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La materia oscura no contiene ciertas partículas de tipo axión PDF Imprimir E-mail

26/4/2016 de Stockholm University / Physical Review Letters

Illustration of how light is transformed into ALP by the galaxy. Credits to Aurore Simonnet, Sonoma State University (for the active galaxy core image) and NASA/NOAA/GSFC/Suomi NPP/VIIRS/Norman Kuring (for the image of earth).

Ilustración de cómo la galaxia transforma la luz en partículas tipo axión. Créditos: Aurore Simonnet, Sonoma State University (por la imagen de la galaxia) y NASA/NOAA/GSFC/Suomi NPP/VIIRS/Norman Kuring (por la imagen de la Tierra).

 

Los físicos todavía están peleando por identificar más del 80% de la materia del Universo. Una posibilidad es que esté compuesta por partículas extremadamente ligeras cuya masa sería menor que la mil millonésima parte de la masa del electrón. Estas partículas a menudo son llamadas partículas de tipo axión. Como estas partículas son difíciles de encontrar, los investigadores todavía no han sido capaces de comprobar los distintos tipo de ellas que podrían formar parte de la materia oscura.

Pero ahora or primera vez los investigadores han utilizado datos de un telescopio de rayos gamma de NASA a bordo del satélite Fermi para estudiar luz de la galaxia central del cúmulo de galaxias de Perseo buscando estas partículas de tipo axión. Los investigadores no han encontrado ni rastro de ellas y, por vez primera, las observaciones eran suficientemente sensibles para excluir ciertos tipos de partículas.

Las partículas tipo axión no pueden ser detectadas directamente pero existe una pequeña probabilidad de conseguirlo si se transforman en luz ordinaria y viceversa cuando viajan por un campo magnético. Un equipo de investigadores de la Universidad de Estocolmo empleó una fuente muy brillante de luz, la galaxia central del cúmulo de galaxias de Perseo, para buscar estas transformaciones. La luz de alta energía, conocida como radiación gamma, de esta galaxia podría transformarse en partículas tipo axión mientras se desplaza por el campo magnético que empapa el gas que hay entre las galaxias del cúmulo.

"Las partículas tipo axión que hemos podido descartar podrían explicar una cierta cantidad de materia oscura. Lo que es particularmente interesante es que con nuestro análisis estamos alcanzando una sensibilidad que pensamos que sólo podría alcanzarse con experimentos específicos en la Tierra", comenta Manuel Meyer.

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Actualizado ( Martes, 26 de Abril de 2016 09:34 )
 
Un modelo por computadora explica las erupciones continuas en una luna helada de Saturno PDF Imprimir E-mail

26/4/2016 de University of Chicago / Proceedings of the National Academy of Sciences

This enhanced color view of Enceladus shows much of the southern hemisphere and includes the south polar terrain at the bottom of the image. Scientists at the University of Chicago and Princeton University have published a new study describing the process that drives and sustains this moon of Saturn’s long-lived geysers. - See more at: http://news.uchicago.edu/article/2016/03/28/computer-model-explains-sustained-eruptions-icy-moon-saturn#sthash.vMphVeXq.dpuf

Esta imagen en color realzado de Encélado muestra gran parte del hemisferio sur e incluye el terreno del polo sur, en la parte inferior de la imagen. Científicos de las universidades de Chicago y Princeton han publicado un nuevo estudio describiendo el proceso que origina y mantiene los géiseres de larga duración de esta luna. Crédito: NASA/JPL/Space Science Institute.

 

La nave espacial Cassini ha observado géiseres en erupción en la luna Encélado de Saturno desde 2005, pero el proceso que provoca y mantiene estas erupciones sigue siendo un misterio. Ahora, dos científicos de las universidades de Chicago y Princeton, Edwin Kite y Allan Rubin, han señalado un mecanismo por el que las tensiones por marea cíclicas ejercidas por Saturno pueden controlar las erupciones de larga duración de Encélado.

"En la Tierra, las erupciones no tiene tendencia a durar mucho", comenta Kite. "Cuando ves erupciones que duran mucho tiempo, son pocas y hay mucho espacio entre ellas". Pero Encélado, que probablemente esconde un océano bajo su superficie congelada, ha conseguido de algún modo abrir múltiples fisuras a lo largo de su polo sur. Estas "bandas de tigre" han estado expulsando vapor y pequeñas partículas de escarcha continuamente durante décadas y probablemente mucho más tiempo. "Es un problema explicar por qué el sistema de fisuras no se atasca con su propia escarcha", comenta Kite. "Y es un problema explicar por qué la energía eliminada del agua por enfriamiento al evaporarse no lo congela todo".

Lo que se necesita es una fuente de energía que equilibre el enfriamiento causado por la evaporación. "Pensamos que la fuente de energía es un nuevo mecanismo de disipación por marea que no había sido considerado anteriormente", comenta Kite. Carolyn Porco, directora del equipo de imágenes de Cassini, comenta: "Me alegré mucho al ver este nuevo trabajo de Kite y Rubin que pone de manifiesto un proceso que había pasado inadvertido: el bombeo de agua dentro y fuera de las fracturas profundas de la capa de hielo del polo sur por acción de las mareas". 

El modelo de Kite-Rubin consiste en una serie de rendijas paralelas, verticales que llegan a la superficie desde el agua que hay debajo. Aplicaron las tensiones por marea producidas por Saturno a su modelo en una computadora y observaron lo que ocurría. El bombeo por marea calienta el agua y la capa de hielo por las turbulencias que origina. Kite y Rubin han propuesto que nuevos datos de Cassini podrían permitir comprobar esta idea revelando si la capa de hielo de las regiones del polo sur está caliente. "Si el nuevo mecanismo es un factor principal en el calor que procede de las fracturas, entonces el hielo del polo sur que está entre fracturas debería de hecho estar frío", comenta Porco. "El veredicto aún está por decidir hasta que los resultados de los últimos sobrevuelos de Encélado del año pasado sean analizados completamente".

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Actualizado ( Martes, 26 de Abril de 2016 09:35 )
 
NASA busca ideas en el mundo de la industria para un satélite avanzado en Marte PDF Imprimir E-mail

26/4/2016 de JPL

About 1000 Viking Orbiter red- and violet-filter images have been processed to provide global color coverage of Mars at a scale of 1 km/pixel. Image Credit: NASA/JPL/USGS

Alrededor de 1000 imágenes en filtros rojo y violeta del orbitador Viking han sido procesadas para obtener una imagen en color de Marte entero con una escala de 1 km/pixel. Crédito: NASA/JPL/USGS.

 

NASA ha solicitado ideas a la industria de USA para diseñar un orbitador que sería lanzado a Marte en la década de 2020. El satélite proporcionará comunicaciones e imágenes avanzadas, llevando también a cabo una exploración científica robótica, como parte de apoyo a un viaje a Marte de NASA. El orbitador aumentaría sustancialmente el ancho de banda de las comunicaciones y sería capaz de tomar imágenes en alta resolución. Podría también emplear tecnologías punteras como propulsión eléctrica solar de alta potencia o un paquete de comunicaciones ópticas, que podría mejorar mucho la velocidad de transmisión y la capacidad de los sistemas de radio. 

"Nuestro éxito en la exploración de Marte para desvelar los misterios del Planeta Rojo, depende de tener una comunicación con la Tierra de banda muy ancha e imágenes desde arriba", afirma John Grusnfeld, administrador del Directorado de Misiones Científicas de NASA. "Actualmente dependemos de nuestras misiones científicas en órbita para realizar el servicio doble de realizar medidas y actuar como repetidores de comunicaciones, pero no podemos pensar que durarán siempre. Este nuevo orbitador empleará tecnología puntera para revitalizar nuestra capacidad de continuar explorando Marte y apoyar ciencia transformadora, incluyendo una posible misión de recogida de muestras para traerlas a la Tierra en el futuro".

NASA se encuentra en un ambicioso viaje hacia Marte que incluye enviar humanos al Planeta Rojo, y el trabajo prosigue en esta dirección. Las naves espaciales robóticas son las que están abriendo el camino del Programa de Exploración de Marte, con las misiones actuales, además del lanzamiento de la sonda Insight previsto para 2018, y el diseño y construcción del rover Marte 2020.

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Actualizado ( Martes, 26 de Abril de 2016 09:35 )
 
Un sistema de análisis genético podría acelerar el ritmo de las investigaciones en la Estación Espacial Internacional PDF Imprimir E-mail

26/4/2016 de Phys.org

The WetLab-2 Sample Prep Module allows crew members working in microgravity to isolate RNA and DNA from samples of cell cultures or tissues. Credit: NASA / Dominic Hart   Read more at: http://phys.org/news/2016-04-gene-analysis-pace-space-station.html#jCp

El módulo de preparación de muestras de WetLab-2 permite a los miembros de la tripulación que trabajan en condiciones de microgravedad aislar ARN y ADN en muestras de cultivos celulares o tejidos. Crédito: NASA / Dominic Hart.

 

Los biólogos de todo el mundo realizan de forma rutinaria análisis de expresión genética para estudiar mejor los sistemas vivos.  Los análisis de expresión genética examinan los tipos y cantidades de moléculas producidos por los genes en células vivas, indicando qué genes están activos y cuáles están inactivos en un momento determinado. Esto proporciona información valiosa acerca de los estados internos, altamente dinámicos, de las células de los sistemas vivos. El instrumento WetLab-2 de NASA es la tecnología que permitirá medir en la Estación Espacial Internacional  la expresión genética de especímenes biológicos en el espacio, transmitiendo los resultados a investigadores en la Tierra a la velocidad de la luz.

"WetLab-2 es realmente pionero", afirma Macarena Parra, responsable científico del proyecto. "Los investigadores podrán analizar con WetLab-2 la primera realización de un experimento llevado a cabo durante el vuelo espacial e inmediatamente aplicar lo que aprendan en repeticiones sucesivas del experimento durante la misma misión de vuelo. Esto nos permitirá acelerar el ritmo de investigación en la estación, ahorrando tiempo y dinero".

Actualmente, las investigaciones en ciencias de la vida a bordo de la estación espacial tienen que seguir planes preestablecidos: un cohete transporta el experimento al espacio, un astronauta sigue el plan y luego envía las muestras a la Tierra para su análisis. Si el análisis posterior al vuelo muestra que ocurrió algo inusual o  inesperado en el espacio, el investigador querrá estudiar mejor esos fenómenos, pero esto requiere planificar un experimento completamente nuevo y esperar a una próxima oportunidad de llevarlo a la estación.

WetLab-2 utiliza un método estándar de medición de la expresión genética que necesita extraer ciertos tipos de moléculas de ácido ribonucleico (ARN) de muestras biológicas y medir las cantidades extraídas. Las moléculas de ARN se encuentran en el interior de las células y juegan papeles clave en funciones básicas de las células vivas, como crear proteínas celulares. El sistema de WetLab-2 permitirá realizar este análisis en la estación espacial.

La microgravedad complica incluso los procedimientos de laboratorio más simples, como añadir líquido a una probeta. Además, en la estación no se dispone de una despensa completa de sustancias químicas y los astronautas siguen un calendario muy ajustado. Para superar estas restricciones, el equipo de WetLab-2 desarrolló un nuevo método que permite a los miembros de la tripulación de la estación extraer ARN de múltiples tipos de especímenes biológicos en menos de 30 minutos.

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Actualizado ( Martes, 26 de Abril de 2016 09:36 )
 
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