lunes, 13 de febrero de 2017

Cosmo Noticias 13-02-17

Posted: 02 Feb 2017 07:00 AM PST


El tiempo corre de izquierda a derecha. La izquierda indica la fase holográfica y la imagen está borrosa porque el tiempo y el espacio no están bien definidos. Al final de esta fase (elipse negra), el Universo entra a una fase geométrica, la que puede ser descrita por las ecuaciones de Einstein. La radiación del fondo cósmico de microondas fue emitida unos 375.000 años después. Los patrones del fondo cósmico contienen información sobre el universo joven y el desarrollo de estructuras de estrellas y galaxias en el universo posterior (a la derecha). Crédito: Paul McFadden.
Un nuevo estudio ha proporcionado lo que los investigadores creen que es la primera evidencia observacional de que nuestro universo podría ser un enorme y complejo holograma.
Físicos y astrofísicos teóricos que investigan irregularidades en el fondo cósmico de microondas (el “eco” del Big Bang), han encontrado que allí hay evidencia considerable que apoya una explicación holográfica del Universo; de hecho, tanta evidencia como la hay para la explicación tradicional de estas irregularidades usando la teoría de la inflación cósmica.
Un universo holográfico, una idea sugerida por primera vez en la década de 1990, es uno donde toda la información que compone nuestra realidad en tres dimensiones (3D) –más la dimensión temporal– está contenida en una superficie bidimensional (2D) en sus bordes o límites.
l profesor Kostas Skenderis de ciencias matemáticas en la Universidad de Southampton explica: “Imagine que todo lo que ve, siente y escucha en tres dimensiones (y su percepción del tiempo) de hecho emana desde un campo plano bidimensional. La idea es similar a la de los hologramas ordinarios donde una imagen tridimensional está contenida en una superficie bidimensional tal como en el holograma de una tarjeta de crédito. Sin embargo, esta vez, el universo completo está contenido”.
Aunque no es un ejemplo para las propiedades holográficas, podría pensarse como ver una película 3D en un cine. Vemos como si las imágenes tuvieran altura, ancho y profundidad, cuando en realidad todo se origina desde una pantalla plana 2D. La diferencia en nuestro universo 3D es que podemos tocar objetos y la “proyección” es real desde nuestra perspectiva.
En décadas recientes, los avances en telescopios y equipos de detección han permitido a los científicos detectar una enorme cantidad de datos contenidos en al “ruido blanco” o microondas (parcialmente responsables de los puntos blancos y negros que ves una televisión sin ajustar) remanentes del momento en que el Universo fue creado. Usando esta información, el equipo fue capaz de hacer comparaciones complejas entre redes de características en los datos y la teoría cuántica de campos. Descubrieron que algunas de las teorías de campos cuánticos más simples podrían explicar casi todas las observaciones cosmológicas del universo joven.
El profesor Skenderis comenta: “La holografía es un gran paso adelante en la manera en que pensamos acerca de la estructura y creación del Universo. La teoría de relatividad general de Einstein explica muy bien casi todo a gran escala en el Universo, pero se desmorona cuando se examina su origen y mecanismos a nivel cuántico. Los científicos han estado trabajando durante décadas para combinar la teoría de gravedad de Einstein y la teoría cuántica. Algunos creen que el concepto de un universo holográfico tiene el potencial de reconciliar ambas. Espero que nuestra investigación nos mueva un paso más hacia esto”.
Los científicos esperan ahora que su estudio abra la puerta para mejorar nuestra comprensión del universo temprano y explicar cómo surgieron el espacio y el tiempo.
El artículo “From Planck Data to Planck Era: Observational Tests of Holographic Cosmology” fue publicado en la edición del 27 de enero de 2017 de Physical Review Letters.
Fuente: Phys.org
Posted: 07 Feb 2017 07:00 AM PST



Cámara ubicada en Observatorio El Sauce. Crédito: Instituto Milenio de Astrofísica.
El proyecto CHACANA (Chilean Allsky Camera Network for Astro-geosciences) ya cuenta con las primeras cámaras que funcionarán como prototipo para la creación de una red que permitirá el seguimiento de meteoros que entran a la atmósfera en todo el territorio nacional.
La importancia de recoger meteoritos a sólo días de su ingreso a la Tierra es lo que motivó a la geóloga Millarca Valenzuela, miembro del Instituto Milenio de Astrofísica MAS y del Centro de Astroingeniería UC (AIUC) a crear el primer sistema de seguimiento y observación de meteoros en Chile. CHACANA nace del trabajo interdisciplinario entre Millarca y el astrónomo Leonardo Vanzi, del AIUC, junto con la colaboración de Samuel Ropert, Vincent Suc y Andrés Jordán (también del MAS) especialistas de la empresa OBSTECH.
La red de cámaras CHACANA, instaladas aproximadamente a 100 km unas de otras, mediante un software de discriminación de imágenes detectará cuando un meteoro entra en la atmósfera, y a través de una triangulación con los datos de cámaras aledañas podrá calcular tanto la órbita de entrada del objeto –correspondiente a diferentes familias de asteroides que cruzan la órbita de la Tierra– como el lugar donde el posible meteorito aterrizó. Ello permitirá organizar una expedición para recuperarlo y con ello estudiarlo con mucha mayor precisión.
“Cuando un meteorito cae a la Tierra, inmediatamente empieza a ser afectado por las condiciones oxidantes de la atmósfera. La reacción con el oxígeno transforma su mineralogía primaria en minerales más estables a las condiciones de la Tierra, principalmente óxidos de hierro. Es por eso que las joyas de la investigación de los meteoritos son justamente los que caen y se recogen de inmediato, porque podemos estudiar procesos que ocurrieron hace millones de años sin la interferencia de estos nuevos minerales terrestres”, explica Millarca.
Aprovechar eso es precisamente el objetivo de CHACANA, red que por ahora cuenta con dos cámaras, una ubicada en el Observatorio el Sauce (en la IV región) y otra eventualmente en Las Campanas. Sin embargo, según Millarca para que la red funcione de manera óptima se debe contar con unas 20 distribuidas en todo el territorio nacional. “Chile es un país ideal para instalar esta red, sobre todo el desierto. En Europa existen muchos de estos proyectos, pero es difícil recuperar el meteorito. Lo que ellos tienen son bases de datos muy grandes de estadísticas sobre el material que entra a la atmósfera. Chile en cambio tiene por el norte el desierto, lo que implica que si cae un meteorito ahí, es difícil que se mueva, lo que hace más fácil su búsqueda. Sin embargo, el objetivo final de CHACANA no es sólo instalar cámaras en el norte, sino en todo Chile”.
Ciencia ciudadana


Imagen de prueba tomada en el Observatorio Gemini en septiembre de 2016, donde se observa un meteoro en la parte superior. Crédito: Instituto Milenio de Astrofísica.
Aunque CHACANA es aún un prototipo y actualmente se trabaja en el software de discriminación de meteoros –lo que se ha convertido en el mayor desafío del proyecto a causa de que necesita nuevos financiamientos para su implementación– en el futuro se espera que esta red de cámaras tenga variadas aristas e incluso se incluya a la ciudadanía en el proyecto. “La posición que tendrán las cámaras aún no está definida. No obstante, creo que sería fundamental instalarlas en colegios, institutos técnicos, universidades, etc., en todo el país. Que las cámaras se conecten desde estos lugares a una central y se alimenten unas a otras, generando datos que nos permitan aplicar el software y tener una combinación de información para una detección positiva. Creo relevante llevar la ciencia a la comunidad, que se sientan parte de lo que estamos haciendo y así incentivar a jóvenes estudiantes a seguir carreras en ciencia y/o tecnología”, argumenta la geóloga.
Esto no importando la latitud del país: “En Europa y en todos los países donde existen este tipo de redes de detección, las cámaras están ubicadas en latitudes menores que las de Valdivia incluso. Esto no es un impedimento, porque lo significativo de un meteoro es su brillo, que es tan alto que la cobertura de nubes no impide, hasta ciertos límites, su detección”.
El trabajo que viene
Luego de la implementación del software, el siguiente paso para CHACANA es comenzar con el registro de eventos y recopilación de información. Según Millarca, la primera etapa es crecer en la acumulación de estadísticas de los objetos que entran a la Tierra, desde este punto del hemisferio sur. Eso para complementar los datos con otras redes, como la de Australia, la única –aparte de CHACANA– que existe en esta parte del mundo hasta el momento, a diferencia del hemisferio norte en que estos proyectos son numerosos.
“Aún nos falta mucho por entender acerca de los meteoritos, por eso es primordial recogerlos muy tempranamente. Todo lo que podamos aprender de ellos, nos ayuda a entender más sobre la formación de los planetas, el origen de la vida y sobre la naturaleza del material que eventualmente podría impactar a la Tierra. Hay un gran porcentaje de estos objetos que aún no conocemos y para hacer simulaciones necesitamos saber qué tipos de materiales y densidades tienen, junto con otra información relevante que nos permitirá hacer modelos y estar un poco mejor preparados”, concluye Millarca.
Fuente: Instituto Milenio de Astrofísica

Posted: 11 Feb 2017 07:00 AM PST



Autoretrato de Curiosity operando en el suelo marciano. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS.
Las concentraciones de CO2 en la atmósfera primitiva de Marte, hace 3.500 millones de años, eran demasiado bajas para que, en zonas como el cráter Gale, en el ecuador del Planeta Rojo, se depositaran sedimentos como los encontrados por el rover Curiosity de la NASA.
Así lo revela un equipo de investigadores de la NASA, junto al investigador Alberto Fairén del Centro de Astrobiología (mixto del CSIC y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial).
El terreno que está analizando Curiosity desde 2012 está compuesto fundamentalmente por secuencias sedimentarias depositadas en el fondo de un antiguo lago, que contienen minerales como arcillas o sulfatos, lo que indica que la superficie primitiva estuvo en contacto con agua líquida.
Pero el agua en ese estado requiere de una temperatura superficial proporcionada por un mínimo de CO2 en la atmósfera, y esto no parece que se cumpliera en los comienzos de Marte, según los datos del rover. Curiosity no ha encontrado carbonatos, lo que confirma los estudios de todas las sondas anteriores: los carbonatos son muy escasos en la superficie de Marte y, por tanto, el contenido de CO2 en la atmósfera era muy bajo.
En concreto, el análisis directo de muestras sobre la superficie marciana llevado a cabo por los investigadores demuestra que el nivel de CO2 en la atmósfera en el momento en que se depositaron los sedimentos de Gale era entre 10 y 100 veces inferior al mínimo requerido para que la temperatura en superficie estuviera por encima del punto de congelación del agua líquida.
En la Tierra, los depósitos de carbonatos se forman en el fondo de los lagos y los mares al interaccionar el CO2 de la atmósfera con el agua líquida. El dióxido de carbono es un gas capaz de generar un potente efecto invernadero y, por lo tanto, de calentar el planeta.
Sin respuesta al problema
“No tenemos una respuesta definitiva a este problema”, reconoce Fairén a SINC. “Por un lado, los datos geomorfológicos y sedimentarios de Curiosity apuntan a la formación de un lago bajo un clima no muy frío hace 3.500 millones de años; pero por otro, la concentración de CO2 en esos mismos sedimentos revela una atmósfera demasiado tenue como para generar un efecto invernadero suficiente como mantener ese clima no frío”.
Para resolver esta contradicción los autores apuntan, de momento, dos posibles explicaciones: “Una es que todavía no hayamos desarrollado los modelos climáticos adecuados para explicar las condiciones ambientales de Marte al principio de su historia”, dice Fairén. “En este caso, tenemos que continuar refinando nuestros modelos atmosféricos, porque es posible que se nos esté escapando algún factor importante que hubiera podido permitir temperaturas más altas en Marte a pesar de la baja concentración de CO2”.
“La segunda opción, más razonable, es que las secuencias sedimentarias de Gale se formaran en realidad en un clima muy frío. La alternativa de que fuera un lago glaciar, como ya hemos apuntado en estudios anteriores, está siendo considerada seriamente. Seguiremos atentos para intentar identificar huellas de procesos glaciares y periglaciares a lo largo del trayecto de Curiosity”, indica.
Según los científicos, la imagen que mejor describiría Gale en los inicios de Marte sería ese lago glaciar, rodeado por enormes masas de hielo, que estaría parcial o estacionalmente helado. El entorno sería similar al Ártico canadiense o a Groenlandia hoy en día.
Además, aunque dominara el hielo, también pudo haber agua líquida en abundancia. La formación de arcillas y sulfatos se habría dado en lugares y momentos específicos, estacionalmente o en lagos de agua líquida cubiertos por una capa de hielo.
“Este trabajo plantea una contradicción que nace de los datos de Curiosity y que deberemos responder con más investigaciones en el futuro”, señala Fairén, que concluye: “Por eso precisamente es un gran avance: la ciencia es una serie de preguntas, no un catálogo de respuestas”.
El estudio “Low Hesperian PCO2 constrained from in situ mineralogical analysis at Gale Crater, Mars” será publicado en una próxima edición de Proceedings of the National Academy of Sciences.
Fuente: SINC




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