El neutrino; una partícula camaleónica

 Físicos participantes en el experimento OPERA en el laboratorio de física del Gran Sasso, en Italia, han logrado identificar la pieza que faltaba del rompecabezas principal que da forma al Universo, gracias a la primera observación directa de una partícula de neutrino que cambia de características, al modo de un 'camaleón'.

   Según el laboratorio europeo de investigación nuclear (CERN), el avance representa un gran impulso para su programa del colisionador de partículas LHC, que revelará secretos fundamentales del cosmos.

   De acuerdo con los físicos en el Gran Sasso, después de tres años de seguimiento de miles de millones de neutrinos 'muón' transmitidos a través de la tierra desde el CERN, situado en Ginebra a 730 kilómetros, se percataron de que se había convertido en un neutrino 'tau'.

   Detrás de esa terminología científica se encuentra la prueba tan buscada de que las tres variedades de neutrinos pueden cambiar la apariencia, como el camaleón.

   El descubrimiento es importante, dicen los científicos, porque ayuda a explicar por qué los neutrinos llegan a la Tierra desde el Sol en número aparentemente menor de lo que debería, de acuerdo con el modelo estándar que ha imperado en la Física durante los últimos 80 años. Probar que los neutrinos pueden cambiar de identidad sugiere que pueden existir otros tipos.

Def. neutrino: Los neutrinos son partículas subatómicas de carga neutra y espín 1/2. Los neutrinos tienen masa, aunque el valor de ésta no se conoce con exactitud, en todo caso, sería muy pequeño habiéndose obtenido tan sólo cotas superiores con valores aproximadamente 200.000 veces más pequeños que la masa del electrón. Además, su interacción con las demás partículas es mínima por lo que pasan a través de la materia ordinaria sin apenas perturbarla.

LUZ EN LA MATERIA OSCURA

   A su vez, dicen los especialistas, esto podría ayudar a arrojar luz sobre lo que es la materia oscura, que constituye aproximadamente un cuarto del Universo junto con el porcentaje de aproximadamente el 5 que es observable y el restante 70 por ciento de "energía oscura" invisible.

 La búsqueda de pruebas concretas de la materia oscura y de lo que podría ser es parte de la labor del LHC del CERN, o Gran Colisionador de Hadrones, la máquina más grande del mundo científico, que comenzó a funcionar cerca de toda su fuerza a finales de marzo.

   Sin embargo, la transmisión de los neutrinos muón al centro italiano no es parte del experimento del LHC. El haz se dirige al sur de los Alpes desde otro acelerador de partículas del CERN más pequeño.

Resuelto el misterio de las capas de hielo marcianas

 Los científicos han reconstruido la formación de dos curiosas criaturas en las capas de hielo del noreste de Marte, una enorme sima más grande que el Gran Cañón de Colorado en Estados Unidos y series de depresiones espirales, resolviendo así un par de misterios astronómicos que datan de hace unos 40 años, cuando los científicos descubrieron evidencias del cambio climático en el planeta rojo.

   Los hallazgos, publicados en el número de mañana de Nature, describen en un par de 'papers', cómo la sonda Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA ha estudiado esta superficie marciana.

   En el caso de la Tierra, las enormes capas de hielo se disponen y toman forma a partir del movimiento; mientras que en el caso de Marte, de acuerdo con este último descubrimiento, otros fenómenos contribuyen a la hora de darle forma. En concreto, esta capa de hielo marciana tiene tres kilómetros de profundidad y cubre un área un poco mayor que el estado norteamericano de Tejas.

   Con los datos obtenidos por radar, los científicos son capaces de diseccionar la capa de hielo en varias capas, de igual forma que si fuera una cebolla. En el caso del primer misterio astronómico resueltos se corresponde con 'Chasma Boreale', un cañón tan largo como el Gran Cañón de Colorado pero más profundo y ancho.

   Algunos científicos, a partir de los datos recabados, sugieren que podrían haber surgido por el calor volcánico del planeta que derritió las capas más profundas del bloque de hielo. Otros sin embargo apuntan a que estos, incluidas las depresiones espirales, surgieron a partir de fuertes vientos polares, llamados 'katabatics', que tallaron el cañón o esas formas en el hielo.

   En esta imagen puede observarse la región norte de Marte desde la órbita, rica en capas polares de hielo prácticamente circulares y blancas de unos mil kilómetros de longitud. Esta zona estaría biseccionada por el 'Gran Cañón' o 'Chasma Boreale' en el lado derecho, y la zona oscura, las depresiones espirales.

Las galaxias más brillantes tienden a agruparse

  El telescopio espacial Herschel de la ESA ha descubierto que las galaxias más brillantes tienden a juntarse en las zonas más 'animadas' del Universo, una teoría que permitiría a los astrónomos perfilar aún más las conjeturas sobre la formación de galaxias.
 Las teorías convencionales sobre la formación de este cúmulo de estrellas no explica en su totalidad todos los casos de galaxias ya que muchas surgen a partir de fenómenos desconocidos para la astrofísica actual y que los astrofísicos buscan desde hace décadas. 

Así, una de las preguntas más frecuentes entre los expertos ha sido las ubicaciones en las que se han formado, por qué se concentran las más brillantes en la misma zona.

   El observatorio espacial Herschel, que tiene la capacidad de poder 'mapear' zonas muy amplias del Universo y de forma muy detallada, ha sido capaz de ver miles de estas galaxias e identificar su ubicación mostrando por primera vez que están juntas en el centro de este enorme cluster de galaxias.

   Las galaxias más brillantes para el Herschel se sitúan en torno a los diez mil millones de años luz.

   En este sentido, el director de Ciencias espaciales y exploración de la agencia británica del Espacio, el doctor David Parker, señala que estos "sorprendentes resultados" del Herschel son sólo un primer paso de todas las aportaciones que puede realizar el telescopio. "Herschel puede ser capaz de abrir todos los secretos del Universo, incluso en sus estadios más tempranos, donde se formaron muchas estrellas y galaxias en nuestro Universo.

   Las lentes del Herschel son capaces de capturar imágenes en la longitud de onda infrarroja, inalcanzables al ojo humano, donde se pueden observar los gases más fríos del Universo e incluso el polvo estelar entre las estrellas. No obstante, este telescopio de la ESA no ha fotografiado ni analizado todo el Universo, que está formado en tres cuartas partes por materia oscura, que no brilla del todo.

   Los científicos indican que hasta que no pueda observarse la materia oscura no podrá saberse de qué está formada, aunque sí pueden medirse sus efectos en la materia que le rodea ya que interactúa con el resto del Universo a través de la gravedad. Estas últimas imágenes han sido capturadas con el instrumento SPIRE del Herschel, forman parte del programa 'Hermes' del telescopio, que está construyendo el mapa del Universo.

Los agujeros negros se iluminan

 El satélite Swift de la NASA ha descubierto que los agujeros negros se encienden cuando las galaxias colisionan entre sí en el Universo.

   Un agujero negro es una región finita del espacio que surge tras una gran concentración de masa en su interior, con mucha densidad, que provoca un campo gravitatorio tal que no alberga partículas de materiales; ni siquiera los fotones de luz pueden escapar de ellos.

   Así, los datos aportados por Swift han ayudado a los astrónomos a resolver un misterio que desde hace décadas inquietaba a la comunidad científica acerca de cómo un pequeño porcentaje de agujeros negros emitían grandes cantidades de energía y al hacerlo se iluminaban.

   Según han explicado los expertos, tan sólo un 1% de los agujeros negros supermasivos mantiene este comportamiento y lo hacen cuando las galaxias chocan entre sí. Estos nuevos datos podrían arrojar luz sobre el comportamiento futuro de los agujeros negros en la Vía Láctea.

   El trabajo, que será publicado el próximo 20 de junio en 'Astrophysical Journal Letters', ha recogido que las intensas emisiones procedentes del centro de las galaxias aparecen cerca de los agujeros negros supermasivos que contienen entre un millón y miles de millones de veces la masa del Sol. De hecho, han comprobado que algunas pueden llegar a emitir hasta diez mil millones de veces la energía del Sol, convirtiéndose así en los objetos más luminosos del Universo.

   "Los teóricos apuntan que la violencia que se genera cuando dos galaxias se fusionan podría alimentar a los agujeros negros de las mismas".

   El estudio ha podido investigar fenómenos situados hasta los 650 millones de años luz de la Tierra y recoger hasta docenas de estas colisiones y agujeros negros desconocidos.