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El botín de récords de las galaxias distantes incluye la detección más lejana de agua publicada hasta el momento

Este montaje combina datos de ALMA con imágenes del telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, de cinco galaxias distantes. Las imágenes de ALMA, representadas en rojo, muestran las galaxias distantes de fondo, distorsionadas por el efecto de lente gravitatoria producido por las galaxias que están delante, señaladas en azul en los datos de Hubble. Las galaxias del fondo aparecen deformadas en forma de anillo de luz, los conocidos anillos de Einstein, que rodean a las galaxias del frente.
Crédito:
ALMA (ESO/NRAO/NAOJ), J. Vieira et al.

Observaciones llevadas a cabo con el conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) muestran que los estallidos de formación estelar más potentes del cosmos tuvieron lugar mucho antes de lo que se pensaba. Los resultados se han publicado en un conjunto de artículos que aparecen en la revista Nature el 14 de marzo de 2013, y en la revista Astrophysical Journal. La investigación es el ejemplo más reciente de los descubrimientos realizados por el nuevo observatorio internacional ALMA, que hoy celebra su inauguración.

Se cree que los estallidos de formación estelar más intensos tuvieron lugar en el universo temprano en galaxias masivas y brillantes. Estas galaxias con estallidos de formación estelar convierten vastas reservas de gas y polvo cósmicos en nuevas estrellas a un ritmo frenético — muchos cientos de veces más rápido que en imponentes galaxias espirales como nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Si miramos hacia el espacio lejano, a galaxias tan distantes que su luz ha tardado muchos miles de millones de años en llegar hasta nosotros, los astrónomos pueden observar ese periodo activo de la juventud del Universo.

“Cuanto más lejos está la galaxia, más atrás miramos en el tiempo, por lo que, midiendo sus distancias podemos componer una cronología de cuán vigoroso era el  Universo generando nuevas estrellas en las diferentes etapas de sus 13.700 millones de historia”, afirma Joaquin Vieira (California Institute of Technology, USA), quien ha liderado el equipo y es el autor principal del artículo de la revista Nature.

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Los dos proyectos más avanzados para construir el futuro acelerador lineal de partículas, ILC y CLIC, se unen en una iniciativa conjunta. Mediante esta unión, formalizada ayer en una conferencia en el laboratorio TRIUMF de Vancouver (Canadá), la comunidad científica internacional coordinará esfuerzos para desarrollar el acelerador lineal, instrumento complementario al LHC que profundizará en sus descubrimientos, especialmente el bosón de Higgs.

Los proyectos ILC (International Linear Collider) y CLIC (Compact Linear Collider study) han formado la nueva Colaboración para el Acelerador Lineal (Linear Collider Collaboration), organización que coordinará e impulsará el desarrollo global para el acelerador lineal.  Esta nueva organización está dirigida por Lyn Evans, que fue el responsable de la construcción del LHC en el CERN. Hitoshi Murayama, director del Instituto Kavli, será el director adjunto.

http://www.youtube.com/embed/H7NgJmaFlio

Fly through the International Linear Collider (ILC) and find out how it works. The ILC will collide electrons and their antiparticles, positrons, in a 30-kilometre-long straight tunnel. In the clip lasting just over one minute, follow the particles running through all the different subsystems, the beam pipes, superconducting accelerating cavities and finally into collision at the interaction region, where they spray out into the different layers of a large particle detector. After an overview of the scale of the ILC, a short schematic in the beginning explains the general layout: electrons are produced in the electron source, some of them in turn produce the positrons that they will later collider with. So-called damping rings that make sure that the beams have the right properties, and in two linear accelerators that face each other electrons and positrons are accelerated until they reach collision energies of 0.5 TeV and collide in the middle of the two accelerators. Find out more about the project and it status at www.linearcollider.org/about

También se ha constituido un nuevo comité de expertos para el acelerador lineal, encabezado por Sachio Komamiya de la Universidad de Tokio, cuyos miembros son designados por el Comité Internacional para Futuros Aceleradores (ICFA, por sus siglas en inglés).

“Ahora que el LHC ha alcanzado su primer y estimulante descubrimiento, estoy ansioso por contribuir al próximo proyecto”, dijo el director de la Colaboración para el Acelerador Lineal Lyn Evans. “Soy un constructor de aceleradores, y, con el fuerte apoyo que el ILC recibe de Japón, la Colaboración para el Acelerador Lineal puede utilizar las tuneladoras para construir una factoría de Higgs en Japón, a la vez que desafiamos las fronteras de la tecnología con CLIC”. “Los dos proyectos, ILC y CLIC, tienen objetivos similares, pero usan tecnologías muy distintas, que están en diferentes estados de desarrollo”, explicó Sachio Komamiya.

Estructura

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Paso a paso y pieza a pieza, los ingenieros construyen en este inmenso edificio en los alrededores de París aparatos que pronto pondrán rumbo al espacio.

Cada lanzamiento es un complejo reto técnico en el que todo debe estar perfectamente calibrado. Es el resultado de un largo y cuidadoso trabajo de concepción y construcción que empieza en plantas como la que se encuentra en los alrededores de París, donde se fabrican los componentes del Ariane 5.

Un aparato como éste tiene un tamaño aproximado de 55 metros y un peso de 775
toneladas en el momento de su lanzamiento. La capacidad de carga útil alcanza
las diez toneladas, lo que da una idea de lo que cuesta lanzar, transportar y poner en órbita una nave similar.

En estos momentos hay tres cohetes europeos. El Ariane 5 es el mayor, es capaz de levantar diez toneladas de peso y ponerlas en órbita. El Soyuz ruso sólo soporta tres toneladas. Y el Vega, el nuevo cohete europeo, ha sido diseñado para transportar satélites de tonelada y media.

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En agosto, los miembros de un proyecto llamado ISOLDE LOI88 emplearón con éxito una nueva técnica para estudiar la interacción de iones metálicos en un líquido. Es la primera vez que iones específicos han sido estudiados en un medio líquido - un logro técnico que abre las puertas prometedores para fines bioquímicos.

En el corazón del experimento LOI88: este es el punto donde los iones metálicos (por la izquierda) entrar en el menú.

“Más de la mitad de las proteínas en el cuerpo humano contienen iones de metales tales como magnesio, zinc y cobre”, explica Monika Stachura, biofísica de la Universidad de Copenhague y líder del proyecto LOI88. “Sabemos que estos elementos son fundamentales para la estructura de una proteína y su función, pero su comportamiento y las interacciones no se conocen en detalle.” Detección de estos iones directa en un entorno de cuerpo es problemática ya que sus capas atómicas cerrados tienden ha hacerlos invisibles a las técnicas más espectroscópicas . Sin embargo, usando la Resonancia Magnética Nuclear beta-( β-RMN ) técnica en combinación con la línea de luz collaps el equipo LOI88 conseguido, por primera vez, en la grabación de una señal de los iones metálicos en un entorno de cuerpo líquido. Esto también demuestra que la investigación básica en física nuclear y técnicas pueden conducir a nuevas aplicaciones.

Para obtener estos excelentes resultados, el primer equipo tuvo que hacer frente a un reto: encontrar una manera de introducir “fácilmente visible” iones metálicos en un líquido, para luego “ver” su señal. Y por “visible”, los físicos ISOLDE, por supuesto, significa “radioactivo”. Su elección: radiactivos magnesio 31 iones ( ³¹ Mg ^{+ +} ). La técnica: β-RMN. El programa de instalación: complicado …

“En primer lugar, necesitamos un haz de iones de Mg31 ISOLDE”, dice Magdalena Kowalska, físico β-RMN participa en el proyecto y es el coordinador ISOLDE física. “A medida que se utiliza la técnica de RMN, tenemos que polarizar los espines de estos iones, que se realiza mediante luz láser desde el ISOLDE-collaps puesto a punto. Los iones polarizados están atrapados luego en una gota de líquido. “Suena fácil? No, si se tiene en cuenta que el haz se tiene que quedar en el vacío, pero el líquido no puede. “Cuando una solución líquida se coloca en un vacío hierve primero y luego se congela, por lo que es imposible llevar a cabo el experimento”, explica Alexander Gottberg, un físico de destino ISOLDE del CSIC, Madrid, que diseñó el montaje experimental. “Para superar el problema, tuvimos que introducir una diferencia de presión entre el vacío débil alrededor del blanco líquido y del alto vacío en la línea de luz. La parte más difícil de este diseño fue que el sistema de bombeo diferencial, que se utilizó para este fin, tuvieron que ser alojado en unos pocos centímetros. ”

Una gota que cae durante las mediciones

Mg31 tiene una vida media de sólo 230 ms, de modo, en menos de un segundo, los físicos pueden observar que en descomposición en la gota de líquido. Y es precisamente esta decadencia que da la información tan buscada. “Al descomponerse, emite partículas beta Mg31”, explica Magdalena. “A medida que polariza los iones Mg31, esta emisión de partículas beta no es la misma en todas las direcciones: a esto lo llamamos un” anisotropía “.” En palabras sencillas, los científicos detectar un número diferente de partículas beta de “la izquierda” detector de sobre “la correcta”.

¿Pero qué significa esta anisotropía decir? “A partir de nuestros modelos teóricos, podemos deducir las interacciones de los iones metálicos en el líquido mirando a la radiofrecuencia de RMN que cancela la anisotropía”, explica Alexander.

“Al demostrar la viabilidad de la técnica, hemos abierto nuevas puertas para la bioquímica”, concluye Monika. “Ahora estamos preparando los siguientes pasos:. Inyectando macromoléculas y proteínas en el líquido después de ver cómo los iones metálicos interactuar con ellos”, confió Los tres expertos que estaban “muy emocionado”. No es broma!

Para obtener más información sobre el proyecto LOI88, lee la carta de intención del proyecto.

http://cdsweb.cern.ch/journal/CERNBulletin/2012/38/News%20Articles/1475670?ln=es

por Anaïs Schaeffer

La investigadora del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el Instituto de Estructura de la Materia (IEM) María José García Borge ha sido nombrada Directora Científica de la instalación ISOLDE (Separador de Isótopos En Línea), ubicada en la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) en Ginebra (Suiza).

García Borge ha sido escogida por una comisión de expertos entre los seis aspirantes que llegaron a la fase final de selección. Dicha comisión ha estado integrada por representantes de los 13 países (Alemania, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Grecia, Irlanda, Italia, Noruega, Reino Unido, Rumanía y Suecia) que colaboran en la instalación.

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Las nuevas medidas anunciadas hoy por los científicos de las colaboraciones CDF y DZero del Laboratorio Fermilab, del Departamento de Energía de Estados Unidos, indican que el esquivo bosón de Higgs puede estar casi acorralado. Después de analizar los datos completos del acelerador Tevatron, ambos experimentos ven indicios independientes de la existencia del bosón de Higgs. Los físicos de las colaboraciones CDF y DZero han encontrado excesos en sus datos que pueden ser interpretadas como procedentes de un bosón de Higgs con una masa en la región de 115 a 135 GeV (gigaelectronvoltios, más de 100 veces la masa del protón). El nuevo resultado tiene una probabilidad de ser debido a una fluctuación estadística al nivel de significación conocido entre los científicos como 2,2 sigmas.

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Utilizando el telescopio APEX, un equipo de astrónomos ha encontrado la relación más evidente encontrada hasta el momento entre los estallidos más potentes de formación estelar en el Universo temprano y las galaxias más masivas encontradas en la actualidad. Las galaxias, floreciendo con dramáticos estallidos estelares en el Universo temprano, fueron testigo de la abrupta interrupción del nacimiento de estrellas, dejándolas con el aspecto actual: galaxias masivas — pero pasivas — con estrellas viejas. Los astrónomos también tienen un posible culpable para el repentino final de los estallidos de formación estelar: el nacimiento de agujeros negros supermasivos.

Los astrónomos han combinado observaciones de la cámara LABOCA operada por ESO en el telescopio de 12 metros Atacama Pathfinder Experiment (APEX) [1], con medidas llevadas a cabo por el telescopio Very Large Telescope de ESO, y el telescopio espacial Spitzer de la NASA, entre otros, para observar la forma en que estas brillantes galaxias distantes se unen en grupos de cúmulos.

Cuanto más cerca se agrupan las galaxias, más masivos son sus halos de materia oscura — la materia invisible que compone la mayor parte de la masa de las galaxias. Estos nuevos resultados son las medidas más precisas de cúmulos hechas nunca para este tipo de galaxia.

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Los análisis sobre la búsqueda del bosón de Higgs predicho por el Modelo Estándar de Física de Partículas, presentados por los experimentos ATLAS y CMS del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en el Centro Europeo para la Investigación Nuclear (CERN) el pasado mes de diciembre, han sido enviados hoy para su publicación a la revista Physics Letters B. Tras realizar más análisis, la significación estadística de los resultados permanece cercana a la presentada en aquel seminario, remarcando la conclusión de que el bosón de Higgs del Modelo Estándar, si existe, es probable que tenga una masa entre los 116 y 131 GeV (gigaelectronvoltios), según el experimento ATLAS, y los 115-127 GeV, según CMS. Indicios “prometedores” han sido observados por ambos experimentos entre los 124 y 126 GeV, aunque no son lo suficientemente robustos como para ser considerados un descubrimiento.

“Nuestros análisis sobre el bosón de Higgs del Modelo Estándar con los datos obtenidos hasta ahora por el LHC nos dejan en una posición muy estimulante de cara a 2012”, dijo el director de Investigación del CERN, Sergio Bertolucci. “Con los datos obtenidos este año, seremos capaces de confirmar o descartar definitivamente el bosón de Higgs predicho por el Modelo Estándar”.

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