lunes, 30 de agosto de 2010

Suplemento Futuro de Página 12

Ya está en línea Futuro, el excelente suplemento semanal de ciencia del diario Página 12, del sábado 14 de agosto de 2010. Este es el contenido de esta edición:

La inquieta Luna
ASTRONOMIA
Investigaciones recientes volvieron a poner a la Luna en primer plano. Futuro entrevistó al Dr. Thomas Watters, líder del equipo científico que descubrió que, geológicamente hablando, nuestro satélite se contrajo en épocas recientes. Y que podría estar “vivo”.
Por Mariano Ribas

HISTORIA DE LA MEDICINA
Mucha sangre, y quién sabe cuántas lágrimas
Por su alto grado de riesgo y sus dudosos beneficios, hoy sería impensable que un médico prescriba una sangría, en especial a una persona sana. Sin embargo, el sangrado terapéutico fue por siglos la práctica más común –y de primera elección– en la medicina occidental. Y no sólo eso: una de las más prestigiosas revistas de medicina se llama, hoy, The Lancet, el instrumento para hacer sangrías. ¿Por qué?
Por Marcelo Rodriguez

LIBROS Y PUBLICACIONES
El aluvion del piquete al gobierno
Por Leonardo Moledo

Agenda científica

Humor: Juicio al Gato de Schrödinger


El experimento del gato de Schrödinger o paradoja de Schrödinger es un experimento imaginario, propuesto por el físico Erwin Schrödinger allá por 1935 para exponer uno de los aspectos más extraños, a priori, de la mecánica cuántica.
Para los que no sepan mucho sobre el tema y se le atrevan a las explicaciones sobre el mismo, está la página de Wikipedia:
http://es.wikipedia.org/wiki/Gato_de_Schr%C3%B6dinger

Más humor sobre ciencia en: La risa de la ciencia

domingo, 29 de agosto de 2010

El sistema solar es hasta dos millones de años más antiguo de lo que se pensaba

Recreación artística del origen del Sistema Solar, Fuente: NASA.

Las nuevas mediciones de un meteorito muestran que el Sistema Solar podría ser casi dos millones de años más antiguo de lo que antes creían los científicos. Esa cifra parece no ser significativa frente al valor aceptado hasta ahora para la edad del sistema solar, de 4.560 millones de años, pero no es así, debido a que los eventos más importantes que dieron forma al Sistema Solar se produjeron en los primeras 10 millones de años de su formación.

Los plazos de los primeros procesos del Sistema Solar se basan en información precisa, exacta y coherente de las edades obtenidas con la datación radiométrica. Sin embargo, los recientes avances en la instrumentación permiten ahora a los científicos realizar mediciones más precisas, algunas de las cuales están revelando inconsistencias en las edades de las muestras. Buscando más adecuadamente y con mayores exigencias la edad del Sistema Solar, investigadores de la Universidad Estatal de Arizona, Audrey Bouvier y Wadhwa Meenakshi, analizaron el meteorito del noroeste de Africa (NWA) 2364 y encontraron que la edad del Sistema Solar es anterior a las estimaciones previas en hasta 1,9 millones de años.

Mediante el uso de una técnica de datación conocida como datación plomo-plomo, Bouvier y Wadhwa fueron capaces de calcular la edad de una inclusión rica en calcio-aluminio (CAI), que figura en el meteorito condrítico Noroeste de Africa 2364 . Estos CAI se cree que son los primeros sólidos en condensarse a partir del refrigerado disco protoplanetario durante el nacimiento del Sistema Solar.

Los resultados del estudio, publicados en línea el 22 de agosto en la revista Nature Geoscience, fijan la edad del Sistema Solar en 4.568.200.000 años de edad, entre 0,3 y 1,9 millones de años más que las estimaciones previas. Esta revisión relativamente pequeña para la edad aceptada actualmente de alrededor de 4.560 millones años es significativa, ya que algunos de los eventos más importantes que dieron forma al Sistema Solar se produjo en los primeras 10 millones de años de su formación.

"Este ajuste relativamente pequeño de la edad significa que había tanto como el doble de la cantidad de hierro-60, un determinado isótopo de corta duración del hierro, en el Sistema Solar temprano, de lo que se determinó previamente. Esta mayor abundancia de este isótopo inicial en el sistema solar sólo se explica por la inyección de supernova", explica Bouvier, profesor asociado de investigación en la Escuela de la Tierra y la Exploración Espacial (SESE) en la universidad ASU de Artes Liberales y Ciencias. "Este evento de supernova y posiblemente otros, podría haber desencadenado la formación del Sistema Solar. Mediante el estudio de meteoritos y sus características isotópicas, traemos nuevas pistas sobre el medio ambiente estelar de nuestro Sol al nacer. "

Según Meenakshi Wadhwa, profesor en SESE y director del Centro para Estudios de Meteoritos, "Este trabajo también ayuda a resolver algunas inconsistencias de larga data en las escalas de tiempo del sistema solar inicial, como los obtenidos por los diferentes cronómetros de alta resolución. Sin embargo, hay ciertamente espacio para futuros estudios. En particular, será importante llevar a cabo investigaciones de alta precisión cronológica de los CAI de otros meteoritos prístinos. También tenemos que entender las razones de por qué el CAI medido previamente a partir de otros dos meteoritos condríticos, Allende y Efremovka, han dado edades más tempranas ".

Un aspecto importante de este estudio es que es la primera investigación isotópica de plomo-plomo publicada que tiene en cuenta la posible variación de la composición de isótopos de uranio. En anteriores trabajos conducidos en el laboratorio de Wadhwa por el estudiante graduado de ASU Brennecka Gregorio, en colaboración con el profesor de SESE Ariel Anbar, han demostrado que la composición isotópica de los CAI, asumida por mucho tiempo como una constante, puede de hecho ser muy variable y esto tiene implicaciones importantes para el cálculo de la edad precisa plomo-plomo de estos objetos.

Usando la relación demostrada por Brennecka y colegas entre la composición de isótopos de uranio y otros indicadores geoquímicos en el CAI, Bouvier y Wadhwa han inferido una composición de isótopos de uranio para el CAI por la que ellos informan de la edad de plomo-plomo. El trabajo futuro de la ASU se centrará en el desarrollo de técnicas analíticas para la medición directa de la composición exacta del isótopo CAI para lo cual las investigaciones isotópicas de plomo-plomo se llevan a cabo.

"Nuestro trabajo puede ayudar a los investigadores a comprender mejor la secuencia de acontecimientos que tuvieron lugar dentro de los primeros escasos millones de años de la formación del sistema solar, tales como la acumulación y el derretimiento de los cuerpos planetarios", dice Bouvier. "Todos estos procesos sucedieron muy rápidamente, y sólo alcanzando tal precisión en las mediciones de isótopos y la cronología podemos averiguar acerca de estos procesos de formación planetaria. "



Fuente:
SESE: Solar System up to two million years older than previously thought (Nikki Staab Cassis)

jueves, 26 de agosto de 2010

El extraño caso de las erupciones solares y los elementos radiactivos

Cuando los investigadores encontraron un vínculo inusual entre las erupciones solares y la vida interior de los elementos radiactivos en la Tierra, se desencadenó una investigación policial científica que podría terminar en la protección de las vidas de los astronautas caminando en el espacio y tal vez en la reescritura de algunos de los supuestos de la física.

Peter Sturrock, profesor emérito de física aplicada de Stanford. Foto: L. A. Cicero.

Es un misterio que se presentó inesperadamente: La desintegración radiactiva de algunos elementos presentes silenciosamente en los laboratorios en la Tierra parece estar influenciada por las actividades en el interior del sol, a 150 millones de kilómetros de aquí.

¿Es esto posible?

Los investigadores de Stanford y de la Universidad Purdue creen que sí. Pero su explicación de cómo sucede abre la puerta a un nuevo misterio.
Hay incluso una posibilidad de que este efecto inesperado sea causado por una partícula desconocida emitida por el sol. "Eso sería realmente notable", dijo Peter Sturrock, profesor emérito de Física Aplicada de Stanford y experto en el funcionamiento interno del sol.

La historia comienza, en cierto sentido, en las aulas de todo el mundo, donde a los estudiantes se les enseña que la tasa de desintegración de un material radiactivo específicos es una constante. Este concepto es invocado, por ejemplo, cuando los antropólogos usan carbono-14 para fechar artefactos antiguos y cuando los médicos determinar la dosis adecuada de radiactividad para el tratamiento de un paciente con cáncer.

Números aleatorios

Pero esta suposición fue impugnada de manera inesperada por un grupo de investigadores de la Universidad de Purdue que en ese momento estaban más interesados en los números al azar que en la desintegración nuclear. (Los científicos usan largas listas de números al azar para una variedad de cálculos, pero son difíciles de producir, ya que el proceso utilizado para producir los números tiene una influencia en el resultado.)

Efraín Fischbach, profesor de física en la Universidad Purdue, estaba considerando la velocidad de desintegración radiactiva de varios isótopos como una posible fuente de números aleatorios generados sin ninguna intervención humana. (Una masa de material radiactivo cesio-137, por ejemplo, puede decaer a un ritmo constante en general, pero los átomos individuales dentro de la protuberancia se desintegran en un patrón impredecible y aleatorio. Así, el ritmo de los ticks al azar de un contador Geiger colocado cerca del cesio podría utilizarse para generar números aleatorios.)

Cuando los investigadores hicieron estudios minuciosos a través de los datos publicados sobre isótopos específicos, encontraron discrepancias en las tasas de atenuación medidas - algo extraño para lo que se supone son constantes físicas.

Haciendo chequeos de los datos recogidos en el Brookhaven National Laboratory, en Long Island y en el Instituto Técnico y Físico Federal en Alemania, se encontraron con algo aún más sorprendente: la observación a largo plazo de la tasa de atenuación de silicio-32 y de radio-226 parecía mostrar una pequeña variación estacional. La velocidad de desintegración nunca fue tan ligeramente más rápida en invierno que en verano.

¿Era real esta fluctuación, o era simplemente un problema técnico en el equipo utilizado para medir el decaimiento, inducido por el cambio de estaciones, con los subsiguientes cambios en la temperatura y la humedad?

"Todo el mundo pensó que tenía que deberse a errores experimentales, porque todos estamos educados para creer que las tasas de descomposición son constantes", dijo Sturrock.

El sol habla

El 13 de diciembre 2006, el mismo sol proporcionó una pista crucial, cuando una erupción solar envió una corriente de partículas y radiación hacia la Tierra. El ingeniero nuclear Jere Jenkins de Purdue, mientras medía la tasa de decaimiento del manganeso-54, un isótopo de corta vida utilizado en el diagnóstico médico, se dio cuenta que la tasa se redujo ligeramente durante el brote, una disminución que se inició alrededor de un día y medio antes de la llamarada.

Si esta relación aparente entre las llamaradas y las tasas de atenuación resulta cierta, esto podría conducir a un método de predicción de las erupciones solares antes de su ocurrencia, lo que podría ayudar a evitar daños a los satélites y a las redes eléctricas, así como salvar la vida de los astronautas en el espacio.

La tasa de atenuación de las aberraciones que Jenkins comunicó tuvo lugar a mediados de la noche en Indiana, lo que significa que algo producido por el sol había recorrido todo el camino hasta la Tierra para llegar a los detectores de Jenkins. ¿Qué pudo la llamarada enviar que podría tener ese efecto?

Jenkins y Fischbach adivinaron que los culpables en esta pequeña travesura con la tasa eran probablemente los neutrinos solares, las partículas casi sin masa famosasa por volar casi a la velocidad de la luz a través del mundo físico -los seres humanos, las rocas, los océanos o los planetas- con casi ninguna interacción con nada.

Luego, en una serie de artículos publicados en Física de Astropartículas (Astroparticle Physics), en Métodos en Investigación Física e Instrumentos Nucleares y en Reseñas de Ciencia Espacial, Jenkins, Fischbach y sus colegas demostraron que las variaciones observadas en las tasas de descomposición era altamente improbable que hayan venido de las influencias ambientales sobre los sistemas de detección.

Motivo de sospecha

Sus resultados fortalecido el argumento de que las oscilaciones extrañas en las tasas de atenuación fueron causadas por neutrinos procedentes del sol. Los cambios parecían estar en sintonía con la órbita elíptica de la Tierra, con las tasas de atenuación oscilante cuando la Tierra se acerca al sol (donde estaría expuesta a más neutrinos) y luego se aleja.

Así que había buenas razones para sospechar del sol, ¿pero podría ser probado?

Enter Peter Sturrock, Stanford professor emeritus of applied physics and an expert on the inner workings of the sun. While on a visit to the National Solar Observatory in Arizona, Sturrock was handed copies of the scientific journal articles written by the Purdue researchers.

A Peter Sturrock, profesor emérito de Física Aplicada de Stanford y experto en el funcionamiento interno del sol, durante una visita al Observatorio Solar Nacional en Arizona, se le entregaron copias de los artículos de revistas científicas escritas por los investigadores de Purdue.

Sturrock sabía por experiencia que la intensidad de la lluvia de neutrinos que el Sol envía continuamente hacia la Tierra varía en forma regular a medida que el sol gira y muestra una cara diferente, como una versión más lenta de la luz giratoria en un vehículo policial. El informó a Purdue para que busquen evidencia de que los cambios en la desintegración radiactiva en la Tierra varía con la rotación del sol. "Eso es lo que he sugerido. Y eso es lo que hemos hecho. "

Una sorpresa

Volviendo a echar otro vistazo a los datos de desintegración del laboratorio de Brookhaven, los investigadores encontraron un patrón recurrente de 33 días. Fue un poco una sorpresa, dado que la mayoría de las observaciones solares presentan un patrón de unos 28 días la velocidad de rotación de la superficie del sol.

La explicación? El núcleo del Sol -donde las reacciones nucleares producen neutrinos- al parecer gira más lentamente que la superficie que vemos. "Puede parecer contra-intuitivo, pero parece como si el núcleo girara más lentamente que el resto del sol", dijo Sturrock.

Todas las pruebas apuntan hacia la conclusión de que el sol se está "comunicando" con los isótopos radiactivos en la Tierra, dijo Fischbach.

Pero hay una gran pregunta dejada sin respuesta. Nadie sabe cómo los neutrinos pueden interactuar con materiales radiactivos para cambiar su velocidad de desintegración.

"No tiene sentido de acuerdo a las ideas convencionales", dijo Fischbach. Jenkins caprichosamente agregó: "Lo que estamos sugiriendo es que algo que realmente no interactuar con cualquier cosa está cambiando algo que no se puede cambiar."

"Es un efecto que todavía nadie entiende", coincidió Sturrock. "Los teóricos están empezando a decir: '¿Qué está pasando?' Pero eso es a lo que la evidencia apunta. Es un reto para los físicos y un desafío para gente solar también. "

Si la partícula misteriosa no es un neutrino, "Tendría que ser algo que no conocemos, una partícula desconocida que también es emitida por el sol y tiene este efecto, y que sería aún más notable", dijo Sturrock.



Fuente:
The strange case of solar flares and radioactive elements. Por Dan Stober, con contribuciones de Chantal Jolagh, un pasante de la escritura de la ciencia en el Servicio de Noticias de Stanford.

lunes, 23 de agosto de 2010

Cuando las galaxias chocan

Crédito: X-ray: NASA/CXC/SAO/J.DePasquale; IR: NASA/JPL-Caltech; Optical: NASA/STScI

La autopista cósmica está llena de galaxias, y las colisiones son muy comunes. Uno de los ejemplos más espectaculares es la llamada Galaxias Antenas, una colisión galáctica espectacular que comenzó hace 100 millones de años y que continúa hoy en día.

La imagen de arriba es una vista de tres de los Grandes Observatorios de la NASA: la emisión de rayos X como se ha visto por el Observatorio Chandra de rayos X en azul; la visible en alta resolución óptica como se ha visto por el Telescopio Espacial Hubble en oro y marrón, y la emisión infrarroja vista por el Telescopio Espacial Spitzer en rojo.

Cada Observatorio forma una imagen complementaria de los procesos físicos que ocurren cuando las galaxias colisionan. Los rayos X muestran los efectos de la formación estelar masiva impulsada por la colisión, y el gas caliente que las supernovas de estas estrellas producen. Hubble ve la emisión óptica de la población actual de las estrellas de masa media (algunas de las que existían en las galaxias antes de la colisión y algunas que se formaron por la colisión), junto con los carriles de polvo oscuro. Y Spitzer ve el polvo caliente indicador de los lugares de formación de nuevas estrellas ocultas. La colisión de galaxias es un poderoso mecanismo por el cual el Universo forma nuevas estrellas, nuevas galaxias fusionadas, y crea y dispersa los elementos químicos complejos.



Fuente:
Imagen astrofísica de la semana: Great Antennae

domingo, 22 de agosto de 2010

Jornada científica: "Presente y futuro de la mecánica cuántica"

La Fundación Bunge y Born invita a la jornada científica que se realizará el 23 de agosto de 2010 a las 14, en el Aula 9, Pabellón 1, de Ciudad Universitaria, organizada en ocasión de la próxima entrega del Premio Fundación Bunge y Born 2010, en Física al Dr. Juan Pablo Paz.

La actividad:
14.00 hs.: Decoherencia y física de la transición cuántico clásica. Dr Juan Pablo Paz.
15.00 hs.: "Entrelazamiento y decoherencia", a cargo del Dr. Luiz Davidovich.
16.30 hs.: "El futuro de la computación cuántica", a cargo del Dr. Raymond Laflamme.
17.30 hs.: "Tests fundamentales de la mecánica cuántica en cavidades superconductoras, a cargo del Dr. Serge Haroche.

Fuente: Noticias de la FCEYN

Suplemento Futuro de Página 12

Ya está en línea Futuro, el excelente suplemento semanal de ciencia del diario Página 12, del sábado 21 de agosto de 2010. Este es el contenido de esta edición:

Homo sapiens, el maratonista
PALEOANTROPOLOGIA
Salir a correr suele ser un deporte o pasatiempo de quienes gustan del ejercicio; también hay quienes lo hacen profesionalmente y participan en competencias. Pero las raíces de esta capacidad del ser humano para correr maratones son tan antiguas como el género humano: la adaptación biológica necesaria para correr habría sido un factor primordial en la evolución de la forma de nuestro cuerpo.
Por Martin Cagliani

UN NATURALISTA SALVAJE
Hudson, pampa y después
En el mes del nacimiento y muerte de Guillermo Enrique Hudson (agosto 1841 - agosto 1922), Futuro recuerda la obra del naturalista pionero y gran escritor y recorre el parque ecológico-cultural donde se encuentra hoy el Museo Histórico Provincial que lleva su nombre.
Por Juan C. Benavente

LIBROS Y PUBLICACIONES
Viaje a las estrellas

Agenda científica

viernes, 20 de agosto de 2010

Se otorgó el Premio Giambiagi 2010

El jurado designado por la Comisión Directiva de la Asociación Física Argentina (AFA), luego de analizar las 22 tesis propuestas, decidió por unanimidad otorgar el Premio JJ Giambiagi 2010 a la mejor Tesis de Doctorado en Física Experimental defendida en el país en el bienio 2008-2009 a la Dra. Laura Cecilia Estrada, autora del trabajo de tesis doctoral “Espectroscopía de Correlación de Fluorescencia en la Nanoescala”, desarrollado en el Laboratorio de Electrónica Cuántica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires.

Asimismo, el jurado a decidido otorgar Menciones Especiales al Dr Nicolás Tognalli, autor de la tesis “Nanoestructuras metálicas para espectroscopía SERS de sistemas biomiméticos y de sensado”, desarrollada en el Laboratorio de Propiedades Ópticas – Instituto Balseiro – UN de Cuyo-CNEA y al Dr Daniel Minsky, autor de la tesis “Terapia por captura neutrónica con aceleradores” desarrollada en el Centro Atómico Constituyentes-CNEA.

El jurado estuvo integrado por el Dr. Raúl Bolmaro, el Dr.Jorge Feugeas, el Dr. Guillermo Kaufmann y el Dr.Jorge Malarría. Y el coordinador de esta edición del Premio, fue el Dr. Oscar de Sanctis.

Fuente:
AFA: Premio Giambiagi 2010

De Córdoba al Mar Negro: Relatos de una aventura científica

El más que excelente blog argentino Historia de la astronomía, de Santiago Paolantonio y Edgardo Minniti publica un informe histórico - científico extraordinario que trata sobre una expedición científica argentina realizada en 1914, para la observación y estudio del eclipse total de Sol ocurrido el 21 de agosto de ese año. Una mezcla imperdible de túnel del tiempo y lección en el aula. Así comienza el texto:

"De Córdoba al Mar Negro
Relatos de una aventura científica

El eclipse total de Sol ocurrido el 21 de agosto de 1914, fue visible en el círculo ártico al norte de América, Noruega, los Países Bálticos, Rusia y Medio Oriente.

La oportunidad fue aprovechada por el Dr. Charles Dillon Perrine, director del Observatorio Nacional Argentino, para organizar una expedición destinada a su observación y realizar un nuevo intento de probar la entonces novísima teoría de la relatividad de Einstein.

La comisión, constituida por Perrine y el mecánico James O. Mulvey, se estableció en Feodosia [también Teodosia o Feodosiya], ubicada en Crimea, a las orillas del Mar Negro.

Si bien no se lograron los objetivos propuestos, por encontrarse el cielo con nubes al momento de la totalidad, esta iniciativa merece ser recordada y rescatada del olvido.

A su regreso, el Dr. Perrine describió con detalle lo ocurrido en la expedición, la que se convirtió en una verdadera odisea, por la lejanía del lugar elegido y los numerosos inconvenientes que debieron superarse, principalmente a consecuencia del inicio de la Gran Guerra."

Se puede leer el texto completo en:
De Córdoba al Mar Negro. Relatos de una aventura científica

XVII Congreso Argentino de Físicoquímica y Química Inorgánica

El XVII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica de la Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica (aaifq), auspiciado por la Facultad de Ciencias Químicas y la Universidad Nacional de Córdoba, se realizará en el Pabellón Argentina de la Ciudad Universitaria, en la ciudad de Córdoba, entre el 3 y el 6 de mayo de 2011. Las instalaciones centrales del Pabellón Argentina permitirán, además de la realización de conferencias plenarias e invitadas y sesiones orales simultáneas, la exposición de la totalidad de los posters durante los cuatro días del congreso.

Este congreso tendrá un eje temático principal consistente en situar a la Fisicoquímica como punto de encuentro de la Física, la Química y la Biología, que proporcionará el marco conceptual de las presentaciones orales.

El vínculo interdisciplinario propuesto es un escenario complejo pero altamente positivo y propicio para la discusión conjunta de sistemas en estudio, problemáticas, proyecciones novedosas y temas de interés común, incorporando aspectos esenciales de la Física, Química y la Biología.

En esta oportunidad, se promoverá la organización de Talleres satélites específicos, dentro del eje temático establecido, previos y posteriores al congreso, propiciando incentivar un ambiente más reducido, con alto valor académico como foro de discusión en áreas o temas novedosos específicos.

Fuente:
XVII Congreso Argentino de Físicoquímica y Química Inorgánica

Convocatoria al Premio Másperi 2010

La Asociación Física Argentina (AFA) informa en su sitio que se encuentra abierta, hasta el 15 de Septiembre de 2010 la convocatoria al Premio Luis Másperi 2010. Dicha distinción premiará el mejor trabajo presentado en forma de poster por estudiantes de Licenciatura en Física o por Licenciados en Física recién recibidos durante la 95a Reunión Nacional de Física (Malargüe, Mendoza, del 28 de Septiembre al 1 de Octubre de 2010).

Este año dicho premio es auspiciado y financiado totalmente por la Asociación de Ex Alumnos del Instituto Balseiro (AEIB, www.aeib.org.ar).

Cierre de la presentación: 15 de Septiembre de 2010

Contacto e inscripción: secretara@fisica.org.ar

Bases del concurso: http://www.fisica.org.ar/?page_id=622

Fuente de la noticia:
AFA: Convocatoria a Premio Másperi 2010

martes, 17 de agosto de 2010

Suplemento Futuro de Página 12

Ya está en línea Futuro, el excelente suplemento semanal de ciencia del diario Página 12, del sábado 14 de agosto de 2010. Este es el contenido de esta edición:

La teoría de cuerdas: el pollito esférico
ENTREVISTA CON EL FISICO ARGENTINO JUAN MARTIN MALDACENA
En una entrevista exclusiva para Futuro, el físico Juan Martín Maldacena habla sobre su famosa Conjetura y defiende el uso de la teoría de cuerdas para conocer mejor el Universo.
Por Jordana Dorfman

LOS 50 AÑOS DEL LASER: UNA REVOLUCION TECNOLOGICA
El día en que amplificaron la luz
Por Jorge Forno

LA IMAGEN DE LA SEMANA
¡Ojo!

Agenda científica

lunes, 16 de agosto de 2010

Astrónomos aficionados descubren la primera nova que emite rayos gamma de alta energía

Crédito: Colaboración NASA/DOE/Fermi LAT.

En la madrugada del 11 de marzo de 2010, dos astrónomos aficionados en Japón (Koichi Nishiyama y Kabashima Fujio en Miyaki-cho, prefectura de Saga) hicieron un descubrimiento asombroso: fotografiaron un dramático cambio en el brillo de una estrella en la constelación del Cisne, una estrella binaria variable llamada V407 Cyg brillando con enorme intensidad. Este brillo, llamado nova, sucede cada vez que la componente gigante roja de V407 Cyg deposita suficiente hidrógeno sobre la superficie de su compañera, una "brasa" muerta de una estrella de tipo solar llamada enana blanca.

Cuando una cantidad suficiente de hidrógeno se acumula en la superficie de la enana blanca, se convierte a He (helio), en un instante, produciendo tanta energía en un instante como la que el sol emite en 10 siglos. Las explosiones nova se conocen desde hace siglos y son entendidas hace unas décadas.

Pero todavía tienen algunas sorpresas bajo la manga, como se muestra arriba. La imagen en falso color de arriba es una imagen de rayos gamma del telescopio Fermi de Gran Área (LAT), mostrando el cielo alrededor de V407 Cyg. La imagen de la izquierda fue obtenida por el LAT justo antes de la explosión de nova. Aparte de unos pocos púlsares conocidos de rayos gamma, no hay fuente detectables cerca de V407 Cyg. Pero después de la explosión de nova, la emisión de rayos gamma de V407 Cyg se detectó claramente por el LAT, la primera vez que una emisión de rayos gamma de alta energía se desprende de una nova.

Un documento que detalla el descubrimiento aparece en la edición del 13 de agosto de la revista Science.

El equipo de astrónomos aficionados transmitió el descubrimiento de la nova a Hiroyuki Maehara en la Universidad de Kyoto, que notificó a los astrónomos de todo el mundo para realizar observaciones de seguimiento. Antes de que este aviso se hiciera ampliamente disponible, la explosión se informó de forma independiente por tres aficionados japoneces: Tadashi Kojima, Tsumagoi-mura Agatsuma-gun, prefectura de Gunma; Kazuo Sakaniwa, Higashichikuma-gun, prefectura de Nagano; and Akihiko Tago, Tsuyama-shi, prefectura de Okayama.

El 13 de marzo, Davide Donato del Goddard, un científico que supervisa la descarga de datos diarios de las fuentes de potencial interés, estaba en acto de servicio para el LAT cuando se dio cuenta de una detección significativa en Cygnus. Pero la vinculación de esta fuente a la nova tomaría varios días, en parte porque los miembros clave del equipo de Fermi se encontraban en París para una reunión de la colaboración científica LAT.

"Esta región está cerca del plano galáctico, el cual tiene juntos muchos tipos de fuentes de rayos gamma, pulsares, remanentes de supernovas, y otras en nuestra propia galaxia, además de las galaxias activas más allá de ellos", dijo Donato. "Si la nova hubiera ocurrido en otros lugares en el cielo, su descubrimiento hubiera sido más fácil."

El equipo de LAT comenzó un esfuerzo concertado para identificar la fuente misteriosa en los días siguientes. El 17 de marzo, los investigadores decidieron obtener una observación "objetivo de oportunidad" utilizando el satélite Swift de la NASA, sólo para descubrir que Swift ya estaba observando el mismo punto.

"En ese momento, sabía que Swift estaba apuntando a V407 Cyg, pero yo no sabía por qué", dijo Teddy Cheung, un astrofísico del Laboratorio de Investigación Naval (NRL) en Washington, DC, y autor principal del estudio. Examinando los datos de Swift, Cheung no veía más fuentes de rayos X que podrían explicar lo que LAT Fermi estaba viendo.

V407 Cyg tenía que ser.

Media hora más tarde, Cheung aprendido de otros miembros del equipo de LAT que el sistema había sido objeto de una explosión de nova, que fue la razón que había disparado las observaciones de Swift. "Cuando miramos más de cerca, encontramos que el LAT había detectado los rayos gamma al mismo tiempo que el descubrimiento de la nova", dijo.

V407 Cyg se encuentra a 9.000 años luz de distancia. El sistema es llamado una binaria simbiótica que contiene unaenana blanca compacta y una estrella gigante roja alrededor de 500 veces el tamaño del sol.

"La gigante roja está tan hinchada que su atmósfera externa escapa hacia el espacio", dijo Adam Hill, en la Universidad Joseph Fourier en Grenoble, Francia. El fenómeno es similar al del viento solar producido por el sol, pero el flujo es mucho más fuerte. "Cada década, la gigante roja arroja suficiente hidrógeno para igualar la masa de la Tierra", agregó.

La enana blanca intercepta y captura algo de este gas, que acumula en su superficie. A medida que se apila el gas durante décadas a siglos, con el tiempo se convierte en suficientemente caliente y denso como para fusionarse y convertirse en helio. Este proceso de producción de energía provoca una reacción fuera de control que hace explotar el gas acumulado.

La enana blanca en sí, sin embargo, permanece intacta.

La explosión creó un depósito denso y caliente en expansión llamado frente de choque, compuesto de partículas de alta velocidad, gas ionizado y campos magnéticos. De acuerdo con un espectro tempranamente obtenido por Christian Buil en el Observatorio Castanet Tolosan, Francia, la onda de choque de la nova se expande a 7 millones de kilómetros por hora, o casi un 1 por ciento la velocidad de la luz.

Los campos magnéticos atrapan partículas dentro de la cáscara y las azotan hasta tremendas energías. Antes de que pudieran escapar, las partículas habían llegado a velocidades cercanas a la velocidad de la luz. Los científicos suponen por ahora que los rayos gamma de alta energía se producen cuando las partículas cargadas, aceleradas por la onda expansiva de la nova, se mueven a millones de kilómetros por hora, chocando con el lento movimiento del viento de la gigante roja. La desaceleración repentina de estas partículas subatómicas en movimiento rápido contra el viento de la gigante roja debe causar la emisión de radiación de rayos gamma.

"Sabemos que los remanentes de las mucho más potentes explosiones de supernovas pueden atrapar y acelerar las partículas de este tipo, pero nadie sospechaba que los campos magnéticos en las novas eran suficientemente fuertes para hacerlo así", dijo Soebur Razzaque del NRL.

Los restos supernovas duran 100.000 años y afectan a las regiones del espacio de miles de años-luz de diámetro.

Kent Wood, del NRL compara los estudios astronómicos de los restos de supernovas buscando en las imágenes estáticas en un álbum de fotos. "Necesitan miles de años los remanentes de supernova para evolucionar, pero con esta nova hemos visto el mismo tipo de cambios en pocos días", dijo. "Hemos pasado de un álbum de fotos a una película de lapso de tiempo."



Fuente:
Gamma Nova

domingo, 15 de agosto de 2010

El día que empezó el enigma de los neutrinos solares

Los experimentos de Ray Davis en una mina de oro lo llevaron a resolver el enigma de los neutrinos solares y ganar en 2002 el Premio Nobel de Física

Bitácora cortesía de Ray Davis en Symmetry Magazine.

En las profundidades de la mina de oro Homestake, en Lead, Dakota del Sur, durante la década de 1970, Ray Davis controlaba un tanque de 100.000 litros de percloroetileno, un químico de limpieza en seco rico en cloro. El experimento fue diseñado para detectar los neutrinos solares, utilizando la teoría de que un neutrino entrante produce argón radiactivo mediante la interacción con un núcleo de cloro.

Davis tuvo éxito, pero sólo detectó un tercio de la cantidad esperada. Este enigma de los "neutrinos solares" inspiró una serie de experimentos que finalmente confirmaron el cambio de sabores de los neutrinos. Por su trabajo, Davis ganó en 2002 el Premio Nobel de Física.

En la imagen se muestra una página de su cuaderno referida a una pieza de ese trabajo. Davis analiza los coches "tanque" -tanques de 500 galones montados en carros de ferrocarril- utilizados para medir la tasa de producción de un tipo de partícula de fondo, los neutrones, a diferentes profundidades de la mina. Los tanques (él esbozó uno en la parte inferior izquierda) contenían una solución de nitrato de calcio, un fertilizante común. Los resultados ayudaron a Davis determinar el fondo de rayos cósmicos en el tanque de 100.000 galones.



Información relacionada:
Historia breve del descubrimiento de las oscilaciones de neutrinos

Fuente:
logbook: solar neutrinos (Laura Mgrdichian, Laboratorio Nacional de Brookhaven)

La ciencia con humor: Los riesgos del tiro parabólico


Más humor sobre ciencia en: La ciencia con humor

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