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  1. Hola, Para los que vivan cerca de la ciudad de Rosario (Santa Fe, Argentina), el próximo miércoles 6 de diciembre a las 19:30hs estaré dando una charla de divulgación sobre qué cosas pasaron en los últimos 20 años, desde el "descubrimiento" de la energía oscura. También describiré algunas propuestas que intentan explicar la naturaleza de esta componente oscura. La charla será en el Salón Copérnico, dentro del complejo del Planetario de la ciudad de Rosario. La entrada es libre y gratuita. Saludos! Gabriel
  2. Alguien se siente muy nerd hoy? Acá hay dos cursos gratis del Caltech. Los dejo para el que quiera un lindo cuadrito que certifique lo ñoños que es https://es.coursera.org/learn/evolvinguniverse https://es.coursera.org/learn/solar-system Saludos!
  3. Hola para no desvirtuar el hilo sobre la muerte de Stephen Hawking El archivo en arxiv sobre el tema https://arxiv.org/pdf/1707.07702v2.pdf Mi inglés es deplorable como para seguir atentamente el contenido, pero me pregunto Asumiendo que este probada la relación entre los modos E con las marcas del campo inflatón en el CMB y que los modos B permitirán apreciar la marca dejada sobre el CMB por las ondas gravitacionales durante la inflación ... Ahora bien si la inflación duro solo un instante, como se posible reconocer algo sobre la materia luego de 378000 años de expansión e interacciones en 3 dimensiones de fotones, protones y electrones hasta la recombinación , de donde pudieron recien pudieron escapar los primeros fotones de la sopa de materia que no fueron absorbidos y reemitidos. Aun suponiendo esto cierto y comprobable, Porque se permite pensar que otros universos pudieron influir al campo inflatón y a las ondas gravitacionales , solo durante la inflación y el recalentamiento, y no luego de estas etapas, que es lo que cambio? porque por lo que sabemos que no podemos observar otros universos... o no es tan así... o no será tan así, luego de esto.
  4. Pego artículo de Naukas https://francis.naukas.com/2019/10/08/premio-nobel-de-fisica-2019-james-peebles-cosmologia-teorica-y-michel-mayor-y-didier-queloz-exoplanetas/ Cualquier duda para entender el artículo me avisan. Juanca https://www.nobelprize.org/uploads/2019/10/advanced-physicsprize2019.pdf
  5. Dentro de 2 años, en junio de 2022, está previsto el lanzamiento del Telescopio Espacial Euclid de la Agencia Europea del Espacio (ESA) mediante un cohete Soyuz-Fregat desde la Kouru en Guayana Francesa. Euclid se ubicará en una órbita de halo en torno al punto de Lagrange L2 Sol-Tierra, que se halla a 1.5 millones de km de la Tierra. La duración de la misión será de 6.25 años y se explorarán 15 mil grados cuadrados de cielo. Euclid “A space mission to map the Dark Universe” es la próxima misión de la ESA destinada a estudiar la energía oscura y la materia oscura, los componentes mayoritarios de nuestro Universo. Euclid es un satélite grande, de 2200 kg, 4.5 m de longitud y 3.1 m de diámetro. El componente principal es un telescopio cuyo espejo principal es de 1.2 metros de diámetro (como comparación el del Hubble tiene 2.4 metros). Euclid es más pequeño que otros proyectos de telescopios espaciales, pero con sensibilidad hasta magnitud aparente 26.5, de tamaño suficiente para estudiar la energía oscura y la materia oscura. La óptica es de tipo Korsch con tres espejos, para dirigir la luz a los dos instrumentos del telescopio, Visual Imager (VIS) y Near-Infrared Spectrometer and Photometer (NISP) VIS captará imágenes del cielo (longitud de onda 550-900 nm) de amplio campo de visión (unos 0.8º cuadrados) mediante 36 sensores CCD con una resolución de 0.1 segundos de arco por píxel. Las imágenes permitirán medir la distorsión de las galaxias debido al efecto de lente gravitacional débil para poder determinar la proporción de materia oscura en la línea de visión y medir la influencia de la energía oscura en la expansión del Universo. NISP es un espectrómetro infrarrojo (900-2000 nm) de 0.7º cuadrados de campo que permitirá analizar la luz de objetos muy lejanos para medir su corrimiento al rojo con alta precisión y determinar su distancia. Ello permitirá estudiar en qué medida la energía oscura está acelerando la expansión del Universo y se espera poder determinar su ecuación de estado. El 18 de Diciembre de 2018 Euclid anunció que había pasado su revisión crítica de diseño, que verificó que la arquitectura general de la misión y el diseño detallado de todos sus elementos están completos, lo que despejó el camino para comenzar a ensamblar toda la nave espacial. Ayer el Consorcio Euclid publicó que además del barrido "normal" de 15000º cuadrados de cielo previsto, en particular el satélite estudiará 3 “campos profundos” zonas extremadamente oscuras con el objetivo de encontrar allí objetos débiles y raros. Son 2 zonas en el hemisferio sur y una en el norte marcadas en amarillo en la imagen. La zona marcada en azul es la correspondiente al barrido “normal” que realizará Euclid. Observad que se evitan zonas dominadas por las estrellas del plano de la Vía Láctea y zonas en torno a la eclíptica por el polvo difuso en el Sistema Solar (luz zodiacal), además de evitar la Nube Mayor de Magallanes. No dejéis de visitar la web de la misión: Euclid Consortium. A space mission to map the Dark Universe Estaremos atentos, saludos.
  6. En la última década del siglo pasado dos grupos de investigación se lanzaron al estudio de las Supernovas Tipo Ia situadas a distancias cosmológicas, con el objetivo de cuantificar con la máxima precisión que permitían los últimos medios observacionales el freno que la gravedad debía de estar imponiendo a la expansión del Universo. Los dos grupos eran Supernova Cosmology Project y The High-z SN Search En esa década de los 1990, la hipótesis de que el Universo estaba en expansión era un hecho incontestable desde hacía 60 años, ya que era una de las soluciones naturales de las Ecuaciones de Campo de la Relatividad General (Friedmann 1922), y contaba con evidencia experimental desde las observaciones de Slipher y Hubble poco antes de 1930. Se suponía que el Universo estaba en expansión y, como la única fuerza conocida que actuaba sobre él a gran escala era la gravedad, ésta debía estar frenando la expansión: el objetivo de ambos grupos de investigación era cuantificar en qué grado exacto la gravedad frenaba la expansión. Pero el resultado de ambos estudios arrojó una sorpresa que no se veía en el mundo de la Física desde el experimento de Michelson-Morley, que pretendía medir la velocidad de la Tierra respecto del éter y resultó que esa velocidad era nula en cualquier dirección, lo que llevó a desterrar el éter de la Física. El indicador de la expansión del Universo es el Factor de Escala “a” una cifra adimensional que indica la relación entre las distancias de dos puntos en un instante del universo respecto de otro instante tomado como referencia. Habitualmente las distancias actuales son las que se toman como referencia, es decir se toma que actualmente a=1, y como el Universo se ha estado y está expandiendo, en el pasado a<1 y en el futuro (al menos el cercano), a>1 Si representamos el factor de escala en función del tiempo desde el big-bang, en los 1990 se esperaba observar: (1). Una función creciente, es decir la expansión del Universo ha hecho que desde el inicio hasta ahora las distancias siempre se hayan estado incrementando. Eso matemáticamente significa que la pendiente de la función = la derivada temporal del factor de escala = la velocidad de expansión, ha sido siempre positiva hasta ahora. (2). Una función convexa. Aunque el factor de escala siempre haya podido estar creciendo, si la única fuerza significativa que actúa es la gravedad que es atractiva, la velocidad ha debido ir disminuyendo = aceleración negativa del factor de escala = matemáticamente, que la derivada segunda del factor de escala debía negativa. Ambos grupos de trabajo presentaron en 1998 las conclusiones de sus observaciones, que puestas en forma de gráfico de la evolución del factor de escala (ordenadas) en el tiempo (abcisas en millones de años), daba como resultado un gráfico como el de la figura adjunta. Tremenda sorpresa: de los 13.799 millones de años de vida del Universo, las previsiones (1) y (2) se cumplen hasta hace algo más de 6 mil millones de años, el instante marcado con el punto negro en el gráfico. Desde el inicio hasta ese punto la función factor de escala es creciente y convexa, (aceleración negativa) Pero a partir de ese instante las observaciones constatan que sólo se cumple (1) y no (2), la función es creciente y cóncava, es decir la aceleración del factor de escala es positiva, “la expansión del Universo se está acelerando” En principio el resultado pareció increíble, y solo cuando se van sumando nuevas observaciones por parte de otros grupos y con métodos diferentes se acaba aceptando la realidad: pero han de transcurrir 13 años hasta que al fin la evidencia sea tan fuerte que los líderes de “Supernova Cosmology Project” y “The High-z SN Search” reciban en 2011 el Premio Nobel de Física. ¿Cómo es posible que se esté acelerando la expansión del Universo? Hasta 1998 se pensaba que la composición energética del Universo estaba constituida exclusivamente por materia y radiación, dos tipos de energía que son “atractivas” y por lo tanto ambas frenan la expansión. El resultado de las observaciones implicaba que en el Universo había un tercer componente, al que en un “alarde de imaginación” se le llamó Energía Oscura, que a diferencia de materia y radiación, tenía la propiedad de ejercer una presión negativa y que además resultaba que actualmente constituía casi el 70% de todo el contenido energético del Universo. La caracterización cuantitativa más simple de la energía oscura es asociarla a la Constante Cosmológica, introducida por Einstein en 1917 en sus Ecuaciones de Campo cuando intentaba forzar un universo estático según los conocimientos de la época. Pero hacia 1931 Einstein se convenció de la expansión del Universo, tras las observaciones de Hubble y sobre todo tras la demostración de Eddington de que incluso con constante cosmológica el universo de la Relatividad General no podía ser estático puesto que sería inestable. Con ello la constante cosmológica, para Einstein “el mayor error de su vida”, desapareció de las Ecuaciones de Campo durante casi 70 años. La recuperación de la Constante Cosmológica Λ y su reincorporación a las Ecuaciones de Friedmann permite caracterizar cuantitativamente el actual modelo cosmológico de consenso, conocido como Modelo ΛCDM El cálculo del instante en el que la aceleración de la expansión del universo dejo de ser negativa y pasó a ser positiva se realiza utilizando simples conocimientos básicos de bachillerato: aplicar que en el instante en el que la aceleración es nula, (la función pasa de convexa a cóncava = punto de inflexión), la derivada segunda ha de ser nula. El resultado que se obtiene es que el universo empezó su expansión acelerada con una edad de 7620 millones de años. Como la edad actual del Universo es de 13799 millones de años, eso sucedió hace 6179 millones de años. Quien desee profundizar en los detalles del cálculo, puede encontrar el desarrollo matemático completo en El inicio de la expansión acelerada del Universo: la aceleración del factor de escala
  7. 1. INTRODUCCION Si la inflación cósmica existió, cuando finalizó, (justo antes del recalentamiento, o sea justo antes de la generación de las partículas elementales que han formado nuestro Universo actual), solo había dos interacciones relevantes en ese momento, la del propio campo inflatón y la gravitacional. Ambas dejaron su huella en la materia que se formó en el recalentamiento, las fluctuaciones cuánticas del inflatón (un campo escalar) generaron anisotropías en la densidad del universo de partículas que aparecieron en el recalentamiento, y las fluctuaciones de la gravedad, (un campo tensorial) ondas gravitacionales primordiales asociadas a estas últimas anisotropías. Cuando 380.000 años después del fin de la inflación, los fotones se desacoplaron de la materia y empezaron a volar libres por el universo, (hasta ser detectados actualmente como fondo cósmico de microondas CMB), interaccionaron con esas anisotropías, que les dotaron de cierto grado de polarización. Los residuos del campo inflatón (fluctuaciones escalares) produjeron en el CMB polarización en “Modo E” de los fotones, mientras que las fluctuaciones tensoriales de las ondas gravitacionales primordiales, produjeron polarización en “Modo B” Buscar esta polarización en el CMB se convirtió por lo tanto en un importante objetivo para comprobar si se cumplen o no las previsiones del modelo inflacionario. Imagen Los modos E fueron detectado por el Degree Angular Scale Interferometer DASI en 2002 y aunque son concordantes con la Inflación, no son exclusivos de ella. Detectar los Modos B primordiales es mucho más difícil, pues son mucho más débiles, pero su detección sí representaría evidencia de la Inflación, pues no existe interpretación alternativa de su existencia que no sean las ondas gravitacionales generadas por la inflación. Para complicar el tema, en su camino hasta nosotros los fotones del CMB han sufrido una polarización en Modo B secundaria originada por las microlentes gravitacionales, que hay que “restar” de los modos B primordiales. Estos modos B secundarios fueron detectados en 2013 por el Telescopio del Polo Sur (SPT) (Detection of B-mode Polarization in the Cosmic Microwave Background with Data from the South Pole Telescope) y confirmados en 2014 por POLARBEAR: A Measurement of the Cosmic Microwave Background B-Mode Polarization Power Spectrum at Sub-Degree Scales with POLARBEAR A partir de aquí, es conocida la historia de la detección fallida en 2014 de los modos B primordiales por parte de Bicep2 y la búsqueda actual de ellos por Bicep3. Es importante no solo detectar los modos B que probarían la inflación, sino también su magnitud, que se mide por el valor “r” que es el cociente entre la magnitud de B y la magnitud de los modos E. El valor de “r” permitiría discriminar entre diferentes tipos de inflación: los diferentes tipos de inflación se diferencian entre ellos por las diferentes expresiones que puede tener el potencial “V(X)” en función del campo inflatón “X” 2. LA NOTICIA DEL DIA De momento ni rastro de los Modos B. Únicamente han conseguido determinar que si existen son muy pequeños. Se acaba de publicar un estudio conjunto de BICEP2/Keck con datos recogidos hasta 2015 (BK15) que concluye que el ratio r = Modos B / Modos E es r < 0.072 al 95% CL que combinado con resultados de Planck (BKP15) da r < 0.062 al 95% CL. Han combinado los datos BK15 de 17 años de observación a 150 GHz, con 4 años a 95 GHz y 2 años a 220 GHz, así como los datos de WMAP9 y Planck 2018 de 23 GHz y 353 GHz. El estudio es: BICEP2 / Keck Array x: Constraints on Primordial Gravitational Waves using Planck, WMAP, and New BICEP2/Keck Observations through the 2015 Season Ver también información adicional en: Searching for Primordial Gravitational Waves with the BICEP/Keck Telescopes No hay que perder la esperanza, el observatorio BICEP3 empezó a tomar datos en Junio de 2015, es más sensible que BICEP2 y de momento no ha publicado resultados. Aunque Francis Villatoro es pesimista y dice "...hay pocas esperanzas de que BICEP3 (que toma datos desde 2016 con 2560 detectores a 95 GHz), e incluso el futuro BICEP Array (que se instalará en 2020) logren observar los modos B cosmológicos, ni siquiera con el apoyo de QUIJOTE y otros instrumentos similares. Habrá que esperar al megaproyecto CMB-S4 cuyos resultados llegarán a partir de 2025..." y también "...todo apunta a que habrá que esperar a telescopios espaciales específicos para lograr observar los modos B cosmológicos..." El post de Francis sobre el tema es: Nuevo límite de exclusión de BICEP2/Keck para las ondas gravitacionales primordiales (r < 0.062 al 95% CL) La confirmación definitiva de la Inflación Cosmológica tendrá que esperar de momento ... ☹️ Saludos.
  8. Anunciamos el mini-workshop "El Universo como laboratorio cuántico" que estaremos haciendo junto a mi colega, el Dr. Gabriel León (FCAG-UNLP), los días 21 y 22 de noviembre en la Ciudad de Rosario. Destinatarios: investigadores, alumnos y docentes de carreras de ciencias exactas y público aficionado a la astronomía con intereses en estos temas. La entrada es libre y gratuita. Coordinación local: Asociación Amigos del Observatorio y Planetario Municipal de Rosario: https://www.facebook.com/amigosdelplanetariorosario/
  9. Aunque el Universo está lleno de “pruebas” astronómicas de la existencia de la Materia Oscura: curvas de rotación galáctica, cohesión en los cúmulos galácticos, colisiones de cúmulos de galaxias (como el cúmulo bala), espectro de potencias de las anisotropías del CMB, lentes gravitacionales, oscilaciones acústicas de bariones, … todas estas pruebas son indirectas, se basan en la detección de efectos gravitatorios a gran escala producidos por la materia oscura. Desde hace ya bastantes años se intenta la detección directa de partículas de materia oscura hasta ahora sin éxito. En este contexto, leo hoy que FASER (Forward Search Experiment) es un nuevo experimento del Large Hadron Colider (LHC) para la búsqueda de partículas ligeras con interacción débil asociadas a la Materia Oscura aprobado ayer por el CERN. FASER complementará el programa de Física en curso del CERN, extendiendo su potencial de descubrimiento a potenciales nuevas partículas y se espera que sea operativo en 2021. Este nuevo experimento contribuye a diversificar el programa de Física del colisionador de partículas más grande del mundo (LHC), y permite abordar preguntas sin respuesta en Física de partículas desde una perspectiva diferente, ha explicado en un comunicado Mike Lamont, co-coordinador del grupo de estudio PBC (Physics Beyond Collider), que supervisa FASER. Los cuatro detectores principales del LHC no son adecuados para detectar partículas ligeras de interacción débil que podrían producirse paralelamente a la línea del haz. Éstas podrían viajar cientos de metros sin interactuar con ningún material antes de transformarse en partículas conocidas y detectables, como electrones y positrones. Las partículas exóticas, de producirse, escapan a los detectores existentes a lo largo de las líneas del haz de corriente y permanecen sin ser detectadas. Por lo tanto, FASER se ubicará a lo largo de la trayectoria del haz, a 480 metros aguas abajo del punto de interacción situado dentro de ATLAS. Aunque los protones en los haces de partículas del LHC son desviados por imanes y obligados a girar siguiendo el perímetro del LHC, las posibles partículas ligeras que interactúan muy débilmente, continuarían a lo largo de una línea recta y sus "productos de desintegración" podrán ser detectados por FASER. Las potenciales nuevas partículas estarían muy colimadas con el haz, dispersándose muy poco y permitiendo así que un detector relativamente pequeño y barato realice búsquedas altamente sensibles. La longitud total del detector es inferior a 5 metros y su estructura cilíndrica central tiene un radio de tan solo 10 centímetros. Se instalará en un túnel lateral a lo largo de una línea de transferencia no utilizada que conecta el LHC con su inyector, el Super Proton Synchrotron. Para que FASER pueda construirse de forma rápida y asequible, se utilizarán piezas de repuesto de los detectores, donadas amablemente por los experimentos ATLAS y LHCb. La colaboración formada por 16 institutos que están construyendo el detector y que llevará a cabo los experimentos, cuenta con el apoyo de la Fundación Heising-Simons y la Fundación Simons. FASER buscará partículas hipotéticas de interacción débil, incluyendo los llamados "fotones oscuros", partículas que están asociadas con la materia oscura, neutralinos y otros. El experimento se instalará durante la actual parada prolongada 2 (Long Shutdown 2) en curso y comenzará a tomar datos en el LHC’s Run 3 que se ejecutará entre 2021 y 2023. FASER es una propuesta de Física fina que aborda un aspecto particular en la búsqueda de Física más allá del Modelo Estándar. Lo he leído en FASER: CERN approves new experiment to look for long-lived, exotic particles Y podéis encontrar esquemas, planos, detalles técnicos y amplia documentación en: FASER (ForwArd Search ExpeRiment at the LHC) webpage Saludos.
  10. Hace una semana me informaron de que en la XXX Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional UAI, que tuvo lugar entre los días 20 y 31 de agosto de 2018, se ha propuesto renombrar la “Ley de Hubble” como "Ley de Hubble-Lemaître" La propuesta se ha sometido a voto electrónico de todos los miembros de UAI y el resultado de la votación se dará a conocer el 27/10/2018. En la web de la UAI se puede consultar el documento de motivación de la Propuesta. Lo traduzco y comparto aquí porque me parece que vale la pena leerlo: me ha emocionado, relata un pequeño pedazo de la Historia de la Ciencia y es un ejemplo aleccionador de sensibilidad, buen gusto y reparación histórica, dice así: Apéndice A Texto final de la Resolución B4 para ser votado electrónicamente por los miembros de la UAI TRIGÉSIMA ASAMBLEA GENERAL RESOLUCIONES PRESENTADAS A LA XXX ASAMBLEA GENERAL RESOLUCIÓN B4 sobre la sugerencia para renombrar la Ley del Hubble Propuesta por el Comité Ejecutivo de la UAI La XXX Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional, considerando 1. que el descubrimiento de la aparente recesión de las galaxias, a la que generalmente se hace referencia como la "ley del Hubble", es uno de los principales hitos en el desarrollo de la Ciencia de la Astronomía durante los últimos 100 años y puede considerarse uno de los pilares fundamentales de la Cosmología moderna; 2. que el astrónomo belga Georges Lemaître publicó en 1927 (en francés) el documento titulado "Un Univers homogene de masse constante et de rayon croissant rendant compte de la vitesse radiale des nébuleuses extra-galactiques", (Un Universo homogéneo de masa constante y de radio creciente que refleja la velocidad radial de las nebulosas extragalácticas) En él, primero redescubre la solución dinámica de Friedman a las ecuaciones de la Relatividad General de Einstein que describen un universo en expansión. También demuestra que la expansión del universo implica que los espectros de las galaxias distantes sufrirán un corrimiento al rojo en una cantidad proporcional a su distancia. Finalmente, utiliza datos publicados sobre las velocidades y distancias fotométricas de las galaxias para calcular la velocidad de expansión del universo (asumiendo la relación lineal que él había encontrado sobre las bases teóricas); 3. que, en el momento de la publicación, la escasa popularidad de la revista en la que apareció el artículo de Lemaître y el idioma utilizado, hicieron que su notable descubrimiento pasase ampliamente desapercibido para la comunidad astronómica; 4. que tanto Georges Lemaître (miembro de la UAI desde 1925), como el ingeniero estadounidense Edwin Hubble (miembro de la UAI desde 1922) asistieron ambos a la 3ª Asamblea General de la UAI en Leiden en julio de 1928 e intercambiaron puntos de vista sobre la relevancia de los datos de observaciones del corrimiento hacia el rojo versus distancia de las nebulosas extragalácticas, en relación al emergente modelo evolutivo del universo; 5. que Edwin Hubble, en 1929 publicó el artículo titulado "A Relation between Distance and Radial Velocity among Extra-Galactic Nebulae" (Una relación entre distancia y velocidad radial en nebulosas extragalácticas) en el que proponía y derivaba la relación distancia-velocidad lineal para galaxias, incluyendo finalmente nuevos datos de velocidad en su artículo de 1931 con Humason. Poco después de la publicación de sus documentos, la expansión cósmica empezó a ser universalmente conocida como la "Ley del Hubble"; 6. que, en 1931, por invitación de la revista Journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, G. Lemaître tradujo al inglés su trabajo original de 1927, omitiendo deliberadamente la sección en la que derivaba el ratio de expansión porque "no le pareció aconsejable reimprimir la [su] disertación provisional de las velocidades radiales, que evidentemente ahora ya carecen de interés real, y también la nota geométrica, que podría ser sustituida por una pequeña bibliografía de documentos antiguos y nuevos sobre el tema" deseando 7. rendir homenaje tanto a Georges Lemaître como a Edwin Hubble por sus contribuciones fundamentales al desarrollo de la Cosmología moderna; 8. honrar la integridad intelectual de Georges Lemaître, que le hizo valorar más el progreso de la Ciencia que su propia visibilidad; 9. destacar el papel de las Asambleas Generales de la UAI en el fomento del intercambio de puntos de vista y de debates internacionales; 10. informar a futuros discursos científicos de hechos históricos; resuelve 11. recomendar que de ahora en adelante la expansión del universo sea nombrada como la "Ley Hubble-Lemaître". Me siento muy orgulloso de ser aficionado a una Ciencia, la Astronomía, en la cual sus máximos representantes profesionales tiene tiempo y sensibilidad (aunque sea 90 años tarde) para tener en cuenta casos de justicia histórica como éste. El texto original en inglés de la motivación de la propuesta: Appendix A Final text of Resolution B4 to be voted electronically by the IAU Members El enlace a la página web de la propuesta: Draft resolution to rename the Hubble law as the “Hubble–Lemaître law” Estaremos atentos, saludos.
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