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Los científicos quieren usar la deformación del espacio-tiempo del sol para escuchar posibles señales de radio extraterrestres

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Los científicos quieren usar la deformación del espacio-tiempo del sol para escuchar posibles señales de radio extraterrestres

Un grupo de Penn State piensa que usar la gravedad de una estrella podría ayudar a las comunicaciones interestelares. (Crédito: Pixabay)

de einstein Teoría de la relatividad general establece que la atracción gravitatoria de objetos grandes como estrellas y agujeros negros hace que la luz se doble a medida que pasa. En el proceso, la luz se amplifica para un observador distante. Este lente gravitacional El efecto ocurre cuando el espacio distorsionado que rodea a un objeto se comporta como la lente de un telescopio, enfocando y magnificando la luz.

Pero, ¿puede usarse para comunicaciones interestelares?

Un equipo de estudiantes graduados de la Universidad de Penn State piensa. El grupo cree que usar la capacidad de una estrella para enfocar y amplificar señales podría mejorar las comunicaciones en la inmensidad del espacio. Las lentes gravitatorias actúan por igual sobre todos los tipos de radiación electromagnética, no solo sobre la luz visible, y esto incluye las ondas de radio que se usan para comunicarse.

«Los astrónomos han considerado aprovechar las lentes gravitacionales como una forma de construir esencialmente un telescopio gigante para observar planetas alrededor de otras estrellas», dijo Jason Wright, profesor de astronomía y astrofísica de Penn State y director del Centro de Inteligencia Extraterrestre de Penn State. “También se vio como una forma de que los humanos se comunicaran con nuestras propias sondas si alguna vez las enviábamos a otra estrella. Si una especie tecnológica alienígena usara nuestro sol como lente para los esfuerzos de comunicación interestelar, deberíamos poder detectar esas comunicaciones si miramos en el lugar correcto.

Los investigadores creen que cualquier esfuerzo de comunicación extraterrestre probablemente incluiría una red de sondas o relés, similar a las torres de telefonía celular en el espacio, ya que las comunicaciones a distancias interestelares enfrentarían una serie de dificultades relacionadas con el poder de transmisión y la fidelidad en áreas tan vastas. El tema de su investigación fue una de nuestras estrellas más cercanas, que debería ser el nodo más cercano en una red de comunicación.

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“Los seres humanos usan redes para comunicarse en todo el mundo todo el tiempo”, dijo Nick Tusay, un estudiante de posgrado del curso que ayudó a dirigir el proyecto. «Cuando usa un teléfono celular, las ondas electromagnéticas se transmiten a la torre celular más cercana, que se conecta a la siguiente torre, y así sucesivamente. Las señales de televisión, radio e Internet también aprovechan los sistemas de comunicación en red, que tienen muchas ventajas sobre los puntos a punto». -comunicaciones puntuales. En la escala interestelar, tiene sentido utilizar estrellas como lentes, y podemos deducir dónde deben ubicarse las sondas para utilizarlas.

Crédito: Universidad Estatal de Pensilvania

Durante este estudio, los investigadores observaron el cielo a más de 550 veces la distancia entre la Tierra y el sol frente a alfa centaurola estrella más cercana a nuestro sistema solar donde lo más probable es que se coloque una sonda para usar el sol como lente.

«Ha habido algunas investigaciones previas que usan longitudes de onda ópticas, pero elegimos usar longitudes de onda de radio porque la radio es una excelente manera de comunicar información en el espacio», dijo Macy Houston, estudiante de posgrado del curso que ayudó a liderar el proyecto. «Hemos incluido lo que se conoce como longitudes de onda de ‘abrevadero’, que a menudo son el foco de la investigación SETI (Búsqueda de inteligencia extraterrestre) porque serían una parte ideal del espectro de radio para comunicarse y podrían actuar como un abrevadero en La Tierra, donde se congregan muchas especies. Estas longitudes de onda generalmente están libres de otras ondas de radio de objetos cósmicos, por lo que es una parte limpia del espectro para comunicarse.

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Al observar estas longitudes de onda específicas, los investigadores también pudieron optimizar la cantidad de información que podían recopilar del cielo en un período de tiempo limitado. Pero no se encontraron extraterrestres durante su búsqueda de una noche. Los estudiantes no observaron señales en las longitudes de onda que estudiaron que pudieran provenir de fuentes extraterrestres en el área que observaron, lo que sugiere que las señales en estas longitudes de onda no se enviaban hacia la Tierra, al menos no durante el breve período de tiempo que estaban estudiando. .

Pero esta prueba de concepto sienta las bases para captar conversaciones de radio extraterrestres que pueden dirigirse a la Tierra para comunicarse con nosotros, así como señales enviadas entre sondas por la lente gravitacional del sol a Alpha Centauri.

Los estudiantes creen que expandir su investigación para incorporar más datos, observaciones enfocadas en otras estrellas cercanas u observaciones en diferentes frecuencias aún podría tener éxito. Uno de los miembros de la clase está revisando datos históricos para ver si antes Escucha revolucionaria los hallazgos indicaron cualquier región adicional que sería ideal para las sondas que utilizan lentes gravitacionales.

«La lente no es la más robusta en estas frecuencias, aunque todavía hay buenas razones por las que se podrían usar estas frecuencias», dijo Huston. «Pero creemos que la técnica es sólida y esperamos que los estudiantes del curso en los próximos años puedan profundizar nuestra investigación».

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

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Un astronauta toma una foto vergonzosa de los desechos espaciales a bordo de la ISS

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Un astronauta toma una foto vergonzosa de los desechos espaciales a bordo de la ISS

Los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) enfrentan muchos desafíos durante su estadía a bordo del laboratorio flotante, y uno de esos desafíos es garantizar que sus pertenencias no se pierdan en el vacío del espacio.

Desafortunadamente, eso es lo que experimentaron los astronautas Jasmin Moghbeli y Loral O'Hara el 2 de noviembre de 2023, cuando una bolsa de herramientas valorada en unos 100.000 dólares se les escapó de las garras durante una caminata espacial. La bolsa de herramientas ahora está siendo rastreada desde la superficie de la Tierra mientras orbita el planeta, como se puede ver en el siguiente video tomado en Añasco, Puerto Rico, el 11 de noviembre de 2023. En particular, la bolsa de herramientas parece cambiar de brillo, lo que sugiere que está dando vueltas mientras orbita el planeta.

Además, Crew-7 fue devuelto a la superficie de la Tierra por la cápsula Crew Dragon de SpaceX y recientemente se sentó para su primera conferencia de prensa posterior al vuelo en la que el astronauta de la Agencia Espacial Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA), Satoshi Furakawa, explicó que se sintió avergonzado cuando descubrió que capturó accidentalmente la bolsa de herramientas mientras intentaba tomar una foto del monte. Fuji.

VER GALERÍA – 3 IMÁGENES

«Creo que estábamos en el nodo 1, almorzando o cenando, y Satoshi había salido a la cúpula para tomar fotografías.«, relató el comandante de la misión, el astronauta de la Agencia Espacial Europea Andreas Mogensen. «Él entra y dice: “Bueno, ya sabes, lo siento mucho, mucho, mucho. Pero ya sabes, tomé esta foto. Y todos pensábamos: “¿Qué está pasando?«

«Había logrado tomar una foto de la bolsa de herramientas mientras cruzaba el Monte Fuji.» Mogensen continuó. «Intentó tomar una foto del Monte Fuji y terminó con una foto de la bolsa de herramientas.«

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El derretimiento del hielo polar ralentiza la rotación de la Tierra y puede afectar el clima

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El derretimiento del hielo polar ralentiza la rotación de la Tierra y puede afectar el clima

El calentamiento global ha ralentizado ligeramente la rotación de la Tierra y eso podría afectar la forma en que medimos el tiempo.

Un estudio publicado el miércoles encontró que el derretimiento del hielo polar, una tendencia acelerada impulsada principalmente por el cambio climático causado por el hombre, ha provocado que la Tierra gire menos rápidamente de lo que lo haría de otra manera.

El autor del estudio, Duncan Agnew, geofísico del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego, dijo que a medida que el hielo en los polos se derrite, cambia el lugar donde se concentra la masa de la Tierra. Este cambio a su vez afecta la velocidad angular del planeta.

Agnew comparó la dinámica con la de un patinador artístico dando vueltas sobre el hielo: “Si tienes una patinadora que comienza a girar, si baja los brazos o estira las piernas, disminuirá la velocidad”, dijo. Pero si los brazos de un patinador se tiran hacia adentro, el patinador girará más rápido.

Por lo tanto, menos hielo sólido en los polos significa más masa alrededor del ecuador, del tamaño de la Tierra.

«Lo que se hace con el hielo que se derrite es tomar agua que está congelada en lugares como la Antártida y Groenlandia, y esa agua congelada se derrite, y se mueven los fluidos a otros lugares del planeta», dijo Thomas Herring. un profesor de geofísica en el Instituto de Tecnología de Massachusetts que no participó en el nuevo estudio. «El agua fluye hacia el ecuador».

En otras palabras, el estudio sugiere que la influencia humana ha aumentado con una fuerza sobre la que académicos, astrónomos y científicos se han preguntado durante milenios, algo que durante mucho tiempo se ha considerado una constante más allá del control de la humanidad.

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«Es bastante impresionante, incluso para mí, que hayamos hecho algo que cambie de manera mensurable la velocidad de rotación de la Tierra», dijo Agnew. “Están sucediendo cosas sin precedentes. »

Su estudio, publicado en la revista Nature, sugiere que el cambio climático juega un papel suficientemente importante en la rotación de la Tierra como para contrarrestar una tendencia opuesta. Debido a una combinación de factores, la Tierra ha comenzado a girar más rápido en las últimas décadas, una tendencia temporal que ha llevado a los científicos, por primera vez, a considerar restar un solo «segundo intercalar negativo» de los relojes de todo el mundo ya en 2026. La presencia de hielo polar ha retrasado esta posibilidad unos tres años, según Agnew.

Si las organizaciones de cronometraje finalmente deciden agregar un segundo intercalar negativo, el ajuste podría interrumpir las redes informáticas.

Una vista de la Tierra capturada por el satélite Deep Space Climate Observatory.NASA

La razón por la que los ajustes del segundo intercalar han sido históricamente necesarios es que incluso sin cambio climático, la rotación diaria de la Tierra ha tendido a disminuir a lo largo de millones de años, aunque pueda parecer constante.

Hace unos 70 millones de años, los días eran más cortos y duraban unas 23,5 horas, según un estudio de 2007. La paleoceanografía y la paleoclimatología sugieren. Esto significa que los dinosaurios del Cretácico vivieron un planeta con 372 días al año.

Varios factores clave afectan la rotación del planeta, a veces trabajando en oposición.

La fricción de las mareas oceánicas, debida en parte a la atracción gravitacional de la Luna, ralentiza la rotación de la Tierra. Mientras tanto, desde la última edad de hielo, la corteza terrestre ha aumentado en algunas zonas en respuesta al peso de las capas de hielo que están desapareciendo. Este efecto cambia la distribución de masa y acelera la rotación del planeta. Ambos procesos son bastante constantes y tienen tasas predecibles.

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Otro factor más es el movimiento del fluido en el núcleo interno líquido de la Tierra, un comodín que puede acelerar o disminuir la velocidad de rotación de la Tierra, dijo Agnew. Las fluctuaciones en el núcleo de la Tierra son una de las principales razones por las que el planeta ha girado más rápido de lo esperado en las últimas décadas.

Esta rotación más rápida ha llevado a los cronometradores a preguntarse (por primera vez desde la adopción oficial del Tiempo Universal Coordinado en la década de 1960) si no sería prudente restar un segundo intercalar para mantener el Tiempo Universal sincronizado con la rotación de la Tierra.

Pero el derretimiento del hielo polar está contrarrestando esta tendencia y ha impedido cualquier decisión sobre si agregar o no un segundo intercalar negativo. Según las estimaciones de Agnew, esta posibilidad se pospondrá de 2026 a 2029, si se mantiene el actual ritmo de rotación de la Tierra.

A medida que el cambio climático se intensifica, los investigadores esperan que el derretimiento del hielo tenga un efecto aún más profundo en la rotación del planeta.

«Su contribución será mayor a medida que pase el tiempo y se acelere el derretimiento, como esperamos», dijo Herring. Añadió que el nuevo estudio fue un análisis profundo y sólido que combina investigaciones de varias disciplinas científicas.

La necesidad de que los cronometradores ajusten el tiempo universal para seguir el ritmo de la rotación de la Tierra no es un fenómeno nuevo. Pero históricamente, esto implicó agregar segundos intercalares al estándar común para los relojes cuando la desaceleración de la rotación de la Tierra hizo que el tiempo astronómico se retrasara respecto del tiempo atómico (que se mide por la vibración de los átomos en los relojes atómicos).

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Sumar o restar segundos intercalares es doloroso porque potencialmente puede alterar los sistemas de transmisión por satélite, financieros y energéticos que dependen de una sincronización extremadamente precisa. Por culpa de eso, Los cronometradores mundiales votaron en 2022 para eliminar el segundo intercalar sumas y restas para 2035 y permitir que el tiempo universal se aleje de la velocidad de rotación de la Tierra.

«Desde aproximadamente el año 2000, ha habido un esfuerzo por eliminar los segundos intercalares», dijo Agnew.

Independientemente de si los relojes cambian, la idea de que el derretimiento del hielo polar afecta la rotación de la Tierra muestra cuán importante se ha vuelto este problema. Las investigaciones ya han delineado el profundo impacto que tendrá la pérdida de hielo en las comunidades costeras.

Los científicos esperan que el aumento del nivel del mar se acelere a medida que el clima se calienta, un proceso que continuará durante cientos de años. El año pasado, destacados investigadores polares advirtieron en un informe que partes de las principales capas de hielo podrían colapsar y que las comunidades costeras deberían prepararse para un aumento del nivel del mar de varios metros. Si la humanidad permite que la temperatura global promedio aumente 2 grados Celsius, el planeta podría enfrentar un aumento del nivel del mar de más de 40 pies.

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