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Simulación de la creación de materia a partir de luz láser.

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Simulación de la creación de materia a partir de luz láser.

Investigadores de la Universidad de Osaka han simulado colisiones entre fotones con láseres, lo que podría allanar el camino para generar materia a partir de luz en laboratorios. Estos avances en física cuántica son prometedores para comprender la composición del universo y descubrir nueva física. (Concepto del artista). Crédito: SciTechDaily.com

Un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Osaka y la UC San Diego utilizó simulaciones para demostrar cómo se puede producir materia experimentalmente solo a partir de luz, lo que en el futuro podría ayudar a probar teorías de larga data sobre la composición del universo.

Una de las predicciones más sorprendentes de la física cuántica es que la materia puede generarse únicamente a partir de luz (es decir, fotones) y, de hecho, los cuerpos astronómicos llamados púlsares logran esta hazaña. Generar materia directamente de esta manera aún no se ha logrado en el laboratorio, pero probaría aún más las teorías de la física cuántica fundamental y la composición fundamental del universo.

En un estudio publicado recientemente en Cartas de examen físicoun equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Osaka simuló condiciones que permitían fotón–colisiones de fotones, utilizando únicamente láseres. La simplicidad de configuración y la facilidad de implementación con las intensidades de láser disponibles actualmente lo convierten en un candidato prometedor para la implementación experimental en un futuro próximo.

Colisionador de fotones autoorganizado

Imagen de un colisionador de fotones autoorganizado impulsado por un intenso pulso láser que se propaga en un plasma. Crédito: Yasuhiko Sentoku

Se teoriza que la colisión fotón-fotón es un medio fundamental por el cual se genera materia en el universo, y surge de la conocida ecuación de Einstein E=mc2. De hecho, los investigadores han producido materia a partir de la luz de forma indirecta: mediante la aceleración a alta velocidad de iones metálicos como el oro entre sí. A velocidades tan altas, cada ion está rodeado de fotones y, cuando se rozan entre sí, se producen materia y antimateria.

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Sin embargo, es difícil producir materia experimentalmente en laboratorios modernos utilizando únicamente luz láser debido a la potencia extremadamente alta de los láseres necesarios. Simular cómo se podría lograr esta hazaña en el laboratorio podría conducir a un gran avance experimental. Entonces eso es lo que los investigadores decidieron hacer.

«Nuestras simulaciones demuestran que, al interactuar con los intensos campos electromagnéticos del láser, partículas densas plasma puede autoorganizarse para formar un colisionador fotón-fotón”, explica el Dr. Sugimoto, autor principal del estudio. “Este colisionador contiene una densa población de rayos gamma, diez veces más densa que la densidad electrónica del plasma y cuya energía es un millón de veces mayor que la energía de los fotones láser”.

Colisionador de fotones autoorganizado impulsado por un intenso pulso láser

Colisionador de fotones autoorganizado impulsado por un intenso pulso láser (a) densidad del plasma, (b) canal magnético, (c) distribución angular de los fotones emitidos. Crédito: Cartas de examen físico

Las colisiones entre fotones en el colisionador producen pares electrón-positrón, y los positrones son acelerados por un campo eléctrico de plasma creado por el láser. Esto da como resultado un haz de positrones.

«Esta es la primera simulación de la aceleración de positrones del proceso lineal de Breit-Wheeler en condiciones relativistas», dice el coautor Profesor Arefiev de la UCSD. «Creemos que nuestra propuesta es experimentalmente factible y esperamos su implementación en el mundo real». El Dr. Vyacheslav Lukin, director del programa de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. que apoyó este trabajo, dijo: “Esta investigación muestra una forma potencial de explorar los misterios del universo en el laboratorio. Las posibilidades futuras de las instalaciones láser de alta potencia actuales y futuras se han vuelto aún más intrigantes.

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Las aplicaciones de este trabajo a la tecnología ficticia de conversión de materia-energía de Star Trek siguen siendo sólo eso: ficción. Sin embargo, este trabajo tiene el potencial de ayudar a confirmar experimentalmente teorías sobre la composición del universo, o tal vez incluso descubrir física previamente desconocida.

Referencia: “Generación y aceleración de positrones en un colisionador de fotones autoorganizado activado por un pulso láser ultraintenso” por K. Sugimoto, Y. He, N. Iwata, IL. Yeh, K. Tangtartharakul, A. Arefiev e Y. Sentoku, 9 de agosto de 2023, Cartas de examen físico.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.065102

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Bailey nombrado director del Centro Espacial Stennis de la NASA

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Bailey nombrado director del Centro Espacial Stennis de la NASA

John Bailey, director del Centro Espacial John C. Stennis (foto de la NASA)

  • El Centro Espacial Stennis de la NASA, ubicado en el condado de Hancock, alberga a más de 50 inquilinos residentes con una fuerza laboral total de más de 5200 personas.

John Bailey ha sido nombrado director del Centro Espacial Stennis de la NASA en el condado de Hancock, Mississippi, con efecto inmediato.

Bailey se había desempeñado como director interino desde enero.

En una declaración anunciando el nombramiento de Bailey, el administrador de la NASA, Bill Nelson, dijo que confiaba en que Bailey conduciría el sitio de pruebas de propulsión más grande y principal del país hacia un éxito aún mayor.

«John aprovechará sus casi 35 años de servicio federal para liderar nuestra talentosa fuerza laboral en Stennis», dijo Nelson. “Gran parte de la NASA pasa por Stennis. Es donde perfeccionamos nuevas e interesantes capacidades en el sector aeroespacial, tecnológico y de exploración del espacio profundo.

Durante su carrera, Bailey sirvió en la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y la NASA. Se unió al equipo Stennis de la NASA en 1999 y posteriormente ocupó varios puestos. Fue nombrado director asociado de NASA Stennis en 2018 y seleccionado subdirector del centro en 2021.

El Centro Espacial Stennis de la NASA alberga a más de 50 inquilinos residentes con una fuerza laboral total de más de 5200 personas. Es un centro de pruebas clave para los sistemas de lanzamiento, propulsión y motores de la agencia federal.

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Stennis también está creciendo, convirtiéndose en un centro aeroespacial y tecnológico con sistemas inteligentes y autónomos en desarrollo necesarios para la exploración del espacio profundo.

«Este es un momento emocionante para la NASA Stennis y me siento profundamente honrado de liderar su gran familia de empleados que conforman esta tremenda fuerza laboral», dijo Bailey en el anuncio.

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Los científicos descubren una 'sorpresa' que cambia la comprensión del universo

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Los científicos descubren una 'sorpresa' que cambia la comprensión del universo

Volver a los primeros días del universo parece algo que sólo sería posible en la ciencia ficción, pero los expertos han logrado encontrar algo muy lejano en las profundidades del tiempo y real.

Algunos de los astrónomos más importantes del mundo han descubierto algo «realmente sorprendente» ocurrido hace miles de millones de años que podría cambiar por completo la comprensión de nuestro universo.

Este es el resultado del estudio de los resultados de la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) del telescopio espacial James Webb de la NASA.

Esta tecnología extremadamente avanzada permite a los expertos estudiar las galaxias más antiguas del universo, dando una indicación de las condiciones que existían hace muchos, muchos años.

El universo tiene alrededor de 13,7 mil millones de años y un equipo de investigadores de la Universidad de Durham pudo observar datos conocidos como formación de barras apenas unos miles de millones de años después de que se formara el universo, lo cual es bastante sorprendente de comprender.

Esto es más que las observaciones anteriores del Telescopio Espacial Hubble, que ofrecen una visión de las condiciones de hace nueve mil millones de años.

Los hallazgos del equipo se publican en la revista. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.

iStock

Los nuevos descubrimientos son más significativos que simplemente ofrecer una visión del pasado más lejana que antes. De hecho, la naturaleza de los hallazgos podría significar que es posible que sea necesario reevaluar nuestra comprensión de los primeros días del universo.

Esto se relaciona con las formaciones de barras, porque la presencia de estas formas más sedentarias es un indicador de ambientes más sedentarios, en comparación con la naturaleza más caótica de las galaxias durante su período de gestación anterior.

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Zoe Le Conte es investigadora de doctorado en el Centro de Astronomía Extragaláctica del Departamento de Física de la Universidad de Durham y también es la autora principal de la investigación.

Le Conte dijo: “Las galaxias del universo primitivo están madurando mucho más rápido de lo que pensábamos. Esto es una verdadera sorpresa porque se esperaría que el universo en este punto fuera muy turbulento con muchas colisiones entre galaxias y mucho gas que aún no se ha convertido en estrellas.

“Sin embargo, gracias al Telescopio Espacial James Webb, estamos viendo muchas de estas barras mucho antes en la vida del Universo, lo que significa que las galaxias se encontraban en una etapa más avanzada de su evolución de lo que se pensaba anteriormente.

«Esto significa que tendremos que ajustar nuestra visión sobre la evolución temprana de las galaxias».

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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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