Una estudiante australiana saca los colores a la NASA

Tareas de verano para una estudiante: descubrir una parte perdida del Universo.

Sí: no me he resistido al titular fácil. Porque, aunque no deja de ser real, hay que aclarar que Amelia Fraser-McKelvie estudia ingeniería aeroespacial y trabaja con un equipo de la Monash School of Physics (o sea, que no es una niña de P5).

Amelia ha llevado a cabo una búsqueda con rayos x de la materia ”oculta” del Universo, y en apenas 3 meses ha hecho un descubrimiento verdaderamente asombroso. Recordemos que la “falta de masa” en el Universo (y que ha llevado a postular la existencia de la “materia oscura”) se pone de manifiesto en las excesivas velocidades orbitales de las galáxias en los cúmulos, sus altas velocidades de rotación y los efectos de lentes gravitacionales sobre objetos de fondo. Los astrofísicos predecían que esa “masa oculta” sería de baja densidad pero de alta temperatura (sobre el millón de grados), así que esa materia sería observable en el rango de los rayos X. El descubrimiento de Amelia ha confirmado esas previsiones.

El doctor Kevin Pimbblet, de la School of Astrophysics, explica que “ desde un punto de vista teórico se creía que en el Universo local había de existir aproximádamente el doble de la materia que observamos. Y se predecía que la mayor parte de esta masa oculta estaría localizada en grandes estructuras, a escala cósmica, denominadas filamentos, algo así como unos gruesos cordones de zapatos”.

Pero hasta ahora las teorías se basaban meramente en modelos numéricos, por lo que las observaciones de la señorita Fraser-McKelvie representan un punto de inflexión para la determinación de la cantidad de masa “atrapada” en esos filamentos.

Podemos leer a la propia Amelia: “Creémos que la mayor parte de los bariones (materia normal) del Universo están contenidos en las estructuras filamentosas de las galaxias, pero hasta el momento, ningún estudio ha publicado las propiedades observadas en una muestra amplia de filamentos conocidos para determinar características físicas típicas como la temperatura y la densidad de electrones. Examinamos si la pertenencia de un filamento a un supercúmulo conduce a una mayor densidad electrónica según lo determinado por Kull y Bohringer (1999). Sugerimos que sigue sin estar claro si la pertenencia a un supercúmulo provoca esa mejora".

¡Cuesta imaginar lo que explicará Amelia cuando, dentro de un año, logre su graduación!

Xavier

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Otro origen para la Luna

Veeenga...

Ahora que todos nos íbamos familiarizando con la idea de que la Luna era un pedazo de Tierra arrancado de nuestro planeta por un impacto masivo en una época en que ni siquiera había nacido Marujita Díaz, un nuevo estudio nos hace replantear la cuestión.

En efecto, amigos. Según publica en Science un equipo de geólogos, en la Luna podría haber tanta agua como en la Tierra. ¡Sorpresa! Resulta que el equipo de que forman parte los geólogos James Van Orman y Alberto Saal, sometió a unos avanzados exámenes con iones a una muestra de suelo lunar obtenido en la misión Apolo 17. Y la muestra, un cristal volcánico, ha resultado ser extremádamente similar a los basaltos primitivos que forman las cordilleras oceánicas en la Tierra. Así, en el interior del cristal han hallado agua y otros compuestos volátiles, lo que hace epnsar en que, al menos una parte del interior lunar, albergaría agua en proporción similar a la Tierra. 

Se trata de un descubrimiento fundamental, porque, de ratificarse, simplificaría de forma extraordinaria la idea de establecer colonias humanas en nuestro satélite. 

Y, como comentaba antes, esto podría cambiar nuestra perspectiva de cómo se formó la Luna. Generalmente se crée que la materia con que se formó la Luna salió despedida de la Tierra cuando nuestro planeta fue impactado por un cuerpo de talla marciana. Pero un impacto como ese no dejaría mucha agua. ¿Es posible que la Luna se formara de otro modo? El equipo de investigadores señala dos opciones: que en algún momento la Tierra y la Luna hayan compartido la misma “envoltura atmosférica”, o bien que la muestra analizada podría ser exótica y no indicativa de la existencia de un manto húmedo bajo la Luna (Ohh!)

Pero de ser ratificada, esta teoría también arrojaría luz sobre los depósitos de hielo que las sondas han descubierto recientemente en las sombrías profundidades de los cráteres lunares. Hasta ahora, los científicos se inclinaban por deducir que el agua procedía de meteoros helados que chocaron contra la Luna y la depositaron allí. Hoy parece que ese agua probablemente tenga un origen meramente lunar, y que apareciese en la superficie acompañando al magma de las erupciones volcánicas.

¿Y cómo afectaría eso a nuestros planes para una colonia lunar? Lógicamente, si el manto es rico en agua como sugieren estos estudios, tendremos muchas más posibilidades de generar agua y oxígeno en la propia Luna para abastecer nuestros hábitats. Además, si el agua lunar está asociada a actividad volcánica, eso haría aún más atractiva la idea de la NASA de construir una colonia en uno de los agujeros gigantes generados por el magma lunar.

Sigan atentos a sus pantallas!

Xavier

Se puede acceder al artículo completo aquí

Foto: Xavier Górriz

Fotos de "Algo ahí afuera"

Vale la pena comentar las imágenes que ha ofrecido el JPL:

Los resultados obtenidos a partir de datos ofrecidos por el Galaxy Evolution Explorer de la NASA y el Anglo-Australian Telescope (en lo alto de Siding Spring Mountain, Australia) confirman que la energía oscura (representada por la rejilla violeta) es una fuerza uniforme que domina los efectos de la gravedad (rejilla verde). A las observaciones siguieron cuidadosas mediciones de las separaciones entre pares de galaxias (ejemplos de las cuales aparecen ilustrados aquí).Imagen: NASA/JPL-Caltech

El diagrama ilustra dos formas de medir la velocidad de expansión del Universo: el método de la "candela estándar", que usa estrellas en explosión (supernovas) situadas en galaxias lejanas, y el método de la "regla estándar" que involucra a pares de galaxias. Imagen NASA/JPL-Caltec

De nada..


Xavier

 

Hay algo ahí afuera...

Ya hace unos años que los astrónomos empezaron a darnos la vara con la materia oscura. Y cuando empezamos a asumir que había algo raro en el espacio, nos remataron con una cosa que llamaban “energía oscura”... ¡y que encima constituía alrededor del 73% de nuestro Universo!

Bueno, pues esas especulaciones que duran desde hace unos diez años empiezan a convertirse en certezas. Según informa una nota de prensa del JPL, disponemos de dos confirmaciones independientes de la existencia de la energía oscura, una fuerza constante que afecta uniformemente a todo el universo y que impulsa su actual expansión acelerada. Efectivamente, la energía oscura mantiene una vieja rivalidad con la gravedad, un tira y afloja de millones de años. En el Universo inicial, la gravedad iba ganando, dominando a la energía oscura. Unos 8 mil millones de años después del Big Bang, con el espacio expandido y la materia rarificada, las atracciones gravitacionales se debilitaron lo suficiente como para que la energía oscura diera un vuelco al combate. Dentro de otros miles de millones de años, dominará con incluso mayor claridad, y los astrónomos predicen que nuestro Universo se convertirá en un páramo cósmico, con galaxias tan separadas que cualquier vida inteligente en ellas será incapaz de ver otras galaxias.

El estudio que comentamos es un a”topografía” de 200.000 galaxias que se ha prolongado durante cinco años y que nos ha llevado siete mil millones de años atrás en el tiempo (cósmico). La medición ha empleado datos del Galaxy Evolution Explorer de la NASA y del Anglo-Australian Telescope en Siding Spring Mountain, Australia.

“La acción de la energía oscura es como si uno lanza una pelota hacia arriba y ésta siguiera subiendo hacia el cielo cada vez más aprisa”, dice Chris Blake de la Swinburne University of Technology en Melbourne, Australia. Blake es el autor principal de dos artículos que describen los resultadosde las mediciones y que han aparecido en números recientes de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

La idea de la energía oscura fue propuesta durante la década anterior, basándose en estudios de distantes supernovas. Las supernovas emiten luz constante y mesurable, convirtiéndolas en lo que se conoce como “candelas estándar”.  Eso permite calcular su distancia a la Tierra. Las observaciones revelan que estos objetos se alejan a velocidades cada vez mayores.

Por otra parte, se ha trazado el mayor mapa tridimensional de las galaxias existentes en el universo distante, usando el Galaxy Evolution Explorer. El telescopio, sensible a la luz ultravioleta, ha escaneado alrededor de tres cuartas partes del cielo, observando cientos de millones de galaxias. Los astrónomos adquirieron información detallada de la luz de cada galaxia usando el Anglo-Australian Telescope, y estudiaron el patrón de distancia entre ellas. La estructura del universo más primitivo dejó su huella en los patrones galácticos, haciendo que pares de galaxias estén separadas aproximádamente 500 millones de años-luz. Esta “regla estándar” se usó para determinar la distancia de pares de galaxias a la Tierra: cuanto más cercano esté un par de galaxias a nosotros, más separadas nos pareceran en nuestro cielo (una simple cuestión de paralaje).

Como en los estudios de supernovas, estos datos de distancia se combinaron con información acerca de las velocidades a las que las parejas se alejan de nosotros, revelando, una vez más, que el tejido del espacio se estira cada vez más rápidamente.

El mapa galáctico se ha empleado también para estudiar cómo crecen los cúmulos de galaxias en el tiempo. Y lo hacen como las ciudades, absorbiendo galaxias vecinas hasta contener finalmente muchos miles de galaxias. Los cúmulos atráen a nuevas galaxias mediante gravedad, pero la energía oscura separa a los propios cúmulos. Eso ralentiza el proceso, permitiendo a los científicos medir la fuerza repulsiva de la energía oscura.

“Observaciones astronómicas de los últimos 15 años han generado uno de los descubrimientos más asombrosos de la física: la expansión del Universo, iniciada con el Big Bang, está acelerándose”, dice Jon Morse, director de la división de astrofísica en la central de la NASA en Washington. “Usando métodos completamente independientes, los datos del Galaxy Evolution Explorer han ayudado a incrementar nuestra confianza en la existencia de la energía oscura”.

Como diría el doctor House: “mola ¿eh?”

Más info: Australian Astronomical Observatory

Xavier

UNA FOTO DEL UNIVERSO

Aunque mis inclinaciones personales se decantan definitivamente hacia el otro sexo, por una vez voy a hacerle propaganda a un hombre. Pero creo que el tipo lo merece ;)

Se trata de Nick Risinger. El muchacho, cansado quizá de una vida monótona, decidió embarcarse en un vuelo de casi 73.000 kilómetros y, como remate, un viaje por tierra de otros 24.000. Y debe ser un tipo persuasivo, porque se hizo acompañar por su padre y su hermano (junto con el inapreciable apoyo de un cargamento de equipo fotográfico). Porque la idea de Nick era conseguir la mayor imagen en color real del universo visible desde nuestro planeta.

La razón de la magnitud del viaje tiene que ver con el objetivo de captar todo el cielo desde la superficie de un planeta en giro y en órbita solar (encima nuestro héroe ha tenido en cuenta la inclinación del eje terrestre). Efectivamente, no se ve lo mismo en el hemisferio norte que en el sur, y según las estaciones habrá cosas diferentes que queden por encima y por debajo del horizonte.

Aparte de que le gusten los desplazamientos, también influye la contaminación lumínica, que impide pararte en cualquier sitio y disparar la cámara alegremente, así como las condiciones climatológicas. Sin embargo, y con la ayuda de un navegador para asegurar la precisión, en apenas un año (¡!) Nick dividió el cielo en 624 zonas, de 12 grados cada una, y fotografió cada una de ellas con 60 exposiciones. Para los que dominéis un poco la cosa de la fotografía, el señor Risinger disparó fotografías de diversa exposición con cada una de las seis cámaras que usaba, a fin de reducir el ruido, los trazos de los satélites y otras imprecisiones. Total: una foto-carnet de 5.000 megapíxels obtenida a partir de 37.440 exposiciones

Os invito ha visitar la página web de Nick Risinger, donde además explica el hardware y el software qjue usó en su aventura. ¡Buen trabajo, Nick!

 Xavier

POLLOS A L’ASR

El delantero, concentrado, se prepara para lanzar el penalty. Las cámaras de televisión se recrean en un primer plano de su cara cuando, de repente, identificamos la inconfundible mancha de luz láser en su frente. A los pocos segundos, el desafortunado delantero se convierte en un remedo de Juana de Arco. ¿Por qué conformarnos con molestar al odiado deportista si podemos achicharrarlo?

No es ciencia ficción, amigos, sino una alternativa que los australopitecus que acuden a los estadios pronto valorarán. Según informan en Discovery Magazine, a mediados de abril la marina de guerra norteamericana llevó a cabo un exitoso ensayo consistente en disparar un rayo láser de 15 kilowatios contra los motores de un bote situado a una milla (se supone que marina) del USS Paul Foster, nave que embarcaba el potente láser. Recordemos que los molestos lásers verdes que se están poniendo de moda en los campos de fútbol suelen tener entre 3 y 30 miliwatios, y ya resultan peligrosos para la retina ajena.

La celeridad con que se ha conseguido un destrozo tan apreciable ha sorprendido a la propia empresa, ya que hace apenas 3 años que la Navy premió al consorcio Northrop-Grumman con un apetitoso contrato de 98 millones de dólares para desarrollar un arma láser efectiva. Ver video.

Aunque la película no puede compararse con, por ejemplo, Iron Man, la efectividad del arma no admite dudas. Se trata sencillamente de un láser grandote que provoca un spot de luz verdaderamente caliente. La previsión es que los navíos pertrechados con armamento láser estén operativos en la próxima década, con rayos de combate del orden de 100 kW.

Modestamente, sugiero una aplicación menos belicosa y más sabrosa: un asador láser de pollos. Puestos a incendiar cosas, mejor que sea un delicioso plumífero que un congénere (aunque sea un odioso delantero rival).

Xavier