Tag Archives: Cosmologia

Determinan una propiedad de la materia tras el Big Bang

Una colaboración internacional donde participan físicos de la Universidade de Santiago de Compostela ha publicado recientemente en Physical Review C la medición más precisa hasta la fecha de una propiedad clave del plasma de quarks y gluones, el estado de la materia que dominó el Universo justo después del Big Bang. Este resultado revela la estructura microscópica de este fluido, un “líquido perfecto” desde el punto de vista de su comportamiento físico. Los resultados se obtuvieron mediante el análisis de datos de las colisiones entre núcleos pesados obtenidos en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN y el Relativistic Heavy-ion Collider (RHIC) en el Laboratorio de Brookhaven (EE.UU.).

ALICE-hirezf

La colaboración JET es un grupo de físicos teóricos formado principalmente por miembros de universidades de Estados Unidos donde participan varios miembros asociados, entre ellos Néstor Armesto y Carlos Salgado (Universidade de Santiago de Compostela). Su objetivo es extraer las propiedades del llamado plasma de quarks y gluones, el estado de la materia instantes después del Big Bang, cuando la temperatura y densidad eran tan altas que no permitían la formación de protones o neutrones, constituyentes del núcleo atómico.
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Científicos españoles analizan las posibilidades del LHC en 2015

El nuevo arranque del gran colisionador de hadrones del CERN durante el año que viene, los experimentos sobre neutrinos, el observatorio de rayos gamma CTA y la presencia de investigadores españoles en el laboratorio de física nuclear FAIR serán algunos de los temas que trataron los cerca de 200 investigadores que asisten en Sevilla a la reunión anual del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear. La divulgación científica y la transferencia tecnologica también estarán presentes en las jornadas.

Expertos españoles en la física del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), la investigación de la estructura nuclear y los experimentos para descubrir el 95% del universo ‘invisible’ se reúnen la semana próxima en Sevilla en las VI Jornadas del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN). Este congreso, que se celebra por primera vez en la capital hispalense, congrega a 200 investigadores en estos ámbitos de la física, que discutirán sobre los principales avances en sus respectivos campos.

Entre los principales temas a tratar está el programa de investigación previsto para el LHC, el mayor acelerador de partículas del mundo operado por el CERN, que se vuelve a poner en marcha a principios de 2015 tras una larga parada de mantenimiento. Después de descubrir el bosón de Higgs en 2012 con solo dos años de funcionamiento, aparecen nuevos retos como la búsqueda de la supersimetría o la detección de materia oscura. Doscientos investigadores y técnicos españoles participan en el LHC y sus experimentos, con el apoyo del CPAN.
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Los ecos del Big Bang medidos por BICEP2 podrian ser, por ahora, polvo galáctico

Los últimos datos publicados por el equipo de la misión Planck indican que parte o toda de la señal de los modos de polarización observados por BICEP2 tendrían su origen en el polvo galáctico y no tendría un origen cosmológico.

Presencia de polvo en el cielo según la misión Planck. El recuadro de la derecha incida la región observada por BICEP2. Fuente: Misión Planck.

 El anuncio de la primera evidencia sobre la inflación cósmica y las ondas gravitatorias cuánticas que surgieron tras el Big Bang ha sido valorada por los científicos como uno de los grandes descubrimientos del siglo, un hallazgo extraordinario equiparable al del famoso bosón de Higgs.  Sinc ha hablado con algunos de estos expertos para entender mejor el alcance del descubrimiento y saber cuándo se podría confirmar. Todas las miradas están puestas en los resultados del satélite Planck. Licencia : Creative Commons

En marzo pasado se anunció la detección de modos-B de polarización cosmológicos en el fondo cósmico de microondas por parte del equipo de BICEP2 (ver referencias al final). Era la primera prueba de la presencia de ondas gravitatorias generadas por la inflación cósmica que se dio al comienzo del Big Bang.
El resultado estaba respaldado por 7 sigmas de significación estadística, 2 por encima de lo necesario para calificarse como descubrimiento. Parecía que estos y los chicos de la inflación estaban a las puertas del premio Nobel.
Sin embargo, en ciencia hay que ser cautos y esperar la confirmación de un resultado por parte de otros experimentos. Esta semana se han publicado datos de la misión Planck que menoscaban los resultados de BICEP2. Al parecer, la región del cielo observada por BICEP2 no está tan libre de polvo galáctico como se creía y parte o todos los modos de polarización observados no serían de origen cosmológico, sino que se producirían en nuestra propia galaxia.
Los investigadores de BICEP2 usaron los datos de polvo galáctico que había en el momento, parte de ellos procedentes precisamente de la misión Planck, para restar el efecto. Además apuntaban a una zona del cielo que estaba bastante libre de ese polvo. Eliminando la contribución de ese polvo (y de la radiación sincrotrón) obtuvieron el resultado que más tarde salió publicado.

History of the Universe http://bicepkeck.org/visuals.html The bottom part of this illustration shows the scale of the universe versus time. Specific events are shown such as the formation of neutral Hydrogen at 380 000 years after the big bang. Prior to this time, the constant interaction between matter (electrons) and light (photons) made the universe opaque. After this time, the photons we now call the CMB started streaming freely. The fluctuations (differences from place to place) in the matter distribution left their imprint on the CMB photons. The density waves appear as temperature and "E-mode" polarization. The gravitational waves leave a characteristic signature in the CMB polarization: the "B-modes". Both density and gravitational waves come from quantum fluctuations which have been magnified by inflation to be present at the time when the CMB photons were emitted. National Science Foundation (NASA, JPL, Keck Foundation, Moore Foundation, related) - Funded BICEP2 Program http://bicepkeck.org/faq.html Date 18 March 2014, 12:25:47 Source  http://bicepkeck.org/media/History-of-the-Universe-BICEP2.jpg

Sin embargo, al parecer, hay más polvo del que se asumió. La señal del polvo galáctico es simplemente más significativa y más complicada de lo que los cosmólogos creían. Aún no se sabe si la señal observada procede del polvo en un 50%, en un 75% o en un 100%. Si fiera un 50% la señal cosmológica sólo se mantendría con 3 sigmas de significación estadística.

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CERN prepares its long-term future

CERN-FCC

Geneva, 6 February 2014. Particle physics takes the long-term view. Originally conceived in the 1980s, the LHC took another 25 years to come into being. This accelerator, which is unlike any other, is just at the start of a programme which is expected to run for another 20 years. Even now, as consolidation work aimed at a restart in 2015 continues, detailed plans are being hatched for a large-scale upgrade to increase luminosity and thereby exploit the LHC to its full potential. The HL (High Luminosity) LHC is CERN1’s number-one priority and will increase the number of collisions accumulated in the experiments by a factor of ten from 2024 onwards.

Even though the LHC programme is already well defined for the next two decades, the time has come to look even further ahead, so CERN is now initiating an exploratory study for a future long-term project centred on a new-generation circular collider with a circumference of 80 to 100 kilometres. A worthy successor to the LHC, whose collision energies will reach 14 TeV, such an accelerator would allow particle physicists to push back the boundaries of knowledge even further. The Future Circular Colliders (FCC) programme will focus especially on studies for a hadron collider, similar to the LHC, capable of reaching unprecedented energies in the region of 100 TeV.

The FCC study will be a global venture for particle physics and stems from the recommendation in the European Strategy for Particle Physics, published in May 2013, that a feasibility study be conducted on future fundamental research projects at CERN. It will be conducted over the coming five years and starts with an international kick-off meeting at the University of Geneva from 12 to 15 February.

The FCC will thus run in parallel with another study that has already been under way for a number of years, the Compact Linear Collider, or “CLIC”, another option for a future accelerator at CERN.  The aim of the CLIC study is to investigate the potential of a linear collider based on a novel accelerating technology.

“We still know very little about the Higgs boson, and our search for dark matter and supersymmetry continues. The forthcoming results from the LHC will be crucial in showing us which research paths to follow in the future and what will be the most suitable type of accelerator to answer the new questions that will soon be asked,” says Sergio Bertolucci, Director for Research and Computing at CERN.

“We need to sow the seeds of tomorrow’s technologies today, so that we are ready to take decisions in a few years’ time,” adds CERN’s Director for Accelerators and Technology, Frédérick Bordry.

The goal of the two studies is to examine the feasibility of the various possible machines, to evaluate their costs and to produce a conceptual design report for the FCC and elaborate on the one already produced for CLIC in time for the next European Strategy update around 2018/2019.

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Calendario de reinicio del LHC

El Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), el mayor y más potente acelerador de partículas del mundo, ha empezado a prepararse para su segundo periodo de funcionamiento de tres años. El enfriamiento de la enorme máquina ya ha empezado como preparación para comenzar la investigación a principios de 2015, tras una larga parda técnica para preparar el acelerador para funcionar a casi el doble de energía del periodo anterior.

La última interconexión entre los imanes superconductores del LHC se cerró el 18 de junio de 2014, y uno de los ocho sectores de la máquina ya ha sido enfriado hasta la temperatura de operación. El sistema de aceleradores que proporciona los haces de partículas al LHC está actualmente poniéndose en marcha, con haces en el acelerador Protón Sincrotrón (PS) desde el pasado miércoles por primera vez desde 2012.

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Dudas sobre el descubrimiento del eco del Big Bang

Hace un par de meses los científicos del telescopio BICEP2 anunciaron la primera evidencia sobre las ondas gravitatorias del comienzo del universo, pero sus datos se podrían basar en una mala interpretación de un mapa del satélite Planck que les sirvió de referencia. El rumor se extiende rápidamente por internet, aunque el equipo descubridor defiende su trabajo.
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Los ‘remolinos’ de la controversia, que, según algunos rumores, podrían estar afectados por señales de nuestra propia galaxia. / BICEP2-Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Cuando el pasado mes de marzo los investigadores que trabajan con el radiotelescopio BICEP2 en el Polo Sur informaron de la observación de unos ‘remolinos’ o señales de polarización relacionadas con las ondas gravitacionales de los inicios del Big Bang, el hallazgo se valoró como uno de los grandes descubrimientos cosmológicos de la década.

Sin embargo, ahora parece que han surgido discrepancias sobre los datos. Al menos así lo aseguran en internet algunos expertos, como Adam Falkowski, del Laboratorio de Física Teórica de Orsay (Francia) y autor delblog Résonaances, donde plantea sus dudas. La revista Science se hace eco esta semana de la polémica.

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Ecos del BIG BANG

Einstein ya predijo que las ondas gravitacionales, una especie de ondas en el espacio-tiempo – tenían que existir. Los descubrimientos en el Polo Sur parecen confirmar su teoría. El anuncio tuvo lugar meses antes de la publicación en otoño de los datos de polarización del satélite Planck de la Agencia Espacial Europea. Tanto BICEP2 como Planck estudiaron la radiación reliquia del Big Bang conocida como fondo cósmico de microondas…

ESA Euronews: Echoes from the Big Bang
Released 23/05/2014
Length 00:08:36
Language English, French, German, Italian, Spanish, Portugese, Greek, Hungarian
Footage Type Documentary
Copyright ESA / Euronews
Description
Scientists are getting closer than ever to understanding the origins of the Universe. For the first time, they have glimpsed behind the veil that covers the ‘Big Bang’ with the announcement that the Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarisation – BICEP2 – experiment at the South Pole had spotted the footprints of something called primordial gravitational waves. These waves may be a sign that a theory known as cosmic inflation can be confirmed. For those studying the Big Bang – the beginning of the Universe – this is big news.

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