Tag Archives: Universo

LHCb observa dos nuevas partículas bariónicas

La colaboración del experimento LHCb del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN anunció hoy el descubrimiento de dos nuevas partículas de la familia bariónica, las formadas por quarks. Las partículas, conocidas como Xi_b’- y Xi_b*-, fueron predichas por el modelo de quarks, pero no habían sido vistas hasta ahora. Una partícula similar, Xi_b*0, fue encontrada en 2012 por el experimento CMS. La colaboración LHCb ha enviado un artículo informando del hallazgo a la revista Physical Review Letters.

Al igual que los protones que acelera el LHC, las nuevas partículas son bariones hechos de tres quarks y unidos por la fuerza nuclear fuerte (una de las cuatro interacciones fundamentales en la naturaleza). Sin embargo, los tipos de quarks son diferentes: las nuevas partículas Xib contienen ambas un quark belleza (b), un extraño (s) y uno abajo (d), mientras que el protón está formado por dos quarks arriba (u) y un abajo (d). Debido a la masa de los quarks b, estas partículas son seis veces más masivas que un protón.

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Tormenta de rayos gamma en el agujero negro

Los telescopios MAGIC, en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en la isla de La Palma, han registrado las llamaradas de rayos gamma más rápidas vistas hasta la fecha, producidas en las cercanías de un agujero negro supermasivo. Los científicos explican este fenómeno mediante un mecanismo similar al que produce los relámpagos en una tormenta. Este resultado, con una importante participación española, aparece publicado hoy en la revista Science.

En la noche del 12 al 13 de Noviembre de 2012 los telescopios MAGIC de rayos gamma, en el Observatorio del Roque de los Muchachos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), se encontraban observando el cúmulo de galaxias de Perseo (situado a una distancia de unos 260 millones de años-luz), cuando detectaron este fenómeno insólito proveniente de una de las galaxias del cúmulo, conocida como IC310. Al igual que muchas otras galaxias, IC310 alberga en su centro un agujero negro supermasivo (varios cientos de millones de veces más pesado que el Sol) el cual, de forma esporádica, produce intensas llamaradas de rayos gamma. Lo que sorprendió a los científicos en esta ocasión fue la extrema brevedad de dichas llamaradas, con una duración de tan solo unos pocos minutos.

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¿Oscuro y vacío destino final?

Proponen un nuevo modelo de energía oscura que predice un Cosmos futuro aún más vacío y aburrido que lo que se asumía.

Simulación a gran escala del Universo en la que se ven los filamentos de materia oscura. Fuente: John Wise, Tom Abel, Ralf Kaehler, Universidad de Stanford.

La idea que tenían en el medioevo sobre el Universo era muy distinta de la que tenemos ahora. Incluso a principios del Siglo XX desconocían muchas cosas que conocemos nosotros en este nuevo siglo. Incluso el gran divulgador de la Astrofísica que fue Carl Sagan se murió sin saber de la existencia de la energía oscura, concepto que ha cambiado radicalmente la visión que tenemos sobre el Cosmos.

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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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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.
./b_over_b_rect.eps

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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¿Posible prueba sobre la materia oscura?

Encuentran un exceso de rayos gamma procedente del centro galáctico que atribuyen a la presencia de materia oscura.

At left is a map of gamma rays with energies between 1 and 3.16 GeV detected in the galactic center by Fermi's LAT; red indicates the greatest number. Prominent pulsars are labeled. Removing all known gamma-ray sources (right) reveals excess emission that may arise from dark matter annihilations. Image Credit: T. Linden, Univ. of Chicago

At left is a map of gamma rays with energies between 1 and 3.16 GeV detected in the galactic center by Fermi’s LAT; red indicates the greatest number. Prominent pulsars are labeled. Removing all known gamma-ray sources (right) reveals excess emission that may arise from dark matter annihilations.
Image Credit: T. Linden, Univ. of Chicago

El asunto de la materia oscura probablemente es uno de los más frustrantes de la ciencia moderna. Pese a las décadas transcurridas desde que se propuso su existencia, todavía no se ha conseguido detectar directamente esta esquiva materia. Aunque falsas alarmas ha habido unas cuantas.

 

Known dwarf spheroidal satellite galaxies of the Milky Way overlaid on a Hammer-Aitoff projection of a 4-year LAT counts map (E>1??GeV). The 15 dwarf galaxies included in the combined analysis are shown as filled circles, while additional dwarf galaxies are shown as open circles.

Known dwarf spheroidal satellite galaxies of the Milky Way overlaid on a Hammer-Aitoff projection of a 4-year LAT counts map (E>1??GeV). The 15 dwarf galaxies included in the combined analysis are shown as filled circles, while additional dwarf galaxies are shown as open circles.

La última propuesta parte, otra vez, de los datos tomados por el observatorio espacial Fermi. Según un grupo de científicos del Fermilab, del CfA, del MIT y de University of Chicago un supuesto exceso de energía en forma de rayos gamma registrada por Fermi y procedente del centro galáctico se puede explicar bien si por allí hay materia oscura. Han elaborado incluso un nuevo mapa de la zona.
La presencia de púlsares, la colisión de nubes de gas y otras posibles explicaciones no son suficientes según Dan Hooper y colaboradores para explicar el exceso de energía observado. Sin embargo, si se tiene en cuenta la aniquilación de partículas de materia oscura, entonces los datos encajan mejor.

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