Nuevo anillo de radiación detectado en el Cinturón de Van Allen

Posted: 02 Mar 2013 12:43 AM PST

Referencia: Physics.Word.com .

Tushna Commissariat, 28 de febrero 2013

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Un nuevo anillo de radiación formado dentro del cinturón de Van Allen de la Tierra, fue visto en septiembre de 2012 y luego desapareció un mes después. 

Este hallazgo de un equipo de investigadores en los EE.UU., que analizó los primeros datos disponibles de las naves gemelas de la misión Van Allen de la NASA. El anómalo anillo, compuesto por electrones de alta energía, se ha mantenido prácticamente sin cambios, hasta que fue interrumpido y "prácticamente aniquilado" por una poderosa onda de choque interplanetaria. Los nuevos hallazgos muestran la necesidad que tenemos una mejor comprensión de los mecanismos subyacentes que operan en los cinturones de Van Allen.

Anillo de fuego

Descubierto hace más de 50 años por el físico norteamericano, James Van Allen, los cinturones de radiación de Van Allen son dos anillos concéntricos con forma de donuts que rodean nuestro planeta. Se mantienen en su lugar por el campo magnético de la Tierra y están repletos de partículas de alta energía. El anillo exterior está compuesto principalmente de electrones MeV, que varían en intensidad a una escala de tiempo entre horas y días, dependiendo del viento solar. El anillo interior se compone de una mezcla de electrones de alta energía y protones extremadamente energéticos.

Los cinturones están confinados dentro de la magnetosfera terrestre, y se extienden desde una altura de aproximadamente 1.000 a 60.000 km sobre la superficie de la Tierra. Pueden hincharse y encogerse con el tiempo, ya que están empujados por el viento solar y los rayos cósmicos. Las grandes cantidades de radiación de estos cinturones son una amenaza para los satélites en órbita geoestacionaria, que deben ir pertrechados de suficiente blindaje si su órbita se encuentra dentro de los cinturones.

Sondeo de plasma

Para un mejor estudio de los cinturones de Van Allen, la NASA lanzó las sondas de Van Allen (antes conocidas como las sondas de tormentas de radiación del cinturón) en una misión el 30 de agosto de 2012 para investigar ambos anillos. Se compone de dos naves espaciales que están equipadas con instrumentos para detección de partículas energéticas, de campos magnéticos y de plasma, además de sensores de ondas de plasma. Entre los objetivos de la misión, se incluye la comprensión de cómo se aceleran las partículas, el transporte y pérdida de los anillos, así como averiguar cómo el extremo clima espacial afecta a la región.

Anillo inesperado

Cuando Dan Baker, de la Universidad de Colorado, y sus colegas analizaron los primeros datos de la misión, se encontraron con el totalmente inesperado y sorprendente nuevo "anillo de almacenamiento eléctrico", situado entre los dos anillos conocidos, que apareció después del 2 de septiembre del año pasado. De acuerdo con un artículo publicado en la revista Science, este "distintivo anillo persistió, cambiando de forma gradual", hasta que, de repente, desapareció el 1 de octubre. Mientras que el anillo interior y el nuevo mostraron muy pocos cambios durante esas cuatro semanas, la parte más lejana del exterior del cinturón de Van Allen parecía estar cambiando significativamente durante el mismo período. Al final, con la desaparición del nuevo anillo, casi toda la población de electrones de la zona exterior se redujo, según los sensores de a bordo de las sondas.

Baker explica que los investigadores no saben si la formación de este tercer anillo es cíclica o se produce muy raramente. "Esta es una de las cosas que quieren estudiar cuidadosamente las sondas de Van Allen durante largos períodos de tiempo. No hemos visto ninguna recurrencia en los últimos meses", dice. La onda de choque interplanetaria, que se cree que demolió el nuevo anillo, es una perturbación encabezada por una "eyección de la masa coronal" de la superficie del Sol que afectó a la magnetosfera terrestre. "Se produce un aumento repentino de la velocidad y la densidad del viento solar y la fuerza del campo magnético", explica Baker. "Esperamos fascinados a ver si este tipo de evento se produce de nuevo, que no se ha producido en los últimos cinco meses."

Según los investigadores, en estudios previos han demostrado que las poblaciones electrónicas de la zona exterior son mucho más susceptibles al clima espacial, y que muestran una respuesta directa a los cambios del viento solar, al campo magnético interplanetario y a la actividad geomagnética. De hecho, afirman que, la formación del nuevo "anillo de almacenamiento" en sí, podría tener su origen en otra pérdida de electrones del cinturón exterior que se produjo el 3 de septiembre, que fue causado por la onda de choque, anteriormente detectada, de un fuerte aumento de la velocidad del viento solar y de un cambio abrupto en el campo magnético interplanetario.

Según Baker, este sorprendente hallazgo "demuestra que algunas de nuestras más preciadas creencias "sobre la estructura y la dinámica de cinturón de radiación deben ser examinadas de nuevo a un nivel fundamental. Tendremos que ver lo que esto significa para las futuras operaciones con naves espaciales, etc."

Fuente...Pedro Donaire, BITNAVEGANTES. 

Midiendo agujeros negros

El del centro de la galaxia NGC 4526 tiene una masa de 450 millones de veces la del Sol, según los resultados de un nuevo método de estimación

ALICIA RIVERA Madrid 30 ENE 2013 - 20:30 CET102

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Ilustración de un agujero negro en el centro de una galaxia de disco. / NASA

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“Las masas de los agujeros negros de los centros galácticos están correlacionadas con multitud de propiedades de la propia galaxia, lo que sugiere que unos y otras evolucionan juntos”, afirman unos científicos europeos y estadounidenses que, aprovechando precisamente esta relación, han desarrollado un nuevo método para medir la masa del agujero negro. Según sus cálculos, el que está en la galaxia NGC 4526 tiene una masa equivalente a 450 millones de veces el Sol. Timothy A. Davies (del Observatorio Europeo Austral, ESO) y sus colegas basan su técnica en la dinámica de las nubes de gas del entorno del agujero negro y la comparan con modelizaciones de cómo sería se moverían esas nubes con y sin agujero.

Las antenas del radiotelescopio ALMA, en el desierto de Atacama (Chile), con el que los científicos podrán medir la masa de cientos de agujeros negros. / ALMA /C.PADILLA

Todo lo que hay en el entorno a un agujero negro se ve afectado por su enorme gravedad, la materia acaba cayendo en él y desaparece de la vista, pero antes de ese punto de no retorno su comportamiento delata que está precipitándose hacia el pozo cósmico. Las observaciones de estos fenómenos permiten a los científicos deducir las propiedades del agujero negro protagonista.

Los investigadores explican en la revista Nature que existen ya varios métodos para medir directamente la masa de los agujeros negros, todos ellos basados en la observación del entorno del mismo, por ejemplo el movimiento de las estrellas atraídas por la potente gravedad del agujero o el comportamiento del gas ionizado a su alrededor. Cada técnica es más idónea para un tipo u otro de galaxia.

Composición fotográfica que combina la imagen de la galaxia NGC4526 captada por el telescopio 'Hubble' con las observaciones de gas molecular realizadas con el radiotelescopio Carma (en California). / TIMOTHY A.DAVIS

La ventaja del nuevo método propuesto y ensayado por Davies y sus colegas es que, según explican ellos mismos, será muy práctico con los telescopios de nueva generación que operan en la banda milimétrica de ondas radio, como el observatorio internacional ALMA (instalado en el norte de Chile) que está dando sus primeros pasos. Estos telescopios están formados por decenas de antenas que funcionan de modo sincronizado (por interferometría) y con ellos, aplicando la nueva técnica, se podrá medir la masa de un agujero negro de una galaxia muy rápidamente, en menos de cinco horas de observación. Así, con el nuevo sistema de medir basado en la dinámica del gas molecular, “se podrá estimar la masa del agujero negro en cientos de galaxias del universo cercano, muchas de las cuales son inaccesibles con las técnicas actuales”, escriben los investigadores en Nature.

Star Near Our Solar System May Be the Oldest Known

The proximity of HD 140283, at 186 light-years from our solar system, made it a target of a highly precise age measurement that put it at 13.2 billion years old

By Ron Cowen and Nature magazine

 

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The oldest known stars (one seen here in artists impression) date back at least 13.2 billion years.Image: ESO

Astronomers have discovered the Methuselah of stars — a denizen of our Solar System's neighborhood that is at least 13.2 billion years old and formed shortly after the Big Bang.

“We believe this star is the oldest known in the universe with a well determined age,” says Howard Bond of Pennsylvania State University in University Park, who announced the finding 10 January at a meeting of the American Astronomical Society in Long Beach, California.

The venerable star, dubbed HD 140283, lies at a comparatively short distance of 186 light years from our Solar System and has been studied by astronomers for more than a century. Researchers have long known that the object consists almost entirely of hydrogen and helium, a hallmark of having formed early in the history of the universe, before successive generations of stars had a chance to forge heavier elements. But no one knew exactly how old it was.

Determining the star’s age required several steps. First, the team made a new and more accurate determination of the star’s distance, using 11 sets of observations recorded between 2003 and 2011 with the Hubble Space Telescope’s fine guidance sensors, which measure the position of target stars relative to reference stars. Having measured the distance and the brightness of the star as it appears on the sky, the astronomers were able to calculate the star’s intrinsic luminosity with unusual precision.

The team then exploited the fact that HD 140283 has advanced to a phase in which it is exhausting the hydrogen at its core. In that phase, the star's slowly dimming luminosity is a highly sensitive indicator of its age, says Bond. His team calculates that the star is 13.9 billion years old, give or take 700 million years. Within the experimental error bars, the age does not conflict with the age of the universe, 13.77 billion years.

The star's age is therefore at least 13.2 billion years — which was the age of another known Methuselah — and possibly somewhat older. Its age is also known with considerably better confidence than in that previous case, Bond says.

The discovery does, however, place constraints on early star formation, says Volker Bromm of the University of Texas in Austin, who was not part of the study. The very first generation of stars coalesced from primordial gas, which did not contain appreciable amounts of elements heavier than helium, he notes. That means that as old as HD 140283 is, its chemical composition — a low but nonzero abundance of heavy elements — shows that the star must have formed after the first stellar generation.

Conditions for making the second generation of stars, then, “must have been in place very early,” says Bromm. In the standard scenario, the very first stars coalesced a few hundred million years after the Big Bang, he notes. Massive and short lived, the first-generation stars died in supernova explosions that heated surrounding gas and seeded it with heavier elements.

But before the second generation of stars could form, that gas had to cool down. The early age of the second-generation star HD 140283 hints that the cooling time, or delay, between the first and second generations might have been extremely short, perhaps only a few tens of million years, Bromm notes.

This article is reproduced with permission from the magazine Nature. The article wasfirst published on January 10, 2013.

Source Scientific American 

El enigmático cúmulo Posted: 19 Jan 2013 02:06 AM PST Referencia: Thunderbolts.info . por Stephen Smith, 18 de enero 2013 Se dice que un cúmulo de galaxias distantes presenta evidencias de una fuerza desconocida. Pero no se hace ni una sola referencia a la fuerza conocida más poderosa del Universo: la electricidad. Cúmulo galáctico 2XMM J083026+524133 (azul). Crédito de G. Lamer et al. El equipo de investigación del Telescopio de Rayos X de la Agencia Espacial Europea, XMM Newton, ha encontrado un grupo de galaxias que contienen más de 1000 veces la masa de la Vía Láctea en lo que ellos creen que deben ser los confines más lejanos del Universo. La velocidad de la luz se utiliza como punto de referencia para definir los cálculos cosmológicos de distancia: el desplazamiento de las líneas de Fraunhofer dentro del extremo rojo del espectro observado, determina la "velocidad recesional". Tal como dictan las teorías estándar, cuanto más rápido se aleja un objeto de la Tierra tanto más lejos está y más antiguo es, porque según dicen, la explosión del Big Bang dio un impulso inercial que está causando que el Universo se expanda. En base a esos parámetros teóricos, una velocidad más rápida de recesión significa una mayor distancia, lo que significa un período de tiempo más antiguo. Según Georg Lamar, y sus colegas del Instituto de Astrofísica de Potsdam, estos ingentes cúmulos de galaxias con altocorrimiento al rojo son poco frecuentes que emitan tanto brillo en longitudes de onda de rayos X. En el comunicado de prensa de la ESA, la presencia del "gas caliente", que abarca un cúmulo con temperaturas de 100 millones de grados Kelvin, hace de la J083026+524133 la fuente de rayos X más enérgica en z mayor o igual que 1 de corrimiento al rojo, unas 100 veces más brillante que cualquier otro cúmulo de galaxias a esa distancia. Este enorme cúmulo, con una estimación de 7,7 mil millones años de antigüedad se cree que confirma la existencia de la energía oscura, debido a que la energía oscura causa la aceleración de la expansión del Universo. Dicha aceleración hace más difícil que los cúmulos masivos, como el de J083026+524133, puedan mantenerse unidos en épocas más recientes, dado que la expansión de la energía oscura quiere separarlos. Los astrónomos hicieron este desconcertante hallazgo hace diez años, que el Universo se está expandiendo más rápido hoy que en el pasado. A fin de acomodar las anomalías con las observaciones de corrimiento al rojo se propuso la existencia de una fuerza que ejerce una presión negativa sobre los campos gravitacionales, lo que más adelante se llamó "energía oscura", ya que no se puede detectar con ningún instrumento. Enzo Brachini, de la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Austral (ESO) escribió: "Esto implica que, una entre dos posibilidades muy distintas ha de ser verdadera. O bien el Universo está lleno de una misteriosa energía oscura que produce una fuerza repulsiva que lucha contra el freno gravitacional de toda la materia presente en el Universo, o nuestra teoría actual de gravitación no es correcta y necesita ser modificada, por ejemplo mediante la adición de más dimensiones espaciales." Las presunciones son difíciles de superar. La incapacidad de los investigadores convencionales para entender varios factores obstaculiza su capacidad para comprender la naturaleza fundamental del cosmos. Los comentarios citados son un ejemplo perfecto de las conclusiones absurdas que se pueden extraer cuando se ignora algo tan elemental como la electricidad en el espacio. Dos de los problemas más acuciantes en el enfoque moderno para comprender el Universo son, su adherencia al corrimiento al rojo como única herramienta para estimar las distancias y las edades de las estrellas y galaxias, y la falta de conocimiento en lo que respecta a la electricidad. En primer lugar, con el fin de avanzar en el catálogo de conocimientos que a menudo requiere manchar la reputación de esas teorías. Se necesita mucho coraje para ir contra corriente y mantenerse firme en las convicciones a pesar de antagonismo. Tal es el caso de Halton Arp, uno de los grandes maestros en el campo de la investigación astronómica. El Dr. Arp se ganó su sitio en la cima de su campo, después de años de investigación y muchas horas de soledad en los picos de las montañas para documentar lejanos objetos celestes. A medida que su compendio galáctico fue creciendo, se dio cuenta de que algo no funcionaba bien en los cálculos convencionales del tiempo, distancia y velocidad; él lo descubrió en los objetos con los valores más altos de corriemiento al rojo, frente a los objetos con menor corrimiento. Sin duda, que un interrogante así debería haber puesto, inmediatamente, en tela de juicio la misma naturaleza de esa "constante cosmológica". Si el corrimiento al rojo no es un indicador de distancia fiable, la J083026 524133 no puede estar tan lejos, y por tanto, ni ser tan masivo ni brillante. Tal como Arp y sus colegas, han demostrado en repetidas ocasiones, al tomar un campo más amplio de visión se revelan a menudo objetos similares situadas en el lado opuesto de una galaxia activa cercana. Muchos de estos pares de alto corrimiento al rojo están conectadas a través de la galaxia con un puente de irradiación de material. Las teorías de un universo en expansión, de materia oscura y de energía oscura dependen de un campo tan estrecho de miras como el XMM Newton (y de otros observatorios) y de cómo los datos han sido seleccionados. En segundo lugar, al referirse al material con una temperatura de 100 millones de grados Kelvin como "gas caliente" que los astrofísicos están poniendo de relieve denota una completa ignorancia del plasma y su comportamiento. Ningún átomo puede permanecer intacto a tales temperaturas, los electrones son limpiados de los núcleos y desarrollan potentes campos eléctricos. La materia gaseosa se convierte en plasma, capaz de conducir la electricidad y formar capas dobles. En 1986, Hannes Alfvén, en una conferencia patrocinada por la NASA, dijo acerca de las capas dobles en astrofísica: «Las capas dobles en el espacio deberían ser clasificadas como un nuevo tipo de objeto celeste (un ejemplo de ello son las fuentes de radio dobles). Se sugirió tentativamente que los rayos X y los estallidos de rayos gamma pueden deberse a la explosión de las capas dobles. En las erupciones solares, puede darse capas dobles con voltajes de 10^9 voltios o incluso más, y en los fenómenos galácticos, pueden llegar a tener voltajes de magnitudes muchísimo más grandes.» El plasma es el primer estado de la materia y constituye más del 99,99% de todo lo que observamos en el Universo. El corrimiento al rojo cosmológico ha demostrado ser una propiedad de la materia pero no una de la velocidad. ¿Cuanto tiempo tendrá que pasar hasta que los científicos puedan ver realmente todo esto con ojos críticos? Imagen: Cúmulo galáctico 2XMM J083026+524133 (azul). Crédito de G. Lamer et al. Fuente BITNAVEGANTES.

BITNAVEGANTES..

Mirando a través del vacío Posted: 11 Jan 2013 01:13 AM PST Referencia: Physics.APS.org . por Michael Schirber, 10 enero 2013 La masa concentrada en el interior de un cúmulo de galaxias deforma el espacio-tiempo circundante, haciendo que las galaxias del fondo aparezcan más brillantes o distorsionadas. Un tipo similar de "lente gravitacional" se produce cuando la luz que pasa a través de un vacío con una densidad media menor. El enfoque estándar predice que estas regiones de baja masa causan un oscurecimiento, sin embargo, los nuevos cálculos en Physical Review Letters muestran que en realidad los vacíos cósmicos pueden producir un brillo que supera a la señal de la lente estándar. Los resultados pueden influir en la interpretación de los sondeos a gran escala astronómica. Los astrónomos miden estas lentes gravitacionales para obtener la masa del objeto-lente, o para estimar la densidad de masa a lo largo de una línea de visión determinada. El mayor énfasis se pone en las altas concentraciones de masa, pero la luz también se podrá ver afectada por los vacíos de la galaxia, que cubren decenas o cientos de millones de años luz de diámetro, y en su conjunto representan más de la mitad del volumen del universo. En los modelos anteriores de lente sólo se ha considerado el aspecto de la flexión de la luz en un vacío, y esto producía que un objeto de fondo pueda parecer más pequeño (y por tanto, menos brillante) de lo que realmente era. Krzysztof Bolejko, de la Universidad de Sydney en Australia, y sus colegas, hicieron un recuento más cuidadoso de las lentes de vacío. En un completo análisis relativista, que incluye el efecto de estiramiento de la longitud de onda, que ocurre debido a que los vacíos se expanden más rápido que el universo en general. Esto, añadido al "corrimiento al rojo", supone una sobreestimación de la distancia de los objetos situados cerca de la cara oculta de un vacío, y por tanto, aparecerán más brillante de lo esperado. Los autores especulan que este efecto de vacío puede explicar algunas anomalías estadísticas en los estudios de las supernovas. - Fuente: Antilensing: The Bright Side of Voids. Krzysztof Bolejko, Chris Clarkson, Roy Maartens, David Bacon, Nikolai Meures, and Emma Beynon. Phys. Rev. Lett. 110, 021302 (2013). - Imagen: APS/Alan Stonebraker .

Matemáticas simples para aunar la Mecánica Cuántica y la Relatividad General

Posted: 01 Nov 2012 03:02 AM PDT

Referencia: Scientific.American.com .

Por Eugenie Samuel Reich, 30 octubre 2012

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Un marco basado en las matemáticas de nivel universitario podría describir lo que sucede a las partículas en los llamados desgarros del espacio-tiempo, las fluctuaciones de gravedad, como los que ocurren durante el nacimiento de un agujero negro.

¿Podría un análisis basado en cálculos relativamente simples señalar el camino hacia la conciliación de las dos más exitosas, y obstinadamente distintas, ramas de la física teórica moderna? Frank Wilczek y sus colaboradores así lo esperan.

La tarea de ajustar la mecánica cuántica, que se ocupa del comportamiento de las partículas fundamentales, con la teoría general de Einstein de la relatividad, que describe la gravedad en términos de un espacio-tiempo curvo, ha demostrado ser un enorme desafío. Una de las dificultades es que no resulta adecuada para describir lo que le ocurre a las partículas cuando el espacio-tiempo que ocupan sufre cambios drásticos, como los producidos con el nacimiento de un agujero negro. Sin embargo, en un artículo publicado en arXiv el 15 de octubre (A. D. Shapere et al. http://arxiv.org/abs/1210.3545;. 2012), tres físicos teóricos presentan una forma muy sencilla para el paso gradual de las partículas cuánticas, desde un tipo de "espacio topológico" a uno muy diferente.

El análisis no tiene un modelo de gravedad explícito, por lo que no es un intento de formular una teoría de "gravedad cuántica" que aune la relatividad general y la mecánica cuántica bajo un mismo paraguas. En cambio, los autores, entre ellos el premio Nobel Frank Wilczek, del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en Cambridge, sugieren que su trabajo podría proporcionar un marco simplificado para la comprensión de los efectos de la gravedad sobre las partículas cuánticas, así como la descripción de otras situaciones en las que el espacios por donde se mueven las partículas cuánticas se pueden alterar radicalmente, tal como en los experimentos de física de materia condensada. "Esto es excitante", dice Wilczek, "Tenemos que ver hasta dónde nos puede llevar".

La idea está atrayendo la atención no sólo por el alcance de sus posibles aplicaciones, sino por el grado de nivel de matemáticas. "Su trabajo comienza con el marco más elemental", indica Brian Greene, teórico de cuerdas de la Universidad de Columbia en Nueva York. "Es inspirador hasta dónde se puede llegar sin necesidad de ningún mecanismo de lujo."

Wilczek y sus coautores, han establecido un sistema hipotético de una sola partícula cuántica en movimiento a lo largo de una conexión que se divide abruptamente en dos. El despojado escenario es efectivamente la versión unidimensional de un encuentro con un espacio-tiempo desgarrado, el cual sucede cuando la topología de un espacio cambia de manera radical. Los teóricos se concentran en lo que ocurre en los extremos de la conexión, estableciendo las "condiciones límite" para los estados anteriores y posteriores de la onda cuántica asociada a la partícula. A continuación, ellos muestran que la onda puede evolucionar de forma continua sin ninguna interrupción, tal como las condiciones límite cambian de una geometría a otra, sin incompatibilidad. "Se puede seguir sin problemas el proceso", señala Al Shapere, de la Universidad de Kentucky en Lexington, y co-autor del artículo, y agrega que, como con los anillos de un mago, la transformación es imposible de visualizar, pero tiene sentido matemático.

El deseo de escapar de los dolores de cabeza matemáticos causados ​​por tales transformaciones, es una de las motivaciones para la teoría de cuerdas, que permite cambios suaves en la topología del espacio-tiempo, aduce Greene, y sugiere que el enfoque desarrollado por Wilczek, Shapere y el estudiante de pregrado del MIT, Zhaoxi Xiong, podría aplicarse también dentro de la teoría de cuerdas.

Aunque originalmente Wilczek pensaba que el resultado era nuevo, un documento de 1995, de Aiyalam Balachandran, de la Universidad de Syracuse en Nueva York, ya propuso una estrategia similar para describir los cambios de topología en la mecánica cuántica (A. P. Balachandran et al. Nucl. Phys. B 446, 299-314 ; 1995). Balachandran reconoce que su trabajo no ha afectado a la corriente principal, y espera que el artículo de Wilczek induzca a otros a echar una mirada más cercana. "Los enfoques convencionales para este problema no llegan muy lejos", dice. "Esto abre una nueva técnica."

El marco también podría servir de inspiración para los experimentadores que trabajan en la materia condensada. Rob Myers, un teórico de cuerdas en el Instituto Perimeter de Física Teórica, en Waterloo, Canadá, también espera que sea relevante a un área denominada cuántica sofocada, en la que se desarrollan sistemas cuánticos aislados del medio ambiente y luego se desequilibran por la acción del experimentador. Los físicos de materia condensada han desarrollado diversos sistemas cuánticos, incluyendo trampas de átomos fríos y circuitos de superconductores, que se pueden utilizar para probar esta idea.

Aunque los autores han diseñado su solución en una sola dimensión, Myers espera que el enfoque se pueda generalizar fácilmente a la hora de describir experimentos reales en tres dimensiones, aunque advierte que el documento sólo representa un primer paso. "Está por ver en el tiempo, el impacto real de este trabajo."

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- Fuente: Reproducido desde Magazine Nature.
- Imagen: Frank Wilczek estudia cómo las partículas fundamentales responden a los cambios drásticos en el espacio-tiempo.
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Nuevo journal innovador New Space, dedicado a la investigación espacial

Posted: 27 Oct 2012 03:41 AM PDT

Referencia: AlphaGalileo.org .
Mary Ann Liebert, Inc., Publishers, 23 octubre 2012

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Una nueva revista internacional, única revisada por pares, dedicada a la innovación en el espacio. Esta publicación facilita las oportunidades emergentes multidisciplinares basadas ​​en el espacio para la colaboración de la industria, la academia y las agencias gubernamentales.

New Space estará disponible de forma impresa y en línea, con opción de acceso abierto.

Con contenido de primera clase que cubre las aplicaciones innovadoras y en expansión de la intersección entre la ciencia espacial, la ingeniería, la política y los negocios. New Space publicará las investigaciones de vanguardia en todas las disciplinas de la ingeniería y la tecnología, necesarias para apoyar y avanzar en la nueva época de los esfuerzos espaciales internacionales como el turismo, la colonización, la investigación del espacio profundo, y la minería de asteroides en los sectores privado y público.

Su editor jefe es G. Scott Hubbard, profesor de Aeronáutica y Astronáutica de la Universidad de Stanford, experto en la emergente industria espacial empresarial, y Director del Stanford Center of Excellence for Commercial Space Transportation (COE CST). El profesor Hubbard se ha dedicado a la investigación relacionada con el espacio, así como al programa, proyecto y la dirección ejecutiva durante más de 35 años, incluyendo 20 años con la NASA, culminando como Director del Centro de investigación Ames de la NASA.

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- Imagen portada de New Space .

La química pre-orgánica sucede a temperaturas espaciales Posted: 26 Sep 2012 09:05 AM PDT Referencia: Scientific.American.com . Autor: John Matson, 24 septiembre 2012 La luz ultravioleta que se irradia desde las estrellas y galaxias, puede inducir a los rápidos cambios en las moléculas heladas de hidrocarburos, enfríadas a 5 grados Kelvin, como es el caso de los cometas. Los objetos helados, como los cometas, pueden haber ayudado a iniciar la vida en la Tierra, mediante la entrega de agua y moléculas basadas en el carbono en un planeta joven. Aunque sea helado no impide que eso cambie: Un estudio reciente ha encontrado que, incluso en los ambientes más fríos del espacio profundo, las moléculas simples de hidrocarburos pueden reaccionar y convertirse en más complejas. El proceso funciona incluso cuando las temperaturas caen hasta cerca del cero absoluto. Pero ¿qué clase de moléculas orgánicas existen sobre los cuerpos helados que forman un sistema solar? Los investigadores del Jet Propulsion Laboratory en Pasadena, California, han investigado cómo las moléculas orgánicas habrían evolucionado hacia una mayor complejidad, incluso sometidas al frío del espacio interestelar. Descubrieron que la luz ultravioleta, esa que irradian las estrellas y las galaxias, puede inducir a rápidos cambios en las moléculas heladas de hidrocarburos enfríadas hasta 5 kelvin, unos -268 ºC. Las reacciones químicas que dieron lugar a moléculas de mayor complejidad, lo cual es la dirección correcta para que con el tiempo aparezcan los aminoácidos y las moléculas biológicas. El estudio aparece en la revista Astrophysical Journal Letters (Murthy S. Gudipati1 and Rui Yang, In-Situ Probing of Radiation-Induced Processing of Organics in Astrophysical Ice Analogs—Novel Laser Desorption Laser Ionization Time-of-Flight Mass Spectroscopic Studies). .

La eficacia de las emociones musicales provocadas por la música de Mozart Posted: 26 Sep 2012 04:30 AM PDT Más información: Scientific.Reports/Nature.com . Autores: Nobuo Masataka & Leonid Perlovsky, 25 sept. 2012 Los debates sobre el origen y la función de la música tienen una larga historia. Mientras que algunos científicos argumentan que la música en sí misma no tiene un papel adaptativo en la evolución humana, otros sugieren que la música tiene un papel claramente evolutivo que apunta a la universalidad de la música. Una reciente hipótesis sugiere que la función fundamental de la música ha sido la de ayudar a mitigar la disonancia cognitiva, que es un malestar causado por el sostenimiento simultáneo de cogniciones en conflicto. En general conduce a una reducción del conocimiento contradictorio. Aquí proporcionamos la confirmación experimental de esta hipótesis, utilizando el clásico paradigma conocido por crear la disonancia cognitiva. Los resultados de nuestro experimento muestran que la exposición a la música de Mozart ejerció una influencia muy positiva sobre el desempeño de los niños pequeños y sirvió como base para que ellos pudieran conciliar la disonancia cognitiva. - Fuente: Scientific Reports 2, Article number: 694 doi:10.1038/srep00694 .

Anillos alrededor de las estrellas confirman la teoría Universo Eléctrico Posted: 26 Sep 2012 02:26 AM PDT Referencia: ThunderBolts.info . Autor: Wal Thornhill, Mel Acheson, 18 de septiembre 2012 En un reciente comunicado de prensa de la Agencia Espacial Europea, se anuncia que el anillo que rodea la estrella Fomalhaut (Fo-mal-HOUT) demuestra que, "el resplandor del polvo en un disco de escombros, es una estructura parecida a la del Cinturón de Kuiper del Sistema Solar primigenio, en torno a la jóven estrella Fomalhaut. Los estudios más detallados sugieren que el polvo de este disco de escombros consiste en agregados "sueltos" de granos, los cuales son producidos por las frecuentes colisiones que tienen lugar entre cometas dentro del disco." «Combinando los datos de Herschel y del Hubble, nos dimos cuenta de que el polvo en el disco de escombros de Fomalhaut debía comportarse como pequeños gránulos, en términos de emisión y absorción, pero capaces de dispersar la luz como produce una granulación más grande", explica el co-autor Michiel Min de la Universidad de Utrecht y de la Universidad de Amsterdam. "Una forma de polvo que combina todas estas propiedades juntas consiste en  agregados "sueltos": son grandes conglomerados de pequeños granos de polvo con mucho espacio vacío en la estructura", añade Mín.» Los astrónomos creen que los agregados sueltos de polvo en el Sistema Solar se derivan indefectiblemente de colisiones entre cometas, por lo que asumen que el polvo suelto observado en el disco de escombros de Fomalhaut se deriva también de las colisiones de cometas. Sin embargo, la presión de la radiación de la estrella debería, de hecho, expulsar a las partículas sueltas lejos de allí: "este efecto de expulsión debe estar compensado por la producción constante de partículas de polvo debido a las colisiones de cometas", afirma el coautor Carsten Dominik, de la Universidad de Amsterdam y Radboud Universiteit Nijmegen, lo que significa que las partículas de polvo están siendo contínuamente repuestas por los impactos cometarios. Esto requiere un número fenomenal de cometas, “entre 10^11 y 13^10, dependiendo de sus tamaños", y una increíble tasa de colisiones entre estos cuerpos tan distantes entre sí. "Estimamos que la cantidad de polvo necesaria se podría producir a un ritmo medio de 2.000 colisiones diarias entre cometas, con un tamaño de un kilómetro de ancho", añadió Dominik. También habría que tener en cuenta que esto requiere de una fe en una hipotética nube de Oort y un Cinturón de Kuiper de cometas, que debe ser perturbado por el paso de una estrella para proporcionar tan escasa visualización cometaria en nuestro propio Sistema Solar. El anillo alrededor de Fomalhaut es de unas 140 unidades astronómicas (UA, la distancia de la Tierra al Sol) desde la estrella. En comparación, Plutón está a sólo 40 UA del Sol. El disco se calcula en 16 UA de ancho y aproximadamente 2 UA espesor. Distribuir 10^13 cometas en este volumen produce una densidad de un cometa por cada 10^16 kilómetros cúbicos de espacio vacío. Si representamos los cometas de un kilómetro de diámetro, por unas canicas de una pulgada de diámetro, estos "cometas canicas" estarían separados por cerca de 6,5 km. La probabilidad de una colisión es indistinguible de cero. A una distancia de 140 UA, las velocidades orbitales de los cometas serán minúsculas, tanto como que todos ellos orbiten en la misma dirección. De cualquiera de ambos enfoques, la aceleración de la gravedad hacia los demás aumentará sus energías y servirán para empujarlas hacia órbitas más amplias alrededor de los otros, lo que impediría una colisión. (Para una interacción similar, considere la Luna alrededor de la Tierra desde el punto de vista heliocéntrico). Además, estas estructuras hipotéticas no están restringidas a un plano, por lo que el anillo debería ser difuso y espeso. Sin embargo, un informe de ESO señala que "tanto el borde interior como exterior del disco delgado y polvoriento tienen los bordes muy finos". "El anillo es aún más estrecho y delgado de lo que se pensaba." Se invocaron originalmente a los planetas guía, pero los más recientes hallazgos no han hecho más que crear cada vez más problemas para los teóricos. Una vez más, una hipótesis desesperada, se van integrando colisiones sobre la marcha y se invocan objetos invisibles, para explicar el exceso de energía radiante de una estructura alrededor de una estrella. El modelo del Universo Eléctrico tiene una respuesta mucho más simple. Varias estructuras de anillo, como la supernova 1987A, son testigos de láminas de corrientes cilíndricas que pasan verticalmente a través de un delgado disco ecuatorial de gas y polvo. Estas corrientes cilíndricas tiende a formar uno o más haces de partículas como “puntos calientes" por todo el anillo, tal como han revelado los experimentos de laboratorio con plasma y la misión IBEX ha descubierto recientemente, acerca de nuestro propio Sol. En lugar de colisiones de una nube de cometas  causando un increible polvo "suelto" que refleja la energía radiante de la estrella Fomalhaut, el anillo de polvo está, simplemente, interceptando parte de la energía eléctrica que alimenta la estrella, originando que aparezca un anillo brillante. - Imagen: Anillo alrededor de Fomalhaut. ESA/Herschel/PACS/Bram Acke, KU Leuven, Belgium .

You Are Here: How Astronomical Surveys Are Pinpointing Our Place in the Cosmos

Upcoming telescope projects on Earth and in space will map out billions of stars and galaxies all around us

By John Matson

ZOOMING IN: A still from a simulated fly-through of galaxies mapped by the Sloan Digital Sky Survey. Image: Miguel A. Aragón (Johns Hopkins University), Mark SubbaRao (Adler Planetarium), Alex Szalay (Johns Hopkins University), Yushu Yao (Lawrence Berkeley National Laboratory, NERSC), and the SDSS-III Collaboration

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Like surveyors charting out a parcel of land by measuring angles, distances and elevations, astronomers have long mapped the positions of celestial objects in the sky.
Those celestial maps are about to see some major revisions. New and upcoming campaigns using ground-based telescopes or spacecraft promise to fill in many new details in astronomers’ maps of the sky. Together these projects will catalogue detailed positional information on several billion stars and galaxies near and far.
One of the most dramatic upgrades to celestial cartography should come from the European Space Agency’s Gaia spacecraft, which is scheduled to launch next year. After taking up a position in deep space, well beyond the orbit of the moon, Gaia will map the positions and distances of roughly one billion stars. The mission is the successor to the Hipparcos satellite, which launched in 1989 and whose catalogue still finds wide use. But that satellite charted just 120,000 stars or so, and only a slight minority were pinpointed with top-level precision.
Hipparcos measured precise stellar distances, to within 1 percent, for fewer than 1,000 stars. Most of the satellite’s distance measurements have much greater uncertainties of 20 percent or more. Gaia should measure the distances to about 10 million stars with a precision of 1 percent or better. “That’s about the quantum leap that we will make,” says Timo Prusti, project scientist for Gaia at the European Space Agency (ESA).
By mapping out so many stars, astronomers hope to improve their understanding of our home galaxy’s layout. “The main science goal is to address the issues of our Milky Way—the structure and the dynamics,” Prusti says. Buried as we are within the Milky Way, humankind has never had a glimpse of the galaxy in its entirety. The astronomer’s predicament is a bit like that of an artist who must sketch the Manhattan skyline from midtown, instead of from a clear vantage point across the Hudson River. Just as the artist can inspect Manhattan’s skyscrapers one by one to reconstruct the skyline in her sketch, the astronomer can fill in a map of the galaxy one star at a time.
A next-generation space telescope called Euclid ought to extend that map from the local to the global, by mapping up to two billion galaxies in three dimensions. The mission, which ESA approved in June for a 2020 launch, will scan roughly one third of the sky to measure the positions and distances of galaxies across the universe. The hope is that the distribution of cosmic structure will reveal some hidden clue to the nature of dark energy, the unknown entity driving the accelerating expansion of the universe.
“We have no idea what dark energy is, but it’s a very subtle effect,” says Richard Griffiths, the Euclid program scientist at NASA, which is a participant in the European-led mission. “The only way we can get at it is to study the whole universe, basically.”
Euclid’s design specs should allow astronomers to see galaxies so distant that their light has taken more than half the age of the universe to reach Earth. “We will literally obtain a three-dimensional image of our universe, with us in the very center, and we will be able to detect the accelerated expansion in it,” says ESA’s project scientist René Laureijs. “It will give us the opportunity to watch the universe evolving over the last 10 billion years.”
Euclid is not the only project charting galaxies to try to unravel the mystery of dark energy. A campaign called the Dark Energy Survey will soon take advantage of a new 570-megapixel camera on a four-meter telescope at the Cerro Tololo Inter-American Observatory in Chile. The survey will measure the shapes and positions of some 200 million galaxies across a quarter of the southern sky. Whereas the scope of the ground-based project pales in comparison to the billions of galaxies targeted by Euclid, the Dark Energy Survey should have a significant head start on its space-based counterpart. The project’s camera has just been installed on the telescope and could see first light as soon as this month, according to the project’s Facebook page.

Fuente 

Scientific American Physics news@email.scientificamerican.com