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La teoría de la Relatividad de Einstein puesta a prueba

25 Marzo.- Dos nuevos estudios han puesto la Teoría General de la Relatividad a prueba como nunca antes, por medio de observaciones de los cúmulos de galaxias para estudiar las propiedades de la gravedad en escalas cósmicas.
Varios cúmulos galácticos
Estos resultados, realizados con datos del Observatorio Chandra de rayos X de la NASA, muestra que la teoría de Einstein sigue siendo la mejor para explicar estos fenómenos. Estos estudios son fundamentales para entender la evolución del universo, tanto en el pasado y el futuro, y para sondear la naturaleza de la energía oscura, uno de los mayores misterios de la ciencia.

Esta imagen compuesta de la galaxia del grupo Abell 3376 muestra datos de rayos X del Observatorio Chandra y el telescopio ROSAT en oro, una imagen óptica del "Estudio de Cielo digitalizado" en rojo, verde y azul, y una imagen de radio del VLA en azul. El aspecto parecido a una bala de los datos de rayos X es causado por una fusión, como los flujos materiales en el grupo de la galaxia del lado derecho. Los arcos de radio gigante en la parte izquierda de la imagen puede ser causado por ondas de choque generadas por esta fusión.

Observaciones de Chandra de cúmulos de galaxias se han utilizado previamente para mostrar que la energía oscura ha frenado el crecimiento de estas estructuras masivas en los últimos 5 millones de años y aportan pruebas independientes de la existencia de la energía oscura , ofreciendo una manera diferente de medir las distancias cósmicas.
Los restos de la supernova de Tycho

25 Marzo.- Esta imagen proviene de una observación del telescopio Chandra de la remanente de supernova de Tycho, producida por la explosión de una estrella enana blanca en nuestra galaxia. El bajo consumo de energía de rayos X (rojo) en la imagen muestra el resultado de la expansión de los escombros de la explosión de la supernova y la alta energía de rayos X (azul) muestra la onda expansiva, una cáscara de electrones muy energéticos. Estos rayos X de gran energía muestran un patrón de rayos X "rayas" nunca antes visto en un remanente de supernova. Algunas de las más brillantes rayas se pueden ver en el lado derecho del remanente que apunta desde el borde exterior hacia el interior. El fondo estelar es del "Estudio del Cielo Digitalizado" y sólo muestra las estrellas fuera del remanente.
Restos de la supernova de Tycho
El descubrimiento de un patrón de rayos X "rayas" en los restos de una estrella que explotó podría proporcionar la primera evidencia directa de que un acontecimiento cósmico puede acelerar partículas a energías cien veces mayor que la lograda por el acelerador de partículas más poderoso de la Tierra.

Este resultado proviene de una larga observación del remanente de supernova de Tycho con el observatorio Chandra. Se podría explicar cómo son producidas algunas de las partículas extremadamente energéticas que bombardean la Tierra, llamadas rayos cósmicos.

"Hemos visto un montón de estructuras intrigantes de los remanentes de supernova, pero nunca hemos visto antes las rayas", dijo Kristoffer Eriksen, investigador postdoctoral en la Universidad de Rutgers que dirigió el estudio. "Esto nos hizo pensar mucho sobre lo que está pasando en la onda expansiva de esta explosión de gran alcance." Este último estudio de Chandra proporciona apoyo a una teoría acerca de cómo los campos magnéticos pueden ser amplificados en las ondas de choque por ejemplo.

En esta teoría, los campos magnéticos se vuelven muy enredados y los movimientos de las partículas muy turbulentas cerca de la onda de choque de supernova en expansión al borde frontal del remanente de supernova. Las partículas cargadas de alta energía pueden rebotar hacia atrás y adelante a través de la onda de choque en varias ocasiones, ganando energía con cada cruce. Los modelos teóricos de la propuesta de la mayoría de las partículas energéticas - que son en su mayoría protones - se prevé que dejan una red desordenada de los agujeros y las paredes densas correspondientes a las regiones más débiles y fuertes de los campos magnéticos, respectivamente.

Las "rayas" descubiertas por los investigadores de Chandra se cree que son las regiones donde la turbulencia es mayor y los campos magnéticos más enredados que las áreas circundantes, y esto puede ser predicho por la teoría. Los electrones quedan atrapados en estas regiones y emiten rayos X, ya que se mueven en espiral alrededor del campo magnético de las rayas.

Sin embargo, el patrón regular y casi periódico casi de las rayas de rayos X no fue predicho por la teoría.

Fue una gran sorpresa al encontrar de una manera ordenada el conjunto de rayas", dijo el coautor Jack Hughes, profesor de física y astronomía en la Universidad de Rutgers. "No esperábamos tanto orden en tanto caos. Se podría decir que la teoría es incompleta, o que hay algo más que no entendemos."

El agujero negro binario Cygnus-X1

25 Marzo.- Impresión artística del agujero negro Cygnus X-1. El gas espiral de una estrella cercana supergigante va hacia abajo al agujero negro, pero se desvía una pequeña fracción de los campos magnéticos en rayos de partículas que disparándose hacia el espacio.
Astrofísica
El agujero negro binario Cygnus-X1
El observatorio Integral de la ESA de rayos gamma ha visto materia caliente sólo una milésima de segundo antes de que se hundiera en el olvido de un agujero negro. Pero ¿está realmente condenado? Estas observaciones sugieren que un poco de la materia puede estar escapando.

Nadie querría estar tan cerca de un agujero negro. Sólo a unos pocos cientos de kilómetros de su superficie sería mortal, en un espacio con un torbellino de partículas y radiación. Grandes tormentas de partículas están cayendo a su destino casi a la velocidad de la luz , aumentando la temperatura a millones de grados.

Normalmente, se tarda sólo una milésima de segundo para que las partículas crucen esta distancia final, pero la esperanza puede estar en manos de una pequeña fracción de ellas.

Gracias a las observaciones del observatorio Integral, los astrónomos ahora saben que esta región caótica está constituída por campos magnéticos.

Esta es la primera vez que los campos magnéticos se han identificado cerca de un agujero negro. Lo más importante es que el telescopio muestra que son campos magnéticos muy estructurados que están formando un túnel de escape para algunas de las partículas condenadas.

Philippe Laurent, CEA Saclay, de Francia, y sus colegas hicieron el descubrimiento al estudiar el agujero negro de Cygnus X-1, que está haciendo estragos en una estrella compañera haciéndola pedazos y alimentándose de su gas.

Sus pruebas indican que el campo magnético es lo suficientemente fuerte como para arrancar de las garras del agujero negro a las partículas gravitacionales y se crea un embudo hacia el exterior, creando rayos de partículas de materia que se disparan hacia el espacio. Las partículas de estos chorros se están elaborando en trayectorias en espiral a medida que suben liberadas del campo magnético y esto está afectando a la propiedad de su luz de rayos gamma que se conoce como polarización.

Un rayo gamma, como la luz ordinaria, es una especie de onda con una orientación determinada que se conoce como polarización. Cuando una partícula rápida está en espiral en un campo magnético produce una especie de luz, conocida como radiación sincrotrón, que muestra un patrón característico de la polarización. Es esta polarización que el equipo ha encontrado en los rayos gamma . Fue una observación difícil de hacer.

"Tuvimos que usar casi todas las observaciones del telescopio Integral nunca antes hechas de Cygnus X-1 para hacer esta detección", dice Laurent.

Acumulando más de siete años, estas observaciones repetidas del agujero negro ahora tienen en total más de cinco millones de segundos de tiempo de observación, el equivalente a sacar una sola imagen con un tiempo de exposición de más de dos meses. El equipo de Laurent las agregó todas juntas para crear precisamente esa exposición.

"Todavía no sabemos exactamente cómo la materia que cae se convierte en rayos de partículas. Hay un gran debate entre los teóricos;. Estas observaciones les ayudarán a decidir", dice Laurent.

Estos rayos de partículas alrededor de los agujeros negros se han visto por los telescopios de radio, pero estas observaciones no pueden ver el agujero negro en suficiente detalle como para saber exactamente qué tan cerca del agujero negro vienen los rayos.

"Este descubrimiento de la emisión polarizada de un rayos de partículas del agujero negro es un resultado único que demuestra que el telescopio Integral cubre la banda de alta energía en el amplio espectro de la ESA para misiones científicas y sigue produciendo resultados clave más de ocho años después de su lanzamiento", dice Christoph Winkler, científico del Proyecto Integral de la ESA .


¿Qué vio Gagarin en su histórico vuelo?

25 Marzo.- Hace 50 años, el 12 de abril, Yuri Gagarin se convirtió en el primer ser humano en viajar al espacio. ¿Qué es lo que vio? Él lo describió bastante bien, pero hay imágenes limitadas y hay un video de su tiempo en órbita. Ahora, a través de una colaboración única entre un cineasta y un astronauta de la ESA, Paolo Nespoli a bordo de la Estación Espacial Internacional, tenemos un vídeo de alta definición de lo que podría haber visto Gagarin y se ha diseñado junto con grabaciones históricas del vuelo (con subtítulos en Inglés) para crear una película gratuita que se dará a conocer en el 50 aniversario titulada: " First Orbit" o " Primera órbita" en español.



Astronáutica
Gagarin en su cápsula Vostok
Haciendo coincidir la órbita de la Estación Espacial en la mayor medida posible a la de la Vostok de Gagarin, una nave espacial filmará las mismas vistas de la Tierra a través de la ventana de la cúpula gigante, Nespoli y el "docu-film" del cineasta Christopher Riley reúnen la película, que aparece en YouTube el 12 de abril 2011 a partir de medianoche en fecha internacional. "Yuri's Night" . Internet también mostrará la película en más de 120 partes del mundo ese día. Véase la página web, otra forma de ver la película.
Suzaku muestra la imagen más clara del cúmulo de galaxias de Perseo

25 Marzo 2011.- Suzaku explora la emisión débil de rayos X del gas caliente a través de dos franjas del cúmulo de la galaxia Perseo. Las imágenes, que registran los rayos X con energías entre 700 y 7.000 voltios de electrones en una exposición combinada de tres días, se muestran en dos franjas de color falso. Colores más azules indican emisión de rayos X de menor intensidad. El círculo discontinuo es de 11,6 millones de años luz de diámetro y marca el radio donde el gas frío está entrando ahora en el cúmulo. Los círculos rojos indican fuentes de rayos X que no se asocia con el grupo. Recuadro: Una imagen de la región central brillante del cúmulo tomada por el observatorio Chandra de Rayos X de la NASA se muestra a escala.
Astronomía
El cúmulo de galaxias de Perseo
Observaciones de rayos X realizados por el observatorio de Suzaku proporcionan la imagen más clara hasta la fecha del tamaño, masa y composición química de un cúmulo cercano de galaxias. El estudio también proporciona la primera evidencia directa de que un gas de millones de grados se recogen en las afueras del cúmulo.

Suzaku está patrocinado por la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) con contribuciones de la NASA y la participación de la comunidad científica internacional. Los resultados aparecen en el 25 de marzo de la revista Ciencia .

Los cúmulos de galaxias son de millones de años luz de diámetro, y la mayor parte de su materia normal se presenta en forma de calor de rayos X que emite gas que llena el espacio entre las galaxias.

"La comprensión de los contenidos de la materia normal en los cúmulos de galaxias es un elemento clave para el uso de estos objetos para estudiar la evolución del universo", explicó Adam Mantz, co-autor del papel en la NASA Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Maryland

"Antes de Suzaku, nuestro conocimiento de las propiedades de este gas se limitaba a limitadas partes de los cúmulos, donde la emisión de rayos X es más brillante, y esto dejó un gran volumen de espacio esencialmente sin explorar", dijo Aurora Simionescu, investigadora principal del estudio en el Instituto Kavli de Astrofísica de Partículas y Cosmología (KIPAC) de la Universidad de Stanford.


Foto de la galaxia NGC 1275
Esta imagen del Telescopio Espacial Hubble muestra la galaxia NGC 1275, situada en el centro del Cúmulo de la galaxia Perseo. Los filamentos filiformes rojos están compuestos de gas frío suspendido por un campo magnético.

Microbios mutantes prueban su resistencia a la radiación

25 Marzo.- La bacteria Bacillus subtilis como se ve en una micrografía electrónica de barrido.

Astrobiología
Foto de la bacteria Bacillus subtilis
La Tierra primitiva carecía de una capa de ozono para actuar como un escudo contra la radiación de alta energía solar, pero los microbios florecieron adaptándose encontrando otras formas de protección de los niveles de radiación ultravioleta más altos. Ahora los investigadores han comenzado a probar los microbios modernos para ver si podían actuar como pioneros en las duras condiciones del espacio extraterrestre y otros ambientes planetarios.

Uno de estos estudios desde el año pasado fue con Bacillus subtilis, una bacteria común del suelo que se ha convertido en un organismo modelo para experimentos y tiene el récord de supervivencia en el espacio después de pasar seis años una la nave espacial de Instalación de Exposición de Larga Duración. El microbio común ha demostrado ser capaz de desarrollar una resistencia a la radiación UV de hasta 3 veces mayor que la del original o de un ancestro del grupo UV de no expuestos, después de que 700 generaciones vivieron y murieron en un experimento de laboratorio basado en la Tierra.

Al comparar los mutantes resistentes a la radiación con sus antepasados el grupo de no expuestos a rayos UV, los investigadores casi podrían estar seguros de que su adaptación al UV no vino de un espécimen resistente de UV que se oculta entre la población de bacteria original.

"La importancia es que un solo organismo es capaz de reaccionar activamente y adaptarse a los cambios en su entorno", dijo Marko Wassmann, investigador de biología de la radiación en el Centro Aeroespacial Alemán del Instituto de Medicina Aeroespacial de Alemania.

Aquella adaptación a la radiación predice cómo algunos microbios podrían haber sobrevivido a un viaje a la Tierra a bordo de asteroides antiguos, de acuerdo con la teoría conocida como Panspermia. Del mismo modo, la capacidad de adaptación indica cómo los microbios de la Tierra podrían ser capaces de colonizar ambientes extraterrestres más severos, tales como Marte, aunque incluso las bacterias más resistentes a las radiaciones se enfrentaban a otros desafíos si trataban de sobrevivir fuera de la Tierra. El experimento también mostró que B. subtilis fue capaz de adaptarse a los niveles de UV incluso superiores a las que se encuentran en una Tierra primigenia - un presagio de un potencial sin explotar que aún se encuentra dentro de algunos organismos.


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