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Horoscopo

El análisis de neutrinos de IceCube identifica una posible fuente galáctica de rayos cósmicos

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Agrandar / Representación artística de una fuente de neutrinos cósmicos que brilla sobre el observatorio IceCube en el Polo Sur. Debajo del hielo hay fotodetectores que captan señales de neutrinos.

Cubo de hielo/NSF

Desde que el físico francés Pierre Auger propuso en 1939 este rayos cósmicos debe transportar cantidades increíbles de energía, los científicos se han preguntado qué podría producir estos poderosos cúmulos de protones y neutrones que llueven sobre la atmósfera de la Tierra. Una forma posible de identificar tales fuentes es rastrear los caminos tomados por los neutrinos cósmicos de alta energía en su camino hacia la Tierra, ya que son creados por los rayos cósmicos que chocan con la materia o la radiación, produciendo partículas que luego se descomponen en neutrinos y rayos gamma.

científicos con la Cubo de hielo el Observatorio de Neutrinos del Polo Sur ha analizado una década de tales detecciones de neutrinos y encontró evidencia de que una galaxia activa llamada Más desordenado 77 (también conocido como Squid Galaxy) es un fuerte candidato para un emisor de neutrinos de alta energía, según un nuevo papel publicado en la revista Science. Lleva a los astrofísicos un paso más cerca de resolver el misterio del origen de los rayos cósmicos de alta energía.

«Esta observación marca el comienzo de poder realmente hacer astronomía de neutrinos», dijo la becaria de IceCube Janet Conrad del MIT. dice APS Física. «Hemos luchado durante tanto tiempo para ver fuentes potenciales de neutrinos cósmicos de muy alta importancia y ahora hemos visto uno. Hemos roto una barrera».

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Como ya hemos informado, neutrinos viajar cerca de la velocidad de la luz. El poema de John Updike de 1959, «hiel cósmica«rinde homenaje a las dos características más definitorias de los neutrinos: no tienen carga, y durante décadas los físicos creyeron que no tenían masa (en realidad tienen muy poca masa). Los neutrinos son la partícula subatómica más abundante en el universo, pero muy rara vez interactuar con cualquier tipo de materia. Millones de estas diminutas partículas nos bombardean constantemente cada segundo, pero pasan a través de nosotros sin que nos demos cuenta, razón por la cual Isaac Asimov las llamó «partículas fantasma».

Cuando un neutrino interactúa con moléculas en el hielo transparente de la Antártida, produce partículas secundarias que dejan un rastro de luz azul al pasar por el detector IceCube.
Agrandar / Cuando un neutrino interactúa con moléculas en el hielo transparente de la Antártida, produce partículas secundarias que dejan un rastro de luz azul al pasar por el detector IceCube.

Nicolle R. Fuller, IceCube/NSF

Esta baja tasa de interacción hace que los neutrinos extremadamente difícil de detectar, pero debido a que son tan livianos, pueden escapar sin obstáculos (y, por lo tanto, en gran medida sin verse afectados) de las colisiones con otras partículas de materia. Esto significa que pueden proporcionar pistas valiosas a los astrónomos sobre sistemas distantes, además de lo que se puede aprender con telescopios en todo el espectro electromagnético, así como ondas gravitacionales. En conjunto, estas diferentes fuentes de información se han denominado astronomía «multi-mensajero».

La mayoría de los cazadores de neutrinos entierran sus experimentos bajo tierra, lo mejor para cancelar la interferencia ruidosa de otras fuentes. En el caso de IceCube, la colaboración incluye conjuntos de sensores ópticos del tamaño de una pelota de baloncesto enterrados en las profundidades del hielo antártico. En las raras ocasiones en que un neutrino que pasa interactúa con el núcleo de un átomo en el hielo, la colisión produce partículas cargadas que emiten fotones UV y azules. Estos son recogidos por los sensores.

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Por lo tanto, IceCube está en una buena posición para ayudar a los científicos a avanzar en su conocimiento del origen de los rayos cósmicos de alta energía. Como Natalie Wolchover con convicción explicó a Quanta en 2021:

Un rayo cósmico es solo un núcleo atómico, un protón o un grupo de protones y neutrones. Sin embargo, los raros rayos cósmicos conocidos como rayos cósmicos de “muy alta energía” tienen tanta energía como pelotas de tenis servidas por profesionales. Son millones de veces más energéticos que los protones que se precipitan por el túnel circular del Gran Colisionador de Hadrones en Europa al 99,9999991 % de la velocidad de la luz. De hecho, el rayo cósmico más energético jamás detectado, denominado «partícula de Dios mío», golpeó el cielo en 1991 a algo así como el 99,999999999999999999999951 por ciento de la velocidad de la luz, dándole aproximadamente la energía de una bola de boliche que se deja caer desde altura del hombro en un dedo del pie.

Pero, ¿de dónde vienen estos poderosos rayos cósmicos? Una fuerte posibilidad es núcleos galácticos activos (AGNs), que se encuentran en el centro de algunas galaxias. Su energía proviene de los agujeros negros supermasivos del centro de la galaxia y/o de la rotación del agujero negro.

Experiencia en periódicos nacionales y periódicos medianos, prensa local, periódicos estudiantiles, revistas especializadas, sitios web y blogs.

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Horoscopo

La Vía Láctea es demasiado grande para su «muro cosmológico»

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Una galaxia análoga solitaria de la Vía Láctea, demasiado masiva para su pared. La imagen de fondo muestra la distribución de materia oscura (verde y azul) y galaxias (aquí vistas como pequeños puntos amarillos) en una fina porción del volumen cúbico en el que esperamos encontrar una de estas raras galaxias masivas. Crédito: Imágenes: Miguel A. Aragon-Calvo, Datos de simulación: Proyecto Illustris TNG (CC BY 4.0)

La Vía Láctea resulta ser más única de lo que pensábamos

Es el[{» attribute=»»>Milky Way special, or, at least, is it in a special place in the Universe? An international team of astronomers has found that the answer to that question is yes, in a way not previously appreciated. A new study shows that the Milky Way is too big for its “cosmological wall,” something yet to be seen in other galaxies. The new research is published in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

A cosmological wall is a flattened arrangement of galaxies found surrounding other galaxies, characterized by particularly empty regions called ‘voids’ on either side of it. These voids seem to squash the galaxies together into a pancake-like shape to make the flattened arrangement. This wall environment, in this case, called the Local Sheet, influences how The Milky Way and nearby galaxies rotate around their axes, in a more organized way than if we were in a random place in the Universe, without a wall.

Typically, galaxies tend to be significantly smaller than this so-called wall. The Milky Way is found to be surprisingly massive in comparison to its cosmological wall, a rare cosmic occurrence.

Milky Way Analog Wall of Galaxies

A Milky Way Analogue sitting at the center of a flat wall of smaller galaxies (grey spheres). The blue circles indicate distance from the Milky Way Analogue in 1 Mpc intervals. The background image shows the distribution of dark matter (green and blue) and galaxies (here seen as tiny yellow dots) in a thin slice of the cubic volume in which we expect to find one of such rare massive galaxies. Credit: Images: Miguel A. Aragon-Calvo, Simulation Data: Illustris TNG project (CC BY 4.0)

The new findings are based on a state-of-the-art computer simulation, part of the IllustrisTNG project. The team simulated a volume of the Universe nearly a billion light-years across that contains millions of galaxies. Only a handful – about a millionth of all the galaxies in the simulation – were as “special” as the Milky Way, i.e. both embedded in a cosmological wall like the Local Sheet, and as massive as our home galaxy.

According to the team, it may be necessary to take into account the special environment around the Milky Way when running simulations, to avoid a so-called “Copernican bias” in making scientific inference from the galaxies around us. This bias, describing the successive removal of our special status in the nearly 500 years since Copernicus demoted the Earth from being at the center of the cosmos, would come from assuming that we reside in a completely average place in the Universe. To simulate observations, astronomers sometimes assume that any point in a simulation such as IllustrisTNG is as good as any, but the team’s findings indicate that it may be important to use precise locations to make such measurements.

Local Sheet Surrounding Milky Way

The Local Sheet, a flat wall of galaxies surrounding the Milky Way (indicated by a spiral pattern). The blue circles indicate distance from the Milky Way in 1 Mpc intervals. Credit: Images: Miguel A. Aragon-Calvo, Simulation Data: Illustris TNG project

“So, the Milky Way is, in a way, special,” said research lead Miguel Aragón. “The Earth is very obviously special, the only home of life that we know. But it’s not the center of the Universe, or even the Solar System. And the Sun is just an ordinary star among billions in the Milky Way. Even our galaxy seemed to be just another spiral galaxy among billions of others in the observable Universe.”

“The Milky Way doesn’t have a particularly special mass, or type. There are lots of spiral galaxies that look roughly like it,” Joe Silk, another of the researchers, said. “But it is rare if you take into account its surroundings. If you could see the nearest dozen or so large galaxies easily in the sky, you would see that they all nearly lie on a ring, embedded in the Local Sheet. That’s a little bit special in itself. What we newly found is that other walls of galaxies in the Universe like the Local Sheet very seldom seem to have a galaxy inside them that’s as massive as the Milky Way.”

Local Sheet Milky Way Analogs

A Local Sheet Analogue in the Illustris TNG300 simulation, a flat wall of galaxies surrounding a Milky Way Analogue galaxy (large sphere at the center). The blue circles indicate distance from the central galaxy in 1 Mpc intervals. Credit: Images: Miguel A. Aragon-Calvo, Simulation Data: Illustris TNG project

“You might have to travel a half a billion light years from the Milky Way, past many, many galaxies, to find another cosmological wall with a galaxy like ours,” Aragón said. He adds, “That’s a couple of hundred times farther away than the nearest large galaxy around us, Andromeda.”

“You do have to be careful, though, choosing properties that qualify as ‘special,’” Dr. Mark Neyrinck, another member of the team, said. “If we added a ridiculously restrictive condition on a galaxy, such as that it must contain the paper we wrote about this, we would certainly be the only galaxy in the observable Universe like that. But we think this ‘too big for its wall’ property is physically meaningful and observationally relevant enough to call out as really being special.”

Reference: “The unusual Milky Way-local sheet system: implications for spin strength and alignment” by M A Aragon-Calvo, Joseph Silk and Mark Neyrinck, 23 December 2022, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093/mnrasl/slac161

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Horoscopo

Hay una ‘ciudad perdida’ en el fondo del océano, y no se parece a nada que hayamos visto: ScienceAlert

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Cerca de la cima de una montaña submarina al oeste de la Cordillera del Atlántico Medio, un paisaje irregular de torres se eleva desde la oscuridad.

Sus paredes y columnas de carbonato cremoso parecen de un azul fantasmal a la luz de un vehículo a control remoto enviado a explorar.

Varían en altura de pequeñas pilas del tamaño de hongos venenosos forman un gran monolito de 60 metros (casi 200 pies) de altura. Es la ciudad perdida.

Un vehículo a control remoto ilumina las agujas de la ciudad perdida. (D. Kelley/UW/URI-IAO/NOAA).

Descubierto por científicos en 2000, más de 700 metros (2,300 pies) debajo de la superficie, El campo hidrotermal de Ciudad Perdida es el entorno de ventilación más longevo que se conoce en el océano. Nunca se ha encontrado nada igual.

Durante al menos 120.000 años y posiblemente más, el manto ascendente en esta parte del mundo ha reaccionado con el agua de mar para empujar hidrógeno, metano y otros gases disueltos al océano.

En las grietas y hendiduras de los respiraderos del campo, los hidrocarburos alimentan nuevas comunidades microbianas incluso sin la presencia de oxígeno.

Bacterias en columna de calcita.
Hebras de bacterias que viven en un respiradero de calcita en la Ciudad Perdida. (Universidad de Washington/CC POR 3.0).

Chimeneas que escupen gases hasta 40°C (104°F) son el hogar de una gran cantidad de caracoles y mariscos. Los animales más grandes, como cangrejos, camarones, erizos de mar y anguilas, son raros, pero aún están presentes.

A pesar de la naturaleza extrema del medio ambiente, parece estar lleno de vida, y los investigadores creen que merece nuestra atención y protección.

Si bien es probable que existan otros respiraderos hidrotermales como este en otros lugares de los océanos del mundo, es el único que los vehículos operados a distancia han podido encontrar hasta ahora.

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Los hidrocarburos producidos por los respiraderos de Ciudad Perdida no se formaron a partir del dióxido de carbono atmosférico o la luz solar, sino a través de reacciones químicas en el lecho marino profundo.

Debido a que los hidrocarburos son los componentes básicos de la vida, deja abierta la posibilidad de que la vida se haya originado en un hábitat como este. Y no solo en nuestro propio planeta.

«Es un ejemplo de un tipo de ecosistema que podría estar activo en Encelado o Europa en este momento», dijo el microbiólogo William Brazelton. Relata el smithsonian en 2018, refiriéndose a las lunas de Saturno y Júpiter.

«Y tal vez marzo en el pasado.»

A diferencia de los respiraderos volcánicos submarinos llamados fumadores negrosque también fueron designados como el primer hábitat posible, el ecosistema de la Ciudad Perdida no depende del calor del magma.

Los negros humeantes producen principalmente minerales ricos en hierro y azufre, mientras que las chimeneas de la ciudad perdida producen hasta 100 veces más hidrógeno y metano.

Los respiraderos de calcita de Lost City también son mucho, mucho más grandes que los humos negros, lo que sugiere que han estado activos por más tiempo.

Gran Ventilación de la Ciudad Perdida
Chimenea de nueve metros de altura en la Ciudad Perdida. (Universidad de Washington/Instituto de Oceanografía Woods Hole).

El más alto de los monolitos se llama Poseidón, en honor al dios griego del mar, y mide más de 60 metros de altura.

Justo al noreste de la torre, mientras tanto, hay un acantilado con breves estallidos de actividad. Investigadores de la Universidad de Washington describir los respiraderos aquí como ‘llorar’ con fluido para producir ‘racimos de crecimientos de carbonato delicados y de múltiples puntas que se extienden hacia afuera como los dedos de las manos hacia arriba’.

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Desafortunadamente, los científicos no son los únicos atraídos por este terreno inusual.

En 2018 se anunció que Polonia había ganó los derechos para explotar las profundidades del mar alrededor de La Ciudad Perdida. Si bien no hay recursos valiosos para extraer del propio campo de calor, la destrucción de los alrededores de la ciudad podría tener consecuencias no deseadas.

Cualquier columna o liberación, provocada por la minería, podría extenderse fácilmente sobre este notable hábitat, advierten los científicos.

Por lo tanto, algunos expertos son llamando por la Ciudad Perdida en la Lista del Patrimonio Mundial, para proteger la maravilla natural antes de que sea demasiado tarde.

Durante decenas de miles de años, la ciudad perdida se ha mantenido como testimonio de la fuerza perdurable de la vida.

Sería como si lo estropeáramos.

Una versión anterior de este artículo se publicó en agosto de 2022.

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Horoscopo

AAC Clyde Space formará parte del primer satélite GEO Space Situational Awareness (SSA) de Europa – SatNews

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Un consorcio que incluye AAC Espacio de Clydeafiliado, AAC Hiperiónfue seleccionado por Fondo Europeo de Defensa desarrollar un satélite <100 kg para ser colocado en GEO para conciencia situacional espacial (CULO).

El satélite, llamado náucratesno debe ser rastreable desde un radar terrestre, telescopio óptico o radiotelescopio y se espera que sea el primer satélite GEO europeo para SSA en GEO.

Con su experiencia en determinación de actitud y sistemas de control, AAC Hyperion suministrará los componentes del prototipo. Como socio del consorcio, AAC Hyperion también participará en el diseño del bus satelital, su prototipo, así como en la integración y las pruebas. Este proyecto se beneficia de una financiación del Fondo Europeo de Defensa (EDF) de 0,7 millones de euros acuerdo de subvención 101102517 – NAUCRATES – EDF-2021-OPEN-D. Se espera que el satélite se entregue en 2026.

Europa, con su flota de satélites GEO militares y comerciales, necesita cada vez más capacidades independientes de control y vigilancia del espacio. El satélite Naucrates desempeñará un papel clave en la capacidad de Europa para realizar SSA.

El satélite se posicionará en una órbita estable fuera del cinturón GEO para no perturbar a otros satélites o transmisiones, con la capacidad de acercarse a otros objetos GEO para tomar imágenes con resolución centimétrica. Contará con un telescopio óptico que utiliza infrarrojos especiales para la transmisión de imágenes a fin de minimizar la posibilidad de espionaje.

Los satélites en GEO permanecen exactamente sobre el ecuador a aprox. 36.000 kilómetros, sin cambiar su posición relativa a una ubicación en la Tierra. El satélite Naucrates será lanzado directamente a GEO por un Ariadna 6 y podría permanecer en órbita de 3 a 5 años.

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«Estamos orgullosos de ser parte de este proyecto de vanguardia, que impulsará aún más las capacidades de los satélites pequeños y contribuirá a un entorno orbital más seguro.«, dijo el director ejecutivo de AAC, Clyde Space, luis gomes.

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