domingo, 30 de agosto de 2015

Atlas y CMS del LHC aportan más información sobre el Boson de Higgs

Han pasado tres años desde que se descubrió el Bosón de Higgs, un hito que cambió la forma en que comprendemos el Universo. Ahora los experimentos Atlas y CMS han presentado sus descubrimientos confirmando las propiedades del bosón durante la Tercera Conferencia Anual de Física del LHC.

Mediante los análisis de datos obtenidos en 2011 y 2012 provenientes de ambos experimentos se ha podido obtener una descripción detallada de la partícula aportando información sobre como se produce y desintegra así como su interacción.

El análisis no ha sido sencillo, puesto que requirió laborar con 4,200 parametros hasta lograr el nivel de exactitud mostrado.

Apenas en mayo de este año se habían ajustado las medidas de la masa del Bosón de Higss, que confirmó el Modelo Estándar de Partículas y confirma el mecanismo de Brout-Englert-Higgs mediante el cuál las demás partículas obtienen su masas.
Créditos: Radio Santa Fe.

Se sabe ahora que existen diferentes métodos para producir un bosón de Higss y este a su vez puede desintegrarse de múltiples formas originando diferentes partículas, es en este aspecto donde los resultados de los experimentos CMS y Atlas sirven para determinar con mayor nivel de exactitud la tasa de desintegraciones más comunes.

Al obtener tasas de desintegración más precisas es posible conocer con mayor precisión la interacción del bosón con otras partículas fundamentales así como su masa. Si se descubriera alguna desviación en las tasas medidas con lo predicho por el Modelo Estandar o el mecanismo de Brout-Englert-Higgs sembraría dudas e iniciaría una nueva etapa de la Física.

Referencia:

martes, 25 de agosto de 2015

LHC descubre partículas que desafían el modelo estándar de la física

Empleando el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN, un equipo internacional de investigadores ha encontrado evidencias de algo que los físicos han pasado décadas esperando: partículas subatómicas se comportan de una manera que desafía el modelo estándar. En la física de partículas, el Modelo Estándar es la mejor teoría que tenemos para explicar cómo las partículas se comportan e interactúan; sin embargo, es incompleta, ya que no tiene en cuenta la gravedad. Al utilizar el LHC, investigadores esperan observar condiciones que violan las reglas estándar de la física de partículas.

El equipo de físicos analizo los datos obtenidos de la primera etapa del LHC desde 2011 a 2012 -un momento que culmino con el descubrimiento del bosón de Higgs- y encontró pruebas que estaban buscando: leptones que desafían el Modelo Estándar. Los leptones son un grupo de partículas subatómicas compuestas de tres variedades diferentes: tau, electrón y muón. Los electrones son muy estables, mientras que tanto el tau y la decadencia de muones suceden de forma muy rápidamente.
Creditos: Michael Taylor/Shutterstock

En el nuevo estudio, los investigadores estudiaron los datos en busca de evidencia de mesones B en descomposición de partículas más ligeras, como el leptón, tau y muón. El modelo estándar explica que todos los leptones serán tratados por todas las fuerzas fundamentales, un concepto conocido como "universalidad de leptones". Esto significa tanto tau y muón deben decaer a la misma velocidad, una vez que la diferencia de masa se contabiliza. Sin embargo, el equipo descubrió una diferencia minúscula, aunque notable, en las tasas de descomposición que podría indicar la presencia de fuerzas potencialmente desconocidas o partículas que interfieren con los índices de descomposición.

De acuerdo al modelo estándar del mundo, todos los leptones interactúan de la misma manera. Pero no hay ninguna garantía de que esto será verdad si descubrimos nuevas partículas o nuevas fuerzas. Si se encontrarán partículas que no cumplieran con el modelo estandar, se rompería esta universalidad.

Estos resultados complementan un descubrimiento similar del 2012, el experimento BaBar que se llevó a cabo en el Centro del Acelerador Lineal de Stanford (SLAC). El experimento BaBar también se centró en la decadencia de mesones B; sin embargo, a diferencia del LHC, donde hay colisión de protones, en el SLAC se conducen electrones. A pesar de los diferentes métodos, se tienen dos experimentos con resultados similares.

Se necesitan más experimentos para confirmar los hallazgos más recientes. En abril de este año, LHC volvió tras un paréntesis de dos años para las actualizaciones. Desde que el LHC entró de nuevo en línea, los investigadores han observado niveles de energía récord, y el equipo está convencido de que van a tener una mejor oportunidad de observar un comportamiento inusual de más partículas que desafíen el modelo estándar y corrobore estos hallazgos.

Referencia:
Amy Linn, "LHC Finds Particles That Defy The Standard Model Of Physics", IFLScience.

sábado, 22 de agosto de 2015

Un equipo de científicos de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y el Instituto Nacional de Antropología e Historia (INAH) descubrieron debajo de la pirámide de Kukulkán, un cenote. El hallazgo permitirá conocer más sobre la importancia de Chichén Itzá en la cultura maya.

El cenote se ubica a una profundidad de 20 metros debajo de la pirámide, siendo este un cuerpo de agua de 25 por 30 metros. El cenote se encuentra sobre piedra caliza además de una cavidad, que se predice aumento su tamaño debido a la erosión. La pirámide se ubica sobre una de las orillas de esta cámara subterránea por lo cual no corre riesgo de un colapso.
Templo de Kukulkán. Créditos: Cuartoscuro.

Se sabe que la civilización maya conocía de la existencia de los cenotes, ríos subterráneos con aperturas a la superficie, y que estos fueron empleados con fines ceremoniales. Aunque es la primera vez que se descubre una pirámide sobre un cenote.

Kukulkán es concebido como una representación del universo para los mayas, esta construida entre cuatro cenotes, cada uno en un punto cardinal. El cenote ahora descubierto, sería el quinto, conocido como axls mundl o el eje del mundo, un punto donde nace la ceiba sagrada, que conecta el cielo con el inframundo y se extiende hacia cada punto cardinal.

Lo interesante no termina aquí, el descubrimiento también permitirá trabajar en la búsqueda de un túnel que una la pirámide con el cuerpo de agua, una labor que se realizará durante la segunda fase del proyecto.

Descubrimiento

La primera fase del proyecto, que permitió el descubrimiento del cenote debajo de la pirámide empleo 96 electrodos que fueron colocados en el subsuelo y permitieron escanear el suelo.

miércoles, 12 de agosto de 2015

Un año atrás, el 6 de agosto de 2014, la Sonda Rosetta después de haber viajado 10 años, 5 meses y cuatro días entró en órbita alrededor del cometa Churyumov-Gerasimenko.
Cometa, Rosetta y Philae. Créditos: ESA.

Es posible que llegue a su memoria la historia épica de la sonda Rosetta y su módulo de aterrizaje Philae. Estos intrépidos exploradores han estado viajando a través del Sistema Solar, persiguiendo a un cometa en su viaje hacia el Sol. En noviembre 2014, Philae Lander fue liberado de la nave Rosetta para aterrizar en el cometa.

El aterrizaje fue un éxito, relativo claro, pero no había tiempo para celebrar. Tan pronto como Philae golpeó la superficie todo fue nuevo, rebotó en otro lugar antes de establecerse en un lugar no muy ideal: el borde de un cráter. Esto significó que los paneles solares diseñados para cargar las baterías estaban en terribles condiciones ser eficaces.

Afortunadamente, pese a que las condiciones para la recuperación de información no son ideales, los científicos han estado aplicando todo su ingenio para descubrir todo lo que se pueda acerca de Churyumov-Gerasimenko. Y los detalles son fascinantes.

El aterrizaje en saltos de Philae se debió a que la plataforma de aterrizaje fue más suave de lo previsto. Todavía hay información que servirá para seguir deduciendo estos datos: así los científicos podrán crear teorías sobre la estructura de un cometa. Tomando en cuenta de la trayectoria, los científicos creen que el punto de aterrizaje se compone de dos capas de material. La capa superior, donde se colocó Philae, era una superficie suave, granular de alrededor de 0,25 metros de espesor, cubriendo una capa. El lugar de aterrizaje final fue aproximadamente el doble que el lugar de aterrizaje previsto y, como resultado, una sola pata fue capaz de anclarse en la superficie. Y sólo parcialmente. Estos hallazgos han sido publicados en Science.

Debido a la ubicación de aterrizaje imprevisto en el que Philae terminó, el taladro no tiene la suficiente potencia para penetrar a través de la superficie del cometa y descubrir la composición mineral del suelo. La actividad de perforación no fue infructuosa, y permitió a los investigadores obtener una gran cantidad de información para ayudarles a predecir propiedades de la superficie. Es posible que la composición sea a la nieve compactada, aunque la "espuma de vidrio" es en realidad la mejor analogía, -la misma sustancia que se utiliza para aislar edificios-.

Es una lástima que el módulo de aterrizaje terminará en una región sombría, ya que no sólo significa que los datos son relativamente escasos, también significa que las medidas de la temperatura que se están calculando están basados ​​en la sombra del cometa.

No obstante Philae ha logrado identificar 16 compuestos orgánicos y, aunque parezca increíble, cuatro de ellos no habían sido detectados en un cometa antes. Esto es muy emocionante y podría tener implicaciones importantes como desconcertantes en torno a cómo comenzó la vida en la Tierra. Algunos científicos creen que fueron los cometas quienes llevaron compuestos orgánicos a la superficie de la Tierra. Estos compuestos se piensa fueron importante para la evolución química y biológica de la Tierra.

Con ello aún hay datos por analizar, que incluye los datos del radiómetro mientras volaba hacia el cometa, y algunos datos más sobre el cometa. Así que incluso si Philae no despierta de nuevo, todavía hay mucho trabajo por hacer.

Referencia:

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