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Se supone que es el “patrón oro” de la evidencia que apoya el modelo estándar de la cosmología, incluyendo la materia oscura, la energía oscura y la expansión exponencial después del Big Bang conocida como inflación. Pero ¿podría estar equivocado?

¿Podrían las medidas engañosas de la sonda Wilkinson Microwave Anisotropy (WMAP) de la NASA habernos conducido a una teoría de la cosmología errónea? Un astrofísico cree que sí y dice que Júpiter tiene la culpa, aunque otros insisten en que no pasa nada.

La sonda WMAP detecta fotones del fondo de microondas cósmico, el “eco” del Big Bang, y estas medidas se usan para mapear la temperatura del cielo. Las ondas del mapa permiten calcular un espectro que se adecua de manera casi perfecta al modelo estándar de la cosmología.

Desde 2007, Tom Shanks, de la Universidad de Durham, Reino Unido, un crítico del modelo estándar, ha estado siguiendo una discrepancia entre las mediciones de la WMAP y las mediciones de rayos X hechas por telescopios ubicados en la Tierra, de algunos de los mismos cúmulos de estrellas. Al principio, asumió que el problema era con las medidas de la Tierra, y que los datos de WMAP eran “impecables”.

Para calibrar los datos, los científicos de WMAP utilizan al planeta Júpiter, al que suponen una fuente de microondas constantes. Las observaciones de Júpiter muestran cuánto se borran las ondas cósmicas debido a la óptica de los instrumentos, y permiten que el equipo de la WMAP haga las correcciones pertinentes.

Ahora, Shanks y su estudiante de doctorado Utane Sawangwit, han recalibrado los datos usando objetos como las radio galaxias observadas por la WMAP, que también emiten microondas. El resultado es un espectro que es compatible con una serie de teorías que el equipo de la WMAP afirma haber descartado. Por ejemplo, las cuerdas cósmicas unidimensionales (defectos en el tejido del espacio-tiempo) o las leyes de gravedad modificadas podrían explicar los conglomerados de materia que el modelo estándar atribuye a la materia y a la energía oscuras. “Si tenemos razón, será algo increíblemente importante para la cosmología”, afirma Shanks.

Sin embargo, el científico agrega que no está claro por qué Júpiter no da una calibración confiable. “Este problema no se entiende todavía”, dice. El estudio aparecerá en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.

El equipo de la WMAP no dejó pasar el desafío. Sostienen que las fuentes de radio observadas por la WMAP coinciden con los puntos del cielo donde la temperatura es ligeramente más alta, haciendo que la calibración de Shanks sea inexacta. “Estamos felices de defender a la WMAP”, dice el miembro del equipo Gary Hinshaw, del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA, en Greenbelt, Maryland.

Fuente: New Scientist. Aportado por Silvia Angiola

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Las cuerdas cósmicas —imperfecciones en el espacio-tiempo— puede ser culpables de dos inusuales estallidos de rayos gamma en el universo primitivo

Hay dos tipos de estallidos de rayos gamma. Los extensos son ráfagas de alta intensidad que, según se cree, provienen de estrellas colapsadas, mientras que los más cortos y débiles se emiten cuando las estrellas de neutrones se fusionan entre sí o con un agujero negro.

En 2008 y 2009 se observaron dos ráfagas inusuales, ambas de corta duración pero con el brillo de los estallidos extensos. Ambas ocurrienron unos mil millones de años después del Big Bang.

KS Cheng, de la Universidad de Hong Kong, y sus colegas, dicen que las culpables podría ser las cuerdas cósmicas, defectos en el espacio-tiempo que son como bandas de plástico transparente y que se formaron cuando se enfrió el Universo primitivo.

Los cálculos del equipo sugieren que si un lazo de cuerda osciló en los campos magnéticos que impregnaban el universo temprano, esto habría inducido una corriente dentro de la cuerda (arxiv.org/abs/1005.3427). Partes de la cuerda emiten entonces ondas de radio a baja frecuencia que aceleran el plasma circundante y generan un estallido de rayos gamma.

Nial Tanvir, de la Universidad de Leicester, Reino Unido, cuyo grupo descubrió el estallido del 2009, considera que la idea es interesante, pero piensa que una explicación más probable es una característica desconocida de las primeras estrellas.

Fuente: New Scientist. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Es el durmiente final. Un campo de energía que acechaba inactivo desde el Big Bang ahora podría ser la causa de que se acelere la expansión del universo

A finales de los 90, las observaciones de supernovas revelaron que en los últimos millones de años el universo ha comenzado a expandirse cada vez más rápido. Las ecuaciones de la Relatividad General de Einstein nos dan un mecanismo para este fenómeno, en la forma de la constante cosmológica, también conocida como la inherente “energía oscura” del espacio-tiempo. Si esta constante tiene un pequeño valor positivo, causa entonces que el espacio-tiempo se expanda a una velocidad cada vez mayor. Sin embargo, los cálculos teóricos de esta constante y el valor observado están fuera de rango en cerca de 120 órdenes de magnitud.

Para superar esta discrepancia de enormes proporciones, los físicos han recurrido a otras explicaciones para la reciente aceleración cósmica. Una de las explicaciones es la idea de que el espacio-tiempo está impregnado de un campo llamado quintaesencia. Este campo es escalar, lo que significa que en cualquier punto dado del espacio-tiempo tiene un valor, pero no tiene dirección. Las ecuaciones de Einstein muestran que en presencia de un campo escalar que cambia muy lentamente, el espacio-tiempo se expandirá a un ritmo cada vez mayor.

Ahora Christophe Ringeval de la Universidad Católica de Lovaina (UCL) en Bélgica, y sus colegas, sugieren que el campo de quintaesencia podría estar vinculado a una fase en la historia del universo llamada inflación. Durante esta fase, fracciones de segundo después del Big Bang, el espacio-tiempo se expandió de manera exponencial. Se píensa que la inflación se produjo a causa de otro campo escalar que existía en ese momento. Pero ¿qué pasa si durante la inflación durante existía un campo de quintaesencia mucho más débil?

De acuerdo con los modelos de equipo del UCL, la inflación podría haber inducido fluctuaciones cuánticas en el campo de quintaesencia. Cuando el universo comenzó a expandirse más tranquilo después de que terminó la inflación, el campo y sus fluctuaciones se habrían congelado en el tejido del espacio-tiempo, de modo que la densidad de energía del campo no cambió con el tiempo.

Este campo no habría tenido ningún impacto en el universo primitivo, ya que habría estado dominado por la materia y la radiación. Pero con el tiempo, al ir creciendo el universo y su ritmo de expansión se ralentizó y la influencia de la materia y la radiación disminuyó, la fuerza relativa del campo de quintaesencia ha aumentado, provocando que la expansión del espacio-tiempo se acelere, dice Ringeval ( arxiv.org / abs / 1006,0368 ).

“La idea de una inflación mezclada con el problema de la energía oscura es especialmente atractivo”, dice Jérôme Martin del Instituto de Astrofísica de París en Francia. Pero agrega que el “escenario requiere de cálculos adicionales para ser confirmalo”.

La primera prueba de la idea podría llegar pronto: el año próximo. El satélite Planck de la Agencia Espacial Europea está buscando señales de ondas gravitacionales, fluctuaciones en el tejido del espacio-tiempo provocadas por la inflación. Éstas estarían impresas en el fondo de microondas cósmico (CMB), la radiación remanente del Big Bang, que es lo que el satélite mide.

Ringeval y sus colegas calcularon cuál debe hoy ser la intensidad de un campo de quintaesencia, y calcularon hacia atrás para estimar en qué situación debería haber ocurrido la inflación. Encontraron que debe haber sucedido cuando la energía del universo estaba en el rango de los teraelectronvolts (TeV). Eso podría producir ondas gravitacionales demasiado débiles para que las detecte Planck, por lo que si se encuentra evidencia de ellas “nuestro modelo será destruido”, dice Ringeval.

Fuente: New Scientist. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Una cápsula que podría contener las primeras muestras provenientes de la superficie de un asteroide regresó este domingo a la Tierra

La cápsula fue lanzada por la sonda Hayabusa al ingresar en la capa exterior de la atmósfera a las 1530GMT.

Los científicos de la agencia espacial japonesa (JAXA) buscan ahora la localización exacta de la cápsula, que cayó en un área utilizada para la prueba de misiles y cohetes en Woomera, Australia.

Es posible que pasen varias horas hasta que la encuentren y puedan verificar si sufrió o no algún daño al ingresar a la Tierra.

La misión Hayabusa comenzó en 2003, cuando la sonda fue lanzada hacia el asteroide Itokawa. Llegó a la roca de 500 metros de extensión en 2005 y pasó allí 3 meses.

Hayabusa debería haber vuelto a la Tierra en el 2007, pero una sucesión de problemas técnicos demoró el retorno.

Inclusive es incierto si efectivamente consiguió tomar muestras del asteroide, porque el mecanismo diseñado para tal fin no funcionó como se esperaba.

Una misión con problemas

En JAXA, sin embargo, se mantienen optimistas. “Hayabusa se posó sobre la superficie del asteroide y permaneció allí 30 minutos, así que creemos que algunas partículas (de polvo) deben haber terminado dentro de la sonda”, dijo a la BBC uno de los miembros del equipo a cargo del proyecto, el profesor Hitoshi Kuninaka.

Si éste es el caso, sería la primera vez que se consigue algo así.

A poco de comenzada la misión, la radiación de una erupción solar dañó la nave, pero los verdaderos problemas comenzaron cuando Hayabusa llegó a destino.

Además del mecanismo para recoger las muestras, una mini sonda -Minerva- que debería haber recorrido la superficie del asteroide se perdió en el espacio.

Nanogramos de información

Para evitar cualquier contaminación de los contenidos, la cápsula no será movida de su lugar de aterrizaje por varios días. Luego será trasladada a Japón, para proceder a su estudio.

Podrían pasar varios meses hasta que los científicos puedan saber si, en efecto, Hayabusa logró tomar muestras de Itokawa.

“Uno espera obtener algunos gramos, pero a veces hay que conformarse con mucho menos que eso”, señaló a la BBC el Dr. Michael Zolensky, quien trabajó en el projecto Sardust de la NASA, que envió una sonda a recoger partículas de un cometa.

“Las muestras que obtuvimos con Stardust estaban en el órden de los nanogramos”, agregó.

Esas pequeñas partículas pueden ayudar a comprender un poco más la historia del Sistema Solar y la formación de los planetas hace más de 4.500 millones de años.

Fuente: BBC Mundo. Aportado por Eduardo J. Carletti

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