El LHC vuelve a ponerse en marcha con ambiciosos objetivos

Detector ATLAS en el LHC Cern

Los físicos confían en que ayude a resolver el misterio de la naturaleza de la materia oscura

colisionador de hadrones

Ayer domingo cinco de marzo de 2015, en las primeras horas de la mañana, un haz de protones recorrió el anillo de 27 kilómetros del LHC en un sentido. Dos horas después, otro haz hizo el camino en sentido inverso. Todo un éxito que implica que el sistema, recién restaurado y mejorado tras dos años de reparaciones, está de nuevo en plena forma y listo para ayudar a los físicos de partículas a solventar un nuevo misterio. Después de que la enorme máquina gestionada por el CERN entrase en la historia por el descubrimiento del Higgs, los físicos esperan ahora encontrar respuesta a uno de los grandes enigmas del universo: la naturaleza de la materia oscura.

En nota de prensa, Fréderick Bordry, director del CERN para tecnología y aceleradores afirma que “tras dos años de trabajo, el LHC se encuentra en plena forma”. Y además añade “el paso más importante aún falta por darse, una vez que incrementemos la energía de los haces hasta alcanzar nuevos niveles récord”.

El gran colisionador de hadrones dirige a los haces de partículas en un sentido u otro, guiándolos a través de potentes electroimanes superconductores. Para alcanzar dicho rendimiento y eliminar toda resistencia eléctrica, los imanes superconductores deben refrigerarse con helio líquido a -271ºC, una temperatura más fría que la que se da en el espacio. Continuar leyendo “El LHC vuelve a ponerse en marcha con ambiciosos objetivos”

10 misterios de la Astronomía

¿Qué es un agujero blanco?

Las ecuaciones de la relatividad general tienen una interesante propiedad matemática: son simétricas en el tiempo. Eso significa que uno puede tomar cualquier solución a las ecuaciones e imaginar que el tiempo fluye a la inversa, en lugar de hacia delante, y obtendrá otro grupo de soluciones a las ecuaciones, igualmente válidas. Aplicando esta regla a la solución matemática que describe a los agujeros negros, se obtiene un agujero blanco. Puesto que un agujero negro es una región del espacio de la cual nada puede escapar, la versión opuesta es una región del espacio hacia la cual no puede caer nada. De hecho, así como un agujero negro sólo puede tragarse las cosas, un agujero blanco sólo las puede escupir. Los agujeros blancos son una solución matemática perfectamente válida a las ecuaciones de la relatividad general. Pero eso no significa que realmente exista uno en la naturaleza. En pocas palabras es lo contrario de un agujero negro.

¿Hay vida extraterrestre?

Hasta el momento ninguna sonda espacial o telescopio ha hallado rastros concretos de vida tal como la conocemos en la Tierra. El debate sobre la vida extraterrestre está dividido entre quienes piensan que la vida en la Tierra es sumamente compleja, por lo que es poco probable que exista algo semejante a nosotros en otro planeta, y aquellos que señalan que los procesos y elementos químicos involucrados en las criaturas terrestres son muy comunes en todo el universo, y que lo único que hay que buscar son las condiciones adecuadas. Para estos últimos, es bastante probable que exista vida similar a la nuestra en otros mundos, planetas extrasolares en cuya búsqueda nos hallamos enfrascados.

¿Qué es la materia oscura?

Es una forma de materia hipotética que tiene más masa que la materia visible, pero que a diferencia de ésta última no interactúa con la fuerza electromagnética. Los científicos infieren su presencia porque tiene efectos gravitacionales en la materia visible. Por ejemplo, las velocidades de rotación de las galaxias, las velocidades orbitales de las galaxias dentro de los cúmulos y la distribución de las temperaturas de los gases de las galaxias apuntan a que tiene que haber algo allí algo más. Hay más materia en los cúmulos de galaxias de la que podríamos esperar de las galaxias y el gas caliente que podemos ver. Al parecer, el 30% del universo está compuesto de materia oscura. Descubrir su naturaleza es una de las metas más importantes de la astronomía moderna. Continuar leyendo “10 misterios de la Astronomía”

En busca de la primer partícula de Materia Oscura

Existen un problema que aún no tiene solución en astrofísica y que, sin embargo, es fundamental para la comprensión del universo: Descubrir la naturaleza de la materia oscura.

Historia de la Materia Oscura

La materia oscura tiene influencia gravitacional sobre los cuerpos, pero sin embargo es imposible detectarla. Fue propuesta por el astrónomo Fritz Zwicky en 1933, quien postuló que debía existir una cantidad de materia no observable que completara la masa faltante para mantener las galaxias orbitando unas en torno a otras.

Más tarde, en 1970, la astrónoma Vera Rubin, estudiando galaxias espirales, observó que éstas giraban demasiado rápido para la masa observada; dando otro argumento a favor de la materia oscura.

La Astrofísica ha postulado que podría estar constituida de objetos astronómicos muy débiles en luminosidad: estrellas como las enanas cafés o blancas, agujeros negros… Sin embargo, ningún argumento a favor de uno u otro de estos candidatos (ni la suma de ellos) ha sido convincente.

La física también ha postulado la existencia de partículas masivas exóticas que inundarían todo el espacio y serían las causantes de la materia oscura.

Un equipo de científicos que desde hace más de nueve años buscan descubrir una partícula de materia oscura en el El detector CDMS (Cryogenic Dark Matter Search), construido en las profundidades de la mina Soudan, en Minnesota, EEUU, han logrado captar dos posibles partículas de este tipo, también conocidas como WIMPS.

Segun los investigadores, la materia oscura constituye un 20% del Universo. La materia común que es de la que estamos formados los seres humanos y todo lo que conocemos y vemos, solamente constituye un 4 %. El resto sería energía oscura de la cual se conoce muy poco.

Aunque todavía queda mucho por aprender sobre éste tipo de materia se sabe que reacciona solo ante dos de las cuatro fuerzas fundamentales: La gravedad y la fuerza nuclear débil. Tarek Saab, uno de los físicos que participa de ésta investigación, se manifestó satisfecho por los logros obtenidos aunque aseguró que todavía queda mucho por aprender.

El estudio ha sido publicado en la edición online de la prestigiosa revista Science.