lunes, 19 de agosto del 2019 Fecha
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El CERN da vía libre en la búsquedfa de la “materia oscura”

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo misterioso    ~    Comentarios Comments (1)

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Vista del Gran Colisionador de Hadrones del CERN

Vista del Gran Colisionador de Hadrones del CERN – AP Photo

El experimento, que complementará las búsquedas ya existentes en el LHC, estará operativo en 2021.

Resultado de imagen de Experimentos del LHC en busca de la materia oscura

 

En 2012 la Física llegó a una de las cotas más altas de su historia: el descubrimiento del bosón de Higgs, la «última partícula» que quedaba por descubrir para completar el Modelo Estándar de la Física. Sin embargo, esta teoría, que ha servido durante décadas como guía a las investigaciones y describe todas las partículas que forman la realidad, no puede explicarlo todo. Por ejemplo, le queda lejos la naturaleza cuántica de la gravedad o el origen de la materia y la energía oscuras.

Para arrojar algo de luz acerca de esta fracción oscura del Universo, el CERN -Organización Europea para la Investigación Nuclear, el mismo organismo responsable del hallazgo del escurridizo bosón de Higgs- ha aprobado un nuevo experimento diseñado para buscar partículas ligeras y de interacción débil, asociadas con la materia oscura. Así, FASER (Forward Search Experiment) complementará el programa de física en curso del CERN, desarrollado a través del Gran Colisionador de Hadrones (LHC por sus siglas en inglés), extendiendo su potencial de descubrimiento a varias nuevas partículas.

Los inconvenientes de la materia oscura

El gráfoco y la literatura que lo sigue es un complemento al artículo de prensa.

Fermi y PAMELA. Fermi, el telescopio espacial de rayos gamma de la NASA ha observado una señal de rayos gamma compatible con un exceso de positrones (la antipartícula del electrón) en los rayos cósmicos. PAMELA, el satélite de rayos cósmicos europeo observó en 2008 un exceso de positrones en los rayos cósmicos. Por tanto, Fermi confirma la observación de PAMELA. Los físicos de PAMELA creen que su exceso de positrones es debido a la aniquilación de la materia oscura del halo galáctico de la Vía Láctea, en concreto, el espectro de energía observado apunta a una partícula tipo WIMP con una masa de unos 100 GeV. Sin embargo, las observaciones de Fermi presentan un espectro de energía que alcanza hasta 200 GeV, mucho más allá de los 100 GeV e incompatible con los modelos actuales para la materia oscura del halo galáctico. O bien estos modelos están equivocados, o bien Fermi desmiente la interpretación de PAMELA y el exceso de positrones tiene un origen diferente a la materia oscura.”

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Si la materia oscura está ahí presente… ¿Quién puede saberlo?

 

El problema de la materia oscura es que se trata de una sustancia hipotética que no interactúa con la fuerza electromagnética y, por lo tanto, no puede detectarse directamente utilizando la luz emitida. La evidencia astrofísica muestra que la materia oscura constituye aproximadamente el 27% del Universo, pero hasta ahora no se ha podido observar. Por ello, FASER se centrará e la búsqueda de un conjunto de partículas hipotéticas que incluyan los llamados «fotones oscuros», partículas asociadas con la materia oscura, neutralinos y otros.

«Este nuevo experimento ayuda a diversificar el programa de física de colisionadores como el LHC, y nos permite abordar preguntas sin respuesta en física de partículas desde una perspectiva diferente», explica en un comunicado Mike Lamont, co-coordinador del grupo de estudio PBC (Physics Beyond Collider), que supervisa FASER.

Buscando «productos de descomposición»

 

 

Resultado de imagen de Las partíoculas exóticas de la materia oscura

Tratan de encontrar las partículas exóticas que se cree componen la materia oscura

 

Los cuatro detectores principales de LHC no son adecuados para detectar la luz y las partículas que interactúan débilmente y que podrían producirse paralelas a la línea del haz. Pueden viajar cientos de metros sin interactuar con ningún material antes de transformarse en partículas conocidas y detectables, como electrones y positrones. Las partículas exóticas escaparían de los detectores existentes a lo largo de las líneas de haz actuales y permanecerían sin ser detectadas.

Por lo tanto, FASER se ubicará a lo largo de la trayectoria del haz dentro del experimento ATLAS. Aunque los protones en los haces de partículas serán doblados por los imanes alrededor del LHC, las partículas ligeras, que interactúan muy débilmente, continuarán a lo largo de una línea recta y sus «productos de descomposición» podrán ser detectados por FASER.

Imagen esquemática del detector FASER planeado como se verá en el túnel de la TI12

Imagen esquemática del detector FASER planeado como se verá en el túnel de la TI12 – CERN

Listo para 2021

 

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Se trata de un detector que medirá menos de 5 metros de largo y cuya estructura cilíndrica central tendrá un radio de unos 10 centímetros. En cuanto a su construcción, tendrá lugar en un lateral del LHC. Para permitir que FASER se construya de una manera rápida y asequible, utilizará piezas de detector de repuesto donadas de los experimentos ATLAS y LHCb.

El experimento se instalará durante el periodo de descanso del acelerador en curso y comenzará a tomar datos durante la fase 3 de operación entre 2021 y 2023.

Más allá de nuestra imaginación

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Astronomía y Astrofísica    ~    Comentarios Comments (0)

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Cúmulo del Trapecio en el rango óptico (izquierda) y en el de infrarrojos (derecha). Los astrónomos han hecho dos simulaciones de este cúmulo para hacer las estimaciones de los mundos errantes

Cúmulo del Trapecio en el rango óptico (izquierda) y en el de infrarrojos (derecha). Los astrónomos han hecho dos simulaciones de este cúmulo para hacer las estimaciones de los mundos errantes – Dominio público

Miles de millones de planetas viajan sin control por nuestra Galaxia

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Astrónomos han estimado que existen 16.500 millones de planetas errantes en la Vía Láctea. Estos exoplanetas no están unidos a la gravedad de ni8nguna estrella

 

 

 

 

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Astrónomos de la Universidad de Leiden (Países Bajos) acaban de compartir un artículo en la plataforma arXiv, para su publicación en Astronomy & Astrophysics, en el que han llegado a una sorprendente conclusión: la Vía Láctea está recorrida por 16.500 millones de planetas errantes, objetos que vagan más allá del control gravitacional de ninguna estrella y que están sumidos en la oscuridad y el frío.

Los investigación, dirigida por A. van Elteren, revela que estos planetas errantes son mucho más abundantes de lo que se pensaba. Sus resultados indican que, de los 100.000 millones de exoplanetas que se estima que existen en la Vía Láctea, el 16,5 por ciento es un mundo errante. Por tanto, estos mundos vagabundos son abundantes en números de miles de millones.

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Estas conclusiones están basadas en dos sofisticadas simulaciones de ordenador. Los astrónomos han introducido las estadísticas definidas por nuestro conocimiento de los exoplanetas y las han aplicado a lo observado en el Cúmulo del Trapecio, un grupo de estrellas jóvenes situado en el corazón de la Nebulosa de Orión. Por tanto, estas conclusiones no son definitivas, aunque sí sugieren la gran abundancia de estos peculiares objetos.

Lo cierto es que, hasta el momento, solo se han identificado 20 de estos mundos errantes, mientras que se han descubierto 3.917 candidatos a exoplanetas, mundos «convencionales» anclados a la gravedad de sus estrellas.

Un punto negro en la oscuridad

 

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La excepcionalidad de los planetas vagabundos no debería de resultar sorprendente, puesto que esos mundos son muy difíciles de ver: están lejos de la Tierra, son mucho más pequeños que las estrellas, no emiten luz propia y tampoco la reflejan. Apenas son un punto oscuro y pequeño en medio de la inmensa negrura del espacio.

A pesar de todo, pueden ser detectados por medio de dos técnicas. Una se basa en la detección de la curvatura del espacio-tiempo que genera su gravedad, y que desvía ligeramente los rayos de luz a causa de su efecto de lente gravitacional (la posición de las estrellas del fondo se modifica cuando un objeto muy masivo se interpone entre el observador y ellas). Otro método de detección se basa en la toma de imágenes infrarrojas.

En esta ocasión, los astrónomos de la universidad de Leiden recurrieron a una triquiñuela: los censos estelares. Teniendo en cuenta la pequeña porción de exoplanetas y estrellas que han sido cartografiados, los científicos extrapolaron las poblaciones y abundancias de cada tipo de objeto y lo aplicaron al Cúmulo del Trapecio.

Los 300 mundos expulsados

 

Resultado de imagen de Mundos 130 veces mayores que júpiter

 

 

Partiendo de las cerca de 500 estrellas parecidas al Sol que existen allí, aplicaron la estadística para estimar la cantidad de sistemas solares de cuatro, cinco o seis planetas existentes. Al final, obtuvieron la estimación de que en dichas estrellas existen un total de 2.522 exoplanetas, que van de los mundos tres veces mayores que la Tierra hasta los 130 veces mayores que Júpiter.

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Recreación artística del planeta errante PSO J318.5-22 – MPIA/V. Ch. Quetz

Según los resultados de este modelo y de las estadísticas hechas con lo que sabemos hoy por hoy, entre todos estos 2.522 mundos hay 357 que fueron expulsados de sus sistemas solares en un rango de tiempo de solo 11 millones de años. Unos pocos quedaron atrapados en el cúmulo, cinco fueron capturados por otros sistemas solares y, la gran mayoría, 282 de ellos, abandonaron dicho cúmulo. Además, los astrónomos consideran que, probablemente, los mundos errantes tienen el mismo rango de tamaños que los que orbitan estrellas.

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En principio no habría que temer por el destino de estos exoplanetas errantes y disparados, porque el Universo es inmenso. Sin embargo, el modelo elaborado por estos astrónomos reveló que lo infrecuente ocurre muchas veces: 75 de estos 2.522 exoplanetas colisionaron con su estrella hospedadora y 34 chocaron entre sí.

Quizás estos fenómenos no son tan ajenos. Algunos científicos han propuesto varias hipótesis relacionadas con la existencia de planetas vagabundos: se sugiere que nuestro propio Sistema Solar tuvo un planeta más en el pasado y que luego fue expulsado, que Urano chocó con un planeta errante y por eso obtuvo la extraña inclinación de su eje, y que el hipotético Planeta X pudo ser un vagabundo capturado por la gravedad del Sol.

¡La Naturaleza! ¡El Universo! ¡La Vida!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo y la Vida    ~    Comentarios Comments (0)

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Resultado de imagen de ¿Estamos ahora en el punto de comprender por qué, si existieran seres vivos en otros planetas capaces de moverse a través de sus mares, de su atmósfera o de sus tierras, sería muy probable que, también ellos, tengan simetría bilateral? En cualquier otro planeta, igual que en la Tierra

¿Estamos ahora en el punto de comprender por qué, si existieran seres vivos en otros planetas capaces de moverse a través de sus mares, de su atmósfera o de sus tierras, sería muy probable que, también ellos, tengan simetría bilateral? En cualquier otro planeta, igual que en la Tierra, actuarían los mismos factores que darían lugar a la mencionada simetría. La Gravedad produciría diferencias esenciales entre arriba y abajo, y la locomoción originaría marcadas diferencias entre frente y dorso. La ausencia de asimetrías fundamentales en el entorno permitiría que la simetría izquierda derecha de los cuerpos permaneciera inalterada.

¿Podemos ir más allá? ¿Podemos esperar semejanzas más concretas entre la vida extraterrestre y la vida tal como la conocemos? Creo que sí, que de la misma manera que existen planetas como la Tierra que tendrán paisajes parecidos a los que podemos contemplar en nuestro mundo, de la misma manera, dichos planetas, podrán albergar formas de vida que, habiéndo surgido en condiciones similares a las nuestras de Gravedad, Magnetismo, Radiación… Habrán seguido el mismo camino que tomamos nosotros y los otros seres que en la fauna terrestre nos acompañan.

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En los extraños mares de otros planetas, si tienen la misma composición química, es difícil imaginar que la evolución de lugar a una forma más sencilla de locomoción que la que se produce ondulando colas y aletas. Que la propia evolución encontraría este tipo de propulsión viene avalado por el hecho de que, incluso en la Tierra, esta evolución se ha produción de manera totalmente espontánea e independiente. Los peces desarrollaron la propulsión cola-aleta; después, ellos mismos evolucionaron hasta convertirse en tipos anfibios que se arrastraban por tierra firme hasta llegar a ser reptiles.

Ornitorrinco: ¿Mamífero, Ave o Reptil? Lo cierto es que, sin movernos de aquí, podemos ver los mismos extraños animales que nos podríamos encontrar en cualquier lugar situado en lejanos sistemas planetarios alumbrados por otras estrellas distintas a nuestro Sol. Allí y aquí en la Tierra, predominan las mismas leyes, las mismas fuerzas, los mismos principios y los mismos ritmos que el Universo impone por el inmenso Cosmos, todas esas fuerzas fundamentales de la Naturaleza estarían presentes en cualquier lugar al que podamos ir o imaginar dentro de nuestro Universo.

Algunos  reptiles fueron evolucionando y dieron lugar a a los mamíferos. cuando algunos de estos últimos regresaron al mar (los que luego han sido ballenas y focas, por ejemplo), sus piernas volvieron a evolucionar hacia las formas de las aleta destinadas a la propulsión por el medio acuático y a la navegación.

Resultado de imagen de El Águila majestuosaResultado de imagen de El Águila majestuosa

De la misma manera, cuesta imaginarse una manera más sencilla de volar por el aire que no sea utilizando las alas. De esos ejemplos, también en la Tierra ha habido una evolución independiente y paralela de las alas. Los reptiles las desarrollaron a causa de la evolución, y llegaron a volar.


Los Pterodáctilos desaparecieron hace unos 100 millones de

Lo mismo hicieron los insectos. Algunos mamíferos, como la ardilla voladora, desarrollaron alas para  planear. El murciélago, otro mamífero, desarrolló unas alas excelentes. Algunas especies de peces, que saltan por encima del agua para evitar ser capturadas, se han provisto de alas de planeo.

                                 ¡La Naturaleza! ¿Qué no será posible en ella?

En tierra firme, ¿existe algún modelo más sencillo por el cual un animal se mueve y traslada que no sea mediante apéndices articulados? Las patas de un perro, desde el punto de vista mecánico, no se diferencian demasiado de las de una mosca, pese a haber sufrido evoluciones completamente independientes una de otra. Evidentemente, la rueda es también, una máquina muy sencilla, útil para trasladarse por tierra, pero hay buenas razones técnicas que dificultan su evolución… ¡en animales!

Recuerdo haber visto con los chicos cuando eran pequeños, aquella película en la que L. Frank Baum, en Ozma de Oz, inventó una raza de hombres, llamada “los rodadores” , con cuatro piernas como un perro pero que, una de ellas terminaba con una ruedecilla que les hacía correr velozmente para causar el pánico en la pequeña protagonista de la fantástica historia. Y, de la misma manera, si nos paramos a observar la Naturaleza y las criaturas que en ella han llegado a surgir, el asombro de tan fantástico logro, nos llega a dejar sin habla.

Pese a que ningún animal utiliza ruedas auto-propulsoras a través del suelo o del aire, sí existen bacterias que se mueven por los líquidos haciendo rodar sus flagelos a modo de propulsores.

Existen mecanismos de rotación en el interior de las células esparcir filamentos retorcidos de ADN. Algunos animales unicelulares se desplazan a través del agua haciendo que ruede todo su cuerpo. Si estudiamos el mundo microscópico de esos infinitesimales seres, nos quedaríamos maravillados de la inmensa diversidad de mecanismos que utilizan para poder realizar sus actividades cotidianas.

Órganos sensoriales como los ojos y nariz también deben ser como son si la vida evoluciona hacia algúna clase de actividad inteligente avanzada. Las ondas electromagnéticas son ideales para dar al cerebro un cuidadoso “mapa” del mundo exterior. Las ondas de presión, transmitidas por moléculas, proporcionan pistas adicionales de gran valor sobre el entorno, y son captadas por los oídos. Las moléculas emanadas por una sustancia se detectan por la nariz.

                                Por ahí fuera, cualquier cosa que podamos imaginar… ¡Podría ser posible!

No es imposible que puedan  existan culturas avanzadas extraterrestres inteligentes en las que el olfato y el gusto no sean solamente los sentidos dominantes, sino que también sean los que proporcionan los principales medios de comunicación entre individuos. Hasta hace muy pocos años,  los biólogos no han descubierto que, en especies animales terrestres, se transmite una gran cantidad de información mediante una transferencia directa de sustancias que se denominan feromonas.

Puesto que tanto  la luz como el sonido y las moléculas existen efectivamente en otros planetas, parece que la evolución debería crear también sentidos que explotaran éstos fenómenos como excelente medio de control de las circunstancias de la vida. Aquí en la Tierra, por ejemplo, el ojo no  ha tenido menos de tres desarrollos independientes sí: Los ojos de los vertebrados, los ojos de los Insectos y los de las diversas clases de moluscos.

¡La Naturaleza! Esa maravilla y, a pesar de las diferencias, todos los seres vivos del planeta estamos hecho de los mismos ingredientes y basados en el Carbono.

El pulpo, por ejemplo, tiene un ojo particularmente bueno (de hecho, en algunos aspectos es mejor que el nuestro); posee párpados, córnea, iris, pupila, retina igual que el ojo humano, ¡aunque ha evolucionado de completamente independiente del ojo de los vertebrados! Es difícil encontrar un ejemplo más sorprendente de cómo la evolución, actuando según dos líneas de desarrollo desconectadas, puede llegar a crear dos instrumentos nada sencillos que, en esencia, poseen la misma función e idéntica estructura.

Los ojos, igual que otros órganos sensoriales, tienen buenas razones para constituir una forma de cara habitual. En primer lugar, constituye una gran ventaja que ojos, nariz y oídos estén situados cerca de la boca, pues así son de utilidad para buscar alimentos. Asimismo, resulta ventajoso que estén colocados en las proximidades del cerebro: la sensibilidad está allí, y debe reaccionar para conseguir alimentos, eludir peligros y atisbar el mundo que nos rodea transmitiendo, por medio de los sentidos al cerebro, lo que pasa a nuestro alrededor.

El propio cerebro, al evaluar e interpretar los impulsos sensoriales, lo hace mediante redes eléctricas: una especie de microcomputador de inmensa complejidad. Los filamentos nerviosos que conducen los impulsos eléctricos pueden ser esenciales el cerebro de los seres vivos avanzados (de ello hemos hablado aquí con frecuencia).

Si la vida en otros planetas llega a alcanzar el nivel de inteligencia de nuestra especie en la Tierra, parece probable que tendría al menos, algunos rasgos humanoides. La ubicación de los dedos en los extremos de los brazos reporta, evidentemente, indudables ventajas. De la misma manera y para su seguridad, el valioso cerebro debe estar fuertemente encastado y, además, tan alejado del suelo como sea posible, su seguridad es esencial.

Imaginar podemos todo lo que a nuestras mentes pueda acudir, incluso seres con ojos en las puntas de los dedos pero, la Naturaleza es racional, no pocas veces decimos que es sabia y, si pensamos en todo lo que antes hemos leído y visto, no tenemos más remedio que aceptarlo: ¡La Naturaleza es realmente Sabia! y, lo mismo que aquí en la Tierra, habrá sabido conformar criaturas en esos mundos lejanos en los que, la diversidad, será tan abundante como lo es en nuestro propio planeta y, lo mismo que en él, en esos otros mundos estará presente la evolución y la adaptación al medio que, en definitiva, son las reglas que rigen cuando la vida está presente.

emilio silvera

En el Centro de la Galaxia

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Astronomía y Astrofísica    ~    Comentarios Comments (0)

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Descubren extrañas partículas que parecen emanadas desde el Centro Galáctico están bombardeando la Tierra. Desde el Departamento de Física de la Universidad de  California se confirma que poderosos rayos Gamma están llegando  a nuestro planeta desde el mismo centro de la Galaxia.

 Dibujo20130829 Zoom into the galactic center - supermassive black hole Sgr A emitting a broad spectrum of light from radio up to x-rays

Existen argumentos más que fundados para creer que, en el Centro de nuestra Galaxia, la Vía Láctea, habita un enorme Agujero Negro que según las observaciones y  mediciones efectuadas, puede tener 4 millones de veces la masa del Sol. Así lo avalan los 16 años de investigación y estudio de 28 estrellas allí situadas y, sobre todo, el comportamiento de la estrella designada con el nombre S2 de cuyo comportamiento al orbitar el Centro Galáctico, se han deducido estos números increíbles. Se utilizaron telescopios y cámaras muy sofisticadas que hicieron el seguimiento de S2, y, cuando estaba a 1 dia-luz del Centro, pudieron comprobar de manera muy convincente los resultados de los efectos Gravitatorios que se produjeron en las cercanías de influencia del Agujero Negro Supermasivo que, aunque invisible para nuestros aparatos, no lo es en cuanto a la Gravedad que genera se refiere.

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Es un verdadero triunfo técnico el poder conseguir, desde una distancia de 27 000 a.l., el poder hacer comprobaciones como esta que nos dan las respuestas esperadas de ese lugar que hasta hace relativamente muy poco tiempo nos era totalmente misterioso.

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                                Credit: ESO , Stefan Gillessen ( MPE ) En el Centro de la Galaxia

La Imagen nos muestra la acumulación de estrellas que existe en un radio de tres años-luz del centro de la Vía Láctea. Estamos contemplando una región altamente activa y donde están presentes enormes energías y ocurren sucesos que por nuestras latitudes no podemos contemplar como, por ejemplo,  fuertes emisiones de rayos X y Gamma como consecuencia del material que cae dentro del Agujero Negro y se produce la radiación Hawking.

En algunos lugares he podido leer que algo grande está pasando en aquel lugar, algo que los Astrónomos no alcanzan (aún) a explicar. El Fermi, el Telescopio Espacial de Rayos Gamma de la NASA que, pudo descubrir allí dos gigantes burbujas de energía en erupción con la fuente en el mismo Centro de la Galaxia. ¿Qué fuerzas se están generando allí? ¿Que vientos estelares no se producirán para que surjan esas burbujas?

El origen de las burbujas es,  de momento misterrioso, y el Jefe del equipo que estudia el fenómeno ha declarado que las burbujas se extienden a 25.000 años-luz hacia arriba y abajo de cada lado de la Galaxia y contiene energías equivalentes a 100.000 explosiones de supernovas.

 

Los efectos que pueden provocar las supernovas, no se limitan a su entorno cercano y, a muchos liles de millones de kilómetros del lugar de la explosión, se pueden llegar a sentir y sufrir sus efectos devastadores.

Se piensa que dichas burbujas energéticas han podido surgir como consecuencia de una ola de nacimientos de estrellas jovenes y masivas de intensa radiación ultravioleta. Otra opción que barajan los expertos es que pueden tener su origen en un erupto gigantesco del Agujero Negro super masivo ubicado en el mismo Centro Galáctico.

Está claro, como declaró algún miembro del equipo que estudio el acontecimiento que, el Universo, “nos tiene reservadas muchas sorpresas” que no podemos ni imaginar.

Como siempre suele ocurrir en estos casos, cuando no tenemos la certeza de dar una explicación coherente, algunos acuden a la “materia oscura” para tratar de explicar lo que, de momento, no tiene explicación. Nuestra Galaxia, la Vía Láctea, ha dado lugar a escritos que podrían llenar una gran Biblioteca y, desde los tiempos más remotos, sabios que gustaban de la contemplación de los cielos, dejaron sus impresiones escritas de una u otra manera. Mirando por ahí encuentro el párrafo siguiente:

 

 

“La Vía Láctea ha fascinado a muchos más. Se han tejido mitos y leyendas a su alrededor.  Los antiguos la conocieron por muchos nombres.  Anaxágoras y Aratos ( 500 a. de C. ) le llamaban To Gala : La Rueda Brillante  ¿Rueda?  ¿De dónde? A mí me pareció una sola franja.  Resulta que esa franja continuaba por debajo de mis pies (del otro lado de la Tierra) hasta cerrarse. Esa parte invisible para mí esa noche aparecería en las madrugadas de otoño.  ¡Vaya que los primeros astrónomos eran buenos observadores!  Y también tenían imaginación, una imaginación a veces predictiva: Demócrito, el padre del átomo, sugirió que La Vía Láctea estaba formada por una multitud de estrellas … ¡En el año 430 a. de C.! Eratóstenes, quien midió la circunferencia de la Tierra la llamó  “El círculo de la Galaxia” ó “ Círculo Galáctico “ ¡Wow! ¡Que avanzados! ¿Cómo sabían que la Vía Láctea era una Galaxia? No lo sabían.  Su interpretación del término “Galaxia”  era distinto a la actual.  Galaxia sólo había una y se refería a la lechosa luz que cruzaba  el cielo nocturno ( Nótese la similitud entre los términos Lácteo y Galaxia ) Hoy, cuando escuchamos la palabra “Galaxia” nos imaginamos un gran remolino de estrellas, nubes y polvo, con un centro brillante.  En aquel entonces “Galaxia” no era otra cosa que el nombre propio de nuestra Vía Láctea.  En al año 175 a. de C. Hiparco la llamó simplemente “La Galaxia”. Aún hoy, cuando vemos la palabra Galaxia -con mayúscula- sabemos que se refiere a la nuestra.”

 

 

 Resultado de imagen de Estamos En la parte interior del Brazo de Orión (señalada con la línea) está el Sistema Solar,

En la Otros veían la Galaxia como un gran río. Le llamaban “El Río del Cielo”.  Los árabes la conocían simplemente como “El Río”, los hebreos “El Río de Luz” Job la llamaba “La Serpiente Tortuosa”. Los chinos y japoneses veían también un río.  Los chinos la llamaban le llamaron “Tien Ho” es decir “El Río Celestial o Plateado”, y tenían una creencia muy singular (A mí me parece simpática).  Ellos decían que cuando los peces del río (las estrellas) veían aproximarse el anzuelo (una delgada Luna creciente) se ocultaban Los armenios y los sirios le llamaban “El gran Vendaje”.  Los romanos (Plinio), al estilo de Erastótenes, le llamaban el “Círculo Lácteo” además de “El Cinturón Celestial” “Vía Celeste Regia”  y Vía Láctea”,  

               Y la leche de Juno formó la Vía Láctea

¿De dónde salió tanta leche? Los indios norteamericanos y algunos pueblos de Noruega decían que la Vía Láctea era “El camino de los Fantasmas” por donde ascendían los espíritus de héroes y guerreros.  Los espíritus se detenían a descansar de vez en Los esquimales y algunos pueblos africanos veían en ella “El camino de las cenizas” que se elevaba sobre una gran pira.

En México nuestros abuelos o en los pueblitos la conocen  

Shirley MacLaine también hizo el Camino de Santiago
“El camino de Santiago de Compostela es una peregrinación famosa en todo el mundo que lleva siglos haciéndose. Dicen que el Camino se encuentra directamente debajo de la Vía Láctea, y que sigue líneas que reflejan la energía de los sistemas estelares suspendidos encima de él… El Camino de Santiago ha sido recorrido durante cientos de años por santos, pecadores, militares, inadaptados, reyes y reinas. El  

Muchas son las Rutas que nos pueden llevar a Santiago, allí los peregrinos ven algo que les llena de paz. Todos los que han ido dicen que la experiencia es única y, así, llegan de todas partes del mundo. Pero vamos a lo que nos traemos Lo cierto es que, “En 1961 el radioastrónomo Frank Drake, presidente del SETI (Instituto  

Bueno, la Galaxia es grande, el Universo mucho más, y, si en nuestra pequeña Tierra está presente la vida Inteligente, ¿qué Resultado de imagen de Frank Drake

                                     Frank Drake

Él nos dejó su fórmula que es la siguiente: N = R * fp * ne * fl * fi * fc * L

Donde

¿El Agua? ¡Una maravilla de la Naturaleza!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El agua... ¡esa maravilla!    ~    Comentarios Comments (0)

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              El Agua es mucho más de lo que se deja ver

 

Publica El Español en el apartado de Química. El agua es más rara de lo que piensas

 

Imagen relacionada

 

Está comenzando a comprenderse cómo es la estructura íntima de un líquido con propiedades aberrantes a las que debemos la existencia de la vida en la Tierra.

 

El agua líquida es una rareza en el universo.
                        El agua líquida es una rareza en el universo. Friedrich Böhringer (CC)
Javier Yanes
 

¿Qué ocurriría si el hielo se hundiera en lugar de flotar? A primera vista, no gran cosa: tal vez habría que remover el gin & tonic de vez en cuando para que se mantuviera frío. Y, sin duda, el Titanic habría llegado a puerto sano y salvo. Pero en realidad, todo sería muy diferente. De hecho, ni siquiera estaríamos aquí: si el agua congelada cayera al fondo del mar, y se formara nuevo hielo que a su vez se hundiera, el resultado final durante las grandes glaciaciones de la Tierra habría sido una gran masa de océanos sólidos que no podría haber sostenido la existencia de vida.

 

 

 

 

Así pues, debemos nuestra existencia al hecho de que el hielo flote, es decir, que el agua en estado sólido sea menos densa que en fase líquida. Pero lo cierto es que esto es una completa anomalía. Como las demás sustancias, el agua aumenta su densidad al enfriarse, pero por debajo de los 4 oC sucede algo extraño: a medida que comienza a pasar al estado sólido, su volumen aumenta, lo que reduce su densidad.

Y ésta es sólo una de las cualidades aberrantes del agua, la única sustancia que en las condiciones ambientales terrestres puede encontrarse en tres estados distintos: sólido, líquido y gas. Nada en el agua es típico, aunque la costumbre nos tenga habituados.

 

 

 

 

 

 

Fijémonos en su temperatura de ebullición: 100 oC. El agua, H2O, es la combinación de hidrógeno y oxígeno. Este último encabeza un grupo de la tabla periódica formado por otros elementos con los que comparte propiedades, como el azufre (S), el selenio (Se) o el teluro (Te). Si sustituimos el oxígeno por sus compañeros, obtenemos la tendencia que siguen sus puntos de ebullición: de abajo arriba, el H2Te hierve a -4 grados, el H2Se a -42 y el H2S a -62. Así, el agua debería hervir por debajo de los 80 grados bajo cero. Algo similar ocurre con los puntos de congelación: si se comportara como el resto de su grupo, el agua debería helarse a unos 100 bajo cero.

Otra propiedad que nos parece normal, pero en realidad sumamente insólita, es su inmensa tensión superficial, la mayor en un líquido exceptuando el metal mercurio. Vemos esta tensión superficial cuando llenamos un vaso por encima del borde sin que rebose, o en las gotas de rocío sobre las hojas, y algunos insectos acuáticos la aprovechan para deslizarse patinando sobre la superficie de las charcas.

 

 

 

 

La tensión superficial del agua permite que algunos insectos puedan caminar sobre ella. Markus Gayda (CC)

 

El agua lubrica y adhiere al mismo tiempo: podemos resbalar sobre un suelo mojado, pero prueben a despegar dos láminas de vidrio unidas por la humedad. El agua es un solvente universal, capaz de disolver sustancias tan dispares como las sales, los alcoholes, los ácidos o los álcalis. Y por si fuera poco, en ciertos casos el agua caliente se congela más deprisa que el agua fría; es el llamado efecto Mpemba, descubierto por un estudiante de secundaria de Tanzania cuyo profesor se carcajeó de él… hasta que un científico lo confirmó.

Así prosigue una lista de anomalías que ha mantenido perplejos a los científicos durante siglos. En 1612, Galileo Galilei escribía: “A mi juicio, el hielo debería ser agua rarificada más que condensada; [...] el agua al congelarse aumenta de volumen, y el hielo que se produce es más ligero que el agua sobre la cual nada”. Obvio hoy para nosotros, pero no en su día para los detractores de Galileo, que atribuían la flotación del hielo a su forma.

 

De la poliagua a la homeopatía

 

 

 

 

 

Las peculiaridades del agua dieron pie a uno de los episodios más rocambolescos de la historia de la ciencia. En 1966, un científico soviético llamado Boris Deryagin presentó en Londres un chocante hallazgo. Un colega suyo, Nikolai Fedyakin, había descubierto que el agua presentaba un comportamiento excepcional cuando se aislaba en finos tubos capilares de cuarzo. El líquido así confinado era mucho más denso y viscoso de lo normal, su punto de ebullición se disparaba hasta los 150C y el de congelación se desplomaba hasta -40C, solidificándose en una especie de masa marrón.

 

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La fiebre se desató cuando un equipo de investigadores de EEUU repitió los experimentos y confirmó sus resultados en la revista Science, bautizando la nueva sustancia con un nombre irresistible: poliagua. La hipótesis sugería que el agua confinada formaba un polímero del que se derivaban exóticas propiedades. La revista Timeel diario The New York Times y otros grandes medios cubrieron aquel extrordinario hallazgo que olía a premio Nobel. La revista Popular Sciencepublicaba instrucciones sobre “cómo crear tu propia poliagua”. En la revista Nature, un científico advertía de que la poliagua podía ser “el material más peligroso de la Tierra”, ya que su simple contacto con el agua normal podía polimerizarla y dejar el planeta seco, como un “facsímil de Venus”. El Pentágono se involucró, temeroso de que la URSS llevara ventaja en la explotación de sus posibles aplicaciones militares.

 

 

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Hasta que a un científico de EEUU llamado Denis Rousseau, pensando que podía tratarse simplemente de agua contaminada, se le ocurrió repetir las pruebas practicadas a la poliagua analizando el sudor de su camiseta después de un partido de balonmano. Y resultó que la presunta poliagua y el sudor eran, a todos los efectos y valga la expresión, como dos gotas de agua. La poliagua no era más que agua normal con impurezas.

Las propiedades del agua están también en el corazón de otro mito, la homeopatía. En 1988 el francés Jacques Benveniste logró publicar en Nature un estudio que decía aportar pruebas sobre la capacidad del agua de recordar las sustancias que había contenido.

El principio homeopático sostiene que, cuanto menos compuesto, más efectividad; sus preparaciones se basan en diluir un ingrediente una y otra vez hasta que desaparece de la solución, quedando sólo agua con una especie de memoria. Otros investigadores trataron sin éxito de reproducir los resultados de Benveniste, que fueron después refutados, y la hipótesis de la memoria del agua ha sido repetidamentedesacreditada. Sin embargo, en este caso el mito no ha desaparecido; a diferencia de la poliagua, la homeopatía sostiene una poderosa industria.

 

Una molécula muy suya

 

 

Hoy la ciencia ha descubierto que las propiedades anómalas del agua tienen mucho que ver con una estructura muy cambiante y dinámica, todo lo contrario de un material con memoria. El secreto está en la química del H2O. El oxígeno es uno de los elementos más electronegativos de la tabla periódica; es decir, que atrae con más fuerza los electrones. En el átomo de oxígeno predomina la carga negativa, mientras que en los dos hidrógenos se acumula la carga positiva. Ambas se compensan de modo que la carga neta es cero, pero esta estructura convierte a la molécula de agua en lo que se llama un dipolo: polo negativo y polo positivo. Ninguna de las moléculas parecidas a ella tiene un carácter dipolar tan marcado. Y esta es la razón de la enorme tensión superficial, ya que las moléculas de agua tienden a pegarse fuertemente unas a otras a través de estos polos, que se unen por un tipo de enlace llamado puente de hidrógeno.

 

 

 

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Hasta hace poco más de una década, primaba la idea de que el agua líquida tenía una estructura homogénea. En el hielo, el agua está ordenada formando pirámides triangulares, o tetraedros, con una molécula en su centro y otras cuatro en los vértices, unidas a la central por puentes de hidrógeno. Se pensaba que al pasar a líquido se mantenía la misma estructura básica, pero los huecos del tetraedro se rellenaban con más moléculas, y de ahí su mayor densidad. Hasta que en 2004 los suecos Anders Nilsson y Lars Petterson lo pusieron todo patas arriba.

Mientras estudiaban por rayos X la estructura de otra molécula en disolución, Nilsson, de la Universidad de Stanford, y Pettersson, de la de Estocolmo, descubrieron que lo más interesante estaba en el agua. En contra de lo que decían los libros de texto, su potente fuente de rayos X les revelaba que sólo una pequeña parte de las moléculas de agua líquida formaban tetraedros. La inmensa mayoría estaban en una configuración más desordenada y compacta con sólo dos puentes de hidrógeno, y no cuatro. “Proponíamos que la estructura dominante estaba seriamente distorsionada”, resume Nilsson a EL ESPAÑOL.

 

Un líquido con doble personalidad

 

 

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Resultó que esta estructura en dos fases distintas, tetraedros y masa desordenada, lo explicaba todo. Por ejemplo, cuando el hielo se derrite, el agua comienza a pasar a la estructura compacta, lo que eleva su densidad. Pero por encima de 4 oC, al aumentar las moléculas desordenadas, la vibración de éstas las aparta unas de otras, lo que resulta en un agua más ligera a mayor temperatura.

Curiosamente, el modelo de Nilsson y Pettersson se parecía mucho a una hipótesis propuesta varios años antes para el agua superenfriada. Se llama así al agua por debajo del punto de congelación que se mantiene en estado líquido al impedirse la formación de hielo; en la naturaleza existe, por ejemplo, en las nubes a gran altura. En 1992, un equipo de la Universidad de Boston propuso que el agua superenfriada se compone de dos fases, una de baja y otra de alta densidad. Estas dos fases se han relacionado con una estructura en tetraedros, la primera, y otra más desordenada, la segunda.

 

 

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Si se calienta un líquido se incrementa la energía cinética media de sus moléculas. Las moléculas cuya energía cinética es más elevada y que están cerca de la superficie del líquido escaparán y darán lugar a la fase de vapor

 

Así, las dos líneas de investigación, la del agua que vemos a diario y la de la superenfriada, han confluido en un mismo modelo: una mezcla de dos estructuras que conviven y que se dan en mayor o menor grado dependiendo de la temperatura. En su última revisión, publicada en Nature Communications en diciembre de 2015, Nilsson y Pettersson cuentan que el agua es heterogénea, una mezcla cambiante de fases de alta y baja densidad. “La estructura distorsionada que proponíamos se relaciona con el líquido de alta densidad que es dominante a temperatura ambiente”, dice Nilsson. Y todo encaja, añade: “Las fluctuaciones entre los líquidos de alta y baja densidad explican las propiedades anómalas del agua”.

 

 

Un iceberg es una enorme masa de agua en forma de hielo que flota.

 

Un iceberg es una enorme masa de agua en forma de hielo que flota. Dan Rea, USAF (PD)

 

Esta idea del agua como la mezcla de aceite y vinagre en el aliño, pero ambos compuestos por una misma sustancia, aún se está abriendo paso en la comunidad científica. Por el momento, no todos están dispuestos a dejarse convencer. Pero mientras los expertos debaten, también comienzan a reflexionar sobre un intrigante enigma.

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Cuando Nilsson y Pettersson dibujan un gráfico con presiones en un eje y temperaturas en el otro, resulta que las propiedades anómalas del agua se dan exclusivamente en una región central con forma de embudo. Por encima y por debajo de esta zona desaparece la doble personalidad del agua, que adopta sólo un estado y se comporta como un líquido cualquiera. Pero se da la circunstancia de que la región del embudo corresponde a las condiciones de la Tierra. “Al parecer, el agua se vuelve anómala a las temperaturas a las que suele existir la vida”, apunta Nilsson. “¿Es pura coincidencia o es algo significativo?”, se pregunta.