Ciencia y tecnología. Estudio mexicano es portada de Science

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Estudio mexicano es portada de Science

Nota de El Universal.

El equipo del cosmólogo Miguel Ángel Aragón fue galardonado con el premio Desafío Internacional de Visualización en Ciencia e Ingeniería 2011

Una colorida composición que representa cómo emergen las estructuras del Universo realizada por un equipo de astrónomos, entre ellos el mexicano Miguel Ángel Aragón, ganó el premio Desafío Internacional de Visualización en Ciencia e Ingeniería 2011 y es portada hoy de la revista Science.

LA RED CÓSMICA Explora galaxias luminosas y rastrea materia oscura invisible que moldea una vasta red de vacíos, paredes, filamentos y racimos (Foto: Especial Science / AAAS)

El equipo compuesto por el astrónomo mexicano Miguel Ángel Aragón de la Universidad de Johns Hopkins en Baltimore,

Maryland; la chilena Julieta Aguilera, desarrolladora de Contenidos Audiovisuales en el planetario Adler de Chicago y el astrofísico Mark Subbarao, director de este departamento, ganaron en la categoría de afiche informativo.

"Estamos muy contentos, el premio mayor es el honor de estar en la revista en la portada", dijo Aragón al transmitir  la alegría del equipo, que durante meses ha trabajado en este proyecto.

"La Red Cósmica" explora galaxias luminosas y rastrea materia oscura invisible que moldea una vasta red de vacíos, paredes, filamentos y racimos.

Utilizando simulación con ordenador colocaron todos esos efectos emulando la estructura del Universo, incluida la materia oscura "que no se ve pero la sentimos a través de su gravedad, es como su fueran unos hilos muy tenues que conectan todo", explicó el astrónomo.

"Queríamos mostrar la complejidad estructura del Universo y su dinámica, porque la complejidad tiene mucho orden. Es como un rompecabezas en el que las piezas encajan perfectamente", dijo.

Aguilera destacó, por su parte, la importancia de visualizar aquello que es imposible a simple vista pero que forma parte de la experiencia humana.

El captar el sentido de algo tan abstracto a través de imágenes como ésta "es al mismo tiempo una sensación de humildad, de que somos muy pequeños, y a la vez, de que somos capaces de entenderlo, es algo precioso", dijo.

El próximo proyecto para el astrónomo mexicano es una extensa base de datos para construir una aplicación informática que permita poner a disposición de los astrónomos y más adelante para el público en general un mapa del Universo.

"Va a ser como un Google maps pero del Universo en el que en lugar de ciudades va a haber galaxias, en lugar de avenidas tendremos filamentos", dijo.

En un comunicado, Monica Bradford, editora ejecutiva de la revista Science, publicada por la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia, una organización sin ánimo de lucro, destacó que "el talento de los ganadores del premio es extraordinario".

"Estos ganadores comunican la ciencia en una manera que no sólo capta tu atención pero en varias instancias se esfuerza en explorar diferentes formas de resolver problemas científicos a través de sus variadas formas de arte", señaló.

La competencia internacional, actualmente en su noveno año, honra a los premiados quienes utilizan medios visuales para promover el entendimiento de la investigación científica.

Los criterios para juzgar las 212 participaciones de 33 países, incluyeron impacto visual, comunicación efectiva, frescura y originalidad.

Fuente: Estudio mexicano es portada de Science. El Universal

Leer comunicado (en inglés): Science AAAS

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Ciencia y tecnología. Exoplanetas del tamaño de la Tierra

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Primeros exoplanetas del tamaño de la Tierra

Diciembre 27, 2011: La misión Kepler, de la NASA, ha descubierto los primeros planetas del mismo tamaño que la Tierra, los cuales están en órbita alrededor de una estrella similar al Sol. Los planetas, llamados Kepler–20e y Kepler–20f, se encuentran ubicados demasiado cerca de su estrella como para estar en la llamada zona habitable, donde el agua líquida podría existir en la superficie del planeta. Estos son los exoplanetas más pequeños confirmados alrededor de una estrella como nuestro Sol.

El descubrimiento marca un logro importante en la búsqueda de planetas como la Tierra. Se cree que los nuevos planetas son rocosos. Kepler–20e es apenas un poco más pequeño que Venus; mide 0,87 veces el radio de la Tierra. Por su parte, Kepler–20f es algo más grande que la Tierra; mide 1,03 veces su radio. Ambos planetas se encuentran ubicados en un sistema que cuenta con cinco planetas, llamado Kepler–20, el cual se localiza aproximadamente a 1.000 años luz de distancia en la constelación de Lira.

Este diagrama compara conceptos artísticos de los primeros planetas del tamaño de la Tierra que fueron hallados en órbita alrededor de una estrella parecida al Sol, con algunos planetas de nuestro propio sistema solar, la Tierra y Venus. Crédito de la imagen: NASA/Ames/JPL–Caltech

Kepler–20e completa una órbita alrededor de su estrella huésped cada 6,1 días y Kepler–20f lo hace cada 19,6 días. Estos cortos períodos orbitales indican que se trata de mundos muy calientes e inhóspitos. Kepler–20f, con una temperatura de alrededor de 430°C (800°F), tiene condiciones similares a las de un día promedio en el planeta Mercurio. La temperatura superficial que impera en Kepler–20e, de más de 760°C (1.400°F), es suficiente para derretir el cristal.

"El objetivo primario de la misión Kepler es encontrar planetas del tamaño de la Tierra en la zona habitable", dijo Francois Fressin, del Centro Harvard–Smithsoniano de Astrofísica, en Cambridge, Massachusetts, quien es el autor principal de un nuevo estudio publicado en la revista de investigación Nature. 

"Este descubrimiento demuestra por primera vez que existen planetas del tamaño de la Tierra alrededor de otras estrellas, y que somos capaces de detectarlos".

El sistema Kepler–20 incluye a otros tres planetas que son más grandes que la Tierra pero más pequeños que Neptuno. Kepler–20b es el planeta más cercano a su estrella y la orbita cada 3,7 días; Kepler–20c es el tercer planeta y lo hace cada 10,9 días; y Kepler–20d es el quinto planeta y orbita su estrella cada 77,6 días. Si se colocaran estos cinco planetas en nuestro sistema solar, sus órbitas casi podrían caber en el interior de la órbita de Mercurio. La estrella huésped pertenece a la misma categoría, de tipo–G, que nuestro Sol, aunque es un poco más pequeña y fría.

El sistema tiene una disposición planetaria inesperada. En nuestro sistema solar, los mundos pequeños y rocosos orbitan cerca del Sol, mientras que los grandes y gaseosos se encuentran en órbitas más lejanas. En comparación, los planetas de Kepler–20 están organizados de una manera que alterna sus tamaños: grande, pequeño, grande, pequeño y grande.

"Los datos proporcionados por Kepler nos están enseñando que algunos sistemas planetarios tienen disposiciones de planetas muy diferentes a la que vemos en nuestro sistema solar", dijo Jack Lissauer, quien es un científico planetario y miembro del equipo científico de Kepler, en el Centro de Investigaciones Ames, de la NASA, en Moffet Field, California. "El análisis de los datos proporcionados por Kepler continúa mostrándonos la gran diversidad de planetas y sistemas planetarios que hay en nuestra galaxia".

Los científicos no están muy seguros de cómo es que evolucionó el sistema, pero no creen que los planetas se hayan formado en los sitios donde se encuentran actualmente. La teoría es que los planetas se originaron más lejos de su estrella y luego migraron hacia adentro, posiblemente ayudándose mediante interacciones con el material del disco a partir del cual nacieron. Esto permitió que los mundos mantuvieran un espaciamiento uniforme a pesar de sus tamaños alternantes.

El telescopio espacial Kepler detecta planetas y candidatos a ser considerados planetas midiendo las diminutas disminuciones del brillo de 150.000 estrellas, en busca de planetas que crucen (o transiten) por enfrente de sus estrellas huésped. El equipo científico de Kepler requiere al menos tres tránsitos para confirmar una señal y considerar que proviene de un planeta.

El 5 de diciembre, el equipo anunció el descubrimiento de Kepler–22b, un planeta en la zona habitable de su estrella huésped. Sin embargo, es probablemente demasiado grande para tener una superficie rocosa. Por otro lado, aunque Kepler–20e y Kepler–20f son del tamaño de la Tierra, se encuentran demasiado cerca de su estrella huésped como para tener agua líquida en la superficie.

"En este juego cósmico de escondidas, encontrar planetas que tengan justo el tamaño y la temperatura adecuados parece ser sólo una cuestión de tiempo", dijo Natalie Batalha, quien es la directora adjunta del equipo científico de Kepler, y profesora de astronomía y física en la Universidad Estatal de San José. "Estamos sentados en el borde de nuestros asientos, pues sabemos que los descubrimientos más esperados de Kepler están por llegar".

Para obtener más información acerca de la misión Kepler y para ver el comunicado de prensa digital, visite: http://www.nasa.gov/kepler (en idioma inglés).

Fuente: NASA Discovers First Earth-size Planets Beyond Our Solar System

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Ciencia y tecnología. Nacimiento de los primeros agujeros negros

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Cuando nacieron los agujeros negros

La mayoría de las galaxias en el universo, incluyendo nuestra propia Vía Láctea, albergan enormes agujeros negros que varían en masa desde alrededor de un millón a cerca de 10 mil millones de veces el tamaño de nuestro sol. Para encontrarlos, los astrónomos buscan la enorme cantidad de radiación emitida por el gas que cae en estos objetos durante el tiempo que el agujero negro se "activa", es decir, acreción de materia. Este gas "infall" en los agujeros negro se cree que es el medio por el cual los agujeros negros crecen.

Ahora, un equipo de astrónomos de la Universidad de Tel Aviv, entre ellos el profesor Hagai Netzer y su investigación de los estudiantes Benny Trakhtenbrot, han determinado que la era del crecimiento rápido de los primeros agujeros negros más masivo se produjo cuando el universo tenía sólo alrededor de 1.2 mil millones de años -no dos a cuatro mil millones años de edad, como se creía anteriormente- y están creciendo a un ritmo muy rápido.

La nueva investigación se basa en observaciones con algunos de los mayores telescopios terrestres en el mundo: "Gemini Norte" en la cima del Mauna Kea en Hawaii, y la "Matriz del Telescopio Muy Grande" en el Cerro Paranal en Chile. Los datos obtenidos con los avanzados instrumentos de estos telescopios muestran que los agujeros negros que se activaron cuando el universo tenía alrededor de 1.2 mil millones de años son aproximadamente diez veces más pequeños que los agujeros negros más masivos que se observan en los últimos tiempos.

Sin embargo, están creciendo mucho más rápido. La tasa de crecimiento medido permitió a los investigadores estimar lo que sucedió con estos objetos mucho antes, así como tiempos muy posteriores.

El equipo descubrió que los primeros agujeros negros, aquellos que iniciaron el proceso de crecimiento cuando el universo tenía sólo varios cientos de millones de años, tenían masas de sólo 100-1000 veces la masa del sol. Tales agujeros negros pueden estar relacionados con las primeras estrellas en el universo. También encontraron que el período de crecimiento posterior de las fuentes observadas, después de los primeros 1,200 millones años, duró solamente 100-200 millones de años.

El nuevo estudio es la culminación de siete años de duración del proyecto en la Universidad de Tel Aviv diseñado para seguir la evolución de los agujeros negros más masivos y compararlos con la evolución de las galaxias en la que estos objetos residen.

(Photo:Tau)

Fuente: When the black hole was born

Tel Aviv University

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Ciencia y Tecnología. Última propuesta teórica: Los agujeros negros no existen

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Última propuesta teórica: Los agujeros negros no existen

Gerard 't Hooft, premio nobel de física afirma, en su último modelo teórico del universo, que los agujeros negros y singularidades del espacio-tiempo no puede existir.
Uno de los grandes desafíos de la ciencia moderna es unir nuestra concepción sobre el universo a gran escala con nuestros conceptos de su funcionamiento a nivel de partículas elementales, es decir, combinar la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica en una única teoría que explique el funcionamiento integral del universo.
Actualmente, la Teoría de Cuerdas, proveniente del pensamiento cuántico, explica la fuerza de gravedad como un subproducto de la complejidad, y forma parte de los fenómenos conocidos como emergentes.
El problema con estos “fenómenos emergentes”, es que son formulados para “ir de acuerdo” con nuestras ideas intuitivas sobre la causalidad; es decir, que un efecto debe ser precedido por su causa. Al menos, así es como el ganador del Premio Nobel de física Gerard ‘t Hooft presenta las cosas.
Para explicarlo, ha diseñado un modelo del universo que, en todo momento, conserva la el principio de causalidad (en la teoría cuántica, los efectos no necesariamente son precedidos por una causa, es decir, la causalidad deja de tener vigencia) y tiene algunos efectos colaterales interesantes. La propuesta fundamental de su idea es aceptar un nuevo tipo de simetría en el universo.
La simetría es una propiedad de un sistema que lo mantiene sin cambios bajo cualquier transformación; por ejemplo, las leyes de la física deben mantenerse constantes bajo cualquier cambio en la posición o dirección en el espacio. Es una idea enormemente poderosa.
Gerard ‘t Hooft propone que, para conservar la idea de causalidad en una Teoría de la Gravedad Cuántica, tenemos que aceptar la idea de una simetría de escala. En otras palabras, las leyes de la física son las mismas independientemente de la escala. También introduce la idea de “complementariedad de agujeros negros” en la cual un observador dentro de un agujero negro ve el universo de una forma distinta a un observador fuera del agujero.
Las consecuencias son explicadas por t’ Hooft de la siguiente manera:
“Si añadimos esto a nuestro conjunto de transformaciones de simetrías, agujeros negros, singularidades espacio temporales, y horizontes desaparecen”.
A cambio, mantenemos intacta la idea de causalidad.
Independientemente de la gran visión que esta interpretación representa para el pensamiento humano, la gran pregunta y lo verdaderamente importante es si el nuevo universo de ‘t Hooft guarda alguna relación con la realidad en que vivimos nosotros.
Nuestra realidad teórica es que la existencia de los agujeros negros está bien aceptada por la comunidad científica. Los astrónomos pueden ver sus efectos gravitatorios. Y, aunque nadie ha observado directamente un agujero negro o la radiación de Hawking que los físicos suponen que emiten, pocos dudan de que se acumularán las pruebas a favor.
La respuesta a la pregunta de cómo unir la física de lo muy grande con la física de lo muy pequeño, dice ‘t Hooft que no hay diferencias entre ellos.
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Ciencia y Tecnología. ¿Podría el Gran Colisionador de Hadrones (Large Hadron Collider) tragarse a la Tierra?

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En la frontera entre Suiza y Francia, a unos 170 metros de profundidad, el CERN (European Organization for Nuclear Research), en asociación con un sinnúmero de universidades y centros de investigación de todo el mundo, ha construido el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) con el propósito de comprobar varias predicciones teóricas de la física cuántica a través de la colisión de protones a velocidades cercanas a la de la luz.
En virtud de que dichas colisiones producirán elevadísimas temperaturas, según algunos hasta de billones de grados, algunos críticos han levantado temores de que, en el transcurso de los experimentos, sea creado un agujero negro capaz de tragarse completamente a la Tierra en cuestión de segundos.
¿Debemos estar preocupados?
Stéphane Coutu, profesor de física de la Universidad Estatal de Pensilvania, responde a esta pregunta con un rotundo NO, “absolutamente no”, aclarando que “…el mundo está constantemente bombardeado por rayos cósmicos de alta energía provenientes de las profundidades del espacio, y algunos de ellos inducen colisiones de partículas miles de veces más potentes que las que se producirán en el LHC. Si estas colisiones pudieran crear agujeros negros, ya habría sucedido".
El LHC consiste en un túnel circular de alrededor de 27 kilómetros de diámetro, a través del cual será disparados, a muy altas velocidades, haces de protones en sentidos opuestos provocando así las colisiones que generarán partículas exóticas que serán analizadas por detectores especiales posicionados a lo largo del túnel.
Una de las grandes posibilidades es que pueda demostrarse la existencia del bosón de Higgs como subproducto de estas colisiones. Esta misteriosa e hipotética partícula, algunas veces llamada la “Partícula de Dios” sería la responsable e proporcionar masa a otras partículas y se entendería con mayor claridad el porqué la materia se comporta de la manera en que lo hace.
Para saber más: Could the large hadron collider swallow the earth?

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Ciencia y Tecnología. En los límites del Universo

Por: Navarrete B. Gabino - > Ciencia y Ficción

Cuando leía sobre estos temas hace unos 13 años en revistas y libros que aunque no eran las tareas asignadas para la escuela, le dedicaba tiempo porque me interesaba mucho, me atraía como la atracción de los imanes. Había mucha expectación sobre lo que sería el siglo 21 a escasos años de iniciar. El siglo XX llegaba a su fin y entonces pensaba en todo lo que se abarcó sobre avances científicos, inventos del siglo XX, escritores del siglo XX, descubrimientos, experimentos y tecnología.

Solo en este campo de la ciencia y la tecnología era sobre lo que estaba absorto leyendo y leyendo que de momento no me acuerdo mucho y solo repasando y volviendo a estudiar volvería a recordar. Entonces adopte un termino como alias para mí, el Avatar Gs21, un personaje para mí ficticio donde me imaginaba a mí mismo como un ser parte androide, con solo la estructura cerebral alojado en dicho cuerpo con la capacidad de emular en operaciones por segundo a la computadora más potente que aun no se habría inventado a finales de siglo 21, claro que este concepto no es nuevo y de ahí tome tal imaginación, antes había leído en un apartado de ciencia ficción que así seria posible vivir indefinidamente, contando solo con el cerebro como parte humana en un cuerpo metal-platino, ya que el cerebro es el miembro maravilloso del cuerpo humano que no se puede explotar al 100 por ciento durante la vida de un ser humano, así viviera 1,000 años. 

Bien, aquellas imaginaciones juveniles de finales de siglo XX fueron producto de tanta lectura jeje, como cualquier otro, creo yo. Y eso no era nada, aún tengo para rato para develar tantas imaginaciones e ideas que se me vienen a la mente y otras más renovadas a los nuevos tiempos como del Avatar Gs21 que me adopte en aquel tiempo. Ahora, hablando de este Avatar me imaginaba las posibilidades más allá de este siglo 21, 22, 23 en fin… y conocer los limites del universo, tema que recuerdo en parte y que a continuación escribo de lo que leí en libros y revistas por ese entonces:

¿Donde se situarán los límites del universo en el año 2100?

Los conocimientos que habrá alcanzado el hombre para entonces sobre el cosmos son difíciles de imaginar. Sin embargo, por las tendencias científicas actuales podemos prever que misterios se resolverán en este siglo XXI: la teoría del campo unificado, el esclarecimiento de la materia oscura, la reproducción en la tierra de los hornos nucleares de las estrellas… ¿Resultará ser el universo en su conjunto un proyecto cósmico que se autoorganiza y se marca sus propios fines?

La visión que obtendremos de él será radicalmente distinta de la actual. Según el renombrado físico teórico Paul Davies, “a la vista del estado presente de la física, es legitimo considerar que se puedan encontrar extensiones o modificaciones de las leyes establecidas que incorporen a nivel fundamental la capacidad de la materia y de la energía a autoorganizarse por sí mismas”.

La gran mayoría de los científicos en el siglo XX han mantenido que todos los fenómenos físicos se explican por el comportamiento mecánico de cada uno de sus elementos constituyentes, que el universo se comporta de acuerdo con leyes reduccionistas, en base al estudio de casos ideales y sencillos, prácticamente inexistentes en el mundo real. Los científicos de fines de este siglo XXI posiblemente no pensarán así. “El todo es mayor que la suma de sus partes”, dirán, “cualquier acontecimiento está relacionado con todos los demás”; “el modelo del universo que tenían en el siglo XX no era más que un caso muy particular del verdadero, más complejo y creativo”.

Ilya Prigogine, premio Nobel de Química, se sentiría a gusto con esa comunidad científica del futuro. Ha propuesto una modificación de las leyes microscópicas. Pretende que debemos centrarnos en los problemas de la biología y la química, para lograr entender la complejidad de la naturaleza y descifrar así como a partir del caos se generan las estructuras, el orden. Su universo es rabiosamente innovador y antireduccionista. Prigogine también cree que se probara que el cosmos tiene voluntad propia, al menos en determinados periodos evolutivos.

Brillantes físicos como Stephen Hawking, Sidney Coleman y el hispano Juan Pérez Mercader, auguran un esplendido siglo XXI a la cosmología cuántica al universo como un todo. Esta poderosa herramienta científica es posible que contribuya a explicar la creación del mundo a partir de nada, el misterio de la materia oscura, el problema de la constante cosmológica, los atajos en la dimensión espacio-tiempo y la comunicación con universos paralelos. Era lo que se decía a finales del anterior siglo XX, ahora ya hay nuevos avances que después en siguientes artículos se postearán de los nuevos descubrimientos, así como del avance científico que nos ofrecen estas incansables mentes de genios comprometidos. Y mientras aun en vida podamos estar en pie y viviendo la vida como tú sientas que eres feliz; estamos a las expectativas con sorpresa y entusiasmo de estos avances con las noticias día a día sobre el mundo y el universo en que nos toco vivir.

- Navarrete B. Gabino

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Ciencia y Tecnología. El fin del mundo quedó pendiente, se pospuso unos meses

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Después de haber puesto en funcionamiento de Gran Colisionador de Hadrones (LHC [Large Hadron Collider]) el pasado 10 de septiembre, no se acabó el mundo, pero los "catastrofistas" no deben desesperarse, pues todavía tendrán su posibilidad.
El gran experimento de recrear el "pequeño big bang" no pudo llevarse a cabo, pues apenas estaban en ejercicios de calentamiento cuando el LHC sufrió una avería que lo mantiene en un proceso de mantenimiento correctivo y así seguirá por varios meses.
Es decir, la enorme máquina se descompuso antes de hacer el gran experimento de hacer colisionar haces de protones a velocidades cercanas a la de la luz, con lo cual, según la prensa sensacionalista se produciría un agujero negro que se tragaría a todo el planeta en cuestión de minutos.

Pero, como decía antes, que no se desesperen, puesto que una vez reparado el LHC, el experimento se llevará a cabo, dos chorros de protones se lanzarán uno contra el otro con una potencia nunca antes lograda por la mano del hombre y en esas colisiones, existe una gran probabilidad de que se creen agujeros negros.
Existe una gran cantidad de científicos que pueden explicarnos de forma elegante, detallada y con sofisticadas fórmulas matemáticas el porqué no hay peligro que los posibles agujeros negros creados por el susodicho experimento se traguen la tierra irremisiblemente, sin embargo, con base a los limitados conocimientos que tengo acerca de los agujeros negros, trataré de dar una explicación lógica de porqué estoy de acuerdo en que la Tierra no corre peligro:
Un agujero negro es una región del espacio compuesta por una enorme acumulación de masa y una densidad tan fuerte, que la fuerza de gravedad curva el espacio sobre sí mismo y atrapa toda partícula y energía y su fuerza es tal, que ni la luz puede escapar a su atracción.
En base a lo anterior, la lógica me dice que entre más masa se haya acumulado en el interior del agujero negro, más fuerte será el campo gravitatorio en sus inmediaciones y mayor será su poder de tragar materia.
Y, obviamente, entre menos masa tenga acumulada en su interior, menor será su campo gravitatorio y menor su capacidad de atraer y engullir materia.

Ahora, si durante el gran experimento del siglo, el choque de dos protones a velocidades cercanas a la de la luz provocara la creación de un agujero negro, obvio que la masa acumulada por éste, sería, cuando mucho, la suma de ambos protones y me pregunto ¿la fuerza de gravedad combinada de ambos protones será suficiente para tragarse a la Tierra?
Hasta aquí, creo que podemos dormir tranquilos, el famoso microagujero negro no podría inquietar ni a un mosquito, porque ¡Aguas! el mosquito tiene la fuerza gravitatoria de miles de millones de protones que componen los átomos de los elementos y compuestos orgánicos con que está formado su minúsculo cuerpo.
Para saber más: El día que no se acabó el mundo.
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