El púlsar de milisegundos más joven

8 noviembre 2011


Gracias al satélite de rayos gamma Fermi Telescope, un equipo internacional de científicos ha descubierto un púlsar de milisegundos sorprendentemente poderoso que pondría en entredicho las teorías existentes acerca de cómo se forman estos objetos cósmicos.

El hallazgo eleva a 100 los pulsares identificados por el telescopio financiado por NASA, con la participación, entre otros, de la Agencia Espacial Italiana (ASI) y el Instituto Nacional de Física Nuclear (INAF) de Italia, centro de investigación que ha publicado la noticia.

Un púlsar es una estrella de neutrones, capaz de aplastar a medio millón de veces la masa de la Tierra en una esfera del tamaño de una ciudad. El materia está tan comprimida que, en su superficie, una tetera pesaría como el Monte Everest.

La característica principal de los púlsares es la de poder combinar la increíble densidad de con un ritmo de rotación extremo. Los más rápidos son los púlsares de milisegundos, que llegan a 43.000 revoluciones por minuto. Se cree que estos objetos celeste puedan alcanzar estas velocidades porque vinculadas gravitacionalmente en un sistema binario con una estrella de tipo “normal”. Durante su evolución, transfiere gas al púlsar en forma, de modo que la fuerza del impacto le proporciona más fuerza de rotación, aumentando su velocidad. Los púlsares emiten un potente haz de energía – desde las ondas de radio hasta los rayos gamma – gracias al fuerte campo magnético y a la velocidad de rotación.

Típicamente, los púlsares de milisegundos tienen una edad de algunos mil millones de años o poco más, es decir comparable a la de las estrellas normales. Sin embargo, el Fermi Telescope reveló la presencia de un brillante púlsar de milisegundos de sólo 25 millones de años, según publicaba la revista Science la semana pasada.

El objeto, llamado PSR J1823-3021A, forma parte de un conjunto esférico de estrellas viejas (o cúmulos globulares) llamado NGC 6624. El grupo tiene cerca de 10 millones de años y está ubicado a 27 mil años luz de la Tierra, en la constelación de Sagitario.

Via Gravità Zero.

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Un Carnaval de la Física dedicado a la física en la cocina

6 noviembre 2011

Se acerca el segundo aniversario del evento que ha reunido a cientos de blogueros en 10 países de todo el mundo. Los blogs Gravedad Cero y su homónimo italiano Gravità Zero volverán a reunirse este mes para celebrar el segundo aniversario del Carnaval de la Física.

El hilo conductor de la XXV edición del Carnaval de la Física será “La física en la cocina”.

No pretendemos que os elevéis a la altura de Ferran Adrià, si no que podéis participar publicando un post que tenga a que ver con “la física entre fogones”. Un ejemplo podría ser el de proponer recetas, curiosidades gastronómicas, anécdotas o historias de personas que han hecho la historia de estas dos disciplinas, reseñas de libros, etc.

Para participar en la XXV edición del Carnaval de la Física, es necesario enviar el enlace de vuestra contribución antes del 25 de noviembre a la dirección de correo electrónico:

info [arroba] gravedad-cero.org

Sin embargo, también podrán participar otros posts cuyos temas no tengan nada a que ver con la cocina; lo importante es que tengan alguna relación con la física y la ciencia.

Para más información sobre el Carnaval de la Física, clicar aquí. Para descubrir como participar, clicar aquí.


La química que nos rodea

1 noviembre 2011

La ONU declaró el 2011 como el Año Internacional de la Química otorgando la responsabilidad del evento a la UNESCO (Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura) y la IUPAC, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada.

Las actividades nacionales e internacionales llevadas a cabo a lo largo de este año están particularmente enfocadas en la importancia de la química para la preservación de los recursos naturales.

Todos las iniciativas internacionales planeadas están disponibles en las web: www.chemistry2011.org




Vía Gravità Zero


El Universo en tu iPhone

28 octubre 2011

Después de la aplicación gratuita Fermi Sky para el iPhone, diseñada para conocer el Universo de los rayos gamma a partir de los datos del satélita estadounidense Fermi Telescope, ahora también es posible conocer en tiempo real toda la información sobre los estallidos de rayos gamma descubiertos por el satélite de rayos X/gamma Swift de la NASA, ESA y ASI.

Esta aplicación, descargable gratuitamente desde la página web de iTunes de Apple, nace de la idea de la investigadora Patrizia Caraveo. “El proyecto nació con el objetivo de acercar la ciencia de Swift al público general, aunque también está resultando muy útil para los científicos“, afirma la directora del INAF-IASF de Milán (Italia) y co-investigadora de Swift. La aplicación, desarrollada por el estudiante Giacomo Saccardo de la Universidad de Trento (Italia) durante una visita al Centro de Operaciones de la misión Swift de la Universidad Penn State (Pennsylvania, EEUU), está disponible para los dispositivos iPhone, iPod iPad de Apple.



Vía Gravità Zero


Plantas que viven sin oxígeno

26 octubre 2011

En el año 1898, expertos de todo el mundo, reunidos en la primera conferencia de la historia sobre planificación urbana, predijeron un futuro trágico para la ciudad de Nueva York, que en aquel entonces quedaba enterrada debajo de dos mil toneladas diarias de estiércol de caballo. Para solventar el problema, poco después, llegó el coche …

Además de ser una invitación a no subestimar los riesgos del cambio climático, esta lección debería servir para confiar un poquito más en la ciencia, la tecnología y el progreso.

Ahora una buena noticia nos llega de la revista Nature que, el pasado día 23 de octubre de 2011, publicó los resultados de un estudio realizado por investigadores de la Escuela Superior de Santa Ana de Pisa (Italia), del Instituto Max Planck (Alemania) y de la Universidad de Utrecht (Holanda), en el que anuncia el descubrimiento del sensor del oxígeno en las plantas, un mecanismo bioquímico que les permite sobrevivir incluso en el agua y bajo condiciones de hipoxia. La responsable de dicho mecanismo es una proteína especial que se encuentra en las células vegetales (RAP2.12) y que en condiciones normales – es decir, en presencia de oxígeno – es destruida de forma regular por la planta; sin embargo, a medida que la disponibilidad de oxígeno disminuye, esta proteína se estabiliza mediante la activación de una respuesta adaptativa.

Pierdomenico Perata, coordinador del grupo de investigación de Santa Ana y coordinador del Plant Lab (Instituto de Ciencias de la Vida), explica que “en este tipo de proteínas, los aminoácidos cisteína son particularmente desestabilizadores, ya que son sujetos al fenómeno de oxidación causado por la presencia de oxígeno atmosférico. Asimismo, si la planta se encuentra sumergida en agua, la baja disponibilidad de oxígeno disminuye la oxidación. La RAP2.12 se convierte así en una proteína estable, desempeñando un papel importante en la activación de genes que dan a la planta la capacidad de sobrevivir durante mucho tiempo, incluso si se sumergen”. Este descubrimiento abre camino a la selección de nuevas variedades de plantas resistentes incluso a inundaciones cada vez más frecuentes y causadas por eventos extremos de precipitación.

Licausi Francisco (en la foto), primer autor del artículo publicado en Nature, afirma que este mecanismo se encuentra en la mayoría de los organismos vivos y es particularmente importante en el hombre puesto que “el oxígeno juega el papel fundamental de determinar la resistencia de los tumores a la quimioterapia”.





Vía Gravità Zero


Explosiones de novas, por primera vez en 3D

24 octubre 2011

Según informa el último número de la revista científica Nature, científicos de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) han simulado por primera vez en 3D los fenómenos críticos producidos durante las explosiones estelares de novas. Gracias a ello, se han podido caracterizar de manera precisa las propiedades físicas y la composición química del material expulsado, resolviendo el enigma del origen de la distribución irregular y heterogénea del material. El trabajo ha permitido, en definitiva, analizar la función que tienen estas explosiones termonucleares en el enriquecimiento químico de la galaxia.

Las novas son fenómenos estelares de tipo cataclísmico que tienen lugar en sistemas binarios los cuales contienen un objeto estelar compacto (una “enana blanca”, de hasta 1.4 veces la masa del Sol, pero con dimensiones planetarias) y una estrella poco masiva. Ambas estrellas están bastante cerca como para que el intenso campo gravitatorio de la enana blanca arranque parte del material de las capas más externas de su compañera.

Las novas, relativamente frecuentes en nuestra galaxia, constituyen el tercer fenómeno explosivo de tipo estelar más violento del Universo, en términos energéticos, después de las supernovas y los llamados gamma-ray bursts. Novas y supernovas han sido observadas a lo largo de la historia, desde hace más de dos milenios. El repentino aumento en la brillantez de estos astros, en ocasiones observables directamente por el ojo desnudo, ha suscitado las más variadas conjeturas sobre su origen.

Gracias a los complejos fenómenos nucleares que concurren en el interior de estas estrellas, el Universo ha evolucionado desde un estadio químicamente pobre, dominado exclusivamente por la presencia de hidrógeno, helio y sólo trazas de litio, a un lugar con cerca de un centenar de elementos estables. El origen de la mayor parte de estos elementos químicos hoy en día presentes en el cosmos, que han propiciado la formación de estructuras como planetas y estrellas o la génesis de formas de vida (desde el calcio de nuestros huesos, hasta el hierro de la sangre o el uranio que emplean las centrales nucleares), se gesta en titánicas explosiones estelares, como por ejemplo las explosiones de supernovas y novas.

La hipótesis más probable es que, al depositarse sobre la enana blanca el material transferido por la estrella compañera, se producen episodios de mezcla justo en la frontera entre las capas más externas de la enana blanca y el envoltorio de material transferido. Con todo, la caracterización de este proceso de mezcla ha provocado acaloradas discusiones. Uno de los mecanismos propuestos no ha podido ser simulado con todo el rigor hasta que se ha dispuesto de herramientas informáticas bastante potentes.

PRIMER ENIGMA RESUELTO

Ahora, un equipo de investigadores de los Departamentos de Física e Ingeniería Nuclear y Física Aplicada de la UPC han demostrado que la acumulación de material por esta vía sobre la enana blanca es inestable, dando lugar a episodios de mezcla de material justo en la frontera entre las capas más externas de la enana blanca (ricas en elementos, como por ejemplo el carbono y el oxígeno, o el oxígeno y el neón) y el envoltorio de material transferido. Y se ha podido constatar, por lo tanto, el grado de enriquecimiento en elementos pesantes a que da lugar este fenómeno, que hasta ahora se deducía a partir de las observaciones.

Este fenómeno ha sido demostrado a partir de simulaciones en 3D del proceso de mezcla, realizadas por primera vez en el ámbito de las explosiones de novas. Unas simulaciones que se han podido realizar gracias al uso de sofisticadas herramientas de cálculo, como por ejemplo el ordenador MareNostrum del Barcelona Supercomputing Centro-Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS), y después de 150.000 horas de cálculo.

SEGUNDO ENIGMA RESUELTO

Por otro lado, la posibilidad de recrear en 3D fenómenos físicos como la convección, en las condiciones que operan durante las explosiones de novas, ha hecho posible resolver la segunda parte del enigma. Se conocía, pero sólo de manera formal, cómo opera el transporte de energía por convección en las estrellas. Ahora, gracias al estudio realizado por investigadores de la UPC, se ha podido comprobar numéricamente que, en las condiciones que imperan durante una explosión de nova, la materia (plasma) presenta régimen turbulento, es decir, que se mueve de forma casi caótica, con movimientos desordenados.

Este régimen turbulento presenta intermitencias, lo cual provoca irregularidades en la distribución química de material a los envoltorios expulsados. Esto nunca se había podido probar numéricamente en explosiones de nuevas (ni se había llegado nunca a conjeturar como hipótesis para explicar el origen de las no-homogeneidades químicas observadas). Este hecho se atribuía hasta ahora a imprecisiones asociadas al proceso de medida. El estudio, que publica la revista científica Nature, demuestra que, por el contrario, el fenómeno es real y está causado por intermitencias en los fenómenos turbulentos que aparecen en el plasma estelar al producirse su explosión termonuclear.


Auroras desde la ISS

22 octubre 2011

Aquí va un video de la cara nocturna de la Tierra observada desde la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés) realizado con la técnica del timelapse.

En el video es posible reconocer ciudades como Vancouver, Seattle, Portland, San Francisco, Los Angeles y Phoenix, así como  Mexico DF, la Peninsula de Yucatán, El Salvador, Guatemala, Panama, Columbia, Ecuador, Peru, Chile. Y finalmente, la ionosfera terrestre (la línea amarilla), un satélite (55 sec) y las estrellas de la Vía Láctea.

Ya conocimos la técnica del timelapse en este video de TSOPhotography, que grabó esta aurora boreal desde Rusia:

Sin embargo, observadas desde la ISS, auroras también son muy espectaculares (sobre todo si el video es acompañado con música de Brian Eno):


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