Hubble descubre una Quinta Luna orbitando Plutón

Un equipo de astrónomos usó el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, e informa que el descubrimiento de otra luna que orbita el helado planeta enano Plutón.

Se estima que esta luna es de forma irregular y de 6 a 15 kilómetros de diámetro. Esta en una órbita de unas 58,000 millas (93,341.952 km) de diámetro circular alrededor de Plutón.

"Las lunas forman una serie de órbitas perfectamente anidados, un poco como muñecas rusas", dijo el líder del equipo Mark Showalter del Instituto SETI en Mountain View, California.

El descubrimiento aumenta el número de lunas conocidas que orbitan alrededor de Plutón a cinco.

El equipo está intrigado de que un planeta tan pequeño puede tener un conjunto complejo de satélites. El nuevo descubrimiento ofrece pistas adicionales para revelar cómo el sistema de Plutón se formó y evoluciono. La teoría mas aceptada es que todas las lunas son reliquias de una colisión entre Plutón y otros grandes objetos del cinturón de Kuiper hace miles de millones de años atrás.

Esta imagen, tomada por el Hubble de la NASA, muestra cinco lunas en órbita alrededor del distante y gélido planeta enano Plutón. El círculo verde marca la luna recién descubierta, denominada P-5, fotografiada por el Hubble.

La nueva detección ayudará a los científicos navegar la nave espacial New Horizons de la NASA a través del sistema de Plutón en 2015, cuando hara un sobrevuelo de alta velocidad histórico en este mundo lejano.

El equipo está usando la poderosa visión del Hubble estudiar el sistema de Plutón para descubrir los peligros potenciales para la nave New Horizons que pasara a través del planeta enano a una velocidad de 30,000 kilómetros por hora, la New Horizons puede ser destruida en una colisión.

"El descubrimiento de estas pequeñas lunas pequeñas, nos dice que debe haber un montón de pequeñas partículas invisibles que acechan en el sistema de Plutón", dijo Harold Weaver, del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Md.

"El inventario del sistema de Plutón que estamos haciendo ahora con el Hubble ayudarán al diseño de una trayectoria más seguro para la nave espacial", agregó Alan Stern del Southwest Research Institute en Boulder, Colorado, principal investigador de la misión.

Telescopio espacial Hubble (HST por sus siglas en inglés)

La luna más grande de Plutón, Caronte, fue descubierta en 1978 en observaciones realizadas en el Observatorio Naval de Estados Unidos en Washington, DC observaciones de Hubble en 2006 descubrio dos lunas pequeñas adicionales, Nix e Hydra. En 2011, otra luna, P4, fue encontrado en los datos del Hubble.

Estaúltima luna que se ha detectado en nueve conjuntos separados de imágenes tomadas por el Wide Field Camera 3 del Hubble el 26, 27, 29 de junio y el 7 y 9 de julio.

En los años siguientes New Horizons sobrevolara Plutón, los astrónomos planean utilizar la visión infrarroja del sucesor de Hubble el telescopio James Webb Space Telescope de la nasa, para el seguimiento de las observaciones. El telescopio Webb será capaz de medir la química de la superficie de Plutón, sus satélites, y muchos otros objetos que se encuentran en el lejano Cinturón de Kuiper, junto con Plutón.


Fuente: http://www.nasa.gov

Entendiendo el bosón de Higgs (video)

El triunfo de Higgs abre el campo de los sueños

Muchos físicos pasaron la noche acurrucados en la sala para que pudieran obtener un escaño más cerca. A las 8:00 de la mañana, todos con ojos científicos hicieron cola durante horas. Los pocos afortunados que lograron estar dentro de la sala de conferencias en el CERN,  cerca de Ginebra, Suiza, fueron testigos del final de una aventura épica en la física de alta energía y el comienzo de una nueva campaña.

Con el anuncio el 4 de julio de que habían encontrado el bosón de Higgs, los físicos dieron a conocer la última pieza del modelo estándar de física de partículas: un marco teórico que describe con gran precisión todas las partículas y fuerzas fundamentales, excepto la gravedad. El descubrimiento del bosón de Higgs había sido anunciado como el principal objetivo del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), que tuvo un costo de 6 billones de dólares, y con 27 kilómetros de circunferencia, el colisionador de protones que, junto con sus cuatro detectores de construcción de tamaño, le tomó a los físicos varias décadas para ensamblarlo.

La muchedumbre observa extasiada, como los físicos Fabiola Gianotti (de pie, izquierda), Rolf Dieter Heuer (derecha) y Joe Incandela (extrema derecha) presentando la evidencia del bosón de Higgs.

El descubrimiento ha dado al equipo una nueva misión: definir las propiedades del bosón de Higgs. Los investigadores recorreran los datos en busca de pistas de algo más allá del modelo estándar de una teoría aún más amplia que podría llevar los físicos hacia una comprensión unificada del Universo.

El más grande descubrimiento de física de partículas de esta generación que se gano un mar de aplausos, al tiempo que los dos principales grupos experimentales en busca de la partícula mostraban sus datos en la pantalla. El pico fue la señal clara de una partícula de Higgs en una masa de alrededor de 125 gigaelectronvoltios. Tanto el ATLAS y el Compact Muon Solenoid (CMS) son detectores que informaron del significado de la señal que fue de alrededor de cinco desviaciones estándar lo que significa que habría una probabilidad de menos de uno en un millón de que la partícula Higgs no existiera.

El físico teórico Peter Higgs estuvo presente en el anuncio, al igual que tres de los otros físicos que predijeron por primera vez el bosón en 1964: Gerald Guralnik, François Englert y Hagen Carl. "Es realmente una cosa increíble lo que ha ocurrido en mi vida", dijo Higgs, de 83 años de edad a la multitud, conteniendo las lágrimas.

El bosón de Higgs es una expresión del campo de Higgs en última instancia, el mecanismo responsable de la masa de las partículas conocidas. La evidencia para el bosón de Higgs había ido en aumento desde hace décadas, dice Tom Kibble, un físico jubilado en el Imperial College de Londres, y otro de los teóricos responsables de la predicción original. El bosón y el campo se necesitan en los cálculos para unificar la electromagnética y las fuerzas nucleares en una única fuerza "electrodébil", a su vez predicen las propiedades de otras partículas. Esas predicciones se han igualado a las mediciones de alta precisión. Sin embargo "hay bastantes cosas que no sabemos de él que tienen que ser confirmadas".

La clave es la cantidad de giros de la partícula pues define una propiedad de la mecánica cuántica. Según la teoría, el giro del bosón de Higgs debe ser cero. De lo contrario, dice Kibble, las masas de las partículas fundamentales podrían cambiar en función de sus orientaciones en el espacio. "Espín cero es la clave". Si la partícula resulta que tiene un giro distinto de cero, sería un descubrimiento sorprendente, y significa que la partícula podría ser algo más que el bosón de Higgs.

Los últimos resultados del LHC revelan lo suficiente acerca de la forma en que el de partícula decae para indicar que se tiene un spin de cero o dos. En otros estudios sobre el dirección de los productos de la desintegración de las partículas literalmente salen volando del LHC al concretar la vuelta, dice Joe Incandela, portavoz del detector CMS. La esperanza es tener una respuesta al final del año. Steve Myers, quien supervisa la operación del LHC, dice que el período previo al año 2012 de el colisionador será extendido por tres meses, de modo que los experimentos puedan recoger más datos.

Peter Ware Higgs 

En su mayor parte, la nueva partícula coincide con las predicciones del modelo estándar de cómo debe descomponerse en otras partículas. Pero hay algunas pistas interesantes que este bosón de Higgs no puede ser completamente normal en su carácter. Por un lado, parece decaer en pares de fotones sobre dos veces más de lo que el modelo estándar predice y se descompone con menos frecuencia de lo esperado en partículas conocidas como bosones W y Taus. Estas discrepancias están lejos de ser estadísticamente significativas en este momento, pero si la evidencia crece a medida que se recopilan más datos, se podría apuntar a física más allá del modelo estándar.

Por ejemplo, puede ser que el bosón detectado en realidad es un compuesto, formado por partículas más pequeñas, o que es el primero de una nueva clase de bosones una "familia de Higgs" dijo Fabiola Gianotti, portavoz de ATLAS, en una conferencia de prensa posterior a la presentación de los resultados. Incandela piensa que al final del año, los experimentos deben tener fuertes indicios de si el bosón de Higgs se corresponde completamente con las predicciones del Modelo Estándar.

Incluso si el bosón de Higgs se comporta como se esperaba, su masa es un rompecabezas. De acuerdo con los cálculos el modelo estándar, Higgs debe ser muy pesado e inestable a menos que una corrección grande e improbable se aplique a las ecuaciones. Una teoría conocida como la supersimetría, abrazada por muchos físicos, predice un Higgs ligero, dice Matthew Strassler, un físico teórico en la Universidad de Rutgers en Piscataway, Nueva Jersey. Pero hasta ahora, no hay señales de la supersimetría en el interior del LHC. Por otra parte, la masa de 125 GeV en los datos notificados es demasiado peso para los modelos supersimétricos más sencillos.

A medida que el colisionador de protones siga trabajando debajo de las montañas de Suiza y Francia, los físicos esperan que las respuestas surjan de los terabytes de datos. "Estamos investigando algo que nuestras teorías no pueden manejar", dice Incandela. "Lo bueno de tener la partícula es que ahora tenemos la fuente del problema en nuestro laboratorio".

Fuente: http://www.nature.com/news/higgs-triumph-opens-up-field-of-dreams-1.10970

Puentes de materia oscura entre galaxias

Los investigadores han detectado un puente delgado de materia oscura uniendo dos cúmulos de galaxias,  los astrofísicos estan usando una técnica que podría ayudar a comprender la estructura del Universo y determinar lo que constituye esta sustancia misteriosa e invisible denominada materia oscura.

De acuerdo con el modelo estándar de la cosmología, estrellas y galaxias visibles trazan un patrón a través del cielo conocido como la telaraña cósmica, que fue grabado originalmente por la materia oscura la cual es la sustancia que se cree representa más el 80% de la materia del Universo. Poco después del Big Bang, las regiones que eran ligeramente más densas que otras en materia oscura, se agruparon y, finalmente, se derrumbaron formando algo así como  “pancakes” planos. “Dónde se cruzan estos panqueques, se obtiene largas cadenas de la materia oscura, o filamentos", explica Jörg Dietrich, un cosmólogo de la Universidad de Munich en Alemania Observatorio. Los cúmulos de galaxias se formaron entonces en los nodos de la red cósmica, en donde estos filamentos se cruzaron.

La presencia de materia oscura se suele inferirse por la forma en que su fuerte gravedad curva la luz que viaja desde galaxias distantes que se encuentran detrás. Pero es difícil de observar este "efecto de lente gravitatorio".

En astrofísica una lente gravitatoria, también denominada lente gravitacional, se forma cuando la luz procedente de objetos distantes y brillantes como quasares se curva alrededor de un objeto masivo

Dietrich y sus colegas estudian este problema mediante el estudio de un filamento especial masivo, de 18 megaparsecs de largo, que une los cúmulos de galaxias Abell 222 y Abell 223. Por suerte, este puente oscuro está orientado de modo que la mayor parte de su masa se encuentra a lo largo de la línea de visión de la Tierra, aumentando el efecto de lente, explica Dietrich. El equipo examinó la distorsión de más de 40,000 galaxias de fondo, y se calcula que la masa en el filamento es de entre 6.5 1013 y 9.8×1013 veces la masa del sol. 

Mediante rayos X se puede apreciar el filamento de plasma, observado por el spacecraft XMM-Newton, el equipo calculó que no más del 9% de la masa del filamento puede estar compuesta de gas caliente. Las simulaciones del equipo de computación sugieren que aproximadamente otro 10% de la masa puede ser debido a las estrellas y las galaxias visibles. La mayor parte, por lo tanto, debe ser la materia oscura.

Los filamentos de materia oscura se extienden como si fueran un puente entre los cúmulos de galaxias Abell 222 y Abell 223. 

Marcos Bautz, un astrofísico en el Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge, señala que los astrofísicos no saben exactamente cómo la materia visible sigue los caminos trazados por la materia oscura. "Lo que es interesante es que en este sistema inusual que puede contar tanto la materia oscura y la materia visible juntos, lo que intentamos averiguar cómo se conectan y se desarrollan a lo largo del filamento". El telescopio Astro-H de rayos X (Japón) se lanzará en el 2014, será capaz de determinar el estado de ionización y la temperatura de los  filamentos de plasma.

El perfeccionamiento de la técnica también podría ayudar a precisar la identidad de la materia oscura, si se trata de un enfriamiento (lento) o un calentamiento (movimiento rápido) de partículas. La misión espacial de Euclides, que se lanzará en el 2019, proporcionará más datos sobre este proceso. "Esto servirá de complemento directo en la búsquedas de materia oscura, por ejemplo en el Gran Colisionador de Hadrones", dice Alexandre Refregier, un cosmólogo de la ETH Zurich, el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zurich.

Fuente: http://www.nature.com/news/dark-matter-s-tendrils-revealed-1.10951

¡Puf! Disco de formación planetaria se desvanece en el aire

A unos 460 años luz de distancia en la constelación de Centauro, un grueso disco de polvo se arremolinaba alrededor de una estrella joven llamada TYC 8241 2652 1, en donde planetas rocosos como el nuestro fueron surgiendo. Luego, en menos de 2 años, el disco sólo desapareció. Esa es la observación sin precedentes según el informe de los astrónomos en un nuevo estudio. Algo aún más intrigante es que lo mismo puede haber sucedido en nuestro propio sistema solar.

Nacido cerca de 10 millones de años atrás, el TYC 8241 2652 1 es un sistema que se desarrollaba muy bien antes de 2009. Su llamado disco circumstellar brillaba en la longitud de onda infrarroja de 10 micrones, lo que indica que estaba caliente y estaba cerca de una estrella de la misma forma en la que estábamos nosotros y que dio lugar a la tierra y los planetas Mercurio, Venus y Marte. Los datos infrarrojos muestran que el polvo estaba a unos 180 °C y estaba situado más cerca de su estrella que Mercurio del sol.

En enero de 2010, sin embargo, casi toda la luz infrarroja del disco de polvo se había desvanecido. "Nunca habíamos visto nada como esto antes", dice el astrónomo Carl Melis de la Universidad de California en San Diego. "Todos estábamos rascandonos la cabeza y preguntándonos qué demonios fue lo que hicimos mal?" Sin embargo, observaciones posteriores con dos satélites infrarrojos y los telescopios terrestres confirmaron el sorprendente descubrimiento, "El disco se había ido."

Melis y sus colegas informaron del misterio hoy en Nature, pero no saben qué lo causó. "Es muy extraño", indico. "Nada como esto había pasado nunca." Él dice que no hay forma de que algo le pasara frente al disco para eclipsar el infrarrojo que emite por más de 2 años, porque tal objeto sería inmenso. Por otra parte, la propia estrella no se desvaneció.

Melis especula que una colisión entre dos objetos antes tal vez dos asteroides, o incluso dos planetas que orbitaban la estrella produjo los granos de polvo. Entonces, o la luz de la estrella sopló el polvo fuera del sistema planetario o el polvo se hundió en la estrella.

"Es un misterio muy interesante", dice el astrónomo Scott Kenyon del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics en Cambridge, Massachusetts, que no estaba afiliado con el equipo del descubrimiento. "Las observaciones desde luego me parecen correctas. Es increíble tener el polvo en uno de estos discos que desaparecen con tanta rapidez. Es difícil saber exactamente lo que sucedió."

"Esta es una idea totalmente nueva en los procesos violentos como los que formaron la Luna y que deben estar pasando en los planetas que se están formando y evolucionando por primera vez en sistemas planetarios", añade el astrónomo George Rieke de la Universidad de Arizona en Tucson. Rieke dice que el descubrimiento muestra lo que sucede después de que miembros de un naciente sistema planetario chocan. Su equipo ha descubierto recientemente un leve oscurecimiento de infrarrojos de dos estrellas un poco mayores, lo que indica que eventos similares pueden estar ocurriendo allí.

El descubrimiento podría ofrecer pistas sobre la violencia que rodeó la formación de la Tierra. En particular, la Tierra es el único planeta conocido rocoso, con una luna grande, cuyas mareas pueden haber contribuido a hacer avanzar la vida empujándola desde el mar a la tierra, pero nadie sabe cuántos satélites parecidos a la nuestra luna tienen los grandes planetas. La luna se produjo cuando un objeto del tamaño de Marte golpeó a nuestro planeta, un choque que, presumiblemente, arrojó grandes cantidades de polvo hacia el espacio. Las nuevas observaciones sugieren que este polvo podría haber desaparecido rápidamente.

Sin embargo, con un solo caso de desaparición de polvo visto, Melis no sabe qué tan común es el fenómeno. Así que su equipo tiene planes para monitorear no sólo la estrella, sino también otras como ella. "Tenemos que esperar y ver si alguna vez ocurre de nuevo".

Fuente: http://news.sciencemag.org/sciencenow/2012/07/poof-planet-forming-disk-vanishe.html?ref=hp

Se cumplen 78 años de la muerte Maria Salomea Skłodowska

Maria Salomea Skłodowska (Marie Curie) nacida el 7 de noviembre de 1867 y fallecida el 4 de julio de 1934, fue una Quimica y Fisica.

Una mujer con una gran fuerza de voluntad, humildad y un enorme amor por la ciencia. Fue la primera mujer que obtuvo el Premio Nobel en 1903 junto con su esposo, con el premio de 15,000 dolares ella y su esposo compraron regalos para toda su familia y una bañera para ellos, en 1906 ocurrio la muerte de su esposo que la afecto enormemente, pero se repuso continuo con su trabajo no solo de ella sino también el de su esposo asumió la cátedra de su marido, y fue la primera mujer en ser profesora en la Universidad de París.

En 1910 demostró que se podía obtener un gramo de radio puro. Al año siguiente recibió el Premio Nobel de Química y con una actitud desinteresada, no patentó el proceso de aislamiento del radio, dejándolo abierto a la investigación de toda la comunidad científica.

Marie Curie fue la primera persona a la que se le concedieron dos Premios Nobel en dos diferentes campos (química y física).

"La vida no es fácil, para ninguno de nosotros. Pero... ¡qué importa! Hay que perseverar y, sobre todo, tener confianza en uno mismo. Hay que sentirse dotado para realizar alguna cosa y que esa cosa hay que alcanzarla, cueste lo que cueste."

Un año mas... y su legado y amor por la ciencia continua.

"De todos los personajes célebres, Marie Curie es el único no corrompido por la fama."

Albert Einstein

Los físicos declaran la victoria en la caza del bosón de Higgs

Los físicos han anunciado hoy que han visto una clara señal del bosón de Higgs una parte clave del mecanismo por el cual todas las partículas están dotadas de masa.

Dos experimentos independientes publicaron sus resultados esta mañana en el CERN, cerca de Ginebra en Suiza. Ambos muestran evidencia convincente de una nueva partícula, con un peso aproximado de 125 gigaelectronvoltios, que hasta ahora se ajusta predicciones de Higgs realizadas previamente por los físicos teóricos.

"Como laico diría: Creo que lo tenemos” dijoRolf-Dieter Heuer, director general del CERN, en un auditorio repleto.

"Es realmente es una cosa increíble lo que ha ocurrido en mi vida", dijo Peter Higgs, el teórico que da nombre al bosón, luchando para no llorar delante de la multitud.

El anuncio se produce casi 50 años después de Higgs y otros cuatro fisicos teóricos predijeron la existencia del bosón. La partícula se invocó originalmente para explicar por qué las partículas llamadas bosones W y Z tienen masa, mientras que las partículas como los fotones de la luz no la tienen. Los bosones W y Z median en la fuerza nuclear débil (que regula ciertos tipos de desintegración radiactiva), y los fotones median la fuerza electromagnética. Así que al explicar la diferencia en sus masas, el bosón de Higgs permitido a los físicos unir las dos fuerzas en una única fuerza "electrodébil".

Peter Higgs, físico inglés

Como tal, el modelo estándar de física de partículas se basa en la existencia de algo así como una partícula de Higgs. Con los años, las mediciones de otras partículas han verificado el modelo con una precisión asombrosa, Tom Kibble del Imperial College de Londres, otro teórico que predijo la partícula. "Las cosa no encajan muy bien si no estaba allí."

El anuncio de hoy es visto como una fuerte confirmación del modelo y una victoria para los dos experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) Que realizo cerca de 500 billones de colisiones, "la señal que estamos viendo es de algunas decenas o docenas de partículas", dice Joe Incandela, portavoz del Compact Muon Solenoid (CMS). La hazaña es equivalente a recoger unos pocos granos de una piscina olímpica llena de arena." Estoy tan orgulloso de mi colaboración para lo que han hecho", añadio.

Heuer pone la posibilidad de que las mediciones son casualidades estadísticas en el orden de uno en un millón en términos físicos, en torno al 5 sigma.

Las formas en que la nueva partícula interactúa con otras partículas es consistente con lo que se esperaba de un bosón de Higgs, aunque las mediciones posteriores deben hacerse para precisar su identidad. En particular, los físicos se desean determinar si el bosón cuenta con espín cero como se predijo, según Incandela.

Tanto la CMS (arriba) y los detectores ATLAS, (abajo) vieron la evidencia del bosón de Higgs descomponiéndose en un par de fotones en la forma de un pico. El acuerdo de los dos picos y otros datos permiten alzarse con el descubrimiento del bosón de Higgs.

La forma en que las partículas se desintegran y forman otras partículas también será fundamental para verificar su naturaleza exacta. Ya, el nuevo bosón parece estar decayendo ligeramente más a menudo en pares de rayos gamma justo como se había predicho por las teorías, dice Bill Murray, un físico del ATLAS. Pero, se apresura a añadir, los datos son todavía preliminares.

Trataran de responder algunas de estas cuestiones en el próximo año y por ello el experimento del LHC tendrá una duración de tres meses más de lo que estaba previsto originalmente, de acuerdo con Heuer. "Es el comienzo de un largo viaje".

Podemos complementar este articulo con este sencillo video que explica cual es la función de este Boson

Fuente:

http://www.nature.com/news/physicists-declare-victory-in-higgs-hunt-1.10940
http://news.sciencemag.org/sciencenow/2012/07/at-long-last-physicists-discover.html