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Posible evidencia de otros universos

Astrónomos dirigidos por el físico matemático Sir Roger Penrose, Emeritus Rouse Ball profesor de Matemáticas en el Instituto de Matemáticas de la Universidad de Oxford y Vahe Gurzadyan de la Universidad Estatal de Yerevan en Armenia han encontrado la primera evidencia de que nuestro universo fue “golpeado” en colisiones con otros universos, basados en datos de la radiación de fondo de microondas (CMB) adquiridos por el telescopio espacial Planck.

El mes pasado, se anunció que se había encontrado patrones circulares concéntricos en el CMB, sugiriendo que no hubo un Big Bang sino muchos de ellos, como si viviéramos en un universo cíclico en el que al final de un “eón” el universo desencadena otro Big Bang que comienza con otro eón, repitiéndose este proceso indefinidamente. https://quantitos.wordpress.com/2010/12/02/%C2%BFmas-de-un-big-bang/

Ahora, otro grupo expreso que han encontrado algo más en el eco del Big Bang: evidencia de un modelo inflacionario en el que el universo que vemos no es más que una burbuja entre burbujas infinitas u otros universos donde las leyes de la física puede ser radicalmente diferentes a la nuestra. Estas burbujas, probablemente tuvieron un pasado violento, empujándose entre sí y dejando “moretones cósmicos”, donde se tocaron. Si es así, estos golpes deben ser visibles en el CMB.

Stephen Feeney del University College de Londres y sus colegas informaron que han observado evidencia tentativa de cuatro golpes en forma de patrones circulares, lo que implica que nuestro universo se estrelló contra otras burbujas al menos cuatro veces en el pasado. Sin embargo los escépticos creen que estos “círculos” en el WMAP podría ser una ilusión. Feeney, de hecho, reconoce que “es bastante fácil confundir propiedades estadísticamente poco probables en un conjunto de datos grandes, como el CMB”.

En las últimas semanas, varios científicos han confirmado lo que encontró Pernose, mientras otros no han encontrado evidencia de ello. Solo falta esperar nuevos datos recolectados por el telescopio espacial Planck que está actualmente explorando la radiación de fondo de microondas y que confirmarían las nuevas teorías o refutarían los resultados.

Más información sobre múltiples universos: http://es.wikipedia.org/wiki/Multiverso

 

Posible señales de colisiones con otras burbuja en el CMB.

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Partícula X explica la materia oscura y la antimateria

Una partícula hipotética y nueva podría resolver dos misterios cósmicos a la vez: de que está hecha la materia oscura, y por qué no hay suficiente materia para que podamos existir en absoluto.

Los cosmólogos piensan que la misma cantidad de materia y antimateria deberían haberse creado en el Big Bang, y las partículas y antipartículas de inmediato comenzaron a chocar y extinguirse unas con las otras. Pero el hecho de que las estrellas y los planetas existan en la actualidad es la prueba de que eso no fue lo que pasó. “Si la materia y la antimateria se crearon en la misma cantidad en el universo temprano, todos se habrían aniquilado [entre sí], tuvo que haber cierta asimetría que sobraba.” Expresó el físico teórico Sean Tulin del Instituto de Física de Canadá TRIUMF.

Junto con los físicos Hooman Davoudiasl del Brookhaven National Lab, David Morrissey de TRIUMF y Kris Sigurdson, de la Universidad de British Columbia. Tulin sugirió una manera de resolver el problema de la antimateria que falta: Ocultarla como materia oscura. “Si nuestra teoría es correcta, será capaz de mostrar lo que es la materia oscura”, dijo Tulin.

La mayor parte de lo que sabemos sobre la materia oscura es que es algo misterioso que conforma una cuarta parte de la densidad total del universo, pero que se niega a interactuar con la materia ordinaria. El candidato más popular para la materia oscura es una débil interacción teórica de partículas masivas, o WIMP, que se relaciona sólo con la fuerza nuclear débil y la gravedad. Se esperan que sean cerca de 100 veces más masivos que un protón, y que son su propia antipartícula – cuando dos WIMPs se encuentran en el espacio, se aniquilan entre sí.

La partícula teórica nueva “es completamente diferente de la idea del WIMP,” dijo Tulin. La partícula propuesta, llamado simplemente “X”, tiene una antipartícula separada llamada “anti-X.” Igual cantidad de X y anti-X -fueron creados en el Big Bang, y luego decayeron a partículas más ligeras. Cada X decayó en un neutrón o dos partículas de materia oscura, llamada Y y Φ. Y cada anti-X se convirtió en un anti-neutrón o alguna partícula de anti- materia obscura.

Pero la hipotética partícula X prefirió decaer en materia ordinaria en vez de la materia oscura, lo que se produjo más neutrones. Anti-X eligió decaer en anti-materia oscura. Después de que todas las partículas y anti-partículas que podrían encontrarse chocaron y se eliminaron el uno al otro, el universo se quedó con algunos neutrones extra y un número correspondiente de  partículas de anti-materia oscura.

Sin embargo en el nuevo modelo, debe haber el mismo número absoluto de partículas regulares de materia y partículas de materia oscura después de que todas las partículas que pudieron haberse destruido lo hayan hecho. Si las partículas de materia oscura tienen una masa entre dos y tres veces la masa del protón, entonces el universo termina con cinco veces más materia oscura que materia ordinaria, pero en esencia es la misma cantidad.

Las evidencias de esta nueva forma de materia oscura podrían ser detectadas por los experimentos existentes. “Es una idea muy novedosa”, dijo el físico en astropartículas Subir Sarkar de la Universidad de Oxford, que ha sugerido la detección de formas diferentes de materia oscura mediante la observación de su acumulación en el Sol.

 

Sugieren resolver el problema de la antimateria que falta ocultándola como materia oscura.

Dentro de 3,700 millones de años…

El universo empezó en un evento llamado Big Bang hace unos 13 mil millones de años y se ha expandido desde entonces y lo hará por siempre, creando un universo infinito y eterno. Sin embargo un  grupo de físicos se rebelan contra esta idea.

Explican que un universo infinitamente en expansión no puede ser, debido a que las leyes de la física no funcionan en un cosmos infinito. Para que estas leyes tengan algún sentido, el universo debe terminar, indican Rafael Bousso y colaboradores de la Universidad de California, Berkeley. Y han calculado cuando será más probable que ocurra.

Su argumento simple y a la vez poderoso es sorprendente. Si el universo es eterno, entonces cualquier evento que puede suceder, sucederá, no importa cuán improbable sea. De hecho, este evento va a pasar un número infinito de veces. Sin embargo esto lleva a un problema. Cuando hay un número infinito de casos de todas las observaciones posibles, se hace imposible determinar las probabilidades que ocurra cualquiera de esos eventos. Y cuando esto sucede, las leyes de la física simplemente no se aplican, dejan de funcionar. “Esto se conoce como el “problema de la medida” de la inflación eterna”, dicen Bousso y compañeros.

La única manera de salir de este dilema es la hipótesis de algún tipo de catástrofe que ponga fin al universo. Entonces todas las probabilidades tendrían de nuevo sentido y las leyes de la física podrían recuperar su poder. Mencionan que hay una probabilidad del 50% que el universo terminará en los próximos 3,700 millones años. Lo cual en escala cósmica no es tanto, ya que esto significa que el fin del tiempo es probable que ocurra en el curso de la vida de la Tierra y el Sol.

Ellos no saben qué tipo de catástrofe será el responsable del final de los tiempos, pero sí aseguran que no lo veremos venir. Si lo fuéramos a observar en cualquier otra parte del universo tendríamos que estar causalmente por delante de él, que es poco probable. Antes que podamos observar sus efectos, llegaría a nosotros.

Fin del universo/National Geographic

“Exo-Tierra” parte 2

Un equipo de cazadores de planetas liderado por astrónomos de la Universidad de California en Santa Cruz, y el Carnegie Institute de Washington han anunciado el descubrimiento de un planeta, orbitando una estrella a una distancia que lo sitúa en el centro de la “zona habitable o ricitos de oro”  donde el agua líquida podría existir en la superficie del planeta. De confirmarse, este sería el exoplaneta más parecido a la Tierra descubierto hasta ahora y con una gran posibilidad de albergar vida.

El descubrimiento consistió en dos nuevos planetas alrededor de la estrella enana roja Gliese 581 situada a 20 años luz de distancia de la Tierra en la constelación de Libra, lo cual se elevaría a seis, el número total de planetas conocidos alrededor de esta estrella, y lo convertiría en la mayor cantidad de estos cuerpos descubiertos hasta ahora en un sistema planetario diferente a nuestro propio sistema solar.

El planeta que llama la atención es Gliese 581g, con una masa de tres a cuatro veces mayor a la de la Tierra y un periodo orbital de poco menos de 37 días. Su masa indica que sea probablemente un planeta rocoso con una superficie definida y que su gravedad sería más o menos igual o ligeramente superior a la de la Tierra suficiente para mantener la atmósfera.

El planeta está sujeto a la estrella, lo que significa que un lado está siempre de cara a la estrella y con luz del día continuamente, mientras que el lado opuesto de la estrella está en una oscuridad perpetua. La zona más habitable en la superficie del planeta sería la línea entre la sombra y la luz (conocido como el “terminator”). Los investigadores estiman que la temperatura media de la superficie del planeta está entre -31 a  -12 grados centígrados, disminuye hacia el lado oscuro y aumentando hacia el lado de la luz.

Dado el número relativamente pequeño de estrellas que han sido cuidadosamente supervisado por los cazadores de planetas, este descubrimiento ha llegado sorprendentemente pronto. “El hecho de que hemos sido capaces de detectar este planeta tan rápido nos indica que los planetas cercanos como este deben ser un proceso común”, dijo Steven Vogt, profesor de astronomía y astrofísica de la UC Santa Cruz. “Tuvimos planetas en ambos lados de la zona habitable – una muy caliente y otra muy fría – y ahora tenemos uno en el centro que es justo”

Los resultados se basan en 11 años de observaciones en el Observatorio W. M. Keck en Hawai. “Técnicas avanzadas en combinación con los tradicionales telescopios siguen liderando la revolución de exoplanetas”, menciono Paul Butler del Carnegie Institution. “Nuestra capacidad de encontrar mundos potencialmente habitables es ahora limitado sólo por el tiempo de nuestros telescopios.”

Hay que recordar que hace poco se descubrió un sistema solar parecido al nuestro, y todo indica que noticias como esta serán cada vez más comunes.

Nuevo sistema solar descubierto

Gliese 581/Lynette Cook

¿Nueva fuerza descubierta?

Investigadores informan que la sonda Pioneer 10, quien tomo imágenes detalladas de Júpiter y Saturno antes de abandonar nuestro sistema solar en 1983, está siendo jalada con dirección al Sol por una fuerza desconocida. El efecto no muestra señales de debilitarse cuando la nave entra cada vez más al espacio más profundo, y los científicos están considerando la posibilidad de que la sonda ha revelado una nueva fuerza de la naturaleza.

El doctor Philip Laing, de la Corporación Aeroespacial de California y miembro del equipo para la investigación del seguimiento de la sonda, indico: “Hemos examinado todos los mecanismos y teorías que podamos pensar y hasta ahora nada encaja. Si el efecto es real, tendrá un gran impacto en la cosmología y en la navegación espacial.”

La velocidad del Pioneer 10 y Pioneer 11 está siendo cambiada alrededor de 6 mph por siglo – un efecto apenas perceptible ya que es 10 mil millones de veces más débil que la gravedad.  El equipo expresa que las teorías actuales no explican por qué la fuerza se mantiene constante: todas las fuerzas más plausibles, la de gravedad o el efecto de la radiación solar disminuyen rápidamente con la distancia. También ha sido eliminada la posibilidad de que las dos sondas están siendo afectadas por la atracción gravitatoria de planetas desconocidos que se encuentren más allá del sistema solar.

Y al parecer esa misma fuerza también está afectando a Galileo y Ulises, otras dos sondas espaciales que siguen en el sistema solar por lo que se descartaría la posibilidad de peculiaridades o fallos en las Pioneers.

El Dr. Duncan Steel, un científico espacial de la Universidad de Salford, expreso que incluso una fuerza tan débil podría tener efectos muy importantes en una escala cósmica. “Puede modificar el número de cometas que vienen hacia nosotros durante millones de años, lo que tendría consecuencias para la vida en la Tierra. Además, se plantea la cuestión de si sabemos lo suficiente acerca de la ley de la gravedad.”

Trayectoria de las sondas Pioneer 10 y Pioneer 11/NASA

Mapa logarítmico del universo

Mapa logarítmico donde se muestran los más recientes descubrimientos desde los objetos del Cinturón de Kuiper hasta las galaxias y quásares.

Mapa del universo

http://www.astro.princeton.edu/universe/all100.gif

Explicación

http://www.astro.princeton.edu/universe/ms.pdf

http://www.astro.princeton.edu/universe/

Una visita al Sol

La NASA ha comenzado el desarrollo de una misión para visitar y estudiar el Sol más cerca que nunca. El proyecto llamado Solar Probe Plus, está programado para ser lanzado a más tardar en 2018. A medida que la nave se aproxime al Sol, su escudo contra el calor compuesto de carbono deberá soportar temperaturas superiores a 1398 grados Celsius y enormes dosis de radiación. La nave espacial tendrá un acercamiento a la estrella permitiendo a los científicos entender y predecir mejor el entorno de la radiación para futuros exploradores espaciales.

La pequeña nave espacial no tripulada del tamaño de un coche caerá directamente en la atmósfera del Sol aproximadamente a unos seis millones de kilómetros de la superficie de este. Se explorará una región que ninguna otra nave espacial jamás lo ha hecho. La NASA ha seleccionado cinco investigaciones científicas que permitirá resolver los mayores misterios del Sol.

“Los experimentos seleccionados para la nave Solar Probe Plus son específicamente diseñados para resolver dos cuestiones fundamentales de la física solar – ¿Por qué la atmósfera externa del Sol es mucho más caliente que la superficie visible? y ¿Qué impulsa el viento solar que afecta a la Tierra y a nuestro Sistema Solar?” dice Dick Fisher, director de la NASA’s Heliophysics Division. “Hemos estado luchando con estas preguntas durante décadas y esta misión debe proporcionar las respuestas.”

La NASA invito a los investigadores en 2009 para presentar sus propuestas. Trece fueron revisados por un panel de científicos de la NASA y también del exterior. El monto total en dólares para las cinco investigaciones seleccionadas es de aproximadamente $ 180 millones que cubrirán el análisis preliminar, diseño, desarrollo y pruebas.

Entre las propuestas seleccionadas se encuentra contar las partículas más abundantes en el viento solar (electrones, protones e iones de helio) y medir sus propiedades. Un telescopio que hará imágenes en 3-D de la corona solar y del viento solar. También se harán mediciones directas de los campos eléctricos y magnéticos, las emisiones de radio y ondas de choque que pasan a través del plasma atmosférico del Sol, entre otros.

“Este proyecto permite que el ingenio de la humanidad pueda llegar a donde ninguna nave espacial ha ido antes”, dice Lika Guhathakurta, del programa científico Solar Probe Plus con sede en Washington. “Por primera vez, vamos a ser capaces de tocar, saborear y oler nuestro Sol.”

Imagen del Sol/NASA


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