Archivo de la categoría: CSIC

Calendario de reinicio del LHC


El Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), el mayor y más potente acelerador de partículas del mundo, ha empezado a prepararse para su segundo periodo de funcionamiento de tres años. El enfriamiento de la enorme máquina ya ha empezado como preparación para comenzar la investigación a principios de 2015, tras una larga parda técnica para preparar el acelerador para funcionar a casi el doble de energía del periodo anterior.

La última interconexión entre los imanes superconductores del LHC se cerró el 18 de junio de 2014, y uno de los ocho sectores de la máquina ya ha sido enfriado hasta la temperatura de operación. El sistema de aceleradores que proporciona los haces de partículas al LHC está actualmente poniéndose en marcha, con haces en el acelerador Protón Sincrotrón (PS) desde el pasado miércoles por primera vez desde 2012.

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Un experimento del CERN produce el primer haz de antihidrógeno


El experimento ASACUSA en el CERN (Imagen: Yasunori Yamakazi)

El experimento ASACUSA en el CERN (Imagen: Yasunori Yamakazi)

El experimento ASACUSA del CERN ha producido por primera vez un haz de átomos de antihidrógeno. En un artículo publicado hoy en Nature Communications, la colaboración internacional de ASACUSA informa de la detección de 80 átomos de antihidrógeno 2,7 metros después de su producción, donde la influencia de los campos magnéticos usados para producir los antiátomos es pequeña. Este resultado es un importante paso adelante para realizar estudios precisos con espectroscopía de átomos de antihidrógeno.

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Un equipo con participación del CSIC encuentra gases nobles en el espacio


Un equipo de investigadores con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha encontrado la primera evidencia de una molécula basada en el gas noble argón en la Nebulosa del Cangrejo. El trabajo, que ha utilizado datos de infrarrojo del observatorio espacial HERSCHEL, aparece publicado en último número de la revista Science.

Nebulosa del Cangrejo. /HERSCHEL

Nebulosa del Cangrejo. /HERSCHEL

La Nebulosa del Cangrejo (Messier 1), ubicada en la Constelación de Tauro, a unos 6.500 años luz de la Tierra, tiene un diámetro de 11 años luz (casi 700.000 veces la distancia entre el Sol y la Tierra). Esta nebulosa es una estructura filamentosa y difusa formada tras la explosión de una supernova observada en el año 1054 por astrónomos chinos.

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Partículas y antipartículas en un superconductor nanométrico


Un equipo internacional con participación de científicos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha demostrado la superconductividad inducida en una estructura nanométrica que combina hilos semiconductores con un material superconductor. Los resultados, publicados en la revista Nature Nanotechnology, explican por primera vez las propiedades magnéticas de los estados excitados de electrones y huecos en este sistema y podrían abrir nuevos campos de estudio en nanotecnología.

A temperaturas muy bajas, algunos metales se convierten en superconductores y cambian radicalmente sus propiedades eléctricas y magnéticas. En particular, los superconductores, que tienen numerosas aplicaciones, no ejercen resistencia al paso de la corriente eléctrica, por lo que la conducción de los electrones se realiza sin pérdidas de energía. 

Particulas-y-antiparticulas-en-un-superconductor-nanometrico

“Cuando un material superconductor se encuentra en su estado de energía más baja, se convierte en una onda cuántica colectiva formada por pares de Cooper, parejas de electrones que se unen a pesar de ser cargas negativas que tienden a repelerse. En nuestro trabajo hemos demostrado esta superconductividad inducida en hilos semiconductores de tamaño nanométrico”, explica Ramón Aguado, investigador del CSIC en el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid.

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Una desintegración de la partícula Bs pone a prueba al modelo estándar de los físicos


Los experimentos CMS y LHCb del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN han presentado nuevas medidas de uno de los procesos más improbables en física, la desintegración de una partícula denominada Bs en dos muones. Se trata de una prueba sensible para buscar ‘nueva física’ más allá del modelo estándar de física de partículas.

Nuevos resultados presentados en la reunión de la Sociedad Europea de Física de Estocolmo (EPS-HEP2013) han sometido al modelo estándar de física de partículas a una de las pruebas más estrictas hasta la fecha. Los experimentos CMS y LHCb del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN muestran registros de uno de los procesos más improbables en física: la desintegración de una partícula denominada Bs en dos muones.

Las nuevas medidas muestran que solo un puñado de partículas Bs por cada mil millones se desintegra en un par de muones, tipo de partícula emparentada con el electrón. Debido a que este proceso es tan inusual, es una prueba extremadamente sensible para buscar nueva física más allá del modelo estándar, teoría que describe las partículas elementales y sus interacciones. Cualquier divergencia con la predicción del modelo sería una señal clara de algo nuevo.

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Nuevo sistema de imagen radiográfica con aplicaciones médicas e industriales


Departamento de Comunicación

Un equipo multidisciplinar liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha licenciado la patente de un dispositivo que permite obtener información novedosa de objetos examinados por rayos gamma o rayos X. El sistema se basa en una nueva modalidad de imagen, la imagen densitométrica, que tiene aplicaciones tanto industriales como médicas.

Mejora del contraste obtenida en la imagen de un cráneo mediante la nueva tecnología (izquierda) frente a imagen convencional (derecha)./ CSIC

Mejora del contraste obtenida en la imagen de un cráneo mediante la nueva tecnología (izquierda) frente a imagen convencional (derecha)./ CSIC

Los sistemas de imagen radiológica se basan en la absorción que sufren los rayos X o los fotones de rayos gamma al atravesar tejidos u objetos, lo cual se relaciona con la forma del objeto y la densidad electrónica del material (electrones por unidad de volumen) que atraviesan. El resultado es una imagen proyectiva, que representa la suma de las estructuras del objeto proyectadas sobre una superficie bidimensional.

“El nuevo sistema incorpora además información espacial sobre el paciente u objeto explorado. La integración de esta información con la información radiológica convencional nos permite obtener una nueva modalidad de imagen con múltiples aplicaciones industriales y biomédicas”, explica el investigador del CSIC Germán Rodrigo.

En diagnóstico clínico, este tipo de imagen incorpora información de la fisonomía del paciente, facilita la interpretación de la imagen y ayuda en la decisión del radiólogo, agilizando el diagnóstico. Esta mejoría en la calidad de la imagen se produce por medio de una corrección espacial, y no por medio de filtros matemáticos que podrían inducir a errores en la interpretación de lesiones. El sistema también permite cuantificar de forma más precisa la absorción en sistemas calibrados y parametrizar los valores de absorción obtenidos en función del espesor del material.

En aplicaciones industriales, la información densitométrica permite determinar la composición del objeto que no puede ser inferida de los actuales sistemas de rayos X utilizados para la inspección de objetos y el control de calidad. Al introducir nueva información sobre el objeto analizado, este sistema facilita la exploración, siendo capaz de distinguir, por ejemplo, la cantidad de tejido graso en piezas de carne.

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El nuevo sistema ha sido desarrollado por investigadores del Instituto de Física Corpuscular (mixto del CSIC y la Universitat de València), el Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (CSIC), y el Instituto de Telecomunicaciones y Aplicaciones Multimedia (Universitat Politècnica de València). La empresa ISTmedical será quien comercialice esta tecnología en el ámbito clínico.

http://www.csic.es

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Descubierta la tercera estrella del sistema extremadamente masivo más cercano a la Tierra


Las estrellas masivas, a pesar de su escasez, tienen una enorme influencia en la estructura y evolución química de las galaxias. Ahora, investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC) y otros centros han observado una estrella de este tipo en el sistema denominado HD 150136, lo que ayuda a conocer mejor a estos gigantes estelares.

 

Aunque se calcula que en la Vía Láctea solo una de cada dos millones de estrellas presenta una masa superior a veinte veces la del Sol, estas estrellas masivas influyen en la estructura y evolución de las galaxias, y son las responsables de la existencia de, entre otros, algunos de los elementos que nos componen.

Sin embargo, se desconoce cómo nacen y evolucionan estos gigantes estelares, por lo que las nuevas observaciones facilitan la recogida de datos y el planteamiento de teorías.

El sistema HD 150136. / Marco Lorenzi (Glittering Lights).

El sistema HD 150136. / Marco Lorenzi (Glittering Lights).

La detección de la tercera estrella del sistema HD 150136 por un grupo internacional de astrónomos, liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), contribuirá a mejorar el conocimiento sobre estas estrellas de masa extrema.

“La observación de este tipo de estrellas es muy complicada debido a su escasez y distancia”, señala Joel Sánchez-Bermúdez, investigador del IAA que encabeza el estudio. La distancia dificulta su estudio hasta el punto de producir errores, ya que varias estrellas próximas pueden parecer una sola desde nuestra perspectiva. “Aunque no disponemos de una teoría completa sobre las estrellas masivas sabemos que una de las claves fundamentales para el entendimiento de su evolución reside en que un alto porcentaje de ellas se encuentra en sistemas múltiples de dos o más componentes”, apunta el investigador.

Así, el estudio de sistemas formados por varias estrellas masivas ligadas gravitatoriamente parece la vía idónea para hallar los mecanismos de formación y evolución de estos gigantes estelares. De los apenas veinte sistemas de esta clase conocidos en nuestra galaxia, HD 150136 es de especial interés por tratarse del sistema extremadamente masivo (con más de cien masas solares) más cercano a la Tierra. Está formado por dos componentes que giran muy próximos en torno a un centro común (elsistema interno) y un tercero, hasta ahora no observada de forma directa, que gira en torno a los otros dos.

“Dado que la determinación de la masa y la luminosidad de cada una de las componentes es fundamental para conocer la evolución del sistema, nuestro equipo decidió estudiar con interferometría óptica de larga base este objeto”, indica Joel Sánchez-Bermúdez (IAA-CSIC). Esta técnica combina varios telescopios y obtiene una resolución similar a la de un telescopio con un diámetro equivalente a la distancia que los separa.

Cómo nacen las estrellas gigantes

Gracias al instrumento AMBER, del Very Large Telescope Interferometer (ESO), el grupo de investigadores obtuvo los parámetros principales de esta tercera estrella gigante, lo que constituye un primer paso en la discriminación del modelo correcto que explica cómo se forman.

A día de hoy coexisten dos teorías al respecto, que apuestan respectivamente por el colapso de una única nube protoestelar muy masiva, que después se desgajaría en varias estrellas, y por la colisión de estrellas de menor masa en un cúmulo.

Según los autores de la investigación, las estrellas de un sistema formadas de acuerdo con el primer escenario deberían girar en órbitas situadas en un mismo plano (igual que los planetas del Sistema Solar), en tanto que si el segundo escenario fuera el correcto  mostrarían órbitas menos uniformes.

La observación de la tercera estrella del sistema HD 150136 ha constituido un primer paso, al que seguirá la combinación de datos espectroscópicos con nuevos datos de AMBER en el infrarrojo que permitirán determinar cómo son las órbitas de HD 150136 y discriminar qué modelo de formación es el adecuado para el sistema.

 

agenciasinc.es

Un nuevo tipo de estrella pulsante aporta claves sobre las enanas blancas


Las enanas blancas de baja masa son el remanente de estrellas rojas gigantes alteradas por objetos estelares exóticos, como los púlsares binarios de milisegundos y otros sistemas. Algunas de ellas se enfrían rápidamente; otras brillan durante miles de millones de años debido a la fusión estable del hidrógeno que conforma una gruesa capa en su superficie.

Un equipo coliderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha observado por primera vez una nueva clase de estrella pulsante, detectable por las variaciones en su luminosidad debido a los cambios en su atmósfera, en el sistema binario J0247-25 de nuestra galaxia. Los resultados, que aparecen publicados en el último número de la revista Nature, abren una nueva ventana para el estudio y la comprensión de las condiciones en las que se forman las enanas blancas de baja masa.

La estrella detectada forma parte del sistema binario J0247-25, compuesto por el núcleo de una estrella gigante roja a punto de convertirse en una enana blanca de baja masa, y una estrella parecida al Sol. Ambas, descubiertas por la red de telescopios SuperWasp del observatorio Roque de los Muchachos, en La Palma, (Islas Canarias) y por el South African Astronomical Observatory (Sudáfrica), se eclipsan entre sí al ser observadas desde la Tierra.

Simulación del sistema eclipsante J0247-25./ Keele University

Simulación del sistema eclipsante J0247-25./ Keele University

Los científicos, que han usado la cámara ULTRACAM en el telescopio New Techonology Telescope del Observatorio Austral Europeo y el espectrógrafo UVES del Very Large Telescope, han determinado con una gran precisión la luminosidad, el radio y la masa de ambas estrellas. Comparando los datos observacionales con modelos teóricos de evolución estelar en sistemas binarios, han descubierto que la precursora a enana blanca, no sólo pulsa de forma radial, como un globo que se infla y desinfla, sino que además presenta pulsaciones no radiales, que se observan en forma de ondas en todas las direcciones de la superficie estelar.

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Biografía de 105 galaxias


Un proyecto liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desvelado la historia de 105 galaxias del universo cercano desde su origen. La información se desprende del proyecto de observación Calar Alto Legacy Integral Field Area survey (CALIFA, de sus siglas en inglés).

Los resultados del proyecto, que se publican mañana en un artículo de la revista The Astrophysical Journal Letters,indican que el ritmo de formación estelar es el mismo para todas las regiones de todas las galaxias excepto en aquellas de tamaño masivo. Estas últimas presentan un pico en su ritmo de crecimiento, en los albores de su formación, mucho más elevado que el resto. De hecho, las zonas centrales de la galaxia y, por tanto, las más antiguas se formaron a un ritmo superior al resto. De esta observación se deprende que las galaxias masivas crecen de dentro hacia fuera.

La Vía Láctea, una galaxia de baja masa que, según el estudio, creció lentamente y de forma uniforme. Fuente: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt

La Vía Láctea, una galaxia de baja masa que, según el estudio, creció lentamente y de forma uniforme. Fuente: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt

“El pico de crecimiento máximo de una galaxia masiva se alcanza cuando esta tiene una masa de pocas decenas de miles de millones de masas solares, después, el ritmo desciende y se equipara al del resto de galaxias”, explica el investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía del CSIC Enrique Pérez, que ha dirigido la investigación. Según sus cálculos, este pico en el ritmo de crecimiento tiene una duración de entre 5.000 y 7.000 millones de años.
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