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El experimento NOVA ve sus primeros neutrinos… pistas sobre los primeros momentos del Universo

Los científicos en el experimento de neutrinos de más extensa distancia del mundo anunciaron hoy que han observado sus primeros neutrinos. El experimento NOvA se compone de dos grandes detectores de partículas situados a 800 kilómetros de distancia, y su trabajo consiste en explorar las propiedades de un intenso haz de fantasmales partículas llamadas neutrinos. Los neutrinos son abundantes en la naturaleza, pero muy rara vez interactúan con otras materias. Su estudio podría arrojar información crucial sobre los primeros momentos del universo

Los diferentes tipos de neutrinos tienen masas diferentes, pero los científicos no saben cómo se comparan estas masas entre sí. Uno de los objetivos del experimento NOvA es determinar el orden de las masas de los neutrinos, conocido como la jerarquía de masas, lo que ayudará a los científicos a estrechar su lista de posibles teorías sobre cómo funcionan los neutrinos.

Miles de millones de estas partículas cruzan a través de la tierra cada dos segundos, apuntando a los masivos detectores. Una vez que el experimento está en pleno funcionamiento, los científicos atrapan unos pocos preciosos cada día.

Los neutrinos son partículas curiosas. Vienen en tres tipos, llamados sabores, y cambian entre ellos a medida que viajan. Los dos detectores del experimento NOvA están colocados tan lejos como para dar a los neutrinos el tiempo de oscilar de un sabor a otro mientras viajan casi a la velocidad de la luz. A pesar de que en este momento sólo una fracción del detector más grande del experimento —llamado el detector lejano— está completamente construido, lleno de centelleador y conectado con la electrónica, el experimento ya lo ha utilizado para grabar señales desde sus primeros neutrinos.

Los científicos generan un haz de partículas para el experimento NOvA usando uno de los aceleradores más grandes del mundo, ubicado en el Departamento de Energía del Fermi National Accelerator Laboratory, cerca de Chicago. Enfocan este haz en dirección de los dos detectores de partículas, uno cerca del origen en el Fermilab y el otro en Río Ceniza, Minnesota, cerca de la frontera con Canadá. El detector en Río Ceniza es operado por la Universidad de Minnesota, en virtud de un acuerdo de cooperación con de la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía.

Una vez completado, los detectores cercanos y lejanos de NOvA tendrá un peso de 300 y 14.000 toneladas, respectivamente. Los equipos de trabajo instalarán el último módulo del detector lejano a principios de esta primavera y finalizarán el equipamiento con la electrónica de ambos detectores en el verano.

«Los primeros neutrinos significan que estamos en camino», dice el físico de Harvard Gary Feldman, quien ha sido co-líder del experimento desde el principio. «Nosotros empezamos a reunirnos hace más de 10 años para discutir la forma de diseñar este experimento, así que estamos ansiosos por ponernos en marcha.»

La colaboración NOvA está compuesta por 208 científicos de 38 instituciones en los Estados Unidos, Brasil, la República Checa, Grecia, India, Rusia y el Reino Unido. El experimento recibe fondos del Departamento de Energía de EE.UU., la Fundación Nacional de Ciencia y otros organismos de financiación.

El experimento NOvA tiene una duración prevista de seis años. Debido a que los neutrinos interactúan tan raras veces con la materia, los científicos esperan arapar sólo unos 5.000 neutrinos o antineutrinos durante ese tiempo. Los científicos pueden estudiar el tiempo, la dirección y la energía de las partículas que interactúan en sus detectores para determinar si provenían del Fermilab o de otro lugar.

Fermilab crea un haz de neutrinos impactando protones en un blanco de grafito, lo que libera una variedad de partículas. Los científicos utilizan imanes para dirigir las partículas cargadas que emergen de la energía de la colisión en un haz. Algunas de estas partículas se desntegran en neutrinos, y los científicos filtran los no neutrinos del haz.

El Fermilab comenzó a enviar un haz de neutrinos a través de los detectores en septiembre, después de 16 meses de trabajo de cerca de 300 personas para actualizar el complejo de aceleradores del laboratorio.

«Ver a los neutrinos en los primeros módulos del detector en Minnesota es un hito importante», dijo el físico del Fermilab Rick Tesárek, líder del proyecto adjunto de NOvA. «Ahora podemos empezar a hacer física.»

La imagen en la parte superior de la página muestra un cúmulo de galaxias en el universo primitivo que se encuentra cerca de 9.000 millones de años luz de distancia… y existió en una época cuando el universo tenía menos de 5 millones de años. Una masa medida de más de 200 trillones de soles hace que este cúmulo de galaxias sea el objeto más masivo jamás descubierto, cuando el Universo era muy joven. La abundancia de elementos de este cúmulo es consistente con la idea de que la mayoría de los elementos pesados fueron sintetizados desde el principio por las estrellas masivas, pero las teorías actuales sugieren que un grupo tan grande debe ser raro en el universo temprano.

Fuente: Daily Galaxy. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Cazador Kepler de exoplanetas que revivió la NASA encuentra su primer mundo

¡Está vivo! Después de sufrir una lesión crítica el año pasado, el telescopio espacial Kepler de la NASA acaba de observar un exoplaneta por primera vez en meses. El mundo del tamaño de Júpiter no es un nuevo descubrimiento —fue encontrado por otro telescopio—, pero la nueva detección con el Kepler es una evidencia sólida de que, tras algunas modificaciones, el famoso cazador de planetas está listo para volver al trabajo

Lanzado en 2009, el Kepler fue diseñado para ver los tránsitos planetarios, las pequeñas disminuciones en la luz estelar cuando un planeta pasa frente a su estrella, desde la perspectiva de la Tierra. Durante cuatro años, la misión encontró casi 250 planetas y otros miles de candidatos confirmados, aumentando nuestra confianza en que la galaxia está llena de mundos alienígenas.

Pero las observaciones se paralizaron el año pasado, cuando las fallas mecánicas dejaron inerte el sistema de dirección de precisión del Kepler y arruinaron su capacidad de mantenerse lo suficientemente estable como para poder ver los tránsitos. Al menos, hasta ahora. En una reunión en noviembre del año pasado, el equipo de Kepler anunció la misión K2, que utilizaría la presión de la radiación de la luz solar para mantener la nave estable durante un máximo de 75 días a la vez.

Durante una prueba de funcionamiento en enero, el equipo K2 atrapó su primer planeta: un gigante de gas que antes se había llamado WASP-28b. El ver una señal clara es la verificación de que nuevo diseño de la misión Kepler funciona según lo previsto.

«Es una precioso tránsito de planeta. Si usted estuviera en este campo verías esto y de inmediato dirías:» Oh, ¡por supuesto que es un planeta!'», dice el científico del proyecto Steve Howell . «Es muy emocionante.»

Cantera más joven

WASP-28b tiene aproximadamente el tamaño de Júpiter y está en una órbita muy apretada alrededor de su estrella, con un año que dura sólo 3,4 días terrestres. Desafortunadamente, K2 no será capaz de continuar con la búsqueda original del Kepler, que era encontrar planetas habitables del tamaño de la Tierra alrededor de estrellas similares al Sol. Para confirmar que un planeta es real, Kepler necesitaba ver el tránsito tres veces, es decir, confirmar a los verdaderos gemelos de la Tierra le tomaría alrededor de tres años. El telescopio espacial modificado ahora no será capaz de mantener su bloqueo en una estrella durante tanto tiempo.
Pero la misión de K2 será capaz de recoger datos sobre estrellas muy jóvenes, y buscar planetas o los discos de formación planetaria alrededor de ellos. «Esta será una ventana tanto en la formación de estrellas como de planetas», dice Howell.

Por ahora K2 está operando con las reservas de fondos de la misión principal de Kepler, y el equipo está a la espera de la aprobación de la financiación de la NASA por otros dos años. Se espera esta decisión para finales de mayo. Mientras tanto, el equipo está avanzando. La primera campaña científica oficial se iniciará el 1 de marzo, y el equipo ya ha recibido solicitudes para observar 110.000 estrellas objetivo.

«Para nosotros eso es una gran noticia, no porque podemos hacer todo eso, sino porque es una señal del interés de la comunidad», dice Howell.

Fuente: New Scientist. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Sistema biométrico para identificar personas por su olor

El pasaporte, el Documento Nacional de Identidad (DNI), las huellas dactilares y el iris son varias de las medidas biométricas convencionales que se utilizan para identificar en los aeropuertos y otros puestos fronterizos. Sin embargo, en el futuro una nueva tecnología ‘made in Spain’ podría permitir identificar a un individuo por su olor corporal, gracias a las investigaciones del Grupo de Biometría, Bioseñales y Seguridad (GB2S) en el Centro de Domótica Integral de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM)

Tras analizar las muestras de trece personas —8 hombres y 5 mujeres—, los científicos comprobaron que existen patrones constantes de olor en un individuo. A pesar de que la tasa de error es elevada, un 15%, frente a otras más fiables como la toma de la huella dactilar o el iris, Gonzalo Bailador del Pozo coordinador del estudio, asegura a El Mundo que «un refinamiento en los sensores y en los algoritmos podría servir como un nuevo método para identificar individuos».

Pero, ¿cómo se captura el olor de una persona? Gonzalo explica que «en el sensor hay un tubo de aire caliente que extrae el olor de la mano. Gracias a que cuenta con un espectrómetro de masas [una máquina que permite analizar la composición química de diversos elementos], el análisis se basa en identificar la cantidad de cada compuesto y la relación que hay entre ellos».

Las muestras de olor se recogieron en distintos días y a distintas horas —28 sesiones en total— ya que «el olor corporal se puede ver afectado por muy diversos factores como la alimentación, el metabolismo de la persona, su estado de ánimo e incluso algunas enfermedades», detalla el coordinador del estudio.

Gonzalo cuenta que las personas no realizaron ningún tipo de ejercicio físico y además todas debían lavarse las manos previamente para evitar señales provenientes de perfumes o cremas. «El efecto de este tipo de cosméticos se analizará en futuras revisiones del proyecto», indica.

Una técnica no invasiva

Los autores de la investigación, que nació hace tres años, aseguran que gracias a la mejora en los sensores se han podido obtener datos más fiables. «Éste es el último experimento que se ha llevado a cabo tras refinar el sensor. Las otras campañas anteriores que se produjeron dieron problemas en el método de medidas. A veces en lugar de medir el olor corporal cogía pequeñas muestras del aire de la habitación, perdiendo así fiabilidad», reconoce Gonzalo.

Tras el análisis de los resultados, el porcentaje de acierto era de un 85%, mientras que la de error de un 15%. El científico considera que esta cifra es prometedora porque si se producen avances y mejoras en los sensores, esta técnica de identificación no sería invasiva. Las personas solo tendrían que pasar por una cabina —instalada en los aeropuerto u otros puestos de control fronterizo— en la que se integrarían los sensores.

Varios años hasta su incorporación

Sin embargo, la implantación de esta tecnología tardará todavía algunos años. De hecho, para Arturo Álvaro Cabadillo, uno de los integrantes de la empresa SEADM S.M que ha participado en la mejora del sensor, «resulta francamente complicado implementar un sistema novedoso en un sistema normatizado, como por ejemplo un control de seguridad de un aeropuerto. Los equipos que se utilizan habitualmente tienen que pasar por un largo proceso de certificación para que el usuario final (la policía del control en este caso) pueda acceder si quiera a la compra de uno de ellos».

Además, este experto señala que los problemas éticos, como la invasión de privacidad, también suelen obstaculizar la implantación de este tipo de sistemas: «En este tipo de proyectos, me atrevería a decir que el factor tecnológico no es el limitante. Si se dedicasen los recursos necesarios, la tecnología necesaria para implantar un sistema de reconocimiento olfativo podría estar lista en el plazo de meses o quizá pocos años, pero un sistema de este tipo tarda en el mejor de los casos varios años en ser utilizado».

Fuente: El Mundo. Aportado por Eduardo J. Carletti

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