El detector STAR – Joe Caggiano

Dicen que han recreado el plasma primigenio que existió un microsegundo después del BIg Bang

Este «líquido» misterioso se convirtió en toda la materia del Universo

Un equipo de investigadores de la Universidad de Lehigh (EE.UU.) ha conseguido recrear en laboratorio la «sopa» primordial supercaliente que dio origen a toda la materia del Universo tras el Big Bang. El logro ha sido posible haciendo chocar iones de oro a casi la velocidad de la luz en un entorno, el detector STAR, 100.000 veces más caliente que el interior del Sol.

La teoría más aceptada sobre los inicios del Universo dice que hace casi 14.000 millones de años, existía solamente un pequeño punto unidimensional conocido como singularidad, que contenía una vasta gama de partículas fundamentales. El calor y la energía extremadamente altas hicieron que estallara una colosal explosión para después expandirse en el cosmos como lo conocemos, una expansión que continúa hasta el día de hoy.

El resultado inicial de ese Big Bang fue un líquido intensamente caliente y energético que rondó los 5.500 millones de grados Centígrados y apenas duró unos pocos microsegundos. Pero esta sopa original contenía nada menos que los bloques de construcción de toda la materia. A medida que el Universo se enfrió, las partículas decayeron o se combinaron dando lugar a ¡todo!

Esa misteriosa sustancia se denominada «plasma de quark-gluón»al estar formada por quarks (las partículas fundamentales) y gluones, que Rosi J. Reed, profesora asistente en el Departamento de Física de la Universidad de Lehigh, describe como «lo que los quarks usan para hablar entre sí».

Y la materia apareció

“Ya se habían hecho experimentos de este tipo en el Fermilab con energías por debajo de 1Tev y se descubrió un nuevo estado de la materia: la Sopa de Quarks y Gluones. Se esperaba que fuera un tipo de plasma, pero resultó que tenía nuevas e insospechadas propiedades: era un superfluido (un material con resistencia a fluir cero, nada viscoso).”

El equipo de Reed ha recreado las circunstancias existentes en los comienzos del Universo, al chocar iones pesados, como el oro, a casi la velocidad de la luz, generando un entorno que es 100.000 veces más caliente que el interior del Sol. La colisión imita cómo el plasma de quark-gluón se convirtió en materia después del Big Bang, pero a la inversa: el calor derrite los protones y neutrones de los iones, liberando los quarks y los gluones ocultos en su interior. Para ello, ha utilizado el detector STAR, un instrumento múltiple del tamaño de una casa que pesa 1.200 toneladas y es capaz de rastrear las miles de partículas producidas por cada colisión de iones en busca de la firmas de ese enigmático plasma.

El detector STAR – Steven Schreiber

Fuerza nuclear fuerte

Los Quarks están confinados en los nucleones por la fuerza nuclear fuerte que intermedian los gluones

Usando los diversos detectores STAR, el equipo ha colisionado iones en diferentes energías. El objetivo es mapear los diferentes puntos de transición a medida que el material cambia bajo condiciones variables de presión y temperatura. De igual manera, intentan echar un vistazo ala fuerza nuclear fuerte, también conocida como Cromodinámica Cuántica, que es la fuerza fundamental más potente de las cuatro existentes conocidas (las otras son la electromagnética, la nuclear débil y la gravitatoria) y la que mantiene unidos a los protones cargados positivamente.

«Hay un montón de protones y neutrones en el centro de un ion», explica Reed. «Estos están cargados positivamente y deberían repelerse, pero hay una ‘fuerza fuerte’ que los mantiene juntos, lo suficientemente fuertes como para superar su tendencia a separarse».

… moléculas de isocianato de metilo (CH3NCO) en una región de formación estelar, IRAS16293-2422, similar a como pudo ser nuestro primigenio sistema solar.

Otros investigadores han conseguido antes recrear ese líquido primigenio en laboratorio pero, según Reed, es fundamental comprender cómo ese plasma evoluciona y acaba transformándose en materia normal. «Es una oportunidad única para aprender cómo una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza opera a densidades de temperatura y energía similares a las que existían solo microsegundos después del Big Bang», dice la investigadora.

El equipo de STAR ha recolectado evidencias observables con «resultados intrigantes», pero aún no ha reunido suficientes para poder realizar conclusiones firmes para un descubrimiento. La segunda fase del proyecto, que incluye una actualización del detector, podría llevar a las mismas a lo largo de este año o el próximo.

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Él se sentía frustrado al darse cuenta de que el Tiempo transcurría, año tras año, y no conseguiría ver lo que en unos pocos siglos se avecinaba en los campos científicos de la Física y la Astronomía que juntos, desembocaban en la Astrofísica que tantos secretos tenía pendiente de desvelar del Universo inmenso. Y, de la misma manera, en Biología y otras disciplinas del saber científico. Buscó con ahínco la manera para frenar los efectos del paso del tiempo a través del estudio de los mecanismos moleculares del envejecimiento, rama en la que era un experto mundial, el reconocido Stanley Griman, poseedor de todos los premios.

La persecución de la Inmortalidad le llevó a probar (a escondida) todos los experimentos que podamos imaginar, y, algunos de ellos, no serían muy bien vistos por la comunidad científica. Sin embargo, no se paró en remilgos de ética y buscó la manera de no envejecer hasta que, un buen día, en su lugar de trabajo, le anunciaron la visita de un tal Señor Isatel, nombre que no le decía nada y, a punto estuvo, ocupado como estaba de no recibirlo.

Cuando lo tuvo ante él, le llamó poderosamente la atención su enorme figura. Era fuerte y tenía una altura de poco más de dos metros, su cabeza carecía de pelo y su cara era extraña de finos labios, casi imperceptibles, parecía cincelada por un escultor. Los ojos eran grandes y de pupilas verdes, le miraban fijamente. Cuando le dio la mano, sintió la fuerte presión en la suya y oyó aquella voz poderosamente de extraña entonación pero comprensible.

    El profesor en su laboratorio

¡Hola, profesor Stanley! Hace tiempo que le estamos observando y seguimos sus trabajos que, aunque precursoras en este tiempo y de ideas nueva para la época, lo cierto es que son viejas y pasadas en mi mundo. Todas ellas quedan muy lejos de la realidad que trata de encontrar sobre el secreto de la vida eterna que, en realidad, reside en la genética pero, que nunca llega a ser Eterna, simplemente la podemos alargar hasta conseguir vivir algunos de vuestros siglos.

Las palabras del extraño personaje le sonaron como si llegaran desde muy lejos y, a su mente acudió la imagen de una bella galaxia que, de inmediato desapareció. ¿Por qué aquella extraña visión? (Stanley no podía saber que le había sido transmitida por el extraño para enseñarle el lugar donde residía su especie).

Aquel personaje, sin dejarle reaccionar, continuó hablando: “Le diré que no soy de la Tierra y que en mi mundo, ya hemos encontrado lo que usted, con tanta pasión está buscando. Si quiere, le puedo dejar las fórmulas que le llevarán a ser el único hombre de su mundo que alcanzará los 500 años de edad, pero, tengo una condición que ponerle. Sólo será aplicada a su persona y a nadie le dirá nada de este encuentro.

Stanley, que había escuchado las palabras de aquel personaje en el mayor de los asombros, en un principio, no supo que decir, y, después de pasados unos pocos minutos con voz emocionada pudo articular unas palabras:

“Le prometo señor que, si me entrega esas fórmulas, sólo en mí serán empleadas y, el mundo, nada sabrá de su existencia.”

El extraterrestre le entregó un sobre y sin decir palabra, dio media vuelta y antes de que pudiera reaccionar, había desaparecido de su vista.

Con mano temblorosa abrió el sobre y sacó de él las cuartillas en las que aparecían ecuaciones y esquemas con precisas explicaciones y gráficos, así como nítidas imágenes de moléculas y las distintas reacciones que se producían a medida que las fórmulas químicas eran aplicadas a un ser vivo.

Tras muchos días de estudio y una vez en posesión de todos aquellos datos que se aprendió de memoria, hizo una hoguera y quemó cualquier pruebas de su existencia. Seguidamente, cogió a su equipo y, de manera separada, puso a trabajar a los especialistas, de manera tal que, el uno no sabía lo que el otro estaba haciendo, dejándose él los trabajos más delicados y, de aquella manera, completó todas las fórmulas químicas que le posibilitaron la preparación de medicamentos y las operaciones secretas a las que fue sometido por colegas amigos en un quirófano secreto.

Metido en toda aquella vorágine, se pasó los días en el laboratorio, apenas comía y, hasta de la familia se olvidó. No atendía llamadas y su puerta estaba cerrada para todos. “Ya estoy acabando, dejadme y no molestar”. les decía.

Para no cansar al lector les diré que el buen Stanley consiguió lo que quería, y, con el paso de los años, todos envejecían y él seguía igual. Vio todos los adelantos de su tiempo pero también, vio morir a su mujer primero y a sus dos hijos después, se quedó solo en el mundo pero, eso sí, siguió siendo testigo de los adelantos que la ciencia realizaba en todos los campos del saber humano.

      Fue testigo en directo del primer encuentro del hombre con un agujero negro (Pero echaba de menos a su familia).

Pudo contemplar la era de los Robots que protagonizaban las primeras y verdaderas excursiones Espaciales visitando otros mundos de los que nos enviaban imágenes a través de agujeros de gusano, un medio encontrado al fín para dejando de lado la velocidad de la luz, poder visitar otros mundos en un tiempo relativamente corto. Pero Stanley… ¡echaba de menos a su familia!

La crionización Humana fue un un hecho cierto que fue alcanzado y, los pudientes, se metían en aquellos habitáculos para esperar el descubrimiento de la cura de sus enfermedades. Cuando se lograba la cura lo volvían a despertar y… ¡A vivir! (Recordaba con pena a su familia y una intensa nostalgia se apoderaba de él lentamente).

En el año 3.120 pudo realizar su sueño y fue parte de una excursión a Alpha Centauri pero… Notaba la falta de su familia. Ni el fascinante viaje logró borrar de su memoria la sonrisa de sus hijos y la bella cara de su esposa que le miraba amorosa.

Sí, es cierto que es bonito si pudiéramos estar presente en todas las maravillas que se avecinan y en los adelantos de la Ciencia que cambiará nuestro mundo de hoy pero, en cada momento, a los seres humanos, nos toca vivir el Tiempo que se nos ha dado, y, en ese Tiempo debemos desarrollar todas nuestras empresas y nuestros anhelos, vivir de la mejor manera posible “nuestro tiempo”, ya que, ambicionar otra cosa, no sería natural ni creo que nos hiciera más felices. Además, ¿quién quiere sobrevivir a sus hijos?

Pienso que estamos dotados de una inmensa imaginación de ilimitado horizonte, con ella, podemos ir a donde nos plazca e imaginar escenarios de increíble belleza en los que podemos estar de manera inmaterial, sin correr ningún peligro y, de esa manera, podemos trasladarnos al futuro que más nos guste o al que podamos pensar que será la realidad por venir dentro de 2.000 años. Otros, preferirán viajar al pasado, es cosa de gustos pero, todos, sin excepción, en algún momento, imaginan sobre lo que podría ser.

Nunca ha sido bueno querer lo imposible, sentir de esa manera es estar abocado al sufrimiento y a la mayor de las frustraciones, ya que, desear lo que nunca tendremos… ¡No es muy racional! Diferente es practicar los juegos mentales de cualquier tipo, sobre todo que nos reconforten.

emilio silvera

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          Campo magnético de la Tierra – NASA

Algo extraño sucede con el campo magnético de la Tierra, y los científicos no saben que es.

El campo magnético está avanzando tan deprisa que los invesatigadores han tenido que hacer cambios de urgencia en el Modelo Magnético Mundial.

Algo muy extraño está sucediendo en el extremo norte de la Tierra, y los geólogos no aciertan a adivinar de qué se trata. Algo que, como mínimo, afectará a los sistemas de navegación del mundo entero y que ha hecho necesaria una “intervención urgente” de los expertos en geomagnetismo.

Lo cierto es que el Polo Norte magnético se sigue moviendo, impulsado por el hierro líquido y en rotación del núcleo del planeta, y lo hace cada vez más deprisa. En estos momentos, según se publica esta misma semana en Nature, el Polo Norte magnético se está alejando de Canadá, en dirección a Siberia, y lo hace tan rápidamente que los expertos mundiales en geomagnetismo se han visto obligados a actuar de una forma poco convencional.

Para este martes 15 de enero, en efecto, dos años antes de lo previsto, estaba convocada una reunión de expertos para actualizar de urgencia el Modelo Magnético Mundial, que describe con detalle la situación del campo magnético y resulta imprescindible para que funcionen los sistemas de navegación, desde los que dirigen a los barcos en alta mar hasta las rutas de los aviones o los mapas de Google que llevamos en el teléfono móvil. La reunión, sin embargo, ha tenido que ser pospuesta hasta el próximo 30 de enero debido a la actual parálisis de la administración Trump.

Esa reunión no estaba prevista, ya que la versión más reciente del Modelo se publicó en 2015, y tenía que haber durado por lo menos hasta 2020. Pero el campo magnético de la Tierra está cambiando tan rápido que los investigadores se han visto obligados a corregir el modelo sin esperar más. En palabras de Arnauld Chulliat, geomagnetista de la Universidad de Colorado en Boulder y los Centros Nacionales de Información Ambiental de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), “El error está aumentando todo el tiempo”.

«¿Qué está pasando?»

Los satélites Swarm estudian el campo magnético de la Tierra- ESA

El problema, al parecer, se debe tanto al rápido movimiento del Polo Norte magnético como a otra serie de cambios en las profundidades del planeta. La agitación del hierro líquido en el núcleo terrestre genera la mayor parte del campo magnético, que varía con el tiempo a medida que varían los flujos profundos. Pero en 2016, parte del campo magnético se aceleró brusca y temporalmente en las profundidades del norte de Sudamérica y el Pacífico Oriental. El cambio fue rastreado y comprobado por satélites como la misión Swarm, de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Para principios de 2018, el Modelo Magnético Mundial ya se encontraba en serios problemas, con márgenes de error en el límite mismo de lo aceptable. Algo que podría tener serias consecuencias en los sistemas mundiales de transporte y comunicaciones. Al hacer su verificación anual, en efecto, investigadores de la NOAA y el British Geological Survey se encontraron con una serie de anomalías que no esperaban. Y se dieron cuenta de que el Modelo era ya tan inexacto que estaba a punto de superar el límite aceptable para los errores de navegación.

“Esa fue la situación con la que nos encontramos -asegura Chulliat a Nature-. ¿Qué está pasando?” La respuesta, según el mismo científico explicó el mes pasado en el congreso anual de la American Geophysical Union en Washington, es doble.

El peor momento posible

Por un lado, el pulso geomagnético de 2016 debajo de Sudamérica se produjo en el peor momento posible, justo después de la actualización de 2015 del Modelo Geomagnético Mundial, lo que significaba que la nueva versión partía ya con errores que los planificadores no habían podido anticipar.

Por otro, el rápido movimiento del Norte magnético no hizo más que empeorar el problema. El movimiento impredecible del Polo Norte magnético es algo que fascina a los científicos desde que fue medido por primera vez, en 1831, por James Clark Ross en el Artico canadiense. Pero a mediados de los años 90 el polo aumentó su velocidad, desde 15 hasta 55 km. por año. Para 2001, ya había entrado en el Océano Artico. Allí, en 2007, un equipo que incluía a Chulliat aterrizó en el hielo para intentar ubicarlo.

En 2018, el Polo cruzó hacia el hemisferio oriental del planeta, y actualmente avanza en línea recta hacia Siberia. “El hecho de que el Polo avance tan rápido hace que esa región sea más propensa a grandes errores”, explica el investigador a Nature. Para tratar de “arreglar” el Modelo Magnético Mundial, Chulliat y sus colegas lo alimentaron con tres años de datos recientes, incluidos los del pulso geomagnético de 2016. Según el investigador, la nueva versión revisada del Modelo debería poder aguantar hasta la próxima actualización programada, que se llevará a cabo en 2020.

¿Una inversión de los polos?

Mientras, los científicos trabajan duro para comprender por qué el campo magnético está cambiando de forma tan dramática. Pero sus investigaciones están aún lejos de dar fruto. Los pulsos geomagnéticos como el de 2016 parecen remontarse a ondas “hidromagnéticas” que surgen desde lo más profundo del núcleo. Y el rápido movimiento del Polo Norte magnético podría estar vinculado a un “chorro” de hierro líquido de alta velocidad justo debajo de Canadá.

Un chorro que parece estar debilitando el campo magnético bajo Canadá, y que, según el geomagnetista Phil Livermore, de la Universidad de Leeds, en Reino Unido, podría significar que Canadá “está perdiendo una batalla magnética contra Siberia”.

Nuevos trabajos de campo y prospecciones están ya previstos para tratar de comprender la situación. Para algunos, podríamos estar presenciandouna inversión de los polos magnéticos, un proceso que intercambiaría las posiciones de los polos norte y sur magnéticos y que ya ha sucedido en el pasado, la última vez hace 700.000 años. Otros, sin embargo, opinan que la inversión no se está produciendo. Mientras, habrá que vigilar muy de cerca el Modelo Magnético Mundial, y corregirlo cada vez que sea necesario. El precio de no hacerlo podría ser una auténtica catástrofe para la forma de vida a la que estamos acostumbrados.

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