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Investigadores de Cambridge descubren una nueva forma de medir la energía oscura

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Investigadores de Cambridge descubren una nueva forma de medir la energía oscura

Los investigadores han descubierto un método para detectar y medir potencialmente la energía oscura examinando el movimiento entre la Vía Láctea y las galaxias de Andrómeda. Esta técnica, todavía incipiente, permite estimar el valor superior de la constante cosmológica, un modelo sencillo de energía oscura, cinco veces superior a los valores determinados en el universo primitivo.

Investigadores de la Universidad de Cambridge han descubierto una nueva forma de medir la energía oscura (la misteriosa fuerza que constituye más de dos tercios del universo y es responsable de su acelerada expansión) en nuestro propio patio cósmico.

Los investigadores han descubierto que puede ser posible detectar y medir la energía oscura estudiando Andrómeda, nuestro vecino galáctico que se encuentra en curso de colisión en cámara lenta con el Sol. vía Láctea.

Desde su primera identificación a finales de la década de 1990, los científicos han utilizado galaxias muy distantes para estudiar la energía oscura, pero aún no la han detectado directamente. Sin embargo, los investigadores de Cambridge descubrieron que al estudiar cómo Andrómeda y la Vía Láctea se aproximan entre sí dada su masa colectiva, podrían establecer un límite superior al valor de la constante cosmológica, que es el modelo más simple de energía oscura. El límite superior que encontraron es cinco veces mayor que el valor de la constante cosmológica que podría detectarse en el universo temprano.

Aunque la técnica aún se encuentra en sus primeras etapas, los investigadores dicen que podría ser posible detectar energía oscura estudiando nuestro propio vecindario cósmico. Los resultados se reportan en EL Cartas de revistas astrofísicas.

Todo lo que podemos ver en nuestro mundo y en el cielo –desde pequeños insectos hasta enormes galaxias– constituye sólo el cinco por ciento del universo observable. El resto es oscuridad: los científicos estiman que alrededor del 27 por ciento del universo está compuesto de materia oscura, que mantiene unidos los objetos, mientras que el 68 por ciento está compuesto de energía oscura, que separa los objetos.

«La energía oscura es un nombre general para una familia de modelos que se podrían agregar a la teoría de la gravedad de Einstein», dijo el primer autor, el Dr. David Benisty, del Departamento de Matemáticas Aplicadas y Física Teórica. «La versión más simple de esto se conoce como constante cosmológica: una densidad de energía constante que mantiene a las galaxias separadas entre sí».

Einstein añadió temporalmente la constante cosmológica a su teoría de la relatividad general. Desde los años 1930 hasta los años 1990, la constante cosmológica se fijó en cero, hasta que se descubrió que una fuerza desconocida –la energía oscura– estaba acelerando la expansión del universo. Sin embargo, existen al menos dos grandes problemas con la energía oscura: no sabemos exactamente qué es y no la hemos detectado directamente.

Desde su primera identificación, los astrónomos han desarrollado varios métodos para detectar la energía oscura, la mayoría de los cuales implica estudiar objetos en el universo temprano y medir qué tan rápido se alejan de nosotros. No es fácil analizar los efectos de la energía oscura de hace miles de millones de años: dado que es una fuerza débil entre galaxias, la energía oscura es fácilmente superada por fuerzas mucho más fuertes dentro de las galaxias.

Sin embargo, hay una región del universo que es sorprendentemente sensible a la energía oscura: está en nuestro propio patio cósmico. La galaxia de Andrómeda es la más cercana a nuestra Vía Láctea y las dos galaxias están en curso de colisión. A medida que se acerquen, las dos galaxias comenzarán a orbitar entre sí, muy lentamente. Una sola órbita tardará 20 mil millones de años. Sin embargo, debido a fuerzas gravitacionales masivas, mucho antes de que se complete una sola órbita, dentro de unos cinco mil millones de años, las dos galaxias comenzarán a fusionarse y a caer una en la otra.

«Andrómeda es la única galaxia que no huye de nosotros, por lo que al estudiar su masa y movimiento podremos determinar la constante cosmológica y la energía oscura», dijo Benisty, quien también es investigador asociado en la Facultad de Ciencias de Queens.

Utilizando una serie de simulaciones basadas en las mejores estimaciones disponibles de las masas de las dos galaxias, Benisty y sus coautores (la profesora Anne Davis de DAMTP y el profesor Wyn Evans del Instituto de Astronomía) han descubierto que la energía oscura afecta la forma en que Andrómeda y la Vía Láctea orbitan entre sí.

«La energía oscura afecta a cada par de galaxias: la gravedad quiere unir las galaxias, mientras que la energía oscura las separa», dijo Benisty. “En nuestro modelo, si cambiamos el valor de la constante cosmológica, podemos ver cómo esto cambia la órbita de las dos galaxias. Basándonos en su masa, podemos establecer un límite superior a la constante cosmológica, que es aproximadamente cinco veces mayor de lo que podemos medir en el resto del universo.

Los investigadores afirman que, si bien esta técnica podría resultar extremadamente útil, todavía no puede detectar directamente la energía oscura. Los datos del Telescopio James Webb (JWST) proporcionarán mediciones mucho más precisas de la masa y el movimiento de Andrómeda, lo que podría ayudar a reducir los límites superiores de la constante cosmológica.

Además, al estudiar otros pares de galaxias, podría ser posible perfeccionar aún más la técnica y determinar cómo la energía oscura afecta a nuestro universo. «La energía oscura es uno de los mayores enigmas de la cosmología», dijo Benisty. «Sus efectos pueden variar según la distancia y el tiempo, pero esperamos que esta técnica pueda ayudar a desentrañar el misterio».

Referencia: “Restringir la energía oscura desde la dinámica del grupo local” por David Benisty, Anne-Christine Davis y N. Wyn Evans, 8 de agosto de 2023, Cartas de la revista astrofísica..
DOI: 10.3847/2041-8213/ace90b

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SpaceX lanza 23 satélites Starlink en el vuelo Falcon 9 desde Cabo Cañaveral – Spaceflight Now

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SpaceX lanza 23 satélites Starlink en el vuelo Falcon 9 desde Cabo Cañaveral – Spaceflight Now
Un cohete Falcon 9 despega del Complejo de Lanzamiento Espacial 40 en la Estación Espacial de Cabo Cañaveral, transportando 23 satélites Starlink a la órbita terrestre baja el 28 de abril de 2024. Imagen: Adam Bernstein/Spaceflight Now

Tras el histórico lanzamiento de dos satélites Galileo por parte de la Comisión Europea, SpaceX ha lanzado otro lote de sus propios satélites de Internet de alta velocidad Starlink. El lanzamiento del Falcon 9 el domingo por la noche marcó el 29º lanzamiento dedicado de satélites Starlink en 2024.

El despegue de la misión Starlink 6-54 desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 40 (SLC-40) en la Estación Espacial de Cabo Cañaveral (CCSFS) tuvo lugar a las 6:08 p.m.EDT (2208 UTC).

El propulsor de primera etapa Falcon 9 que respalda esta misión, número de cola B1076 en la flota de SpaceX, se lanzó por decimotercera vez. Anteriormente apoyó los lanzamientos de Ovzon 3, Intelsat IS-40e, el vuelo número 26 de Servicios de Reabastecimiento Comercial (CRS-26) de SpaceX y seis misiones Starlink.

Poco más de ocho minutos después del despegue, B1076 aterrizó en el dron SpaceX, “Simplemente lea las instrucciones”. Este fue el aterrizaje número 80 del JRTI y el aterrizaje de refuerzo número 301 hasta la fecha.

En una publicación en las redes sociales, Kiko Dontchev, vicepresidente de lanzamiento de SpaceX, señaló que el equipo completó una rotación de cinco horas desde JRTI a Puerto Cañaveral entre la llegada y la salida del dron para apoyar la misión Starlink 6-54.

Los 23 satélites Starlink se suman a los 5.874 actualmente en órbita, según cifras compiladas el 24 de abril por el astrónomo y experto en seguimiento orbital Jonathan McDowell. Antes de este lanzamiento, se lanzaron 633 satélites Starlink en 2024.

El miércoles, SpaceX anunció que los Estados Federados de Micronesia, un país insular en el Océano Pacífico al este de Australia, fue el último país en agregarse a la lista de países donde el servicio Starlink está disponible.

Salida del dragón

El lanzamiento de Starlink 6-54 se produce apenas unas horas después de que SpaceX Cargo Dragon se separara de la Estación Espacial Internacional para comenzar su viaje de aproximadamente 36 horas para aterrizar frente a la costa de Florida. El desacoplamiento tuvo lugar a la 1:10 p. m. EDT (5:10 p. m. UTC).

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El aterrizaje del martes por la mañana concluirá la misión CRS-30. Estuvo acoplado a la ISS durante más de 30 días y regresará con más de 4.000 libros de experimentos científicos.

La operación es también otro paso importante hacia el lanzamiento de la primera misión tripulada de Boeing al puesto orbital utilizando su nave espacial Starliner.

Antes de que pueda realizarse ese lanzamiento, SpaceX debe mover su nave espacial Crew Dragon Endeavour desde el puerto orientado hacia adelante al puerto orientado hacia el espacio del módulo Harmony. Esta maniobra debería tener lugar el 2 de mayo.

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Descubrimiento sin precedentes en meteoritos desafía los modelos astrofísicos

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Descubrimiento sin precedentes en meteoritos desafía los modelos astrofísicos

Los investigadores han descubierto una rara partícula de polvo en un meteorito, formada por una estrella distinta de nuestro sol. Utilizando tomografía avanzada con sonda atómica, analizaron la proporción única de isótopos de magnesio de la partícula, revelando su origen a partir de un tipo recientemente identificado de supernova que quema hidrógeno. Este avance proporciona una mejor comprensión de los eventos cósmicos y la formación de estrellas. Crédito: SciTechDaily.com

Los científicos han descubierto una partícula de meteorito con una proporción de isótopos de magnesio sin precedentes, lo que apunta a su origen en una supernova que quema hidrógeno.

La investigación ha descubierto una rara partícula de polvo atrapada en un antiguo meteorito extraterrestre formado por una estrella distinta a nuestro sol.

El descubrimiento fue realizado por la autora principal, la Dra. Nicole Nevill y sus colegas durante sus estudios de doctorado en la Universidad de Curtin, quienes actualmente trabajan en el Instituto de Ciencias Lunares y Planetarias en colaboración con NASAen el Centro Espacial Johnson.

Meteoritos y granos presolares

Los meteoritos están formados principalmente por materiales formados en nuestro sistema solar y también pueden contener pequeñas partículas de estrellas nacidas mucho antes que nuestro sol.

Las pistas de que estas partículas, llamadas granos presolares, son reliquias de otras estrellas, se descubren analizando los diferentes tipos de elementos que contienen.

Técnicas analíticas innovadoras

El Dr. Nevill utilizó una técnica llamada átomo Sonda tomográfica para analizar la partícula y reconstruir la química a escala atómica, accediendo a la información escondida en su interior.

«Estas partículas son como cápsulas del tiempo celestes y proporcionan una instantánea de la vida de su estrella madre», dijo el Dr. Nevill.

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“Los materiales creados en nuestro sistema solar tienen proporciones de isótopos predecibles: variantes de elementos con diferente número de neutrones. La partícula que analizamos tiene una proporción de isótopos de magnesio distinta de cualquier otra cosa en nuestro sistema solar.

“Los resultados fueron literalmente fuera de este mundo. La proporción de isótopos de magnesio más extrema, de estudios anteriores de granos presolares, fue de alrededor de 1.200. El grano en nuestro estudio tiene un valor de 3.025, que es el valor más alto jamás descubierto.

«Esta proporción de isótopos excepcionalmente alta sólo puede explicarse por la formación de un tipo de estrella recientemente descubierta: una supernova que quema hidrógeno».

Avances en astrofísica

El coautor, el Dr. David Saxey, del Centro John de Laeter en Curtin, dijo que la investigación innova la forma en que entendemos el universo, ampliando los límites de las técnicas analíticas y los modelos astrofísicos.

«La sonda atómica nos proporcionó un gran nivel de detalle al que no habíamos podido acceder en estudios anteriores», afirmó el Dr. Saxey.

“La supernova que quema hidrógeno es un tipo de estrella que se descubrió recientemente, casi al mismo tiempo que estábamos analizando la pequeña partícula de polvo. El uso de la sonda atómica en este estudio proporciona un nuevo nivel de detalle que nos ayuda a comprender cómo se formaron estas estrellas.

Vinculando los resultados de laboratorio con los fenómenos cósmicos

El coautor, el profesor Phil Bland de la Escuela de Ciencias Planetarias y de la Tierra de Curtin, dijo que los nuevos descubrimientos del estudio de partículas raras en meteoritos nos permiten comprender mejor los eventos cósmicos más allá de nuestro sistema solar.

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«Es simplemente asombroso poder relacionar mediciones a escala atómica en el laboratorio con un tipo de estrella recientemente descubierta».

La investigación titulada “Elemento a escala atómica y estudio isotópico de 25Polvo estelar rico en magnesio procedente de una supernova que quema hidrógeno » fue publicado en el Revista de astrofísica.

Referencia: “Elemento a escala atómica y estudio isotópico de 25Mg-rich Stardust from an H-burning Supernova” por ND Nevill, PA Bland, DW Saxey, WDA Rickard, P. Guagliardo, NE Timms, LV Forman, L. Daly y SM Reddy, 28 de marzo de 2024, La revista de astrofísica.
DOI: 10.3847/1538-4357/ad2996

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Una nueva era: comienza la campaña de lanzamiento del Ariane 6

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Una nueva era: comienza la campaña de lanzamiento del Ariane 6

El 5 de julio de 2023, el lanzador Ariane 5 realizó su último vuelo, poniendo así fin a los 27 años de carrera del que fue el primer cohete pesado de Europa. Casi diez meses después, Arianespace vuelve a la plataforma de lanzamiento con su nuevo caballo de batalla avanzado para el transporte pesado: el Ariane 6.

Por primera vez, el núcleo central y los propulsores del Ariane 6 fueron entregados a la plataforma de lanzamiento ELA-4 en Kourou, Guayana Francesa, marcando oficialmente el inicio de la campaña de lanzamiento inaugural.

El miércoles 24 de abril, el núcleo central del cohete, compuesto por el propulsor principal y la etapa superior, fue transportado 800 metros desde el edificio de montaje del lanzador hasta la plataforma ELA-4, donde fue instalado sobre la mesa de lanzamiento mediante una grúa. y con la asistencia de vehículos de guiado automático (AGV).

Durante los dos días siguientes, Arianespace trabajó para entregar los dos propulsores de cohetes de estado sólido P120C del vehículo a la plataforma y luego montarlos en la mesa de lanzamiento a cada lado del núcleo central. Esta es la configuración del Ariane 62 que realizará la primera misión del vehículo.

El primer cohete propulsor sólido Ariane 6 se transporta al sitio de lanzamiento ELA-4 para su integración. (Crédito: ESA/ArianeGroup/CNES)

Al igual que su predecesor, el Ariane 6 tiene un diseño de dos etapas, propulsado por motores que queman hidrógeno líquido y oxígeno líquido. La primera etapa está equipada con un motor Vulcain 2.1, una versión mejorada del motor Vulcain 2 que volaba en el Ariane 5. La segunda etapa, por su parte, está equipada con un motor Vinci de nuevo diseño, capaz de producir 180 kN de empuje en una aspiradora.

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Ariane 6 está configurado para volar con un solo par o dos pares de propulsores de cohetes sólidos P120C, que producen un porcentaje importante del empuje total en el despegue. Cada propulsor contiene 142 toneladas de propulsor sólido y puede generar hasta 4.650 kN de empuje.

La capacidad de carga del Ariane 6 varía según la configuración de vuelo utilizada. La versión Ariane 62 que utiliza dos propulsores es capaz de transportar hasta 10.350 kg a la órbita terrestre baja (LEO) y 4.500 kg a la órbita de transferencia geoestacionaria (GTO), mientras que la variante Ariane 64 con cuatro propulsores puede colocar hasta 21.500 kg en órbita baja. Órbita terrestre (LEO). y 11.500 kg en GTO.

«El lanzamiento del Ariane 6 y la restauración del acceso de Europa al espacio son una prioridad absoluta para la ESA a la hora de reanudar los lanzamientos regulares de cohetes desde el puerto espacial europeo», afirmó el director general de la ESA, Josef Aschbacher. “Juntar las etapas del cohete en la plataforma de lanzamiento marca el inicio de una campaña de lanzamiento y muestra que ya casi llegamos; Pronto veremos esta belleza elevarse hacia el cielo.

El siguiente paso en la campaña inicial del Ariane 6 es acoplar los propulsores P120C al núcleo central, actuando como mecanismo de soporte para la pila de lanzamiento. Una vez ensamblados, los equipos realizarán las conexiones mecánicas y eléctricas necesarias.

Luego, para completar el primer Ariane 6, sólo quedará instalar el carenado con las cargas útiles encapsuladas en su interior. Esto tendrá lugar unas semanas antes de la fecha de lanzamiento prevista.

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Estas operaciones de integración de vehículos se llevaron a cabo bajo la jurisdicción primaria de la ESA, con el apoyo de ArianeGroup y la agencia espacial francesa CNES.

«Ver el nuevo lanzador europeo en la plataforma de lanzamiento marca la finalización de años de trabajo en las oficinas de diseño y plantas de producción de ArianeGroup y de todos nuestros socios industriales en Europa», dijo Martin Sion, director ejecutivo de ArianeGroup. “Este evento marca también el inicio de una nueva etapa de la campaña de primeros vuelos, con todos los desafíos y complejidades que esto conlleva. Los miembros de nuestro Space Team Europe están poniendo todo su conocimiento y experiencia para que este primer vuelo sea un completo éxito.

El primer núcleo central de Ariane 6 está a punto de ser integrado. (Crédito: ESA/ArianeGroup/CNES)

Ariane 6 está diseñado para poder lanzar varias configuraciones de misión. Estas podrían variar desde misiones LEO que involucran constelaciones de satélites hasta misiones Galileo de lanzamiento dual en órbita terrestre media (MEO), lanzamiento único y lanzamiento dual de satélites geosincrónicos/geoestacionarios.

Para su primer lanzamiento, Ariane 6 intentará entregar un conjunto de pequeñas cargas útiles y experimentos a LEO para clientes como la ESA, la NASA, universidades europeas y varias empresas comerciales.

Algunas cargas útiles constan de CubeSats, mientras que otras permanecerán unidas a la etapa superior para documentar la misión. Dos cargas útiles regresarán a la Tierra en forma de cápsulas de reentrada, diseñadas para probar nuevos materiales.

Arianespace y la ESA apuntan actualmente a una ventana entre el 15 de junio y el 31 de julio de 2024 para el primer vuelo de Ariane 6.

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“El programa Ariane 6 entra ahora en su recta final antes del vuelo inaugural desde el Puerto Espacial Europeo en la Guayana Francesa. La soberanía europea sobre el acceso al espacio vuelve a ser posible gracias al duro trabajo de los equipos de la ESA, ArianeGroup y CNES”, declaró Philippe Baptiste, director general del CNES. “Me gustaría agradecerles y enviarles mis mejores deseos para las etapas finales. ¡Vamos Ariane 6!

(Imagen principal: El primer núcleo central de Ariane 6 se encuentra dentro del edificio móvil del complejo de lanzamiento ELA-4 en Kourou en preparación para su lanzamiento inaugural. Crédito: ESA/ArianeGroup/CNES)

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