Crean un test para averiguar si el Universo es (o no) una simulación informática

José Manuel Nieves
ABC

Un grupo de físicos estadounidenses desarrolla la primera prueba experimental para comprobar la impactante teoría de que la Humanidad vive en el interior de un Cosmos artificial.

 

Hace ya una década, un filósofo británico desarrolló la teoría de que el Universo en que vivimos podría no ser más que una simulación informática creada por nuestros lejanos descendientes. Y por increíble que parezca, un grupo de físicos de la Universidad de Washington ha conseguido ahora desarrollar un test para probar su veracidad. El estudio aparece publicado en ArXiv.org.

La idea de que la Humanidad podría estar viviendo en el interior de un Universo artificial surgió en un artículo de Nick Bostrom, profesor de filosofía de la Universidad de Oxford. El trabajo se publicó en 2003 en la revista Philosophical Quarterly y desde entonces no ha dejado a nadie indiferente.

En su trabajo, Bostrom argumentaba que por lo menos una de estas tres posibilidades debe ser cierta:

- Es probable que nuestra especie se extinga antes de alcanzar una etapa "post humana".

- Es muy poco probable que cualquier civilización "post humana" ponga en marcha un número significativo de simulaciones informáticas sobre su historia evolutiva.

- Tenemos la casi absoluta certeza de estar viviendo en una simulación informática.

También decía Bostrom que "la creencia de que hay una posibilidad significativa de que un día nos convirtamos en "post humanos" que pongan en marcha simulaciones sobre sus ancestros es falsa, a menos que no estemos ya viviendo en una simulación".

Por supuesto, y dada la limitación de nuestras computadoras, serían necesarias, como poco, décadas enteras para que éstas pudieran ejecutar incluso los más elementales programas de simulación sobre la evolución del Universo.

Pero un grupo de físicos de la Universidad de Washington ha puesto a punto un "test" que podría llevarse acabo ahora, o en un futuro muy cercano, y que sería capaz de averiguar si, efectivamente, vivimos o no dentro de una simulación.

En la actualidad, las supercomputadoras que existen utilizan una técnica llamada "cuadrícula de cromodinámica cuántica" que, partiendo de las leyes fundamentales de la Física que rigen el Universo, son capaces de simular (con cierto éxito) diminutas porciones de él, en la escala de una billonésima de metro, algo mayor que un núcleo atómico.

A medida que pase el tiempo, será posible realizar simulaciones más potentes, y que funcionen a escalas mayores. Primero en un "trozo" de Universo del tamaño de una molécula, después de una célula y más tarde, por qué no, incluso de un ser humano.

Eso, por supuesto, necesitará del desarrollo de muchas generaciones de superordenadores cada vez más potentes y que sean capaces, poco a poco, de simular pedazos de Universo lo suficientemente grandes como para entender las restricciones a las que, necesariamente, se verían sometidos los procesos físicos que conocemos. Restricciones que nos servirían de pruebas de que, efectivamente, vivimos dentro de un modelo computerizado.

Sin embargo, para Martin Savage, profesor de Física de la Universidad de Washington y autor principal del estudio, existen ya señales inequívocas de la presencia de esas restricciones físicas en las simulaciones del presente. Restricciones que seguramente se harán cada vez más evidentes a medida que las supercomputadoras puedan simular porciones cada vez mayores de Universo.

Una de esas restricciones sería la "cuadrícula base" que sirve para modelar el contínuo espacio-temporal en el que el Universo se desarrolla y que, igual que se hace hoy, usarán también nuestros lejanos descendientes para construir sus simulaciones en un futuro lejano. Por eso, encontrar pruebas de que existen esas restricciones en nuestro Universo sería lo mismo que demostrar que vivimos en un entorno artificial.

En la actualidad, las computadoras que realizan esa clase de cálculos (aunque aún, como hemos visto, a escalas muy limitadas), dividen el espacio tiempo en una retícula de cuatro dimensiones. Lo cual permite a los investigadores, por ejemplo, ver en acción a la "fuerza nuclear fuerte", una de las cuatro fuerzas fundamentales de la Naturaleza cuya misión es mantener estrechamente unidos a los quarks para que puedan formar protones y neutrones estables en el interior de los núcleos atómicos. Sin esa fuerza, sencillamente, no existiría la materia tal y como la conocemos.

"Si consigues hacer una simulación lo suficientemente grande -explica Savage- de ella emergería algo muy parecido a nuestro Universo". Por lo cual, según el científico, solo es cuestión de buscar en el Universo en que vivimos una "firma" análoga a la que nosotros mismos estamos utilizando en nuestras simulaciones a pequeña escala.

Algo que además, para Savage y sus colegas, es perfectamente factible. De hecho, sugieren que la "firma" que probaría que el nuestro es un Universo artificial podría mostrarse como una limitación en la energía de los rayos cósmicos (la radiación que nos llega de estrellas y galaxias lejanas).

Según la idea de Savage, los rayos cósmicos de mayor energía no podrían viajar por los bordes de la retícula artificial que simula el espaciotiempo en un hipotético modelo informático, sino que debería viajar en diagonal, por lo que sus interacciones no serían iguales en todas las direcciones, como sería de esperar. Si se consigue demostrar que esa limitación "antinatural" existe, ya no habría duda de que vivimos en el interior de una simulación.

"Se trata -afirma Savage- del primer test para comprobar esta idea" (la de si vivimos o no dentro de una simulación informática).

Por supuesto, si el concepto resultara ser cierto, abriría posibilidades ilimitadas. Por ejemplo, los investigadores sugieren que si nuestro Universo fuera una simulación, entonces podría haber otras simulaciones ejecutándose al mismo tiempo, que serían Universos paralelos al nuestro.

En cuyo caso, cabría hacerse la siguiente pregunta: "¿Podríamos comunicarnos con otros Universos si todos ellos se están ejecutando sobre la misma plataforma?". Sin duda, una más que interesante cuestión.

 Fuente:

 http://www.abc.es/ciencia/20121211/abci-crean-test-para-averiguar-201212110952.html

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Hallan la mayor reserva de agua jamás detectada en el Universo

De Jose Manuel Nieves (el 25/07/2011 a las 01:41:47, en Ciencia) 

Dos equipos de astrónomos, ambos dirigidos por científicos del Instituto de Tecnología de California (Caltech) acaban de descubrir la mayor y más lejana reserva de agua jamás encontrada en todo el Universo. Está a unos 48.000 millones de billones de km. de distancia, formando un gran anillo de vapor alrededor de un lejanísimo cuasar (uno de los objetos más brillantes y violentos del cielo). En total, su masa equivale por lo menos a 140 billones de veces la de la suma de todos los océanos terrestres y es unas 100.000 veces superior a la del propio sol. La investigación se publicará en Astrophysical Journal Letters.

El cuasar anfitrión de toda esa cantidad de vapor de agua está tan lejos de nosotros que su luz tarda 12.000 millones de años en llegar a la Tierra. La que vemos ahora partió hacia nosotros cuando el Universo tenía apenas 1.600 millones de años, menos de una décima parte de su edad actual. "Las condiciones alrededor de este cuasar son únicas -asegura Matt Bradford, investigador del Caltech y director de uno de los dos grupos de investigación-. Es otra prueba de que el agua es persistente a lo largo de todo el Universo, incluso en su etapa más joven".

Normalmente, un cuasar obtiene su energía de un gran agujero negro que se alimenta del disco de polvo y gas circundante. A medida que traga materia, el cuasar libera enormes cantidades de energía. Los dos grupos de científicos eligieron para su estudio un cuasar en concreto, el APM 08279+5255, en cuyo centro reposa un enorme agujero negro que es 20.000 millones de veces más masivo que el Sol y que produce más energía que mil billones de soles juntos.

Los astrónomos, es cierto, esperaban encontrar vapor de agua en el Universo temprano, de la misma forma que lo han encontrado ya en la Via Láctea, nuestra propia galaxia, y en numerosas galaxias a las más variadas distancias de la nuestra. Lo que no esperaban en absoluto es encontrar de un solo golpe una cantidad tan masiva del líquido elemento. Si otros cuasares se comportan de forma parecida, habrá que empezar a pensar que el agua es mucho más abundante "ahí fuera" de lo que habíamos imaginado.

Pero volvamos a APM 08279+5255. En este cuasar en particular, el vapor de agua se distribuye alrededor del agujero negro en una región que se extiende a lo largo de varios cientos de años luz desde su centro (un año luz son cerca de 9,6 billones de km.) y tiene, además, la particularidad de estar muy caliente, entre diez y cien veces más que el vapor de agua hallado en galaxias del tipo de la Vía Láctea.

El equipo de Bradford comenzó a realizar sus observaciones en 2008 utilizando un instrumento llamado Z-Spec en el Observatorio Submilimétrico de Caltech (CSO), un telescopio de diez metros en la cima del Mauna Kea, en Hawaii. Z-Spec es un espectrómetro extremadamente sensible y para trabajar correctamente necesita operar a temperaturas que están apenas a 0,06 grados por encima del cero absoluto (273 grados bajo cero). El instrumento mide la luz en una región de frecuencias del espectro electromagnético que se encuentra entre las longitudes de onda del infrarrojo y las microondas.

Si los investigadores pudieron descubrir el agua, fue porque el Z-Spec es hasta diez veces más potente que los espectrómetros que hasta ahora han trabajado en esas longitudes de onda.

El segundo grupo de científicos, liderado por Dariusz Lis, investigador asociado del Caltech y director del CSO, utilizó para detectar el agua el Interferómetro de Plateau de Bure, en los Alpes franceses. En 2010, el equipo de Lis se encontró por casualidad con la señal que revelaba la presencia de agua mientras buscaba signos de la presencia de fluoruro de hidrógeno en el cuasar APM 08279+5255.

http://www.abc.es/blogs/nieves/public/post/hallan-la-mayor-reserva-de-agua-jamas-detectada-en-el-universo-9446.asp

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La gigantesca 'mancha blanca' de Saturno

Rosa M. Tristán | Madrid

Astrónomos españoles, junto con colegas franceses y de otros países, han descubierto en Saturno una tormenta gigantesca, que han bautizado como la Gran Mancha Blanca, que sólo se produce en el planeta cada 29 años y medio terrestres, que es lo que equivale a uno saturnino.
La tormenta, que aún puede verse, fue detectada el pasado 5 de diciembre por telescopios de astrónomos aficionados de Japón, que fueron los primeros en dar la alarma. Inmediatamente, los científicos comprobaron que también había sido registrada por el satélite espacial 'Cassini', que orbita el planeta desde el año 2004, y también por el telescopio almeriense en Calar Alto.
En este vecino del Sistema Solar no son raras las tormentas, pero si las que alcanzan estas dimensiones. Empezó siendo un pequeño punto blanco en el hemisferio norte y acabó alcanzando los 10.000 kilómetros en una semana. A los 15 días su diámetro era similar al de la Tierra y tenía una cola de nubes que alcanzaba los 300.000 kilómetros.
El rápido aumento del brillo se acompañó con una actividad eléctrica muy abundante, que quedó registrada por 'Cassini'. Por sus características, los investigadores concluyen que se trató de una tormenta causada por la condensación de amoníaco y vapor de agua que durante dos meses se movió como un chorro de propulsión y aún hoy es visible, aunque mucho más tenue.
El primer firmante del hallazgo en la revista 'Nature' es el catedrático de Física español Agustín Sánchez Lavega, de la Universidad del País Vasco, junto con colegas de la Universidad Europea Miguel de Cervantes de Valladolid, Oxford y varios observatorios.

Gases calientes

La 'Gran Mancha Blanca' es el quinto fenómeno de este tipo que ha podido observarse desde 1903, cuando las lentes de los telescopios comenzaron a hacerlos visibles, pero en esta ocasión se ha producido nueve años antes de lo que se esperaba, por razones desconocidas.
Los astrónomos aún no saben cómo se disparan estas enormes tormentas a 250 kilómetros de profundidad de la atmósfera de Saturno, dado que la luz del Sol, que está a 1.500 millones de kilómetros (10 veces más lejos que la Tierra) llega ya muy débil. En el artículo, los investigadores afirman que esta tormenta podría confirmar un modelo que tenían previamente, y que requiere que los vientos se extiendan con profundidad hasta las nubes de vapor agua, donde no llega la luz.
"Ha habido una irrupción de la columna de gases calientes que asciende en un chorro y forma las nubes blancas, pero sin modificar los vientos que soplan en los paralelos del planeta. Eso quiere decir que son vientos profundos originados por el calor interno de Saturno que llegan a las nubes", señalan los autores.
Sánchez Lavega, uno de los mayores expertos en el Sistema Solar, explica a ELMUNDO.es que "para los astrónomos, la atmósfera de otros planetas es como un laboratorio natural en el que contrastar lo que ocurre en la nuestra, conocer mejor fenómenos como la gota fría o las tormentas violentes en los trópicos, y por ello este hallazgo es muy interesante".
Rafael Bachiller, director del Observatorio Astrofísico Nacional, añade que, además, aporta conocimiento sobre fenómenos, como la existencia de vientos profundos, que podrían ser similares a los de Júpiter "lo que apunta a un mecanismo que podría ser general en planetas gigantes gaseosos", de los que, hay que recordar, se han encontrado muchos orbitando otras estrellas, es decir, exoplanetas.

http://www.elmundo.es/elmundo/2011/07/06/ciencia/1309950953.html

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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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Demuestran la existencia de la energía oscura

De Jose Manuel Nieves  

 23/05/2011 a las 03:08:15

El estudio detallado de más de 200.000 galaxias, uno de los mayores jamás realizado, ha confirmado la existencia de la energía oscura, la hasta ahora hipotética y misteriosa fuerza opuesta a la gravedad y que se considera responsable de que el Universo se expanda cada vez más deprisa.



La investigación, que ha llevado cinco años de trabajo, ha logrado determinar que la energía oscura es una fuerza constante y que afecta de manera uniforme a todo el Universo, empujándole a expandirse de forma acelerada. Los datos fueron recogidos por el telescopio espacial GALEX (Galaxy Evolution Explorer) de la NASA y por el Telescopio Anglo Australiano de Siding Spring Mountain, en Australia.

Durante más de una década, la energía oscura, que conforma el 74% del Universo (sólo el 4% es materia ordinaria y otro 20% materia oscura), ha sido una fuerza inexplicable y no probada por los científicos. Ahora, los resultados de este nuevo estudio confirman no solo su existencia, sino también el hecho de que es la responsable de la extraña forma en que las galaxias son impulsadas a alejarse unas de otras, a pesar y por encima de su fuerte atracción gravitatoria.

"La acción de la energía oscura -explica Chris Blake, de la Universidad de Tecnología de Swinburne, en Australia- es como si lanzáramos una pelota al aire y ésta empezara a acelerar en el cielo, cada vez más deprisa". Blake es el autor principal de la investigación, que aparecerá en dos artículos del próximo número de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

La energía oscura fue propuesta hacia finales de los años noventa del pasado siglo. Las primeras nociones de su existencia se basan en el estudio de lejanas supernovas, estrellas moribundas que estallan y cuya brillante luz sirve a los astrónomos para calcular su distancia de la Tierra.

Como sabemos muy bien, mirar hacia el cielo significa también mirar al pasado. Y eso es así porque la luz que nos llega de las estrellas y galaxias remotas no nos las muestran como son en el instante de la observación, sino como eran cuando la luz que vemos salió de ellas. Así, observando supernovas a distancias muy diferentes se puede calcular (y de hecho se calculó) lo deprisa que esas supernovas se están alejando de nosotros. Los resultados implicaban la existencia de una fuerza extraña y desconocida, capaz de impulsar a esos objetos a alejarse de nosotros a velocidades cada vez mayores.



Ahora, el nuevo estudio ha proporcionado un método alternativo e independiente del descrito para comprobar aquellos resultados. Se trata, de hecho, de la primera vez que se realizan estas comprobaciones a gran escala, demostrando que, en efecto, el Universo está dominado por la energía oscura.

Para empezar, los astrónomos elaboraron un gran mapa tridimensional con las más de 200.000 galaxias, la mayor parte de ellas en parejas, observadas por el telescopio GALEX, un instrumento capaz de identificar, por su brillo, a las galaxias más jóvenes, las más adecuadas para esta clase de estudios.

Por su parte, el telescopio australiano fue obteniendo información detallada sobre la luz de cada una de esas galaxias y construyendo un patrón con las distancias entre ellas. Se sabe que, como media, la separación entre los dos miembros de una pareja galáctica es de unos 500 millones de años luz.

Blake y sus colegas utilizaron este dato para determinar a qué distancia estaba cada una de las parejas de galaxias de la Tierra. Igual que el los anteriores estudios con supernovas, los datos sobre las distancias se combinaron con las velocidades a las que esas parejas de galaxias se alejan de nosotros. Lo cual reveló, de nuevo, que el espacio se está "estirando" cada vez más rápido.

Los investigadores también utilizaron su mapa galáctico para estudiar cómo los cúmulos de galaxias crecen en el tiempo, llegando a contener a miles de galaxias individuales. La fuerza gravitatoria de estos cúmulos atrae continuamente nuevas galaxias, que se suman al grupo, pero la energía oscura hace que se separen. De esta forma los investigadores pudieron medir la intensidad de la fuerza "repulsiva" de la energía oscura.

Desde finales de los noventa, la expansión acelerada del Universo es uno de los hallazgos más desconcertantes realizados por los astrónomos. Ahora, gracias a esta investigación, sabemos que la energía oscura no es una simple forma de referirse a algo que no podemos explicar, sino que existe realmente y es la responsable de lo que podemos observar.

 

Tomado de:

http://www.abc.es/blogs/nieves/public/post/demuestran-la-existencia-de-la-energia-oscura-8931.asp

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Fracasa el mayor intento de detectar materia oscura.

Después de cien días de intenso trabajo en una instalación a 1.400 metros bajo tierra, los científicos han sido incapaces de encontrar señales del misterioso material que se supone forma el 20% del Universo

José Manuel Nieves / madrid

Día 15/04/2011 - 13.58h

El experimento es el más sofisticado hasta la fecha en la búsqueda de materia oscura

  

Los científicos del mejor y más sofisticado experimento creado hasta la fecha para detectar partículas de materia oscura tuvieron que admitir ayer jueves que, depués de cien días de intensa investigación y análisis, no han sido capaces de encontrar ni rastro del invisible y misterioso material del que se supone está hecho más del 20% del Universo en que vivimos. Un jarro de agua fría para la Física, y también para los resultados obtenidos por otros equipos de investigación, convencidos de haber hallado ya pruebas de su existencia.

Tras analizar cuidadosamente los datos del XENON100, Elena Aprile, de la Universidad de Columbia, y sus colegas, no encontraron evidencia alguna de la existencia de WIMPs (Partículas Masivas de Interacción Débil), de las que se cree que se compone la materia oscura. El experimento XENON100 se encuentra en el Laboratorio Nacional Gran Sasso, en Italia, a 1.400 metros de profundidad.

Este nuevo y exhaustivo trabajo (se analizaron durante cien días los datos obtenidos por XENON100 entre enero y junio de 2010) contradice abiertamente los resultados anunciados anteriormente por otros equipos de investigadores, que aseguran haber hallado pruebas de que los WIMPs existen.

A pesar de todo, no significa que la materia oscura no exista en absoluto, sino que ésta resulta mucho más elusiva y difícil de detectar de lo que se creía hasta ahora. Y es precisamente la contradicción de este experimento con otros anteriores lo que supone, según Rafael Lang, miembro del equipo de Aprile "el mayor de los resultados de este análisis".

En efecto, son muchos los que piensan que el trabajo realizado en el detector de materia oscura más sofisticado construido hasta el momento servirá para ajustar los actuales modelos y teorías sobre las partículas de materia oscura, lo que ayudará a su vez en los futuros intentos de detectar al esquivo WIMP. La investigación será publicada por Physical Review Letters y puede ya consultarse en arXiv.

Universo acelerado

Los físicos creen que en nuestro Universo la materia ordinaria, la que forma todas las estrellas, galaxias y planetas que podemos ver, sólo supone un 4% de la masa total. Del resto, cerca de un 23% está hecho de materia oscura y el 73% restante de algo aún más misterioso y desconocido que los científicos llaman "energía oscura" y que se cree que es la responsable de que la expansión del Universo se esté acelerando.

XENON100 es un dispositivo de una sensibilidad extraordinaria y especialmente concebido para "capturar" partículas que no interaccionan (o lo hacen muy poco) con la materia ordinaria. Consta de varias capas de agua, plomo, cobre y otros materiales que, a modo de escudo, retienen cualquier radiación o fuente de energía procedente del exterior que pudiera provocar una falsa señal en el detector.

Es por eso, también, que el laboratorio mismo se encuentra bajo casi un km. y medio de dura roca, bajo la cordillera de los Apeninos. No existe un lugar mejor para proteger un detector así de las radiaciones cósmicas que bombardean continuamente la Tierra.

Tras todos esos filtros, naturales y artificiales, el XENON100 consiste en un tanque que contiene 62 kg. de xenón líquido, un gas cuyos grandes núcleos atómicos constituyen una diana perfecta para que los WIMPS, tras pasar limpiamente a través de la roca y las barreras construidas por los investigadores, choquen con ellos y provoquen una debil reacción que delate su presencia.

Si alguna de estas colisiones se hubiera producido y un WIMP hubiera chocado contra un núcleo de xenón, se habrían producido un débil resplandor de color azul y una pequeña carga eléctrica que los científicos habrían detectado de inmediato con las cámaras y sensores que rodean por completo el detector.

Pero no ha sido así, lo que abre nuevas e inquietantes vías de investigación. Por ejemplo, que la interacción de las partículas de materia oscura con la materia ordinaria (los átomos de los que todos estamos hechos) esté controlada de alguna manera por el bosón de Higgs, el otro gran objetivo de la Física actual, la partícula que sería la responsable de que la materia tenga masa y cuya existencia se está intentando demostrar en el gran colisionador de hadrones europeo, el LHC. Si fuera así, el XENON100 podría empezar a aportar pruebas de esta relación y, por lo tanto, aunque de una forma indirecta, de la existencia del Higgs.

Tres falsas detecciones

Durante los cien días de análisis, los investigadores creyeron haber encontrado un WIMP hasta en tres ocasiones diferentes. Sin embargo, pudieron comprobar poco después que, en los tres casos, se trató de falsas detecciones. "Fue como una ducha de agua fría", admite Elena Aprile.

La investigadora y sus colegas confían en que cuando se analicen los datos del XENON100 de un año completo podrán, por fin, anunciar sin ninguna duda la detección de un WIMP. Mientras, los investigadores están ya trabajando en una nueva y mucho mayor versión del detector, en la que se utilizará una tonelada de gas líquido. Estará lista en unos pocos años y dispuesta, de nuevo, a intentar resolver uno de los mayores misterios de la naturaleza.

 
http://www.abc.es/fotos-ciencia/20110415/experimento-sofisticado-hasta-fecha-1401316473545.html

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Dios mostrará de qué está hecho

Físicos norteamericanos reconocen, días después de que negaran el rumor, que les falta muy poco para detectar el bosón de Higgs, uno de los mayores misterios del Universo

JUDITH DE JORGE / MADRID
Día 27/07/2010 - 18.51h


CERN Representación del bosón de Higgs

Hace tan solo unos días, Tommaso Dorigo, un físico italiano de la Universidad de Padua, publicaba en su blog que colegas norteamericanos estaban muy cerca de encontrar el bosón de Higgs, la la llamada «partícula de Dios», que, según la teoría clásica, encierra el misterio de la formación del Universo. Según decía, era en el Tevatrón, el acelerador de partículas del Fermilab, en Illinois (EE.UU.), donde semejante logro se haría realidad.

La predicción se reprodujo en las webs especializadas. Apenas pasaron unas horas cuando los responsables el acelerador negaban en su Twitter semejante triunfo y acusaban a Dorigo de expandir «rumores» y de intentar «buscar la fama». Pues el tiempo ha dado la razón al bloguero. Un equipo internacional del Fermilab ha anunciado que la búsqueda del escurridizo bosón de Higgs ha dado un paso de gigante y que están cerca de contestar algunas de las preguntas fundamentales del origen del Cosmos. Al mismo tiempo, sus colegas del LHC de Ginebra también están seguros de rondar lo mismo. El anuncio ha sido realizado donde Dorigo sugirió que se haría: en la Conferencia Internacional de Física de Altas Energías que se celebra en París.

El bosón de Higgs es uno de los grandes retos de la Física. Todavía no lo ha visto nadie, pero se considera que puede ayudarnos a arrojar luz sobre la composición del Universo y de la materia oscura. Su existencia fue propuesta originalmente por el profesor británico de Física teórica Peter Higgs como una solución al enigma de por qué algunas partículas poseen masa y otras no. Los últimos resultados del Tevatrón, que ha sido obtenidos por los grupos de los experimentos DZero y CDF del acelerador -ambos estudian la interacción de distintas partículas en los niveles más altos de energía- supone reducir significativamente el número de rango de masas que se veía previamente, con un 95% de fiabilidad.

Para obtener el últimos resultado, los investigadores han estudiado más de 500.000 millones de colisiones de protones y antiprotones realizadas en cada uno de los experimentos desde 2001. Después, los dos grupos combinaron sus resultados para producir los límites de exclusión de la masa de la partícula de Higgs.
«Nuestro último resultado se basa en el doble de datos de los que teníamos hace un año y medio. A medida que continuemos recogiendo y analizando datos, los experimentos excluirán el modelo estándar del bosón de Higgs o veremos los primeros indicios de su existencia», explica Stefan Soeldner-Rembold, investigador de la Universidad de Manchester y responsable del grupo DZero. «Ahora hay menos espacio para que el bosón de Higgs de oculte».

La rivalidad del LHC

Para John Womersley, que también lideró los programas de ciencia del experimento DZero durante varios años, estos resultados son «un importante paso en el aprendizaje de cómo funciona nuestro universo y por qué existe». De ser así, el Tevatrón marcaría un importante gol al Gran Colisionador de Hadrones (LHC) de Ginebra. Será cuestión de esperar, porque los físicos europeos no quieren quedarse atrás. En la misma cita de París, los responsables de la «máquina del Big Bang» han asegurado que sus experimentos están avanzando más rápido de lo esperado y que están cerca de una «nueva física».

El acelerador norteamericano ha realizado importantes progresos en materia de Física de partículas. En junio, apuntaron la inquietante posibilidad de que existan hasta cinco tipos diferentes del bosón de Higgs, todos ellos con la misma masa. Un mes antes, lanzaron una novedosa hipótesis de por qué la materia domina sobre la antimateria.


Tomado de:
http://www.abc.es/20100727/ciencia/particula-dios-esta-cerca-201007271446.html

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¿Y si nunca hubiera habido un Big Bang?

Un nuevo modelo describe un Universo infinito, sin principio ni final, que rompe con la teoría clásica sobre nuestros orígenes

ABC / madrid
Día 29/07/2010 - 18.18h


La nueva teoría descarta que el Universo comenzara con una gran explosión


La teoría del Big Bang está tan extendida como el fenómeno al que hace referencia, pero puede existir una alternativa. El investigador Wun-Yi Shu, de la Universidad Nacional Tsing Hua en Taiwán, sugiere un nuevo modelo para explicar el Universo en el que no hay ni un origen ni un final. Según esta teoría del infinito, que sugiere que la masa, el espacio y el tiempo se relacionan de forma diferente a como ahora consideran los científicos, la gran explosión que, según el consenso científico, originó todas las cosas, nunca llegó a producirse.

En un estudio publicado en arXiv.org, Shu explica que el nuevo modelo responde a una nueva perspectiva sobre algunos de los conceptos básicos que se utilizan en astrofísica, como son el tiempo, el espacio, la masa y la longitud. En su propuesta, bastante difícil de entender para la gran mayoría de los mortales que no tenemos un título en Física o en Astronomía, el tiempo y el espacio se pueden convertir el uno en el otro, y la velocidad de la luz es el factor de conversión entre ambas. Como el Universo se expande, el tiempo se transforma en el espacio, y la masa, en longitud. A medida que el Universo se contrae, ocurre lo contrario.

En resumen, la propuesta de Shu tiene cuatro características distintivas. La primera es que la velocidad de la luz y la gravitación no son constantes, sino que varían con la evolución del Universo. En segundo lugar, el tiempo no tiene principio ni fin, es decir, que ni estalló el Big Bang ni se producirá nunca un Big Crunch (el Gran Colapso, una teoría que predice que el Universo irá frenándose poco a poco comprimiéndose hasta que todos sus elementos vuelvan al punto original, destruyendo toda la materia en un único punto de energía). Punto tercero: la sección espacial del Universo es de tres dimensiones curvadas en una cuarta, lo que descarta una geometría plana o hiperboloide, y por último, existen fases de aceleración y desaceleración.

La idea, además de complicada puede parecer arriesgada, pero Shu asegura que sus datos encajan perfectamente con las observaciones realizadas por los astrónomos en la Tierra. Para entender el funcionamiento del Cosmos, su teoría no necesita de la energía oscura, una misteriosa fuerza que, según los científicos, componen el 74% del Universo y cuya existencia es discutida por algunos investigadores. Sin embargo, tiene un punto flaco, y es que sus ideas no pueden explicar la existencia de fondo cósmico de microondas, que se supone la evidencia más sólida de los restos del Big Bang.


Tomado de:
http://www.abc.es/20100729/ciencia/nunca-hubiera-habido-bang-201007291709.html

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Una foto revela nuevas pistas de lo que pasó después del 'Bing Bang'

La imagen del telescopio espacial europeo revela lo que pudo ocurrir al Universo

Esta es la luz más antigua del Universo. Esta íncreíble imagen muestra la bola de fuego de la que se formó nuestro universo hace 13,7 millones de años, según publica el 'Daily Mail'. La foto que llevó realizarla seis meses ha dado a los científicos una nueva visión sobre la formación de las las estrellas y las galaxias, pero además de cómo el universo volvió a la vida tras el Bing Bang.



De un primer vistazo, aparece la Vía Láctea y el Universo, como es actualmente, mientras en el fondo, una visión más en profundida revela lo que parecía poco antes del momento de la creación, cuando no existían las estrellas o galaxias.

El Director de la Agencia europea de Ciencia y Exploración Robótica, David Southwood, ha explicado que "esta no es una respuesta, sino que estamos abriendo puertas a un paraíso donde los científicos pueden buscar la clave que lleve a una mayor comprensión de cómo nuestro universo llegó a ser y cómo funciona ahora".

La foto realizada por el telescopio europeo Planck muestra desde la más cercana porciones de la Vía Láctea hasta los más lejanos confines del espacio y del tiempo, en lo que es la nueva imagen de todo el cielo.

Menos espectacular, pero quizás más interesante es el telón de fondo moteado en la parte superior e inferior. Esta es la "radiación del fondo cósmico de minúsculas ondas '(CMBR), que son el modelo cósmico en el que se agrupan hoy en día los supercúmulos de galaxias.

Los diferentes colores representan pequeñas diferencias en la temperatura y la densidad de la materia a través del cielo.
De alguna manera estas irregularidades han evolucionado hasta convertirse en pequeñas regiones más densas que se han convertido en las galaxias como son actualmente.

Tomado de:
http://www.telecinco.es/informativos

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