Teóricamente, se ha sostenido que los neutrinos (unas partículas sin carga y apenas masa) eran capaces de interaccionar con el núcleo completo de un átomo (y no solo con los neutrones y protones separadamente).

Ahora, el detector de neutrinos más pequeño del mundo ha identificado esta interacción.

Una teoría de 40 años

Un grupo internacional de investigadores lo ha confirmado experimentalmente en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, Estados Unidos, ha empleado el detector de neutrinos más pequeño del mundo (la Fuente de Neutrones por Espalación del Laboratorio Nacional Oak Ridge) para demostrar experimentalmente este mecanismo de interacción, registrando la llamada dispersión elástica coherente neutrino-núcleo (CEvNS, por sus siglas en inglés).

El detector fue reforzado con más de 12 metros de hormigón y grava para bloquear interferencias con otras partículas. De este modo, se confirma la teoría propuesta por el físico teórico Daniel Z. Freedman en 1974.

Según Juan Collar, coautor del estudio y profesor de Física en la Universidad de Chicago:

Las cosas se complican cuando se tiene en cuenta que los núcleos más pesados que utilizamos, aquellos para los cuales este tipo de interacción se hace mucho más frecuente, son también en los que el desplazamiento nuclear producido es más pequeño.

Las aplicaciones de esta herramienta podrían ser muy diversas, en campos como las telecomunicaciones o la búsqueda de minerales, por ejemplo; y también es de gran relevancia en la búsqueda directa de materia oscura.

Cabe recordar que, de toda la materia del universo visible, solo un 4% es materia normal, como la materia de la que están formadas todas las cosas que conocemos. Un 23% está hecho de materia oscura (invisible), que los físicos intuyen que existe pero no saben lo que es. El 73% restante, es decir, casi toda la materia del universo, es energía oscura, que también es invisible.

Hasta ahora no hemos detectado ningún mensaje inteligente venido de las estrellas. Eso puede significar varias cosas. La primera: que no existan civilizaciones extraterretres o estén tan lejos de nosotros que ni siquiera importe que existan. La segunda: que tengan interés en contactar con nosotros. La tecera: que estemos recibiendo señales pero que no sepamos codificarlas.

Esta última hipótesis se engloba en los llamados "rayos zeta".

La hipótesis de los rayos zeta

Hasta ahora hemos empleado exclusivamente las ondas de radio para tratar encontrar señales de inteligencia extraterrestre. Los practicantes de la búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI por sus siglas en inglés) y de la creación de mensajes a inteligencia extraterrestre (METI por sus siglas en inglés), pues, ha basado su canal de comunicación en este sistema.

Tal vez deberíamos empezar a buscar otros canales, tal y como lo expone Morris Jones, escritor y miembro del consejo asesor de METI International.

Desde hace un par de décadas, los practicantes de SETI han usado telescopios ópticos para buscar señales de rayos láser a través del espacio. Pero ¿podrían existir otras formas de buscar inteligencia extraterrestre? Una hipótesis son los neutrinos, que pudieran ser un canal de comunicación más eficaz.

Esas extrañas partículas subatómicas que viajan grandes distancias y pasan a través de materia sólida. Su detección es difícil pero posible. Los neutrinos se generan en reacciones nucleares, como las que tienen lugar en el Sol, pero podríamos producirlos también en la Tierra. Según contemplan Jones:

Un problema es obtener el equipo adecuado: SETI tiene escasos recursos y muchas dificultades para mantener una pequeña cantidad de búsquedas de radio y ópticas. Esperamos contemplar la búsqueda de neutrinos en algún momento, pero no será pronto mantener una pequeña cantidad de búsquedas de radio y ópticas. Esperamos contemplar la búsqueda de neutrinos en algún momento, pero no será pronto.

Otra opción podrían ser las ondas gravitacionales, recientemente descubiertas. Como predice Jones:

Los observatorios de ondas gravitacionales serán la siguiente gran revolución en la astronomía; algunos se colocarán en el espacio y podremos observar cosas que se encuentran fuera de nuestra visión con otros telescopios.

O, tal vez, el canal del mensaje es aún algo que todavía no podemos imaginar y que pondría en evidencia que estamos lo suficientemente avanzados tecnológicamente como para comunicarnos. Sea como fuere, quizá buscar inteligencia sea tan ineficaz como buscar trompas de elefante.

Los neutrinos están por todas las partes en el universo. Estas partículas subatómicas, creadas tras el Big Bang están alrededor nuestro sin que sepamos que están ahí. Los neutrinos son similares a los electrones, con la diferencia de que los neutrinos no tienen carga eléctrica, lo que significa que las fuerzas electromagnéticas no les afectan.

Un grupo de físicos han instado a las autoridades federales de los EE.UU. a construir un acelerador de partículas para estudiar los neutrinos. El proyecto sería crear un acelerador de neutrinos subterráneo de 800 kilómetros que iría desde el subsuelo de Chicago hasta Dakota del Sur.

Los neutrinos fueron simplemente una teoría en 1930, su descubrimiento real finalmente se realizó en 1959. Posteriormente se descubrió que existen tres tipos de neutrinos. Neutrinos electrón, neutrinos muón y neutrinos nau. Cada tipo de neutrino se asocia con una antipartícula específica, pero más allá de ésto no conocemos mucho acerca de estas partículas. Los neutrinos también pueden cambiar fácilmente de un tipo a otro, pero no conocemos ni cómo lo hacen ni en base a qué.

Los físicos destacaron la labor del Gran Colisionador de Hadrones en Europa en el descubrimiento del bosón de Higgs, el acelerador de neutrinos podría tener un efecto similar en los estados unidos para el descubrimiento de los neutrinos.

Como los neutrinos se asocian a la materia oscura u a otros aspectos relacionados con la física de partículas que aún no conocemos, este proyecto nos permitiría desentrañar aún más misterios del Universo.

Vía | Yahoo News

Foto | Julian Herzog

Unas misteriosas partículas de alta energía, posiblemente el resultado de las colisiones más violentas de nuestro Universo, han sido detectadas por primera vez.

Se abre una nueva ventana al Universo. Este descubrimiento abre el camino para un nuevo tipo de astronomía que podemos utilizar para investigar los confines de la galaxia y más allá

Afirma el Dr. Gary Hill de la University of Adelaide.

El descubrimiento, publicado en la revista Science, se hizo usando el detector de partículas más grande del mundo, el IceCube de la Antártida situado en el Polo Sur.

Esta es la primera evidencia sólida de neutrinos de alta energía procedente de más allá de nuestro Sistema Solar

Comenta Hill.

Los neutrinos son partículas subatómicas, se producen mediante las colisiones de partículas de rayos cósmicos, en la atmósfera, el centro de las estrellas, en las reacciones nucleares o en explosiones de supernovas. Pero los astrónomos sospechan que también los generan otros aceleradores cósmicos hasta ahora desconocidos.

Sin embargo, debido a las débiles interacciones que tienen los neutrinos con la materia, son extremadamente difíciles de detectar. Para conseguirlo, el detector IceCube utiliza 5.160 sensores colocados en un patrón de rejilla enterrado en una capa de hielo de la Antártida, a kilómetro y medio por debajo de la superficie.

Trillones de neutrinos pasan a través del kilómetro cúbico de hielo que el IceCube monitorea. Cuando una de estas partículas choca con un átomo de oxígeno del hielo se produce una chispa azul débil. El destello de luz informa a los científicos sobre la dirección y la energía que un neutrino tenía cuando voló en el detector.

Los primeros indicios de neutrinos de alta energía extraterrestres llegaron en abril de 2012 con la detección de dos "eventos de colisión" de más de 1.000 TeV, más tarde llamados Bert y Ernie (Epi y Blas en España), fue publicado en la revista Physical Review Letters.

En esta ocasión, se han confirmado unos 26 eventos de colisión pero mucho más débiles (unos 30 TeV).

Los neutrinos no se ven afectados por los campos magnéticos, por lo que debe ser posible el seguimiento hasta su origen.

Probablemente proceden del centro de galaxias activas, posiblemente cuásares. La pregunta es si se formaron en nuestra propia galaxia o son extragalácticos

Según comenta Hill, los neutrinos detectados hasta ahora se extendieron a través del cielo y ocurrieron en diferentes momentos, lo que indica que no fueron causados por un solo evento ni proceden de una sola fuente.

Vía | ABC

Los más entusiastas y fantasiosos lanzaron las campanas al vuelo cuando, en septiembre del año pasado, el CERN informaba que los neutrinos habían recorrido más rápido que la luz los 732 km que separan esta sede (en Suiza) del laboratorio subterráneo del Gran Sasso (en Italia) en el llamado experimento Opera. Violando un axioma básico de la física (que nada corre más que la luz), esas partículas subatómicas llegaban 60 nanosegundos antes de lo esperado. Dos meses después, al repetirse el experimento, se obtuvo idéntico resultado.

Einstein y su teoría de la relatividad parecían equivocados.

Sin embargo, los hechos extraordinarios precisan de pruebas extraordinarias (algo que los que creen en lo sobrenatural no parecen haber comprendido aún), de modo que los físicos se tomaron esos resultados con muchas reservas: quizá había algún error en el medición, quizá no se habían medido bien las distancias entre el CERN y el Gran Sasso porque los GPS fallan en los espacios subterráneos o quizá los relojes de salida y de llegada no estaban bien coordinados.

Ahora la revista Science informa de un fallo mucho más prosaico: un cable de fibra óptica mal conectado. Es lo que se comunicó anoche, al menos, desde el blog de notocias de la prestigiosa revista. Citando como informantes a fuentes próximas a Opera, el error parece deberse a una mala conexión de fibra óptica entre una unidad de recepción de GPS y la tarjeta de entrada de un ordenador.

Un portavoz del CERN admite que se ha encontrado un cable mal enchufado, pero tampoco confirma que ésa sea la causa del “milagro”.

Estaremos atentos los próximos días a las nuevas noticias al respecto.

Vía | El Periódico

Seguro que os acordáis cuando, hace unas semanas, el experimento conocido como OPERA provocó una ola de entusiasmo entre la comunidad científica y llamó la atención en todo el mundo por poner patas arriba la Teoría de la Relatividad.

Han sido muchos los investigadores que han tratado de encontrar algún error, algo que se les tuvo que pasar por alto a los científicos del CERN. Desde entonces han aparecido más de 80 artículos en arXiv tratando de desacreditar o explicar el efecto.

El último de estos artículos, firmado por Ronald van Elburg, de la Universidad de Groningen (Holanda), cree tener la clave del error y presenta un argumento interesante.

La relatividad especial y el movimiento de los relojes abordo de los satélites GPS que midieron el proceso tienen la explicación.

Para empezar, el científico ha tenido en cuenta la distancia y el tiempo empleados en el experimento. El equipo de OPERA estableció que la distancia entre los dos puntos era de 730 km (con un margen de error de 20 cm).

La posición del inicio de la carrera de neutrinos en el CERN era bastante fácil de medir con GPS, pero la del Laboratorio de Gran Sasso, en cambio, resulta algo más difícil de ubicar al estar enterrado a un kilómetro bajo tierra.

Medir el tiempo de vuelo de los neutrinos es otro tema. Los científicos del CERN señalaron que pueden evaluar con precisión el instante en que se crean los neutrinos y el instante en el que se detectan usando relojes en ambos extremos.

Obviamente hay que mantener los relojes de ambos extremos exactamente sincronizados. Para ello, el equipo utilizó satélites GPS, cada uno emitiendo una señal temporal de alta precisión desde una órbita a unos 20.000 km de altura. Esto introduce una serie de complicaciones adicionales que el equipo tuvo que tener en cuenta, tales como el tiempo de viaje de las señales GPS hasta el suelo.

Pero es aquí precisamente donde Van Elburg estima que hay un efecto que el equipo de OPERA pudo haber pasado por alto: el movimiento relativista de los relojes GPS.

En este caso, hay dos marcos de referencia: el experimento en tierra y los relojes en órbita. Estas sondas orbitan de oeste a este en un plano inclinado de 55 grados respecto al ecuador, un ángulo alineado con la ruta de los neutrinos.

Desde el punto de vista del reloj en un satélite GPS, las posiciones de la fuente y el detector de neutrinos están cambiando.

Desde la perspectiva del reloj, el detector se mueve hacia la fuente y, por lo tanto, la distancia recorrida por las partículas observada desde el reloj es más corta

Comentó Van Elburg.

Van Elburg cree que el equipo del CERN pasó esto por alto y calcula que este efecto podría haber provocado que los neutrinos llegasen 32 nanosegundos antes. Pero esto debe duplicarse, dado que se genera el mismo error en cada extremo del experimento. Por lo que la corrección total es de 64 nanosegundos, casi exactamente lo que observó el equipo de OPERA.

Esta teoría todavía debe ser revisada por otros científicos, especialmente por los responsables del experimento de los neutrinos.

Si se confirma que Van Elburg tiene razón, el experimento no solo no rompería con la Teoría de la Relatividad de Einstein sino que la reafirmaría.

Vía | Archiv.org

Estamos ante un lugar tan asombroso que podemos visitarlo de dos maneras: como simples turistas, con lo cual ya se nos caerá la baba. O como científicos: entonces descubriremos que este gigantesco lago también tiene mucho que ofrecer. En cualquier caso, si nunca habéis estado en el lago Baikal, situado al sur de la Siberia rusa, voy a intentar transportaros hasta allí lo mejor que pueda. Coged aire.

El Baikal es un lago tan grande (31.494 kilómetros cuadrados de superficie: 650 kilómetros de largo y entre 29 y 80 de ancho) y tan profundo (1.637 metros, aunque si se extrajera todos los sedimentos llegaría a los 9 kilómetros) que contiene el 20 por ciento de las aguas continentales no heladas, esto es, simplificando, del agua dulce del planeta.

Sí, habéis leído bien. Un solo lago alberga casi un cuarto de las reservas mundiales de agua dulce. Si se extendiera uniformemente toda esta agua sobre la superficie del planeta, éste quedaría cubierto por 20 centímetros de agua. Si sus afluentes dejaran de aportar agua, el lago tardaría más de 400 años en vaciarse completamente. Si este lago se vaciara por completo, se tardaría aproximadamente un año en volver a llenarlo uniendo todos los ríos del planeta, incluyendo el Nilo y el Amazonas. De hecho, se ha estimado que si toda la población mundial sólo bebiera agua de este lago, podría vivir 40 años sin ningún problema de escasez.

Y no haría falta procesarla demasiado, pues el agua es tan transparente y posee tanta calidad que se considera potable gracias a la concienzuda limpieza que efectúan los microorganismos que habitan en ella (incluso se estudia el uso de algunos de estos microorganismos para limpiar derrames de petróleo en otras aguas). Si os asomáis al Baikal, podréis contemplar a través del agua cristalina casi 50 metros de profundidad. Un abismo que sin duda os devolverá la mirada.

El lago Baikal también es el lago más antiguo que se conoce. Su edad alcanza los 25 millones de años. Durante siglos fue un lugar considerado santo por los asiáticos, y aún sobreviven alrededor del lago las tallas y partes de los edificios rituales de las tribus que peregrinaban al Baikal para investirse de su energía. Todavía hoy se usan sus aguas, ricas en oxígeno y con escasa presencia de sales minerales, para algunos tratamientos médicos.

A pesar de que las condiciones climatológicas son un tanto extremas (en invierno se alcanzan hasta 45 grados bajo cero), el lago Baikal también es un paraíso para la fauna y la flora. Aparte de las especies endémicas como la foca y el esturión del Baikal, el pez golomjanka y el cangrejo epishura (un animal diminuto cuyo papel resulta fundamental en la cadena alimenticia, pues filtra el agua a través de su organismo), podréis deleitaros con una biodiversidad extraordinaria: 1.600 géneros de animales y 800 vegetales catalogados hasta el momento.

No es extraño, pues, que la raíz etimológica de la palabra Baikal, procedente del idioma Turka, signifique “lago rico”: bai, rico; kul, lago. Por ello también se conoce al Baikal como “La Galápagos rusa”; también “El Ojo azul de Siberia” y “La Perla de Asia”.

Por cierto, el trabajo de limpieza del epishura, que apenas tiene 1 o 2 milímetros de longitud, es gigantesco por lo reducido de su tamaño. Pero resulta muy efectivo porque hay muchos de ellos trabajando simultáneamente: hasta 3 millones en un metro cuadrado de superficie lacustre. Así cualquiera. Aunque todo este ejército de hormigas marinas expertas en limpieza estuvo en peligro hasta 1976, cuando las aguas residuales de la fábrica de celulosa del Baikal se vertían directamente en el lago, originando una mortandad masiva en ésta y otras especies endémicas.

En el fondo del lago hay una pirámide de acero inoxidable con el escudo de Rusia. Un símbolo de la primera misión que consiguió llegar hasta el fondo el 29 de julio de 2008, la de los batiscafos rusos Mir-1 y Mir-2.

El lago Baikal estuvo de moda no hace mucho gracias al fenómeno que se produjo en su superficie y que fue observado por primera vez por astronautas de la Estación Espacial Internacional (ISS). Sobre el agua helada detectaron una marca circular de 4,5 kilómetros de diámetro. Similar al círculo de humedad que deja un vaso sobre la mesa, pero de tamaño descomunal. En principio se ignoró cuál podría ser su naturaleza y muchos amantes de lo paranormal se lanzaron a conjeturar que quizá se trataba del vestigio del aterrizaje de un ovni, siguiendo la misma lógica de los círculos de las cosechas.

La comunidad científica, sin embargo, cree que este círculo oscuro podría estar formado por la convención convección del agua: el agua más cálida y menos densa ascendiendo a la superficie, donde se congela de nuevo formando una fina capa de hielo. Otra hipótesis apunta a emisiones de metano, que provocaron la ascensión de una masa de agua caliente en forma de remolino. Al tocar el agua caliente la superficie inferior de la parte helada, fundió el hielo en forma de anillo: algo así como un tatuaje térmico. El mismo fenómeno que se sucede en el triángulo de las Bermudas y que provoca el literal engullimiento de los barcos. Si por el Baikal navegara algún barco cerca de estas emisiones, naufragaría también en pocos minutos succionada por una poderosa turbulencia.

Si os apetece asomaros a este lago de proporciones míticas, os recomiendo que lo hagáis durante el viaje en el tren Transiberiano, que lo bordea completamente atravesando 200 puentes y 33 túneles. No hay mejor experiencia que bajar del tren en alguna de las estaciones y comprar un poco de pez omul ahumado, que se comercializa en todos los mercados alrededor del lago.

Baikal sirve como límite para dos provincias rusas: oblast de la república (orilla suroriental) y de Irkutskaya de Buryatia (orilla noroeste). La parte del sudeste, sin embargo, es la más turística; y la nororiental está prácticamente abandonada. Y no tengáis prisa por ir. A diferencia de otros lagos, que suelen tener una vida media de 15.000 años, el Baikal no hace más que aumentar su tamaño a una velocidad media de 2 centímetros al año. Lo cual produce no pocos terremotos en la región.

No obstante, es posible que el calentamiento global del planeta acabe convirtiendo el Baikal en un lugar mucho menos interesante. En un artículo del número 58 de la revista BioScience escrito por Marianne V. Moore, del Wellesley College, se señalaba que el clima del lago se ha vuelto más suave. Ahora el lago permanece congelado menos tiempo en invierno. Ello puede dañar el ecosistema del lugar, sobre todo en lo que concierne a la foca nerpa, una foca endémica que, además, es la única foca de agua dulce del mundo. Al parecer, la foca sólo se aparea y da a la luz sobre el hielo, y al existir éste durante menos tiempo provoca que su natalidad descienda alarmantemente. Sin contar la caza furtiva y masiva de estas focas, que constituyen una de las más sólidas bases para la economía de la región.

Rusia muestra el fondo del lago Baikal a través de una página de Internet gracias a los batiscafos Mir. También se muestra como el cineasta canadiense James Cameron se subió hace unos días a bordo de un batiscafo Mir para sumergirse en el lago en busca de inspiración y protagonistas para la segunda parte de ‘Avatar‘, que se desarrollará en las profundidades del océano de Pandora.

Los batiscafos Mir-1 y Mir-2 se posaron por vez primera en el fondo del lago más profundo del planeta el 29 de julio de 2008, imágenes que dieron la vuelta al mundo. Entonces, encontraron petróleo, aunque por el momento no se han podido estimar las reservas energéticas del lago, y microorganismos que se alimentan del crudo que asciende desde el fondo a la superficie. El lago alberga 848 especies de animales que no existen en ninguna otra parte del mundo.

Otro hito científico que ofrece el Baikal es que resulta un lugar apropiado para capturar neutrinos, unas partículas muy esquivas que podrían suministrar datos de la estructura del espacio y de lo que sucede en otras galaxias, así como en la nuestra. Por ello se ha instalado en el fondo del Baikal un Supertelescopio dentro del programa Telescopio de Neutrinos Subacuático de Baikal.

La forma del telescopio es parecida a la red de un pescador. Contiene unas bolas transparentes que son módulos ópticos capaces de aguantar una fuerte presión de agua a una profundidad de 1,5 kilómetros. Estos se adhieren a una cuerda como si fuera un collar de cuentas enorme. Dentro de estos módulos hay células solares que identifican el destello emitido por los neutrinos y transfieren esta información por un cable de fibra óptica a un centro de investigaciones situado en tierra firme. Se espera que pronto se ponga en funcionamiento el sistema, en un plazo no superior a seis años.

El objetivo de este carísimo instrumento es comprobar la existencia de materia oscura, y su estructura en forma de red hace que el Baikal sea el lugar más apropiado para instalarlo: bajo un kilómetro y medio de agua y hielo. Otros detectores de este tipo se han situado en el mar o bajo el hielo de la Antártida. Ambos casos presentan dificultades, pues en el primero hay que usar batiscafos y en el segundo perforar grandes profundidades de hielo. En el lago Baikal, cuya superficie permanece helada durante meses, se puede trabajar sobre el lugar donde se despliegan los detectores y basta con agujerear unos cuantos metros de capa de hielo para llegar al agua.

No sé vosotros, pero yo ya estoy mirando vuelos a Rusia y billetes para el Transiberiano.

Vía | El Mundo | Rusia Hoy

Habéis sido muchos los que nos habéis enviado esta increíble noticia que podría echar a perder ciertas premisas para la Física.

Un equipo internacional de científicos ha encontrado unas partículas, bautizadas con el nombre de neutrinos, que viajan más rápido que la luz, según un portavoz de los investigadores.

El hallazgo puede suponer un desafío a una de las leyes fundamentales de la física.

Antonio Ereditato, que trabaja en el centro de partículas físicas del CERN, contó en una entrevista que los tres años de mediciones han mostrado que los neutrinos se movían 60 nanosegundos más rápido que la luz en una distancia de 730 kilómetros entre Ginebra y Gran Sasso, en Italia.

Tenemos mucha confianza en nuestros resultados. Pero necesitamos que otros colegas hagan sus pruebas y lo confirmen por sí mismos

No sabemos muy bien si se trata de un fake, pero si se confirma, podría invalidar una parte clave de la teoría de la relatividad que Albert Einstein enunció en 1905, que asegura que nada en el universo puede viajar más rápido que la luz.

Queríamos encontrar un error, un error trivial, uno más complicado o un efecto desagradable, pero no lo hemos encontrado. Cuando uno no encuentra nada, entonces dices: Bueno, ahora me veo obligado a salir y pedir a la comunidad que examine esto. El hallazgo es tan sorprendente que, por el momento, todo el mundo debe ser muy prudente

Dijo Ereditato, que también trabaja en la Universidad de Berna en Suiza.

Vía |BBC News