Viajar en el tiempo, casi imposible

Redacción

BBC Mundo

Martes, 26 de julio de 2011

Una investigación de un equipo de científicos en Hong Kong determinó que la velocidad a la que viajan los fotones hacen que la idea de viajar en el tiempo sea más improbable de lo que se pensaba.

La velocidad de la luz en el vacío es considerada la velocidad máxima en el universo, pero algunos estudios en los últimos años habían sugerido que los fotones podían superarla.

Si pudieran, en teoría se podría viajar en el tiempo.
Pero ahora, un estudio publicado en la revista Physical Review Letters muestra que un fotón sólo también se restringe a la velocidad de la luz en el vacío.
Eso significa que los fotones siguen el principio de causalidad establecido en la teoría de la relatividad de Einstein, según el cual los efectos de un evento no pueden preceder a sus causas viajando más rápido que la velocidad de la luz.
La violación de esa causalidad permitiría, en principio, que se pudiera viajar en el tiempo.

Todo es relativo

Mientras que el límite en el vacío es un número fijo -300.000 kilómetros por segundo- la velocidad de la luz puede variar significativamente dependiendo del material de que se trate.
Estas diferencias explican diferentes fenómenos, desde por qué una paja luce bifurcada en un vaso de agua hasta experimentos con nubes de átomos en los que la velocidad de la luz es manipulada activamente.
Algunos de esos experimentos muestran un "movimiento superlumínico", en los que los fotones pueden exceder la velocidad de la luz en medios determinados.
Pero hasta ahora no se había determinado si un fotón solo podía exceder la velocidad de la luz en el vacío.
Ahora, Shengwang Du y otros investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong, han medido lo que se conoce como un precursor óptico.
Como el viento que sobrepasa la velocidad de un tren, los precursores ópticos son ondas que preceden a los fotones en un material determinado.
Hasta ahora, esos precursores ópticos no se habían observado directamente para el caso de un fotón solo.
Los científicos enviaron pares de fotones a través de una nube de átomos mantenidas a una millonésima de un grado sobre cero absoluto -la temperatura más baja del universo- y mostraron que el precursor óptico y el fotón están limitados a la velocidad de la luz en el vacío.
"Al mostrar que un fotón solo no puede superar la velocidad de la luz, estos resultados ponen fin al debate sobre la verdadera velocidad de un fotón individual", señaló el profesor Du.
O sea que los fotones no pueden viajar en el tiempo y es imposible transportar información a velocidades más rápidas que las de la luz.
Pero el estudio tiene otras implicaciones.
"Nuestros hallazgos tienen potenciales aplicaciones porque le ofrecen a los científicos un panorama más claro sobre la transmisión de información cuántica", según Du.
Sin embargo, los científicos no descartaron completamente que se pueda viajar en el tiempo por otros medios.

Tomado de:
http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2011/07/110726_luz_viaje_tiempo_mes.shtml

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La violenta historia de Pandora

El colosal choque de cuatro cúmulos galácticos que se prolongó durante 350 millones de años originó este monstruo espacial

abc / madrid

ESO 

 

Un equipo de científicos del Observatorio Europeo Austral (ESO) ha logrado recomponer la compleja y violenta historia del cúmulo de galaxias Abell 2744, apodado cúmulo de Pandora. Su existencia fue provocada por el encuentro simultáneo de cuatro cúmulos de galaxias distintos, un colosal choque que se prolongó durante 350 millones de años y que ha producido extraños efectos nunca antes observados de manera conjunta.

Los cúmulos de galaxias son las mayores estructuras en el cosmos; contienen literalmente trillones de estrellas. La manera en que se forman y se desarrollan a través de repetidas colisiones tiene profundas consecuencias en nuestra comprensión del Universo. Cuando grandes cúmulos de galaxias chocan entre sí, el caos resultante es un tesoro de información para los astrónomos. Mediante el estudio de uno de los cúmulos en colisión más complejos e inusuales en el cielo, el equipo consiguió armar las piezas de la historia de Pandora. «Así como el investigador de un choque va uniendo las piezas que causaron un accidente, nosotros podemos usar las observaciones de estos múltiples choques cósmicos para reconstruir eventos que ocurrieron durante un período de cientos de millones de años», explica Julian Merten, uno de los investigadores. «Esto nos revela cómo se formaron las estructuras en el Universo y cómo interactúan entre sí diferentes tipos de materia cuando se encuentran y chocan»,

«Lo bautizamos como el cúmulo de Pandora porque muchos fenómenos diferentes y extraños se desencadenaron a causa de la colisión. Algunos de estos fenómenos nunca antes habían sido observados», agrega Renato Dupke, otro integrante del equipo. Abell 2744 pudo ser estudiada como nunca antes gracias a la combinación de datos obtenidos con el Very Large Telescope de ESO en Cerro Paranal (Chile), el telescopio japonés Subaru, el Telescopio Espacial Hubble, y el Observatorio espacial Chandra de Rayos-X de la NASA.

Las galaxias en el cúmulo son claramente visibles en las imágenes del VLT y el Hubble. Si bien las galaxias son brillantes, solo se puede apreciar el 5% de su masa. El resto es gas (cerca de un 20%), que por su alta temperatura sólo emite rayos-X, y energía oscura (cerca de un 75%), que es completamente invisible. Para comprender lo que ocurre en esta colisión el equipo necesitó trazar un mapa de las posiciones de todos los tipos de masa en Abell 2744.

Donde está la materia oscura

La materia oscura es particularmente escurridiza ya que no emite, absorbe o refleja luz (de ahí su nombre), sino que sólo se hace perceptible a través de su atracción gravitacional. Para marcar con exactitud la ubicación de esta misteriosa sustancia, el equipo aprovechó un fenómeno conocido como lente gravitacional, que corresponde a la curvatura de los rayos de luz provenientes de galaxias distantes al pasar a través de campos gravitacionales presentes en el cúmulo. El resultado es una serie de reveladoras distorsiones en las galaxias del fondo observadas con el VLT y el Hubble. Trazando cuidadosamente la forma en que estas imágenes son distorsionadas, es posible trazar un mapa bastante preciso de la ubicación de la materia oscura.

Al parecer la compleja colisión ha separado parte del gas caliente y la materia oscura, por lo que éstas ahora se encuentra separadas una de la otra y de las galaxias visibles. El cúmulo de Pandora combina varios fenómenos que solamente han podido ser observados de manera aislada en otros sistemas.

Características incluso más extrañas yacen en las partes exteriores del cúmulo. Una región contiene una gran cantidad de materia oscura, pero no posee galaxias luminosas ni gas caliente. Esta caótica distribución podría estar insinuando a los astrónomos algo sobre el comportamiento de la materia oscura y cómo los variados ingredientes del Universo interactúan entre sí.

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Descubren agujeros negros casi tan antiguos como el universo

BBC Mundo

Uno de los agujeros negros recientemente descubiertos, en la galaxia Centaurus A.

Están en galaxias situadas a por lo menos 13.000 millones de años luz de distancia, miden entre una y diez millones de veces más que el sol y la evidencia sugiere que son casi tan viejos como el mismo tiempo.

 Son los agujeros negros más antiguos jamás descubiertos: ya estaban ahí cuando el universo –de 13.700 millones de años- tenía "apenas" entre 850 y 900 millones.
"Hasta ahora, no teníamos idea del papel de los agujeros negros en estas primeras galaxias, o si existían", explicó el argentino Ezequiel Treister, autor principal del estudio publicado esta semana la revista Nature en donde se detalla el descubrimiento.
"Ahora sabemos que están allí, y que están creciendo frenéticamente", dijo el astrónomo de la Universidad de Hawaii, quien trabajó junto a un equipo de la Universidad de Yale y con algunos de los telescopios más poderosos del mundo.

Creciendo juntos

Especialmente importantes para el descubrimiento fueron las fotografías captadas por el Observatorio de rayos X Chandra, que se enfocó en unas 250 galaxias detectadas gracias al telescopio espacial Hubble.

 Al colocar las imágenes obtenidas por Chandra una encima de otra –en una técnica conocida como "apilamiento"- los astrónomos pudieron magnificar las débiles señales que emiten los agujeros negros mientras devoran el polvo estelar y el gas que se encuentra a su alrededor.
Esto les permitió confirmar su presencia en el centro de las galaxias.
Y al medir la velocidad promedio de crecimiento de los agujeros negros, confirmaron que ambos están creciendo simultáneamente, algo los astrónomos habían notado localmente, pero no en los rincones más lejanos del universo.

 "Estos hallazgos nos dicen que hay una relación simbiótica entre galaxias y agujeros negros que ha existido desde el inicio de los tiempos", dijo Kevin Schawinski, uno de los astrónomos de la Universidad de Yale que participó en el estudio.
Y Priyamvada Natarajan, también de la Universidad de Yale, le dijo a la BBC que los descubrimientos podían ayudar a comprender mejor algunas de las preguntas sobre el origen del universo que todavía no se han podido responder.
"Ahora sabemos que gigantescos agujeros negros existían tan sólo 800 o 900 años después del Big Bang lo que se puede explicar de dos maneras: o bien eran inmensos desde el comienzo o crecieron muy rápidamente", explicó.
"Y cualquiera de estos escenarios nos dice más sobre el origen del universo de lo que sabíamos hasta hoy, lo que es muy emocionante".

http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2011/06/110616_agujeros_negros_origen_universo_aw.shtml

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La nave Voyager 1 alcanza la frontera del espacio interestelar

La sonda está tan lejos de la Tierra que ni siquiera le llega el viento solar

abc / madrid

Día 16/06/2011 - 11.31h

  

La sonda Voyager 1 fue lanzada por la NASA en 1977, cuando ni siquiera existían los ordenadores personales ni internet ni la telefonía móvil. Sin embargo, esta pequeña nave casi de otra época ha llegado más lejos que ningún otro artefacto creado por el hombre y se ha convertido, casi con toda seguridad, en la misión espacial más exitosa de todos los tiempos. Los científicos sabían que la sonda se aproximaba a la frontera del Sistema Solar, pero ahora, gracias a nuevas observaciones, han podido no solo confirmar su hazaña, sino que han descubierto que la misión está mucho más cerca de cruzar el espacio interestelar de lo que creían. Si todo funciona como hasta ahora, la intrépida nave llegará a la última frontera a finales de 2012, mucho antes de lo que se esperaba.

La Voyager 1 se sitúa a unas 10.800 millones de millas del Sol y ha entrado en una zona en la que ni siquiera le alcanza el viento solar, una corriente continua de partículas cargadas emitidas por nuestra estrella que forman una «burbuja» conocida como helioesfera, que envuelve todo el Sistema Solar. Estas partículas viajan a una velocidad supersónica hasta que cruzan un punto llamado choque de terminación. En este lugar, el viento solar disminuye drásticamente. La velocidad del plasma o gas caliente ionizado que nuestra estrella emite en todas direcciones ha pasado de 150.000 millas por hora a cero, según observaciones de científicos dirigidos por Stamatios Krimigis, del laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins. Este flujo de partículas puede haberse detenido por la presión del campo magnético interestelar. Es decir, la nave puede estar cerca de una zona lejanísima llamada heliopausa, la capa externa de la helioesfera donde la radiación solar se encuentra con la que procede de otras estrellas. 

La Voyager 1 cruzó el choque de terminación en diciembre de 2004 y se trasladó hacia la heliopausa. Los científicos han utilizado los datos de uno de los instrumentos de la sonda para deducir la velocidad del viento solar. Cuando la velocidad de las partículas cargadas que golpean la cara externa de la Voyager 1 coincidió con la velocidad de la nave espacial, los investigadores supieron que ya no le alcanzaba el viento solar. Esto ocurrió en abril de 2010, cuando la Voyager 1 se encontraba a una distancia de 10.600 millones de millas del Sol.

Debido a que las velocidades pueden variar, los científicos realizaron más análisis de los datos hasta que han estado convencidos de que el viento solar había desaparecido. Y resulta que la velocidad del viento solar ha disminuido 45.000 mph cada año, desde agosto de 2007, cuando el viento solar se movía a una velocidad de unas 130.000 mph. En el último año, se ha mantenido muy cerca de cero.

En el espacio interestelar, en 2012

Los científicos creen que la Voyager 1 aún no ha cruzado la heliopausa en el espacio interestelar. Alcanzar el espacio interestelar significaría una repentina caída de la densidad de las partículas calientes de la heliopausa y un aumento de la densidad de las partículas del plasma frío interestelar. Los investigadores estiman que la heliopausa puede estar a de 11.300 millones de kilómetros, lo que significa que la Voyager 1 podría salir de la capa de transición y entrar en el medio galáctico a finales de 2012.

Una nave hermana, la Voyager 2, fue lanzada el 20 de agosto 1977, y se encuentra a 8.800 millones de millas del Sol. Las dos naves viajan en diferentes trayectorias y velocidades. La Voyager 1 vuela más rápido, a 38.000 mph, mientras que la 2 lo hace a 35.000. Por lo tanto, en los próximos años, la Voyager 2 podrá encontrarse en la misma capa de transición en la que ahora está su flamante compañera. 

http://www.abc.es/20110616/ciencia/abci-nave-voyager-punto-entrar-201106160915.html

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