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Archive for the ‘Astrofísica’ Category

El LHC alcanza un nuevo récord de potencia mundial.

30 noviembre 2009 2 comentarios

El proceso de puesta en marcha del Gran Colisionador de Hadrones o LHC, una vez superada la grave avería del año pasado que lo dejó un año fuera de juego, está progresando sin sobresaltos, tanto que esta pasada noche se ha conseguido acelerar sus dos haces de partículas a 1,18 tera electronvoltios.

Esto es un récord no solo para el LHC sino mundial, ya que hasta el récord lo tenía el Tevatrón del Fermilab con los 0.98 TeV alcanzados en 2001.

Esto está aún bastante por debajo de los 7 TeV que se pretenden alcanzar en el LHC, aunque ahora el objetivo inmediato es ir aumentando la intensidad de los haces poco a poco para asegurarse de que se pueden manejar de forma segura estas mayores intensidades y de que se pueden garantizar condiciones estables para que los instrumentos del LHC registren los datos pertinentes durante las colisiones.

Si todo va según lo previsto, a principios de 2010 el LHC podría estar produciendo ya colisiones a 7 TeV

Hay que tener en cuenta que el LHC es una máquina extremadamente compleja con miles de mecanismos que deben funcionar perfectamente sincronizados, el menor fallo se puede traducir en una catástrofe para el colisionador y las diversas investigaciones que se desarrollarán en él.

El objetivo de todo esto es que estas colisiones de partículas, convenientemente analizadas con los seis experimentos del LHC, puedan ayudar a validar y comprobar los límites del modelo estándar de física de partículas.

Vía| Microsiervos ALT1040

Así es el viaje de un protón en el LHC.

El LHC está en movimiento desde hace unos días, pero, ¿sabemos cómo funciona?, ¿sabemos qué es lo que hacen los científicos con él?. Para eso os dejamos un pequeño vídeo explicativo, en español, que comenta las fases que siguen las partículas desde que salen de una bombona de hidrógeno hasta que se provoca el choque entre ellas.

Aunque pueda parecer que los más de 27km de radio que tiene el LHC son demasiados, no es en vano dicho tamaño. De hecho los protones llegan realmente acelerados, casi a la velocidad de la luz cuando entran en el gran cilíndro. El vídeo es realmente didáctico y sencillo de entender, por ello os animamos a verlo.

Para abrir boca os dejamos las fases por las que pasan las partículas de hidrógeno desde su comienzo, hasta la simulación del Big Bang con el choque de dos partículas a prácticamente la velocidad de la luz:

  • Obtener los protones
  • Aceleración lineal inicial
  • Aceleración en el PSB y el PS
  • Preparando los haces para el LHC
  • Recorriendo 27 km 11.000 veces por segundo en el LHC
  • Colisión

Vía| TheInquirer

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El LHC creó sus primeras colisiones … y el mundo no se extingió.

Puede que nuestras esperanzas fueran inciertas: el Gran Colisionador de Hadrones no acabará con el mundo. Ayer, el LHC hizo chocar por primera vez dos rayos de partículas. En el futuro próximo, aumentarán la intensidad y la celeridad de los rayos, de modo que para Navidad alcance 1,2 TeV (teraelectronvoltios) por rayo y tendrían ya multitud de datos para sus experimentos.Aquí os dejamos unas imágenes sobre la primera colisión:

Vía| Gizmodo

Vuelven a andar a sus anchas particulas en el LHC…

Tras una parada de algo más de un año causada por una fuga de helio líquido en el sector 3-4 del LHC, entre los experimentos ALICE y CMS, causada a su vez por un cortocircuito que dañó las conducciones de helio del instrumento, tiempo necesario para realizar las reparaciones pertinentes e instalar mecanismos de seguridad que en el futuro eviten un fallo similar, este pasado fin de semana han vuelto a circular partículas en el Gran Colisionador de Hadrones: Particles are back in the LHC!

LHCSalaControl

Sala de control del LHC durante la inyección del primer haz de partículas en este en septiembre de 2008 / AP-Spiegel OnLine

En concreto, el viernes 23 después del mediodía un haz de iones de plomo entró en el anillo en el que circulan en el sentido del reloj a través de la línea de transferencia TI2 y fue encaminado a través del detector ALICE antes de ser descartado a través del punto de salida previsto para esto.

A última hora de la tarde se inyectó el primer haz de protones en ese mismo anillo, y el sábado a primera hora de la tarde se pasaron protones desde el Supersincrotrón de protones al LHC a través de la línea de transferencia TI8 en el sentido contrario a las agujas del reloj, pasando a través del instrumento LHCb antes de ser a su vez descartados.

Estas pruebas han permitido comprobar que la sincronización de los imanes superconductores es correcta y que manejan los haces de partículas adecuadamente aún cuando son necesarios tiempos de reacción de unos cientos de picosegundos (un picosegundo es la billonésima parte de un segundo) dada la velocidad a la que se mueven estos.

El objetivo para las próximas semanas y meses es hacer circular haces de partículas a lo largo de toda la circunferencia del colisionador en ambos sentidos cada vez con más energía hasta alcanzar la energía de trabajo estimada de 7 teraelectronvoltios -los de este fin de semana apenas iban a 450.000 millones de electronvoltios- aunque no se espera alcanzar esta energía antes de 2011.

Los dos anillos del LHC, a través de los que se aceleran los haces de partículas a velocidades próximas a la de la luz en sentido contrario, se cruzan en ciertos puntos en los que es posible hacer chocar los haces en cuestión, y los científicos esperan detectar gracias a él y a estos choques nuevas partículas que nos permitan averiguar más cosas acerca de como funciona nuestro universo, entre ellas el todavía hipotético bosón de Higgs.

Vía|microsiervos

¿Cuántos universos existen en el multiverso?

Por lo visto los físicos podrían tener un número.

Si vivieramos en un un multiverso, con muchos universos que salen del Big Bang, ¿cuántos serían?

Más allá de parecer un chiste malo de física, esta pregunta intrigó a mucha gente. Andrei Linde de la Universidad de Stanford ha trabajado mucho para calcular ese número basado en las fluctuaciones cuánticas en el principio del universo. Por lo visto el número es alto, hay 10^10^10^7 universos en nuestra realidad, pero el cerebro humano sólo podría distinguir 10^10^16 de las configuraciones de éstos.

Vía| Universe Today

Einstein y Schrödinger…

20 octubre 2009 4 comentarios

Solvay Conference 1927

Erwin Schrödinger fue un físico austriaco que ayudó a crear los fundamentos de la mecánica cuántica. Al igual que Einstein, Schrödinger no estuvo de acuerdo con los extremos a los que otros llevaron la nueva ciencia. Fue uno de los pocos científicos que se alinearon con Einstein en contra de la mecánica cuántica, intentando buscar una teoría unificada que mejorase las teorías que todos los demás apoyaban. Hasta que ocurrió un terrible malentendido.

Einstein y Schrödinger trabajaron juntos en los primeros años 30 como profesores del Instituto Kaiser Wilhelm en Berlín. Ambos destacaron en esta institución extremadamente rígida y formal como profesores que trataban a sus alumnos como iguales. Los dos disfrutaban de paseos juntos, a pie y en velero, y llegaron a ser amigos íntimos.

Como muchos de sus contemporáneos, Einstein y Schrödinger comenzaron a escribirse acerca de su trabajo mucho antes de conocerse en persona. En los años 20, toda la comunidad de físicos se concentró en una nueva clase de ciencia que había dado en llamarse mecánica cuántica, ya que estaba basada en la idea de que la luz y la energía no eran flujos continuos, sino que estaba formada por paquetes llamados cuantos. Einstein fue el primero en sugerir que la luz estaba hecha de cuantos, por lo que participó en el desarrollo de la mecánica cuántica desde el principio. Pero este campo estaba empezando a adquirir lo que Einstein y Schrödinger estaban de acuerdo en llamar un giro estrafalario.

Cuanto más y más se aprendía, más parecía que la mecánica cuántica eliminaba las leyes de la causalidad, insistiendo en que los procesos atómicos eran tan aleatorios que no se podía predecir exactamente lo que ocurriría a continuación. En 1925 Werner Heisenberg propuso una nueva clase de matemáticas matriciales que podían usarse para hacer predicciones probabilísticas acerca de cómo un átomo podría reaccionar en una situación dada. Este trabajo fue saludado, y con razón, como una gran ayuda para la incipiente teoría, pero también implicaba la idea de que solamente se podían hacer “conjeturas” acerca del comportamiento del átomo.

Al año siguiente, Schrödinger publicó lo que esperaba que fuese una alternativa mejor. Ideó otro conjunto de herramientas matemáticas para que sirvieran de ayuda con la mecánica cuántica, llamada mecánica ondulatoria. Einstein se alegró mucho con la noticia. Las matemáticas de Schrödinger, haciendo referencia a las cualidades físicas de las ondas como hacían, parecían dar esperanza a la idea de que había una razón física tras las rarezas del comportamiento atómico. Einstein, que estaba muy a disgusto con las probabilidades de Heisenberg, escribió a su amigo Michele Besso en mayo de 1926: “Schrödinger ha aparecido con un par de artículos fantásticos sobre las reglas cuánticas”. Leer más…

Descubren un nuevo anillo enorme en Saturno.

Desde hace tiempo los astrónomos sospechaban que el que Jápeto tenga una mitad clara y otra oscura tiene que ver con material que se desprende de Febe, otra luna de Saturno que gira en el sentido contrario a la primera, material que se habría estampado contra Jápeto durante millones de años haciendo que una de sus mitades se vea más oscura, un poco como los insectos que chocan contra el parabrisas de un coche.

Para intentar comprobar esto, en el pasado mes de mayo, apuntaron el telescopio espacial Spitzer a esa zona del espacio y en efecto descubrieron que había polvo flotando en el espacio, pero mucho más del que se esperaban.

SpitserNuevoAnilloSaturnoConcepcionArtisticaDe hecho lo que descubrieron fue un nuevo anillo de Saturno de tamaño considerable que empieza a unos seis millones de kilómetros de este y que se extiende por otros 12 millones de kilómetros, con un grosor nada desdeñable de unos 2,5 millones de kilómetros. Harían falta unos mil millones de Tierras para rellenarlo: NASA Space Telescope Discovers Largest Ring Around Saturn.

Si lo pudiéramos ver, tendría el ancho de dos Lunas, una a cada lado de Saturno.

Si este anillo, a pesar de su tamaño, no ha sido detectado antes es porque las partículas que lo componen se hallan muy dispersas -según los científicos que lo han descubierto podrías estar en medio del anillo sin darte cuenta de ello- y porque apenas reflejan la luz visible, aunque en el infrarrojo el Spitzer no ha tenido problemas para verlo dada su temperatura de unos 80 kelvin (unos 193 grados centígrados bajo cero).

Vía| Microsiervos

Isaac Newton y las Leyes del movimiento.

3 octubre 2009 1 comentario

newtonIsaac Newton (1643 – 1727) fue uno de los mayores científicos de todos los tiempos. Entre sus principales descubrimientos figuran los trabajos sobre luz y óptica y el desarrollo del cálculo matemático. Pero, sobre todo, lo que hizo de Newton uno de los mejores científicos de la historia fueron sus Leyes de Newton.

Las leyes de Newton son las siguientes:

1. Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser en tanto que sea obligado por fuerzas impresas a cambiar su estado.

Un cuerpo siempre estará en reposo, o en movimiento uniforme (sin aceleración, a velocidad constante) y rectilíneo a no ser que algo le perturbe. Imagina que estamos en el vacío perfecto y lanzamos una pelota de tenis al aire. Esa pelota se mantendrá por los siglos de los siglos a la misma velocidad inicial y siguiendo la misma dirección, a no ser que le apliquemos otra fuerza que aumente o disminuya su velocidad o cambie su dirección. En la Tierra, esto no es posible, porque tenemos el problema de la gravedad, que sigue las mismas leyes que la gravitación universal.

Por ello, en el vacío, un cuerpo no caería, o caería eternamente, como queramos verlo.

2. El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.

Esta definición queda más clara si usamos la ecuación de la segunda ley de Newton:

F = ma

El cambio en el movimiento viene dado por la aceleración a, que tiene la misma dirección que F. La aceleración es proporcional a la fuerza que le apliquemos a un objeto. Conociendo la aceleración que le imprimimos, conoceríamos a la postre la velocidad resultante (que sería la velocidad inicial sumada a la velocidad causada por la aceleración) y el movimiento.

3Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas.

El ejemplo más claro de esta ley lo tenemos al inflar un globo de aire. Si soltamos la boquilla, el globo saldrá disparado mientras se va vaciando del aire que le hemos introducido. Esto es porque el globo expulsa el aire que introdujimos, empujando a la atmósfera, y la atmósfera le devuelve el empujón. Es el mismo principio que utlizan los motores a reacción (como los de los aviones).

Categorías:Astrofísica, Física, Optica

Transportan antenas de 90 toneladas a 5.000 metros.

28 septiembre 2009 1 comentario

El observatorio astronómico ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) alcanzó un nuevo éxito al instalarse la primera antena con tecnología de punta en el llano de Chajnantor, situado a 5.000m de altitud en la cordillera de los Andes. La antena, que pesa cerca de 100 toneladas y tiene un diámetro de 12 metros, fue trasladada sobre un transportador gigante fabricado a medida hasta el Sitio de Operaciones del Conjunto (AOS), donde la sequedad y la rarefacción extremas del aire son ideales para las actividades de observación del cosmos.

Las condiciones de vida en Chajnantor son muy duras para el hombre, pues allí dispone de la mitad de oxígeno en comparación con el nivel del mar, lo que dificulta considerablemente el trabajo. Es por eso que las antenas de ALMA se ensamblan y se prueban a 2.900 metros de altitud, en el Centro de Operaciones de ALMA. Fue desde este campamento relativamente hospitalario que la antena de ALMA emprendió viaje rumbo al llano de Chajnantor.

El transporte de la primera antena al llano de Chajnantor es un logro épico que ilustra el momento emocionante que vive ALMA. Día tras día, la fuerza de nuestra colaboración global nos acerca al nacimiento del observatorio astronómico terrestre más ambicioso del mundo”, dice Thijs de Graauw, director de ALMA.

El viaje comenzó luego de que uno de los dos transportadores de antenas de ALMA cargara la primera antena y se pusiera en marcha para recorrer los 28 kilómetros que separan el OSF del AOS. Aunque el transportador puede alcanzar una velocidad de 12 kilómetros por hora cargando una antena, el primer viaje se hizo más despacio para garantizar que todo funcionara correctamente, con lo que tardó cerca de siete horas. Leer más…

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Encontrado el corazón supermasivo de la Vía Láctea.

26 septiembre 2009 1 comentario

Hace tiempo que los astrofísicos sospechaban que en el centro de  la Vía Láctea, tenía que haber un agujero negro supermasivo, pero no fue hasta el 2000 cuando finalmente llegó la confirmación gracias a lo captado por el Observatorio de rayos-X Chandra. Se descubrió que efectivamente lo que en 1974 los radios astrónomos Bruce Balick y Robert Brown encontraron en la región central de la Vía Láctea y que bautizaron como Sagitario A* era un agujero negro.

Eso mismo es lo que podemos observar en la imagen que encabeza el post, el corazón de nuestra galaxia. Bueno, en realidad el agujero negro no lo podemos ver ya que como su nombre indica es negro, lo que observamos son los rayos X que desprenden los gases que están siendo succionados por el agujero.

Vía|ALT1040 Imagen|Chandra