Hubble y otros instrumentos. Los resultados, publicados en Nature Astronomy, confirman la existencia de esa región con una baja densidad de estrellas y galaxias que repele a la Vía Láctea justo en la dirección del supercúmulo de Sharpley, que a su vez la atrae con la masa de sus miles de galaxias. La suma de ambas fuerzas hace que la Vía Láctea viaje a esos dos millones de kilómetros por hora respecto a la velocidad constante de la radiación cósmica de microondas, generada tras el Big Bang.
El universo se expande a una velocidad definida por la constante de Hubble, explica Hoffman. Si se resta esa aceleración, el “efecto neto [de la nueva región] sobre la Vía Láctea es de repulsión”, explica. “Hasta ahora solo existían pequeños indicios de este vacío y nadie había conseguido cuantificar sus efectos o localizarlo”, señala. Este vacío, bautizado como repulsor dipolo, “aporta la otra mitad de la historia para explicar al completo el movimiento de la galaxia tal y como lo observamos”, resalta Hoffman.
La Galaxia está sumergida en ese inmenso vacío. Nuestro rincón del universo se llama Laniakea, con 100.000 billones de soles y, uno de ellos, el Sol, está en la periferia, una región bastante tranquila.
El nuevo mapa muestra cómo el “atractor” y el “repulsor” influyen en un área del universo de unos 500 millones de años luz y que contiene otras grandes concentraciones de materia como el supercúmulo de Perseo-Piscis, el cúmulo de Hércules, la constelación de Lepus y Laniakea, el supercúmulo que habitamos los terrícolas. “Hasta donde sabemos esta es la mayor reconstrucción del universo local que se ha realizado”, asegura Hoffman.
La nueva región del universo descrita en el estudio no está realmente vacía, pero sí tiene menos estrellas y galaxias de lo normal y, por lo tanto, es mucho menos densa que las agrupaciones de cúmulos galácticos. El equipo de Hoffman espera que en el futuro se consiga observar la luz de estrellas en esta región.
El astrónomo añade que las características observadas para la Vía Láctea no tienen nada de especial en un universo que contiene unos dos billones de galaxias. “Su comportamiento parece muy común y encaja perfectamente con el modelo estándar de la cosmología”, que describe la estructura y evolución del universo a partir del Big Bang, resalta. “En este sentido, Copérnico tenía razón, no hay nada que nos haga especiales dentro del universo”, concluye.
Noticia de prensa
Abr
13
Ideas luminosas que nos llevan hacia el futuro
por Emilio Silvera ~ Clasificado en Noticias ~ Comments (0)
La informática teórica de 29 años gracias a la que hemos podido ver un agujero negro
La noticia científica del año es sin duda la obtención de la primera imagen de un agujero negro de la historia. Uno de los proyectos más ambiciosos de la comunidad científica ha dado resultado, y sólo se podría haber conseguido gracias a las últimas tecnologías.
Buena parte del equipo científico detrás de la ya famosa imagen del “ojo de Sauron” tiene conocimientos avanzados de informática y programación. Y es que, como bien sabéis, hacer una foto a un agujero negro no es posible; la clave ha estado en capturar las ondas de radio de Messier 87, una galaxia con un agujero negro supermasivo, a unos 54 millones de años luz de distancia.
Cómo un algoritmo consiguió que unos pocos datos tuviesen sentido
Esto no ha sido tan sencillo como suena. Para empezar, la captura de esas ondas de radio ha precisado la colaboración internacional de ocho telescopios alrededor del mundo, entre los que se encuentra el IRAM en Sierra Nevada, Granada. Pero esos datos no sirven de nada si no se pueden interpretar.
Y es que lo que los telescopios capturaron era mucho más que la influencia de un agujero negro; también obtuvieron muchos datos inútiles, como interferencias de la atmósfera terrestre. Eso, unido a la escasez de ondas de radio provenientes de M87 capturadas, obligó a los científicos a aprovechar todos los datos que tenían de la manera más eficiente.
Ahí es donde entra Katherine Bouman, que llevaba seis años, desde que se graduó en el MIT, desarrollando un algoritmo para interpretar los datos provenientes de los telescopios. Ella forma parte del equipo de tres docenas de científicos de la computación (también conocidos como “informáticos teóricos”) que han colaborado para procesar los datos y obtener la imagen del agujero negro.
Cuando los datos llegaron el pasado junio, el trabajo de Bouman fue vital para que tuviesen sentido. Su algoritmo y el de otros miembros del equipo consiguió obtener las imágenes que se esperaban, las que científicos habían predicho durante años. No solo eso, sino que Bouman lideró el proceso de verificación de las imágenes resultantes.
La informática de la imagen del agujero negro se hace famosa en Internet
El resultado, que muestra los valores medios de los datos, una vez que han sido “limpiados” y procesados, ha dado la vuelta al mundo. La imagen ha sido compartida millones de veces en redes sociales, así como la reacción de Bouman, que ella misma publicó en Facebook.
La científica de la computación se ha convertido en la cara del proyecto, la representante de un gran logro de la ciencia moderna. Pese a su juventud, 29 años, su papel ha sido clave en la obtención de la imagen; tanto como parte del equipo que desarrolló los algoritmos necesarios, como para su verificación.
El nombre de Katherine Bouman ya es uno de los más comentados en la comunidad científica. La fotografía en la que posa con los discos duros en los que se guardó los datos de los telescopios se ha vuelto viral, y ya muchas la comparan con la famosa foto de Margaret Hamilton y el código fuente del programa Apollo.
Abr
10
¿Contaminación? Sí, pero menos
por Emilio Silvera ~ Clasificado en Noticias ~ Comments (0)
Imágenes satelitales recopiladas durante casi 20 años, muestran que en el planeta han aumentado las zonas de vegetación. En general es una buena noticia, pero los autores de la investigación advierten que esto no compensa los daños que se han causado en zonas como Brasil.
Las imágenes de la NASA muestran que hoy el planeta es más verde. Foto: NASA
Todos los días se observan noticias de cómo la deforestación está acabando con la vegetación en el planeta. Por eso, a muchos los hallazgos de un nuevo estudio de la NASA les pueden sonar extraño.
“El mundo es literalmente un lugar más verde que hace 20 años”, dice el informe, publicado la semana pasada. Además, revela que de manera “contraintuitiva” China e India, los dos países más poblados del mundo, son las principales fuentes de este reverdecimiento.
¿A qué se debe y qué significa este hallazgo?
Bosques y agricultura
Durante casi 20 años, dos satélites de la NASA han estado recopilando datos e imágenes de la Tierra, para observar cómo se comportaba su vegetación.
Al analizar esa información los investigadores se dieron cuenta de que durante esas dos décadas ha aumentado el follaje en un área equivalente a todas las selvas tropicales del Amazonas.
La gran contribución de China a este aumento de vegetación se debe en su mayor parte a que el país ha implementado programas para conservar y expandir sus bosques, como estrategia para reducir los efectos de la erosión del suelo, la contaminación del aire y el cambio climático.
El aumento del verde también se debe, en menos proporción, a un intensivo aumento de las tierras de cultivo en ese país.
Le puede interesar: Minería ilegal: estudio revela la peor devastación en la historia de la Amazonía
En el caso de India es al contrario. El reverdecer se debe al incremento de la agricultura y solo una pequeña parte al aumento de bosques.
“Eso no significa que las áreas de bosques estén siendo reemplazadas por tierras de cultivo”, le dice a BBC Mundo Chi Chen, investigador del Departamento de Tierra y Medio Ambiente de la Universidad de Boston, quien lideró el estudio.
“En muchos casos, se debe a la utilización de un mismo terreno que se vuelve más productivo”, explica. En ambos países la producción de granos, vegetales y frutas ha aumentado entre un 35% y 40% desde 2000.
Mejorando pero…
Para los autores del estudio en general sus hallazgos son una buena noticia.
“En los 70 y 80 en India y China la situación de pérdida de vegetación no era buena”, dice en un comunicado Rama Nemani, investigador del Centro Ames de la NASA, quien participó en la investigación.
Le sugerimos: Amazonia colombiana, la víctima silenciosa de la política antiambiental de Bolsonaro
“En los 90 la gente se dio cuenta de ello y hoy las cosas han mejorado”.
Pero también hacen algunas advertencias y matices.
Dicen que esta tendencia de reverdecimiento depende de varios factores. En India, por ejemplo, el aumento de la producción de alimentos depende de la irrigación de aguas subterráneas, si esta agua se agota, la tendencia puede cambiar.
Además, señalan que el aumento en el verdor a nivel mundial no compensa el daño causado por la pérdida de vegetación natural en regiones tropicales, como Brasil e Indonesia.
“Las consecuencias para la sostenibilidad y la biodiversidad en esos ecosistemas permanecen“, dice el informe.
Además, como le explica Nemani a BBC Mundo, “las tierras dedicadas a la agricultura no ayudan a almacenar carbono, como sí es el caso de los bosques”.
Noticias
Mar
30
¿Hay una quinta fuerza de la naturaleza?
por Emilio Silvera ~ Clasificado en Noticias ~ Comments (0)
Una señal de un experimento húngaro de física apunta a la posibilidad de que exista una fuerza fundamental de la Naturaleza más allá de las cuatro que conocemos hasta el momento.
Todos, aunque no tengamos ni idea de física, hemos experimentado los efectos de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. La gravedad nos pega al suelo, la interacción nuclear fuerte se rompe a base de bombardeos con neutrones para producir energía en las centrales atómicas, la radiación electromagnética que generan el Sol o las bombillas nos ilumina y la interacción nuclear débil, quizá la más esotérica, produce nuevos elementos y permite, por ejemplo, la datación por carbono 14.
En la naturaleza, existe la interacción de cuatro fuerzas a saber: la fuerza gravitacional, la fuerza nuclear fuerte, la fuerza electromagnética y la interacción débil.
Con estos antecedentes, cuando desde principios de este año comenzó a hablarse del posible descubrimiento de una quinta fuerza, muchos trataron de imaginar un fenómeno parecido que se nos hubiese podido escapar. Sin embargo, aún queda mucho para poder confirmar el hallazgo y los efectos de esa quinta fuerza no serían tan evidentes como los de las cuatro anteriores.
Varios experimentos en todo el mundo podrían confirmar o descartar la existencia de esta quinta fuerza
Si al final tiene éxito y no queda aplastada por nuevos datos que la refuten, la historia de esta revolución comenzará a contarse en Hungría. Allí, en el Instituto para la Investigación Nuclear de la Academia Húngara de ciencias en Debrecen, Attila Krasznahorkay y su equipo observaron un fenómeno extraño en un experimento diseñado para buscar “fotones oscuros”, un tipo de partículas que ayudarían a entender qué es la materia oscura. En su búsqueda, disparaban protones a unas dianas de litio, generando núcleos de berilio 8, un elemento inestable que, por efecto de la fuerza nuclear débil, se desintegraba produciendo electrones y positrones.
Fotón (γ, hν, o ħω) | ||
---|---|---|
El fotón oscuro es un hipotético bosón masivo acoplado al fotón del electromagnetismo predicho por muchas extensiones al Modelo Estándar. Es candidato a la “materia oscura”. Actualmente el experimento NA64 del CERN y DarkLight en el MIT está en búsqueda de esta partícula.
“Científicos húngaros reinvestigaron anomalías observadas previamente en la emisión electrón-positrón en la transición del berilio-8. El experimento consistió en un haz de protones imadiados sobre láminas de LiF y LiO. La discrepancia entre la teoría y los resultados experimentales es significativa y puede ser descrita asumiendo la creación y desintegración de un bosón. Publicaron un artículo en la Physical Review Letters exponiendo la posible evidencia de una nueva fuerza fundamental con simetría U(1). El bosón mediador sería un fotón oscuro, una partícula de luz 30 veces más pesada que el electrón. Sin embargo, un trabajo de la Universidad de California en Irvine demuestra que en lugar de un fotón oscuro sería un bosón de Higgs protofóbico.”
Átomos en ‘caída libre’ para rastrear los fotones oscuros
Buscando entre las partículas producidas en esos choques, encontraron una anomalía que solo eran capaces de explicar si existiese una partícula aún desconocida. Se trataría de un bosón ligero, solo 34 veces más pesado que un electrón, algo que permitiría su detección sin una máquina descomunal como el LHC, necesaria para generar bosones pesados como el higgs. Eso haría asequible para muchos grupos del mundo el estudio de ese rango energético en busca de la nueva partícula, pero también plantea la cuestión de por qué no se ha encontrado antes.
Físicos de la Universidad de California sugieren que el trabajo realizado por un equipo en Hungría el año pasado podría haber revelado la existencia de una quinta fuerza de la naturaleza.
Aquel estudio, como es natural, causó un gran revuelo en la comunidad de la Física, que tiene a varios grupos que se han fijado la meta de reproducir los experimentos realizados por el equipo de la del Instituto de Investigación Nuclear de la Academia Húngara de Ciencias.
El trabajo húngaro ganó relevancia internacional cuando un grupo de físicos teóricos de la Universidad de California en Irvine liderado por Jonathan Feng tomó sus datos y trató de explicar su significado en un reciente artículo publicado en la revista Physical Review Letters. Según ellos, no se trataría de un fotón oscuro, sino de un bosón. El motivo por el que no se habría encontrado hasta ahora, pese a que hay aceleradores capaces de generar partículas de esa masa desde los años cincuenta, es que no interactuaría con protones, y solo se relacionaría con electrones y fotones de una forma débil. Ahora que otros grupos saben dónde buscar, podrán dedicar sus experimentos a la búsqueda de nuevos datos que confirmen o descarten la existencia del bosón X.
La nueva partícula podría servir para elaborar una teoría unificada que explicase todas las fuerzas conocidas
“Con los experimentos que hay en marcha y los que están a punto de arrancar, se podrá comprobar en uno o dos años si esa partícula existe”, señala Eduard Massó, catedrático de Física Teórica en la Universidad Autónoma de Barcelona. No obstante, Massó recuerda que la experiencia muestra que a veces hay señales de física exótica que al final son efectos de los propios experimentos que no se han interpretado bien. Sobre la posibilidad real de que la señal observada por el equipo húngaro se confirme como el indicio de esa nueva fuerza de la naturaleza, otro físico responde con humor: “Hay rumores sobre la existencia de un templo oculto en las profundidades del Himalaya, dedicado únicamente a servir de mausoleo a las quintas fuerzas difuntas”.
El escepticismo sobre los resultados del grupo húngaro se alimenta además por dos anuncios previos que acabaron en nada. Según contaba a la revista Quanta el investigador de la Universidad del Estado de Míchigan (EE. UU.) Oscar Naviliat Cuncic, en 2008 afirmaron haber descubierto un bosón de 12 megaelectronvoltios y en 2012 otro de 13,5. Ambos hallazgos desaparecieron cuando se obtuvieron nuevos datos con mejores detectores.
El año pasado, un equipo de físicos nucleares en Hungría observaron una anomalía en las desintegraciones de átomos excitados de berilio-8 -en las que se produjeron inesperados pares de partículas con un ángulo particular de separación. El bache en los datos de los físicos era inconfundible, con probabilidades de menos de uno de cada 100 mil millones que surgieran por casualidad. Informaron de la anomalía en Physical Review Letters en enero, en ese entonces, los investigadores argumentaron que podría significar la existencia de una nueva partícula fundamental. Pero al principio, pocos se dieron cuenta del descubrimiento.
Lo que pasaría si se encuentra
A la espera de que la comunidad científica averigüe si el bosón X es o no una realidad, Massó adelanta qué significaría esa quinta fuerza que, en principio, no tendría una influencia tan evidente en nuestra vida como las cuatro que conocemos hasta ahora. “En el nivel más entusiasta, encontrar esta partícula que se acopla de una forma tan precisa y tan especial a las otras partículas, supondría una revolución. Sería la punta del iceberg de una nueva física, porque existe la posibilidad de que la materia oscura tenga interacciones más allá de las gravitacionales, que no nos dan mucha información sobre esas partículas”, indica. “Muchos experimentos para buscar la materia oscura no han dado los resultados esperados y es posible que sea algo muy diferente de lo que se había supuesto. Es posible que sean partículas de lo que a veces se llama un mundo shadow [de sombra] que contactaría con el nuestro a través de unas interacciones mediadas por esa quinta fuerza, que sería como un puente entre nuestro mundo y el de la materia oscura”, plantea.
Sorprendentemente, mientras que se necesitaba un mayor supercolisionador del mundo para producir el bosón de Higgs pesado, el hipotético bosón de Hungría es tan ligero, con un peso de sólo 34 veces el peso del electrón, que podría haber aparecido en los experimentos hace décadas. Si realmente existe, ¿cómo ha pasado desapercibido durante tanto tiempo? La mayoría de los expertos se mantienen escépticos hasta que se presenten nuevas prueba en la física de partículas. Incluso para Feng, “es una presión enorme decir que una quinta fuerza ha sido descubierta, y reconoce que, obviamente, es necesario comprobarlo.
Dicen que la partícula hallada sólo actúa sobre electrones y neutrones
En un segundo escenario, es posible que “esta quinta fuerza no tenga consecuencias para nuestra vida”, apunta Massó. Sin embargo, podría servir para acercarse a una teoría que unifique las cuatro grandes fuerzas, algo a lo que Einstein dedicó los últimos años de su vida. Aunque en los años sesenta se vio que a altas energías las fuerzas electromagnética y nuclear débil se podrían explicar como una sola, los esfuerzos para hacer lo mismo con el resto no han tenido éxito. Quizá este nuevo bosón podría servir para lograr lo que no consiguió el descubridor de la Relatividad.
Noticia de prensa