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Dobla la masa límite superior conocida hasta ahora de 150 masas solares. Descubren otras estrellas enormes, siete veces más calientes que el Sol. Sus cortas vidas y fuertes vientos dificulta el estudio de las gigantes masivas

Pocas estrellas pesan al nacer hasta 150 masas solares, el límite superior aceptado hasta ahora sobre el tamaño posible de estos astros. Sin embargo, un equipo de expertos ha descubierto las estrellas más masivas del Universo encontradas hasta ahora, una de ellas con un peso de nacimiento de más de 300 veces la masa del Sol.

El equipo de astrónomos dirigido por Paul Crowther, profesor de Astrofísica de la Universidad de Sheffield, utilizó el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), así como información de archivo del Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA para estudiar en detalle dos cúmulos jóvenes de estrellas: ‘NGC 3603′ y ‘RMC 136a’.

En este último cúmulo es donde ha sido encontrada R136a1, la estrella ‘monstruosa’, con una masa actual 265 superior al Sol y un peso al nacer de unas 320 masas solares. Además, no es sólo la más masiva que se haya encontrado, sino que también es la más luminosa, unas diez millones de veces más que el Sol.

“La existencia de tales monstruos, millones de veces más luminosos que el Sol, que pierden peso a través de vientos muy poderosos, podría proporcionar una respuesta a la incógnita de cuán masivas pueden ser las estrellas”, señala ESO.

El cúmulo NGC 3603 es una fábrica estelar donde las estrellas se forman intensamente en las extensas nubes de gas y polvo de la nebulosa, ubicada a 22.000 años luz de distancia del Sol. Por su parte, RMC 136a (más conocido como R136) es otro cúmulo de estrellas calientes jóvenes y masivas, ubicado dentro de la Nebulosa de la Tarántula en una de las galaxias vecinas a la Vía Láctea, la Gran Nube de Magallanes, a 165.000 años luz de distancia.

El equipo encontró varias estrellas con temperaturas en superficie por encima de los 40.000 grados: unas siete veces más calientes que el Sol, algunas decenas de veces más grandes y varios millones de veces más brillantes que éste. Además, comparaciones con modelos indican que varias de estas estrellas nacieron con masas superiores a 150 masas solares.

Las estrellas muy masivas producen flujos muy poderosos. “Estas estrellas nacen pesadas y pierden peso con la edad. Al tener un poco más de un millón de años, R136a1 está en una ‘edad mediana’ y ha sufrido una intensa pérdida de peso, despojándose en ese lapso de tiempo de una quinta parte de su masa inicial o más de 50 masas solares”, ha explicado Paul Crowther.

Si no estuviera el Sol

Si R136a1 reemplazara al Sol en el Sistema Solar, sobrepasaría a éste tanto como el Sol sobrepasa actualmente a la Luna llena. “Su alta masa reduciría el largo del año de la Tierra a tres semanas y bañaría a la Tierra con una radiación ultravioleta increíblemente intensa, haciendo imposible la vida en nuestro planeta”, dice Raphael Hirschi, de la Universidad Keele y parte del equipo.

Estas estrellas de gran masa son extremadamente raras y se forman únicamente dentro de los cúmulos estelares más densos. Distinguir estrellas individuales, como se ha logrado ahora por primera vez, requiere del especial poder de resolución de los instrumentos de infrarrojo del VLT.

Dentro del cúmulo R136, sólo cuatro estrellas pesaron al nacer más de 150 masas solares, sin embargo son responsables de casi la mitad del viento y del poder de radiación de todo el cúmulo, que comprende aproximadamente unas 100.000 estrellas en total.

En opinión de ESO, comprender cómo se forman las estrellas muy masivas es bastante difícil debido a sus cortas vidas y fuertes vientos, por lo tanto, identificar casos tan extremos como el de R136a1 aumenta aún más el desafío para los teóricos.

“O bien nacieron tan grandes o estrellas más pequeñas se fusionaron para producirlas”, explica Crowther. De hecho, estrellas entre unas ocho y 150 masas solares explotan al fin de sus cortas vidas como supernovas, dejando atrás restos exóticos como estrellas de neutrones o agujeros negros.

Fuente: El Mundo y ESO. Aportado por Eduardo J. Carletti

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El Gran Colisionador de Hadrones podría aportar pruebas de una nueva física antes de lo esperado

Como si no tuviese ya bastantes cosas que buscar —al LHC se le ha encargado que busque el legendario bosón de Higgs, dimensiones extra y supersimetría— los físicos ahora añaden fenómenos aún más complejos a su “lista de compras”. Entre estos se incluyen una fuga de dimensiones que podría explicar la expansión acelerada del universo.

Algunos argumentan que los signos de una nueva y exótica física podrían revelarse en el LHC mucho antes de lo esperado.

En marzo el LHC, situado en el CERN, instalación europea de física de partículas cerca de Ginebra, Suiza, empezó a impactar protones a energías de 7 billones (10¹²) electrón-voltios, que es la mitad del objetivo final pero tres veces mayor energía que su rival más cercano, el Tevatrón, ubicado en Batavia, Illinois, EEUU. Esta semana, los físicos de partículas se reúnen en la Conferencia Internacional de Física de Alta Energía (ICHEP) en París para debatir qué se espera encontrar, y cuándo podrían surgir los descubrimientos.

Sin embargo, en primer lugar de la lista de requerimientos de los físicos sigue estando el bosón de Higgs, una elusiva partícula que, según se cree, es parte del mecanismo que le aporta la masa al resto de las partículas. Si el modelo estándar de física de partículas ha predicho de manera correcta sus características, la recopilación de suficientes datos para encontrar el Higgs debería llevar un par de años, dice Albert De Roeck, portavoz adjunto del experimento Solenoide Compacto de Muones (CMS) del LHC.

Pero además del Higgs, los investigadores esperan ver evidencias de una nueva física. Hasta ahora los experimentos en aceleradores han confirmado en repetidas ocasiones las predicciones del modelo estándar, que cubre todas las partículas descubiertas, el Higgs, y tres de las fuerzas fundamentales de la naturaleza: el electromagnetismo, la fuerza débil que controla la radiactividad, y la fuerza fuente que une entre sí a los quarks. “Es muy molesto, dado que desde una perspectiva matemática, sabemos que el modelo estándar debe estar mal”, dice Greg Landsberg, físico de partículas de la Universidad de Brown en Providence, Rhode Island, EEUU. El modelo se rompe a altas energías (como las que se predice que hubo en el inicio del Universo), dando respuestas infinitas para la intensidad de las interacciones entre partículas a menos que los físicos amañen los números.

Una adición al modelo estándar que elimina este ajuste fino es la supersimetría (SUSY), que propone la existencia de unos gemelos más pesados de todas las partículas conocidas. Los gemelos SUSY podrían aparecer en el LHC en un par de años, dice De Roeck.

El otro gran premio para el LHC sería lograr la evidencia de dimensiones extra. Éstas son propuestas por algunas formas de la Teoría de Cuerdas, que describe los bloques básicos del universo como hilos que vibran sin cesar. Si existen las dimensiones extra, su presencia se podría ver como un déficit de energía en los desechos, lo que indicaría que algunas partículas creadas en el choque pudieron acceder a esas dimensiones. Unos agujeros negros en miniatura que podrían aparecer durante las colisiones también revelarían los efectos gravitatorios de estas dimensiones, dijo De Roeck.

El acelerador ya ha logrado las altas energías que se necesitan para que surjan estos efectos exóticos, pero la máquina tiene que acrecentar su ritmo de colisiones para generar suficientes datos que demuestren que las anomalías son algo más que fluctuaciones estadísticas, dijo De Roeck.

Algunos argumentan que al enfocarse en SUSY y en las dimensiones extra, los físicos podrían perderse las primeras señales de una nueva física. Zoltan Ligeti, físico en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en California, y sus colegas, calcularon que a medida que aumente este ritmo, el LHC generará suficientes impactos como para producir señales claras de una partícula hipotética llamada “diquark”, propuesta por algunas formas de la Teoría de Cuerdas. “Incluso con relativamente pocos datos del LHC, se podría demostrar que el modelo estándar no es correcto, si se sabe qué buscar”, dice Ligeti, que tiene una lista de nuevas partículas a buscar que develará en el ICHEP.

Landsberg espera derribar al modelo estándar a lo grande. Presenta una ambiciosa teoría nueva en la que la cantidad de dimensiones del universo crece a medida que éste aumenta de tamaño. Él y sus colegas proponen que el universo comenzó teniendo una dimensión espacial, y una temporal. “Piense en el universo como una hebra unidimensional que se autoteje gradualmente en un tapiz bidimensional mientras crece, y luego se enrolla sobre sí para crear tres dimensiones”, dice.

La reducción de las dimensiones espaciales del universo primitivo evita los problemas con el modelo estándar, debido a que los infinitos no deseados sólo aparecen de las ecuaciones que describen tres dimensiones, dice Landsberg. El equipo además ha calculado que la cuarta dimensión espacial se observaría como una energía intrínseca que empuja el universo tridimensional hacia afuera. El efecto encaja más o menos con la aceleración de la expansión cósmica, que en la actualidad se atribuye a una misteriosa energía oscura. “La energía oscura es un eco de la cuarta dimensión”, argumenta Landsberg.

Dimensiones que se desvanecen

El LHC podría revelar “espectacularles evidencias” de una dimensión espacial que se desvanece conforme la máquina se aproxima a las condiciones de alta energía observadas poco después del Big Bang, dice Landsberg. Si sus ideas son correctas, entonces el LHC comenzará pronto a acceder a un universo bidimensional. “Los restos de colisiones que se esperaría dispersándose en tres dimensiones, en cambio quedarían confinados a un plano bidimensional”, dice.

Se puede haber observado ya una evidencia de dimensiones que se desvanecen en la lluvia de partículas que crean los rayos cósmicos que ingresan en nuestra atmósfera. Hace poco se acercó a De Roeck un grupo de físicos que había encontrado algunos “resultados peculiares” cuando analizaban de nuevo los datos de rayos cósmicos que fueron recopilados hace 15 años en las montañas Pamir en Asia Central. “En lugar de chorros de partículas dispersándose en todos lados, como era de esperar, los chorros estaban extrañamente alineados de una forma que no se puede explicar con los modelos convencionales”, dice De Roeck. La colaboración CMS ya está planeando ver si se pueden reproducir los efectos en el LHC (M. Deile et al. arxiv 1002.3527v1; 2010).

“El modelo de Landsberg continúa siendo muy especulativo, pero podría ser que las señales del mismo ya se hayan observado”, dice De Roeck. “Es algo que, por cierto, queremos confirmar o descartar en el LHC”.

Fuente: Nature. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Científicos del Robotics Institute de la universidad de Carnegie Mellon, en Los Estados Unidos, desarrollaron una tecnología de proyección que permite generar imágenes móviles en tres dimensiones sobre capas de agua, con alta resolución. Denominado AquaLux 3D, el sistema consiste en generar líneas coordinadas de gotas, sobre las que incide de manera alternante la luz de un proyector

En busca de desarrollar un sistema de faros LED para automóviles que permitiera conducir de noche bajo la lluvia de manera segura, un equipo de científicos del Robotics Institute de la universidad de Carnegie Mellon, en los Estados Unidos, desarrolló una tecnología de proyección denominada AquaLux 3D, que permite producir imágenes móviles en 3D sobre gotas de agua.

Liderados por Srinivasa Narasimhan, los investigadores pretendían eliminar los reflejos de los faros de los coches, que pueden aumentar la dificultad de los conductores para ver bien mientras conducen y está lloviendo. Con este fin, analizaron formas de controlar la luz, intentando hacer pasar los rayos entre las gotas, y se dieron cuenta que era mucho más fácil proyectar la luz sobre las gotas directamente. Así idearon el resto del sistema de proyección.

Para proyectar imágenes 3D sobre el agua, se crea un dispositivo computacional de múltiples capas (mediante láminas de cascadas de gotas), que generan “pantallas” de agua que se colocan unas detrás de otras para darle profundidad a las imágenes.

Cada lámina (o pantalla) estaría compuesta por gotas de agua que caen desde 50 agujas de acero inoxidable, que las liberan de forma coordinada entre sí y que generan 60 líneas de gotas por segundo.

Paralelamente, una cámara registraría la información sobre las gotas y las enviaría a un proyector, que hace incidir pulsos lumínicos sobre el agua, mientras que el ojo humano integra toda esta información y genera la ilusión óptica de las 3D en movimiento.

Aunque ya existían otros sistemas de proyección en agua, AquaLux 3D requiere menos operaciones manuales y ofrece una resolución más alta que la alcanzada hasta ahora. Hasta ahora, este sistema ha funcionado con cuatro capas lineales de gotas y un solo proyector, pero Narasimham y sus colaboradores afirman que no existe límite en el número de capas y de proyectores que pueden emplearse, y que las gotas pueden ser ordenarse en patrones no lineales.

Fuente: ITSitio y The Register. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Fuente: Aportado por Eduardo J. Carletti

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