Los nuevos resultados del Experimento de transiciones estériles de Baksan (BEST) confirman una anomalía que sugiere una nueva posibilidad física.
Neutrino estéril, fundamentos de la física entre las interpretaciones de resultados anormales.
Nuevos resultados científicos confirman una anomalía observada en experimentos anteriores, que podría apuntar a una nueva partícula elemental aún no confirmada, el neutrino estéril, o indicar la necesidad de una nueva interpretación de un aspecto de física de modelos estándar, como la sección transversal de neutrinos, medida por primera vez hace 60 años. El Laboratorio Nacional de Los Álamos es la principal institución estadounidense que colabora en el experimento Baksan Experiment on Sterile Transitions (BEST), cuyos resultados se publicaron recientemente en las revistas Cartas de exploración física y Exploración física C.
«Los resultados son muy emocionantes», dijo Steve Elliott, analista senior de uno de los equipos que evalúan los datos y miembro de la División de Física de Los Alamos. «Esto definitivamente reafirma la anomalía que hemos visto en experimentos anteriores. Pero lo que esto significa no está claro. Ahora hay resultados contradictorios sobre neutrinos estériles. Si los resultados indican que la física nuclear o atómica fundamental es poco conocida, eso también sería muy interesante. Otros miembros del equipo de Los Álamos incluyen a Ralph Massarczyk e Inwook Kim.
Ubicado a gran profundidad en el Observatorio de Neutrinos de Baksan en las montañas del Cáucaso en Rusia, el objetivo de galio de dos zonas completado, a la izquierda, contiene un depósito interno y externo de galio, que es irradiado por una fuente de neutrinos electrónicos. Crédito: AA Shikhin
Más de una milla bajo tierra en el Observatorio de Neutrinos Baksan en las montañas del Cáucaso de Rusia, BEST utilizó 26 discos irradiados de cromo 51, un radioisótopo sintético de cromo y la fuente de 3,4 megacuries de electrónica de neutrinos, para irradiar un tanque interno y externo de galio, un El metal plateado también se usó en experimentos anteriores, pero anteriormente en una configuración de un solo tanque. La reacción entre los neutrinos electrónicos de cromo-51 y el galio produce el isótopo germanio-71.
La tasa medida de producción de germanio-71 fue entre un 20 % y un 24 % inferior a la prevista en base a modelos teóricos. Esta discrepancia es consistente con la anomalía observada en experimentos previos.
BEST se basa en un experimento de neutrinos solares, el Experimento de galio soviético-estadounidense (SAGE), en el que el Laboratorio Nacional de Los Álamos fue un importante contribuyente, a partir de fines de la década de 1980. También utilizó galio y fuentes de neutrinos de alta intensidad. Los resultados de este experimento y otros indicaron un déficit de neutrinos electrónicos, una discrepancia entre los resultados previstos y los reales que se conoció como la «anomalía del galio». Una interpretación del déficit podría ser la evidencia de oscilaciones entre los estados de neutrino electrónico y neutrino estéril.
Un conjunto de 26 discos de cromo-51 irradiados son la fuente de neutrinos electrónicos que reaccionan con el galio y producen germanio-71 a velocidades que pueden medirse frente a las velocidades previstas. Crédito: AA Shikhin
La misma anomalía se repitió en el experimento BEST. Las posibles explicaciones incluyen nuevamente la oscilación en un neutrino estéril. La partícula hipotética puede constituir una parte significativa de la materia oscura, una forma prospectiva de materia que se cree que constituye la gran mayoría del universo físico. Sin embargo, esta interpretación puede requerir más pruebas, ya que la medición para cada tanque fue aproximadamente la misma, aunque más baja de lo esperado.
Otras explicaciones de la anomalía incluyen la posibilidad de un malentendido en las entradas teóricas del experimento, que la física misma necesita ser reelaborada. Elliott señala que la sección eficaz del neutrino electrónico nunca se ha medido a estas energías. Por ejemplo, una entrada teórica para medir la sección transversal, que es difícil de confirmar, es la densidad electrónica en el núcleo atómico.
La metodología del experimento se revisó cuidadosamente para garantizar que no se cometieran errores en aspectos de la investigación, como la ubicación de la fuente de radiación o las operaciones del sistema de conteo. Las iteraciones futuras del experimento, si se realizan, pueden incluir una fuente de radiación diferente con mayor energía, vida media más larga y sensibilidad a longitudes de onda de oscilación más cortas.
Referencias:
«Resultados del experimento Baksan sobre transiciones estériles (BEST)» por VV Barinov et al., 9 de junio de 2022, Cartas de exploración física. DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.232501
«Buscando transiciones de electrones-neutrinos a estados estériles en el experimento BEST» por VV Barinov et al., 9 de junio de 2022, Exploración física C. DOI: 10.1103/PhysRevC.105.065502
Financiamiento: Departamento de Energía, Oficina de Ciencias, Oficina de Física Nuclear.
CABO CAÑAVERAL – Starliner esperará al menos cuatro días más para su primer lanzamiento con tripulación.
La nueva nave espacial comercial de Boeing, Starliner, canceló su primer intento de lanzamiento esta tarde (6 de mayo) debido a un problema con una «válvula de alivio de oxígeno en la etapa Centaur del Atlas V». NASA publicado en X. Atlas V, el cohete de vuelo fabricado por United Launch Alliance, ha realizado misiones desde 2002 con una tasa de éxito del 100%, pero esta es su primera misión con astronautas.
«El equipo de ingenieros ha evaluado que el vehículo no está en condiciones de proceder con el vuelo hoy», dijo un funcionario del Control de la Misión en un mensaje transmitido por la televisión de la NASA hace unas dos horas, un minuto antes del lanzamiento previsto a las 22:34 horas. EDT (0024 GMT del 7 de mayo).
El viernes (10 de mayo) no es el objetivo de lanzamiento más temprano posible, según la nasa. Cuando Starliner vuele, puedes ver el evento aquí en espacio.comvía Televisión de la NASA.
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El cohete Atlas V remató con Starliner en su plataforma de lanzamiento en la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida. (Crédito de la imagen: Joe Raedle/Getty Images)
Una vez en el espacio, Starliner transportará a su primera tripulación de astronautas a la Estación Espacial Internacional: Barry «Butch» Wilmore y Suni Williams. Ambos son ex pilotos de pruebas de la Marina de los EE. UU. y ex astronautas de larga duración de la Estación Espacial Internacional; Se espera que su nueva misión Starliner pase aproximadamente una semana en el complejo orbital.
Cuando Wilmore y Williams vuelen al espacio, serán la primera tripulación en hacerlo desde la estación espacial de Cabo Cañaveral desde el Apolo 7 en 1968. También serán los primeros humanos en volar al espacio a bordo de un cohete Atlas desde Gordon Cooper. Mercurio-Atlas 9 en 1963.
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La NASA pretende tener Starliner en funcionamiento para misiones operativas el próximo año para cumplir su objetivo de larga data de enviar dos naves espaciales diferentes desde suelo estadounidense. El otro proveedor comercial de tripulaciones de la agencia, SpaceX, ha estado enviando tripulaciones a la ISS desde su primer lanzamiento de prueba en 2020.
Space.com proporcionará más actualizaciones sobre la situación cuando la NASA, Boeing o ULA las publiquen.
Nota del editor: Esta historia se actualizó a las 2 a. m. EDT del 7 de mayo con la noticia de la nueva fecha de lanzamiento prevista del 10 de mayo.
La cápsula Starliner de Boeing estaba programada para despegar a las 10:34 p.m. ET desde la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida para su primer vuelo de prueba con tripulación. Los astronautas de la NASA Barry “Butch” Wilmore y Sunita Williams Estaban a bordo de la cápsula y atados a sus asientos cuando se canceló el intento de lanzamiento, aproximadamente dos horas antes del despegue programado.
Aún no se ha anunciado una nueva fecha de lanzamiento.
Los controladores de la misión declararon un lanzamiento «extinguido» después de que se detectara una anomalía en una válvula de oxígeno en el cohete Atlas V de United Launch Alliance, que la cápsula Starliner estaba programada para poner en órbita.
El vuelo tripulado de Starliner, cuando ocurra, será una prueba final crucial antes de que la NASA pueda autorizar a Boeing para vuelos de rutina hacia y desde la estación espacial.
Funcionarios de la NASA y Boeing dijeron que la seguridad era primordial para el primer vuelo de la nave espacial con humanos a bordo.
Este lanzamiento cancelado representa un nuevo revés para Boeing, que ya ha enfrentado años de retrasos y excesos presupuestarios con su programa Starliner. Está muy por detrás de SpaceX, que ha estado realizando misiones tripuladas hacia y desde la estación espacial para la NASA desde 2020.
El cohete Atlas V de United Launch Alliance con la nave espacial CST-100 Starliner de Boeing a bordo iluminado por reflectores en la plataforma de lanzamiento (Joel Kowsky/Nasa vía AFP – Getty Images)
La cápsula Crew Dragon de SpaceX y la nave espacial Starliner de Boeing se desarrollaron como parte del programa Commercial Crew de la NASA. La iniciativa comenzó hace más de una década, tras el retiro de los transbordadores espaciales de la agencia, para ayudar a empresas privadas a construir nuevos vehículos espaciales para llevar a los astronautas a la órbita terrestre baja.
Si el clima está despejado esta noche, lo invitamos a salir y mirar hacia arriba en cualquier momento, una o dos horas después del atardecer.
Si tiene la suerte de estar ubicado lejos de luces brillantes, tome un sillón largo o un sillón y póngase cómodo. Una vez que tus ojos se hayan adaptado completamente a la oscuridad, podrás contar varios cientos de estrellas de distintos grados de brillo.
Pero también podrás ver otros lugares interesantes, incluido el objeto más grande y brillante que actualmente orbita la Tierra: la Estación Espacial Internacional.
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Quizás detectes un intruso extraterrestre; un repentino rayo de luz, que no dura más de uno o dos segundos como máximo y que posiblemente deja un breve rastro brillante a su paso.
Los astrónomos antiguos creían que esa visión era la de una estrella cayendo desde su posición fija en el cielo. Hoy en día los llamamos meteoros, aunque los términos «estrella fugaz» y «estrella fugaz» todavía se utilizan ampliamente. Estos objetos suelen ser partículas no mayores que un guijarro o un grano de arena, que chocan contra nuestra atmósfera superior a altas velocidades de hasta 45 millas (72 km) por segundo; su energía cinética se convierte casi instantáneamente en luz, creando el efecto de una estrella fugaz. La mayoría de los meteoros aparecen por primera vez a una altitud de 130 km (80 millas) y desaparecen aproximadamente un segundo después, quizás 65 km (40 millas).
Luego hay otro grupo de intrusos que nos acompaña desde el inicio de la era espacial, hace 67 años: los satélites artificiales.
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A diferencia de los meteoros, son mucho más grandes: de hecho, son estructuras artificiales que rodean nuestra Tierra y navegan en órbita alrededor de nuestro planeta a una velocidad media de «sólo» 8 km por segundo.
Quizás la mejor descripción visual de un satélite fue la del fallecido veterano observador de satélites británico Desmond King-Hele (1927-2019). En su excelente libro, «Observación de satélites terrestres» (Van Nostrand Reinhold Company, 1983), escribe: “Un satélite es como una estrella que ha perdido los sentidos y ha decidido alejarse a otra parte del cielo. »
Los satélites son visibles de noche porque sus pieles metálicas están iluminadas por el sol. Un satélite que entra en la sombra de la Tierra desaparece inmediatamente de la vista y continúa un camino invisible hasta que reaparece a la luz del sol.
Satélites Starlink poco después de su lanzamiento el 29 de agosto de 2022. (Crédito de la imagen: Alan Dyer/Stocktrek Images/Getty Images)
¿Cuánto cuesta?
En este momento, hay muchas posibilidades de que si sales y estudias detenidamente el cielo entre 30 minutos y dos horas después del atardecer, o entre dos horas y 30 minutos antes del amanecer, detectes entre 15 y 30 satélites, de brillo variable. desde objetos tan brillantes como las estrellas más brillantes (cero o primera magnitud) hasta objetos moderadamente débiles de alrededor de cuarta magnitud. Esto no debería sorprender demasiado si se considera cuántos objetos rodean actualmente la Tierra.
El primer satélite fue el Sputnik 1, lanzado en octubre de 1957. Desde entonces, alrededor de 9.500 satélites están orbitando la Tierra. La mayoría de ellas son cargas útiles activas, pero también hay 100 millones de piezas de «basura espacial» que varían en tamaño desde 30 pies hasta aproximadamente el tamaño de una pelota de softball, y literalmente millones de otras piezas más pequeñas que, sin embargo, podrían resultar desastrosas si chocan contra otro objeto. en orbita. El Comando Espacial de Estados Unidos en Colorado Springs, Colorado, monitorea continuamente todos los desechos en órbita.
La mayoría de los satélites son demasiado débiles para ser vistos a simple vista. Pero dependiendo de quién los cuente, a simple vista se pueden ver varios cientos o más. Estos son los satélites lo suficientemente grandes (más de 20 pies o 6 metros de largo) y lo suficientemente bajos (de 100 a 400 millas o de 160 a 640 km sobre la Tierra) para ser más fácilmente visibles.
¡El más grande!
Con diferencia, el mayor y más brillante de todos los objetos creados por el hombre que orbitan alrededor de la Tierra es la Estación Espacial Internacional (ISS), que fue ensamblada y mantenida actualmente por Estados Unidos, Rusia, la Agencia Espacial de la Unión Europea, Japón y Canadá. Los paneles solares de la estación tienen 73 metros (240 pies) de ancho, lo que rivaliza con la envergadura de un Boeing 777. La estación en sí tiene 108 metros (357,5 pies) de largo, apenas un metro de la longitud total de un campo de fútbol, incluidas las zonas de anotación. . Pesa 925.335 libras (462,7 toneladas).
Al girar alrededor de la Tierra a una altitud promedio de 260 millas (420 km) y una velocidad de 17,500 millas (28,200 km) por hora, puede parecer que se mueve tan rápido como un avión de pasajeros de gran altitud, y a veces demora hasta seis o siete minutos. para cruzar el cielo. Se puede confundir fácilmente con las luces de los aviones.
Nominalmente aparece blanca con un ligero tinte amarillo y nominalmente su magnitud visual puede alcanzar una magnitud brillante de -1,8 (rivalizando con Sirio, la estrella más brillante del cielo nocturno), aunque en su punto más brillante, a veces puede parecer brillar con una magnitud de -5,6. , Cuál es ¡Dos veces más brillante que el planeta Venus!
Si bien la ISS parece una estrella en movimiento muy brillante a simple vista, aquellos que pudieron apuntar hacia ella con un telescopio pudieron detectar su forma de T mientras se acercaba a través de su campo de visión. De hecho, algunos han conseguido seguir la ISS con su telescopio moviéndola a lo largo de la trayectoria proyectada. Quienes lo han visto bien describen el cuerpo de la estación espacial como de un blanco brillante, mientras que los paneles solares tienen un color rojo cobrizo.
En pocas palabras: si la ISS se mueve a través del cielo, ¡es prácticamente imposible pasarla por alto!
La Estación Espacial Internacional vista frente a la Vía Láctea desde Ratnapura, Sri Lanka, el 16 de abril de 2024. (Crédito de la imagen: Thilina Kaluthotage/NurPhoto vía Getty Images)
Muchas ventanas de oportunidad
Desde ahora hasta finales de mayo, los norteamericanos tendrán muchas oportunidades de ver la ISS pasar por sus hogares, principalmente debido a circunstancias estacionales. A medida que se acerca el solsticio de verano, el 20 de junio, las horas nocturnas se acortan y el tiempo que un satélite en órbita terrestre baja (como la ISS) puede permanecer iluminado por el sol puede extenderse hasta bien entrada la noche, una situación que nunca podrá alcanzar en otras horas del día. el año.
Dado que la ISS gira alrededor de la Tierra cada 90 minutos en promedio, esto significa que es posible verla no solo en una sola pasada, sino en varias pasadas consecutivas.
En la mayoría de las ubicaciones, hay dos tipos de pases visibles. En un caso, la ISS aparece primero hacia la parte suroeste del cielo y luego se mueve hacia el noreste. Pero en otras ocasiones es posible observar un segundo tipo de paso, con la ISS apareciendo inicialmente hacia la parte noroeste del cielo y desplazándose hacia el sureste.
¡En los casos más extremos, es posible que puedas alcanzar la ISS hasta cuatro o más veces en un solo día!
Caso en cuestión: desde Nueva York, el viernes 10 de mayo, la ISS tardará aproximadamente 3,5 minutos en volar sobre el horizonte norte-noreste de norte-noroeste a noreste a partir de las 2:08 a.m.EDT. Un paso ligeramente más alto, que tomará una trayectoria de noroeste a este-sureste y durará casi 5 minutos, comenzará a las 3:44 a. m. Más tarde, a las 10:01 p. m., comenzará un paso significativamente más alto, más alto, más brillante y más largo en el Oeste. suroeste y terminará casi 7 minutos más tarde en el noreste. En el camino, la ISS ascenderá dos tercios del camino desde el horizonte norte-noroeste hasta el punto directamente encima.
Más tarde en la noche, la ISS realizará un paso mucho más bajo y tardará 2 minutos en moverse de oeste-noroeste a norte-noroeste a partir de las 11:39 p.m. La ISS desaparecerá rápidamente cuando entre en la sombra de la Tierra.
Un pase a la Estación Espacial Internacional la tarde del 26 de enero de 2019. (Crédito de la imagen: Alan Dyer/VWPics/Universal Images Group vía Getty Images)
¿Dónde y cuándo deberías mirar?
Entonces, ¿cómo es el horario de visualización en tu ciudad natal? Puede averiguarlo fácilmente visitando uno de los tres sitios web populares:
Localizar la estacion – Este sitio le dirá cuándo y dónde observar la ISS. Todo lo que tienes que hacer es ingresar tu ciudad o pueblo y luego hacer clic en el punto del mapa para obtener todos los detalles. Incluso puede registrarse para recibir alertas por correo electrónico o mensaje de texto cuando la estación espacial sobrevuele.
Los cielos arriba de Chris Peat – Este sitio no sólo le proporcionará información de observación de la ISS, sino también de Tianhe-1. Primero debe registrarse, luego puede ingresar su ubicación para generar un horario de visualización.
Seguimiento satelital en vivo y en tiempo real – Al igual que Heavens Above, puede obtener información de observación de la ISS y Tianhe-1. Una vez que haya iniciado sesión, este sitio proporcionará automáticamente detalles basados en su dirección IP, o puede establecer una ubicación «personalizada».
Las previsiones calculadas con unos días de antelación suelen ser precisas en cuestión de minutos. Sin embargo, pueden cambiar debido a la lenta decadencia de la órbita de la estación espacial y a los aumentos periódicos a mayores altitudes. Busque actualizaciones con frecuencia.
