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Posts Tagged ‘Ciencia y tecnología’

CIENTÍFICOS ESPAÑOLES CREAN UNA «CAPA DE INVISIBILIDAD»

In Política, Crisis, Ciudadanía, Críticas, Comentarios on 17 enero, 2017 at 11:25

Abre la puerta a ocultar objetos en ambientes difusos, como submarinos bajo el mar

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Investigadores de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) y de la Universitat Politècnica de València (UPV) han ideado una nueva capa de invisibilidad capaz de ocultar objetos en ambientes difusos bajo cualquier tipo de iluminación, informa Efe.

Este trabajo, según afirma la UPNA en una nota de prensa, sienta las bases por ejemplo para hacer indetectable un avión entre la niebla o un submarino en el mar.

Tras el estudio, publicado en la revista Physical Review A., los investigadores trabajarán ahora en la construcción en laboratorio de la capa de invisibilidad que han simulado.

Los ambientes difusos en los que se ha logrado son aquellos en los que la luz no se propaga en línea recta sino que va rebotando, como un día con niebla, las aguas turbias, un espacio con humo o el tejido orgánico del cuerpo humano.

La idea de hacer invisible un objeto rodeándolo con un material especial, capaz de curvar la luz a su alrededor, fue propuesta hace aproximadamente una década y desde entonces los científicos han comprobado que la realización de este tipo de dispositivo presenta una elevada dificultad, tanto desde el punto de vista fundamental como tecnológico.

«Recientemente, se ha demostrado que dicha dificultad desaparece si el objeto que se quiere ocultar se encuentra en un ambiente difuso» ya que en este caso «es posible construir, de forma relativamente sencilla, capas de invisibilidad de tamaño macroscópico, que funcionan para cualquier dirección de la luz y en un gran ancho de banda» dice el investigador del Centro de Tecnología Nanofotónica Alejandro Martínez Abiétar.

Aunque añade que las capas propuestas hasta ahora «no funcionan correctamente cuando el objeto es iluminado con pulsos de luz de corta duración, fundamentales en un gran número de aplicaciones».

La propuesta ideada por los investigadores de la UPV y la UPNA «resuelve este problema utilizando un enfoque diferente, basado en una técnica conocida como óptica de transformación, que permite conocer qué material resulta el más idóneo para crear la capa y ocultar el objeto».

Entre sus aplicaciones, además de las citadas, el investigador de la UPNA Miguel Beruete recoge la posibilidad de hacer invisibles «objetos susceptibles de introducir interferencias en sistemas de comunicación y en sistemas de imagen por tomografía, en los que se trabaja frecuentemente con medios difusos como el tejido orgánico».

 

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La explosión que podría cambiar el cielo en 2022

In Política, Crisis, Ciudadanía, Críticas, Comentarios on 16 enero, 2017 at 12:47

El científico que ha predicho la aparición de una nova en el cielo ha explicado qué se espera que ocurra entonces

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Aunque el cielo nocturno parezca quieto y tranquilo, ahí fuera las galaxias «chocan», las estrellas nacen y mueren, y hay estallidos de energía capaces de viajar miles de millones de años luz. A pesar de todo, las distancias son tan enormes y la escala de vida del Universo es tan inconmensurable, que parece que el cielo es eterno.

Recientemente, Larry Molnar, un astrofísico del Calvin College (Michigan, Estados Unidos), anunció que en 2022, veremos un importante cambio en el cielo con nuestros propios ojos. Según la predicción hecha por el científico (y que será publicada en un artículo científico), dos estrellas se fundirán en una y crearán una potente explosión, conocida como nova, que se convertirá en un nuevo punto de luz en la bóveda celeste. Será tan visible como la estrella Polar, y solo menos rutilante que Vega y Sirio, de forma que podremos verlo con el ojo desnudo si miramos hacia la constelación del Cisne. Pero habrá que apresurarse, porque este nuevo punto luminoso del cielo nocturno apenas durará un suspiro en la escala de vida del Universo: unos seis meses. Pero, ¿cuál es en realidad la importancia de este fenómeno?

«Es la primera predicción hecha nunca sobre una nova roja», ha explicado a ABC Larry Molnar. «Si estamos en lo cierto, por primera vez podremos observar un sistema de dos estrellas antes y después de la fusión. Esta información será clave».

Si la predicción finalmente se cumple, los astrónomos de todo el mundo podrán observar «en directo» el proceso de fusión de un sistema binario (formado por dos estrellas) y comprobar si los modelos sobre cómo funciona este mecanismo realmente están en lo cierto. Y averiguar si es cierto lo que se sabe sobre las novas rojas.

 

Entorno de las constelaciones donde podría aparecer un nuevo punto entre 2021 y 2023- Larry Molnar, Calvin College

Entorno de las constelaciones donde podría aparecer un nuevo punto entre 2021 y 2023- Larry Molnar, Calvin College

En concreto, se podrá entender entonces la unión de una estrella binaria de contacto, un tipo de estrella que se caracteriza porque dos esferas de plasma y energía se tocan y comparten una «atmósfera» común, como dos cacahuetes que están dentro de una misma cáscara. Se sabe que en estas estrellas, el «idilio» se mantiene hasta que se produce una nova, una violenta explosión termonuclear acompañada de la expulsión de una parte de la envuelta exterior de gas de ambas.

«No se conoce realmente qué mecanismo marca el fin de la etapa de contacto de la estrella, al final del cual la capa externa se expulsa y que nosotros vemos como una nova roja», ha aclarado Molnar. Por eso el astrofísico confía en que esta observación llene los huecos y se pueda entender mejor el funcionamiento de las estrellas.

Máxima expectación

¿Es algo excepcional predecir una explosión así? «Hasta ahora ni las novas ni las supernovas se han podido predecir», ha explicado a ABC Gabriel Gómez, científico del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), y que trabaja en el Gran Telescopio Canarias. El motivo es la falta de una serie de datos obtenidos de forma continua a lo largo del suficiente tiempo. Por eso, en opinión de Gómez, cuando llegue la fecha de la predicción, «todo el mundo, sobre todo Molnar, estará expectante para ver si no se ha equivocado en sus cálculos, y para ver si la naturaleza se comporta con una matemática rigurosa».

La historia de esta predicción comenzó en 2008. Por entonces el astrónomo Romuald Tylenda observaba la estrella, V1309 Scorpii. El objeto se comportó de forma extraña y estalló de repente, en forma de nova roja, un tipo de explosión que había sido introducido solo un poco antes. Los datos de Tylenda mostraron que, antes de estallar, la órbita de la estrella se fue cerrando cada vez más rápido.

Ya en 2013, este patrón fue como una «piedra de Rosetta» para que Larry Molnar interpretara el comportamiento de una estrella que había llamado la atención de los astrónomos: se trataba de KIC 9832227, una estrella situada a 1.800 años luz de la Tierra.

 

Sistema estelar KIC 9832227. La estrella más grande es un 40% mayor que el Sol- Larry Molnar, Calvin College

Sistema estelar KIC 9832227. La estrella más grande es un 40% mayor que el Sol- Larry Molnar, Calvin College

Después de estudiarla meticulosamente, Molnar propuso que aquella estrella estaba pasando por el mismo proceso que V1309 Scorpii. De modo que, en el 229 encuentro de la Sociedad Astronómica Americana, anunció que KIC 9832227 sufrirá un proceso de fusión y de explosión de nova roja. La fecha estará entre 2021 y 2023, si sus cálculos no fallan. (Lo más correcto sería decir que la nova ocurrió hace casi dos milenios y que será en ese año cuando llegue la luz procedente de allí).

La gran explosión

Gabriel Gómez ha explicado qué ocurrirá entonces, al menos en teoría: «Esta nova, se produce en un sistema binario cerrado, en el que un componente es una enana blanca y el otro una gigante roja. En este sistema la enana blanca (que es más densa que la otra) acreta (acumula) material de la gigante roja, de forma que esta va perdiendo las capas más externas de su atmósfera. Por eso, la enana blanca se va haciendo cada vez más grande, y va compactando el nuevo material en la superficie debido a la fuerza gravitatoria. Pero llega un punto en que se alcanza una temperatura crítica que provoca la ignición termonuclear, la gran explosión».

Cuando eso ocurre, se desencadenan reacciones de fusión nuclear en la superficie de la enana blanca. Se caracterizan en que ocurren de manera explosiva, en que arrastran cierta cantidad de material y en que, además, provocan un incremento muy notable del brillo de la estrella. En algunos casos, estas explosiones pueden ser recurrentes, y ocurrir, por ejemplo una vez cada década.

¿Nova o supernova?

Es importante no confundir las novas con las supernovas. Las primeras son más débiles: pueden hacer que la luminosidad de una estrella aumente hasta 100.000 veces, pero las supernovas pueden aumentar esta cifra hasta 100 millones de veces. Por último, las supernovas superluminosas pueden aumentar el brillo de las estrellas 100 veces más que las supernovas convencionales.

Pero aparte de eso, novas y supernovas son procesos totalmente distintos. Al final de las novas las estrellas sobreviven, pero no ocurre así con los distintos tipos de supernovas que hay. A veces porque se agota el combustible estelar, y otras veces porque en estrellas binarias el robo de gas de una compañera a la otra supera una masa crítica, al final de las supernovas la estrella original colapsa y desaparece: puede convertirse en un agujero negro o en una estrella de neutrones.

¿Y si la predicción falla?

Tal como ha explicado Larry Molnar, dado que no se conoce con precisión el mecanismo que activa la nova, la fecha del estallido solo se puede estimar con un año de margen (arriba o abajo).

«Sin embargo, el proceso es largo y gradual, requiere meses para alcanzar el pico de brillo. Por eso, tan pronto como comience el proceso, podremos decir en qué meses podremos ver la nova con nuestros propios ojos. El público general tendrá la noticia con suficiente antelación para saber dónde y cuándo mirar».

Según este astrofísico, si su predicción falla, tampoco será malo del todo. El motivo es que entonces tendrían la prueba de que deberían buscar los motivos del comportamiento de KIC 9832227 en otra parte. «Descubrir por qué sufre ciertos cambios en su periodo de luminosidad, también sería un importante descubrimiento, aunque no tan bonito como ver un punto nuevo en el cielo», ha bromeado Molnar.

Además, en opinión de este científico, los mismos criterios que han usado para identificar a KIC 9832227 pueden ser usados para buscar nuevas candidatas a estallar en nova roja durante las próximas décadas.

«Estamos dando pasos para buscar a fondo en los sondeos astronómicos actuales y futuros para encontrar a una próxima nova roja antes de que explote, ya sea nuestro blanco actual u otro», ha explicado el astrofísico.

De momento, Molnar y su equipo observarán la estrella usando varios telescopios, como el VLT («Very Large Array»), la nave XMM-Newton y el «Infrared Telescope Facility».

«No sabemos si estamos en lo cierto o no, pero es la primera vez que hemos podido hacer una predicción (…) Y la gente no necesitará un telescopio para decirme si estaba en lo cierto o no en 2022», dijo Molnar para Astronomy.com.

A la búsqueda de más planetas habitables cerca de la Tierra

In Política, Crisis, Ciudadanía, Críticas, Comentarios on 11 enero, 2017 at 10:45

Breakthroug Initiatives, entidad responsable del proyecto Starshot, acaba de firmar un importante acuerdo con el Observatorio Europeo del Sur (ESO) que dispone en Chile de algunos de los mayores telescopios del mundo

 

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Quizá muchos recuerden el espectacular anuncio del pasado mes de abril, cuando el mismísimo Stephen Hawking presentó en Nueva York el proyecto Starshot para enviar un enjambre de «mini sondas espaciales» hasta Alfa Centauri, el sistema estelar más próximo a la Tierra, a solo 4,3 años luz de distancia. Se trataba de poner en órbita un millar de estas pequeñas naves, no mayores que un teléfono móvil, pero con la capacidad de desplegar, cada una, una vela de varios metros cuadrados, que recibiría el impulso de una batería de rayos laser instalados en Tierra. De esta forma, el enjambre saldría disparado hacia el espacio, a una velocidad equivalente al 20% de la de la luz, y tardaría solo 20 años en cubrir los más de 40.6 billones de km. que nos separan de la estrella vecina del Sol. La iniciativa, privada, está impulsada por un grupo de multimillonarios, entre ellos el filántropo ruso Yuri Milner y el fundador de Facebook, Mark Zuckerberg.

Poco tiempo después, a finales de agosto, el hallazgo (anunciado por el español Guillem Anglada-Escudé) de un planeta parecido a la Tierra (Próxima b) y potencialmente habitable alrededor de Próxima Centauri, una de las tres estrellas de ese mismo sistema estelar, redoblaba el interés por llegar hasta allí. De hecho, ya no se trataba solo de hacer realidad el sueño del primer viaje interestelar de la raza humana, sino también el de la primera visita a un planeta extrasolar. Uno, además, que guarda extraordinarias similitudes con la Tierra. No deja de resultar increíble que precisamente el mundo que tenemos más cerca de todos sea uno de los pocos con el potencial de albergar vida…

Ahora, Breakthroug Initiatives, entidad responsable del proyecto Starshot, acaba de firmar un importante acuerdo con el Observatorio Europeo del Sur (ESO) que dispone en Chile de algunos de los mayores telescopios del mundo. ¿La razón? Adaptar los instrumentos del VLT (Very Large Telescope) para llevar a cabo una búsqueda exhaustiva de planetas en el sistema de Alpha Centauri. Y serán esos planetas, precisamente, los principales objetivos de las mini sondas espaciales del proyecto Starshot.

El acuerdo se centra en la búsqueda de mundos potencialmente habitables, además del ya descubierto Próxima b, alrededor de estas tres estrellas cercanas. De hecho, saber dónde se encuentran exactamente los exoplanetas del sistema estelar más próximo a nosotros será de la máxima utilidad a la hora de lanzar las mini sondas. Pero detectar un planeta habitable supone, hoy por hoy, un tremendo desafío científico, debido principalmente a que el brillo de las estrellas anfitrionas tiende a eclipsar la débil luz que nos llega directamente de los planetas. Una forma de facilitar las cosas consiste en observar en el rango del infrarrojo medio, ya que en esas longitudes de onda las diferencias de brillo entre los planetas y sus estrellas se reducen de forma drástica. Aún así, incluso en el infrarrojo medio la estrella sigue siendo millones de veces más brillante que los mundos que tiene en órbita, lo que requiere aplicar técnicas que permitan reducir aún más el cegador brillo estelar.

Y eso es, precisamente, lo que se pretende que consiga hacer el instrumento VISIR instalado en el VLT. Utilizando óptica adaptativa junto con una técnica llamada coronografía, el gran telescopio europeo será capaz de reducir considerablemente la luz estelar y centrarse en la detección de señales potenciales de planetas terrestres. Breakthrough Initiatives se ha ofrecido a pagar una buena parte del coste de las tecnologías necesarias para la adaptación del telescopio, así como los del desarrollo de todo el experimento. El observatorio europeo, por su parte, proporcionará las capacidades y el tiempo de observación necesarios.

El nuevo hardware incluye nuevos módulos de instrumentos, sensores y dispositivos de calibración, así como un nuevo coronógrafo, que será desarrollado en conjunto por las Universidades de Lieja, en Bélgica, y Upsala, en Suecia.

La detección y el estudio de planetas potencialmente habitables alrededor de estrellas lejanas será, además, uno de los principales objetivos del futuro Telescopio Europeo Extremadamente Grande (E-ELT). Sin embargo, y aunque ese enorme instrumento será esencial para obtener imágenes de planetas muy lejanos, las capacidades del actual VLT son más que suficientes para localizar mundos alredodor de las tres estrellas del sistema Alpha Centauri. Todo parece listo, pues, para el comienzo de una nueva etapa de la historia espacial: el salto a las estrellas.