dimecres, 27 d’abril de 2016

Fiebre de partículas

¿Podrá el Gran Colisionador de Hadrones descubrir una nueva partícula en 2016?
Pues el mundo de las partículas físicas está muy entusiasmado. En diciembre, físicos reunidos en el CERN en Ginebra anunciaron sus primeros resultados significativos desde que el colisionador volvió a funcionar a comienzos de 2015.
CERNImage copyrightCern
Image captionEl CERN se encuentra en la frontera franco-suiza.
En una conferencia largamente esperada, los equipos de los dos experimentos que descubrieron el bosón de Higgs revelaron pistas de una nueva partícula elemental.
El colisionador choca haces de protones, permitiendo que los físicos puedan buscar trazos de exóticas particulas en lo que queda.
En la última ocasión, los investigadores presenciaron un exceso de pares de protones producidos en una escala masiva, lo que podría convertir al posible nuevo bloque de creación cósmica en algo más grande que la partícula más pesada conocida, el top quark.
La señal fue recibida con una significancia estadística de 3,6 sigmas en el experimento Atlas y 2,6 sigmas en el experimiento CMS, lo que significa que no es definitivo: se necesita al menos 5 sigmas para considerarlo un descubrimiento.
Por eso, los físicos piden cautela, ya que hallazgos con niveles similares de significancia han sido descartados en el pasado; pero eso no evita que los teóricos tengan su fiesta, llenando sus servidores de ensayos especulativos sobre el posible significado de los resultados.
CernImage copyrightAFP
Image captionEl colisionador está trabajando con el doble de energía que en su primera etapa.
Si no es un espejismo, la nueva partícula podría ser el tentador vínculo a la teoría, aún no confirmada, conocida como supersimetría, que establece que partículas elementales hacen pareja con los llamados supersocios.
Eso añadiría más personajes al zoológico de partículas representado en el marco actual, conocido como Modelo Estándar. Y podría ser un "animal" muy diferente al que los físicos están esperando.
Con el colisionador operando con el doble de la energía que utilizó en su primera etapa, deberíamos saber algo más este año.

El espacio

El vuelo de la Nasa por Plutón fue el evento más grande de la ciencia planetaria en 2015. No hay nada similar programado para el 2016, pero aún así hay varias historias para atraer nuestro interés.
JúpiterImage copyrightNasa
Image captionEl hombre regresa a Júpiter por segunda vez.
El 4 de julio de 2016 la sonda de la NASA Juno llegará a Júpiter, para comenzar la segunda misión en la historia dedicada al estudio del planeta más grande del Sistema Solar (la primera fue Galileo, que se extendió desde 1995 hasta 2003).
Cuando llegue a Júpiter, Juno estará viajando a una velocidad de 265.000 kilómetros por hora, un record de velocidad para un objeto construido por el hombre, lo que pondrá en perspectiva cualquier intento por quebrar el record de velocidad en la tierra.
Planetas gigantes como Júpiter son fundamentales para la formación de sistemas planetarios: ellos nacen al comienzo del proceso y definen las órbitas de otros objetos en el vecindario cósmico. La misión estudiará el corazón de Júpiter, buscará agua y mapeará sus nubes.
Pero la sonda, que fue lanzada en 2012, no será capaz de arrojar mucha luz sobre una de las joyas del sistema de este planeta: su luna helada Europa. La investigación detallada de ese cuerpo celeste, uno de los primeros objetivos en la búsqueda de vida más allá de la Tierra, deberá esperar al lanzamiento de otra misión estadounidense en la próxima década.
La gran esperanza europea para el próximo año es la primera misión de su programa de exploración de Marte conocido como Exomars. En marzo, dos dispositivos será lanzado en un cohete ruso desde la base de Baikonur en Kazajastán y llegarán a Marte en octubre.
Un orbitador buscará evidencia de metano y otros gases atmosféricos que pueden ser evidencias de proceso activos en el Planeta Rojo, mientra que un robot llamado Schiaparelli tratará de llegar con éxito a la superficie marciana.
Schiaparelli tiene como misión abrir camino para el amartizaje en el futuro de una nave tripulada.
Agencia Espacial EuropeaImage copyrightEsa
Image captionLa Agencia Espacial Europea también tiene planes interesantes para 2016.

Definiendo una era

El antropoceno es un término formulado en el año 2000 para definir nuestra era, tiempos en que los humanos hemos alterado condiciones geológicas muy importantes. Aunque la nueva palabra se ha vuelto común en la cultura popular, no es aún un término oficialmente reconocido.
Para los geólogos, nosotros aún estamos en el holoceno, que comenzó hace unos 11.700 años tras el fin de la última Era del Hielo.
En 2016, un grupo de expertos convocados por el profesor Jan Zalasiewicz de la Universidad de Leicester expondrán sus evidencias y sus recomendaciones sobre la formalización del concepto de antropoceno ante la Comisión Internacional de Estratigrafía.
ContaminaciónImage copyrightAFP
Image captionEl impacto del hombre sobre la Naturaleza volverá a ser tema de debate.
Esto podría poner en marcha un proceso que podría aceptar oficialmente la llegada de una nueva época geológica, con la misma jerarquía del holoceno o el pleistoceno.
Sin embargo, definir una época geológica es un trabajo largo y complicado, empezando por definir cuándo comienza dicha época.
El impacto humano en los sistemas naturales volverá muy posiblemente a ocupar el centro de atención en 2016, especialmente si ese año se convierte en uno de los más calurosos de la historia.
El cambio climático, acompañado por los efectos del fenómeno de El Niño, puede elever la temperatura a un nivel superior del alcanzado en 2015.

Una cuestión de velocidad

Dos grandes proyectos de ingeniería tienen todas las chances de ocupar las primeras planas en el año que comienza.
HyperloopImage copyrightReuters
Image caption¿Será el Hyperloop el sistema de transporte del futuro?
En 2013, el fundador de SpaceX, Elon Musk, reveló públicamente su idea de un sistema público de transporte de alta velocidad llamado Hyperloop.
El concepto se basa en cápsulas presurizadas de pasajeros que se desplazan por tubos de baja presión en colchones de aire, aceleradas por una serie de imanes.
En el verano boreal de 2016 Musk organizará una competencia abierta para probar diferentes diseños creados por ingenieros independientes y estudiantes.
La prueba se realizará en un circuito de dos kilómetros ubicado cerca de la sede de SpaceX en Hawthorne, California. Si el Hyperloop es una idea viable, este evento nos puede dar una pista de cómo funcionaría.
BloodhoundImage copyrightBLOODHOUND SSCSTEFAN MARJORAM
Image captionEl "sabueso sangriento", según su nombre en inglés, está listo para correr.
Y el 2016 también podría ser el año del Bloodhound. La fecha fijada es el 15 de octubre, exactamente 19 años después de que el actual récord de velocidad fue alcanzado por el Thrust SSC en el desierto de Nevada.
El Bloodhound planea destrozar la actual marca de 1227 kilómetros por hora, alcanzando una velocidad superior a los 1290.
La mayor parte del vehículo está lista para su recorrido en un circuito especialmente preparado en Hakskeen Pan, un lago seco en Cabo Norte, Sudáfrica.
El detalle aún no resuelto es el sistema de cohetes que será usado conjuntamente con el motor de un jet militar. El cohete proviene de la compañía noruega Namnno. Sus motores ya han sido probados. Lo que todavía requiere ajustes es la bomba de configuración que alimentará el cohete híbrido con su líquido oxidante.
Si los plazos se cumplen, el vehículo comenzará a realizar pruebas en las semanas previas al 15 de octubre. En caso de romper el actual récord, Bloodhound será rediseñado y sus cohetes modificados para superar los 1.600 kilómetros por hora en 2017.

Las ondas de Einstein

¿Y puede ser 2016 finalmente el año en el que los físicos detecten ondas gravitacionales?
LaboratorioImage copyrightAdvanced Ligo
Image captionEl laboratorio ya generó expectativas que no se cumplieron.
La Ciencia ha tratado por décadas de encontrar la deformación espacio-tiempo estimada por Einstein cada vez que objetos masivos aceleran. Ejemplos de esta teoría serían la fusión de los hoyos negros o la explosión que termina con la vida de estrellas colosales.
Aunque son eventos muy violentos, las señales de esta deformación serían muy débiles. Pero ahora los científicos creen que tienen la tecnología para detectar estas señales, gracias al laboratorio Advanced Ligo que llegará a la red en septiembre.
Circulan rumores de que ya lo han logrado, pero nadie lo sabrá hasta que no haya un anuncio oficial.
Ya en 2010, en una fase temprana del experimento, falsas señales en los sistemas generaron una expectativa que finalmente no se cumplió.
Jonathan Amos
3 de Enero del 2016
BBC/ Ciencia

El LHC descubre el pentaquark

Científicos en el mayor acelerador de partículas del mundo anuncian el hallazgo de una exótica partícula compuesta de cinco quarks cuya existencia fue predicha hace medio siglo

Un operario examina el experimento LHCb NSF
Los científicos del mayor acelerador de partículas del mundo, el LHC en Ginebra, han descubierto una nueva partícula: el pentaquark.
El hallazgo, anunciado hoy por el laboratorio europeo de física de partículas CERN, lo ha hecho el equipo del experimento LHCb y confirma la existencia de una nueva forma de organizar la materia a nivel subatómico. El pentaquark recibe su nombre porque está compuesto de cinco partículas fundamentales.
Toda la materia que conocemos se organiza a nivel subatómico de diferentes maneras. Los protones y los neutrones, por ejemplo, están formados por tres quarks. Otro tipo de ensamblaje lo componen los mesones, formados por pares de quarks hechos de materia y antimateria. Más allá de estas dos categorías, se sabía que la materia podía componer otras variantes más exóticas que, sin embargo, nunca habían sido observadas.
Resultat d'imatges de pentaquarkampliar foto
El experimento LHCb ha permitido ahora encontrar una nueva variante formada de cuatro quarks de materia convencional y un antiquark, hecho de antimateria.
“Vimos un pico en las gráficas muy parecido al que se veía cuando el bosón de Higgs fue descubierto”, explica a Materia Guy Wilkinson, portavoz del experimento, uno de los cuatro grandes del CERN.
Curiosamente los datos aparecieron en la primera ronda de experimentos en el CERN, que terminó hace dos años. No fue hasta hace tres o cuatro meses que los científicos se toparon con esos datos. Hasta hace muy poco se estuvo comprobando que lo que veían no podía deberse a otra cosa sino a la existencia de una nueva partícula, explica Wilkinson. Ahora, el nivel de confianza está alrededor de nueve sigma, muy por encima de los cinco que se necesitan en física para reclamar un descubrimiento, resalta. Los detalles del hallazgo, se han enviado a la revista Physical Review Letters.

Dentro del estándar

Vimos un pico en las gráficas muy parecido al que se veía cuando el bosón de Higgs fue descubierto
El primero en proponer la existencia de mesones y bariones hacia más de medio siglo fue Murray Gell-Mann en 1964, lo que le valió el Nobel de Física en 1969. Su modelo también predecía la existencia de partículas compuestas más exóticas como la recién descubierta. Esta nueva partícula “nos puede permitir entender de qué está compuesta la materia ordinaria, los protones y neutrones de los que estamos hechos”, dice Wilkinson.Probablemente, añade, no haya solo un tipo de pentaquark sino varios, y ahora toca buscarlos durante la presente ronda de experimentos en el LHC.
El objetivo más preciado del LHC, que ha empezado a funcionar al doble de potencia,es encontrar física más allá del llamado modelo estándar, que describe las leyes físicas que gobiernan la materia conocida. El nuevo hallazgo no llega a tanto, aunque es de gran importancia. "El modelo de quarks, propuesto hace más de 50 años no excluye la posibilidad de que existan partículas formadas por más de tres quarks, pero estos llamados hadrones exóticos solo empezaron a dar muestras de su existencia hace pocos años", ha explicado Juan Saborido, responsable del grupo de la Universidad de Santiago de Compostela participante en LHCb, en una nota de prensa del CPAN. Para el investigador español, el descubrimiento de estas nuevas partículas formadas por cinco quarks, "no implica física más allá del Modelo Estándar, pero es un hallazgo muy importante para el entendimiento de la estructura de los hadrones".
El pentaquark ha sido descubierto observando los productos de colisiones entre bariones y estudiando las partículas resultantes. Así han desvelado la existencia de dos estados intermedios de la materia cantidad de datos acumulada por el LHV indican la existencia de la nueva partícula.
“Hemos aprovechado la gran cantidad de datos acumulada por el LHC y la excelente precisión de nuestro detector para comprobar a qué se deben esas señales”, ha explicado Tomasz Skwarnicki , científico del LHCb, en una nota de prensa del CERN. “Nuestra conclusión es que solo pueden explicarse por la existencia de pentaquarks”, añade.
Ahora el gran misterio es cómo se sostienen los pentaquarks. Una posibilidad es que sus cinco componentes estén bien unidos. La otra es que sean el producto de la unión entre una barión y un mesón.
Nuño Domínguez 
15 de Julio 2015 
El País