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Astronomia - Espacio Profundo
Astroman

Detección de primeras estrellas y materia oscura con radioastronomía de 21 cm

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Hola a todos:

Ayer, nuestra archi-conocida Nature, publicó un trabajo sorprendente, sobre la detección de las primeras estrellas del universo.

Se realizó con una "pequeña" antena desde el desierto australiano. Y no sólo eso, que ya será probablemente un premio Nóbel, sino que parece que también hay datos sobre materia oscura. Parece ser que sería detectable con radiastronomía de 21 cm. Otro probable Nobel de física.

Aunque poco puedo entender de lo que leí, me parece que es un descubrimiento importante. Sumado a la detección de las ondas gravitacionales, me parece que la "edad de oro" de la astronomía llegó para quedarse...

Saludos Rodolfo

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fsr

Apa! Detectar materia oscura? Que bueno, sería un paso de los grandes en el camino interminable para entender el universo!

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ricardo

Que apasionante!! Infieren sobre la materia oscura de acuerdo al ancho de la señal, hay que tener un grado de locura para ir adelante con ese tipo de experimentos, y una perseverencia increible..

 

Gracias por compartir Rodo

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grbengo

Hola... Un comentario que me parece que es importante.

El estudio en cuestión no trata de la "detección" de la materia oscura. Hay una propuesta que dice que la magnitud observada en la absorción en la línea de 21cm podría ser explicada por la interacción entre materia oscura (con determinadas características particulares) y la materia bariónica.

Pero no es la única manera de explicar esa señal. En estos días en particular han salido modelos explicando la misma señal sin materia oscura, por ejemplo.

 

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AlbertR
On 9/3/2018 at 1:39, grbengo dijo:

Hola... Un comentario que me parece que es importante.

El estudio en cuestión no trata de la "detección" de la materia oscura. Hay una propuesta que dice que la magnitud observada en la absorción en la línea de 21cm podría ser explicada por la interacción entre materia oscura (con determinadas características particulares) y la materia bariónica.

Pero no es la única manera de explicar esa señal. En estos días en particular han salido modelos explicando la misma señal sin materia oscura, por ejemplo.

 

Exacto, de entrada lo importante del experimento es la detección de la presencia de las primeras estrellas del universo, no que la magnitud=nivel medido en la detección necesite explicaciones de materia oscura, ver detalles en La huella de las primeras estrellas del Universo

 

Pero pese al acertado comentario de grbengo, mucha gente no puede esperar a la ratificación de las observaciones por equipos independientes y ya comienza a especular explicaciones para la supuesta magnitud anómala observada por EDGES. Una de estas especulaciones es la de Julian Muñoz y Abraham Loeb que aventuran que si el 1% de la materia oscura estuviese constituida por partículas exóticas que tuviesen carga eléctrica entre una diezmillonésima y una milmillonésima de la carga del electrón, ello permitiría explicar la magnitud anómala observada en la línea de 21 cm a z=17. Francis lo explica hoy brevemente en su blog: La señal del amanecer cósmico de EDGES se explica si el 1% de la materia oscura son partículas minicargadas

 

En el desierto de Karoo en Sudáfrica está instalado el instrumento HERA (Hydrogen Epoch of Reionisation Array) que está intentando replicar el resultado de EDGES.

 

Saludos.

 

Editado por AlbertR
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    • AlbertR
      Por AlbertR
      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.
       
    • LadyMarian
      Por LadyMarian
      Amanecer en Costa del Este, Buenos Aires, Argentina el día 5 de Febrero de 2019. Cámara Canon T3i + Lente Sigma 70-300 en 300mm. ISO 100, f/10, 1/4000s para las 10 tomas. Procesadas en PS.
    • LadyMarian
      Por LadyMarian
      Amanecer en Costa del Este, Buenos Aires, Argentina el día 5 de Febrero de 2019 a las 6:14 am. Cámara Canon T3i + Lente Sigma 70-300 en 168 mm. ISO 200, f/10, 1/3200s. Procesada en PS.
    • LadyMarian
      Por LadyMarian
      Amanecer en Costa del Este, Buenos Aires, Argentina el día 5 de Febrero de 2019 a las 6:12 am. Cámara Canon T3i + Lente Sigma 70-300 en 300mm. ISO 100, f/10, 1/4000s. Procesada en PS.
    • Richard R Richard
      Por Richard R Richard
      A pesar de que ya sabemos que la materia oscura no se puede observar, los científicos suponen que ocupa el 80 por ciento de toda la existente en el Universo.


      Un nuevo estudio detectó, en observaciones profundas realizadas con el telescopio Hubble en seis cúmulos galácticos, un tenue brillo estelar el cual se distribuye de forma casi idéntica a la materia oscura.




      las noticias en algunos portales

      https://www.abc.es/ciencia/abci-visto-hubble-invisible-y-misteriosa-materia-oscura-201812220239_noticia.html
      https://www.europapress.es/ciencia/astronomia/noticia-telescopio-hubble-permite-ver-distribuye-materia-oscura-20181221125604.html
      https://www.lapagina.com.sv/curiosidades/telescopio-hubble-muestra-como-se-distribuye-la-materia-oscura/
       

      El paper con la presentación del estudio en una revista de Oxford

      https://academic.oup.com/mnras/article-abstract/482/2/2838/5142870?redirectedFrom=fulltext

      y en la pagina del Hubble de la NASA

      https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2018/faint-glow-within-galaxy-clusters-illuminates-dark-matter
       
       
      La explicación para la luz fantasmal como le llaman, es que por los choques entre galaxias  muchas estrellas salen de órbita y comienzan a vagar por el espacio , moviéndose en trayectorias que solo mantienen equilibrio gravitacional con la materia ordinaria y la materia oscura, como estas estrellas si emiten luz visible, se puede apreciar su distribución en forma de nube entre las galaxias del cúmulo, donde se aglomera la materia oscuras revelando su presencia. Osea no se forotgría la MO en sí, sino el efecto marcado de su distribución espacial.
       
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