Proyectos fantasticos para impulsar estudio de las particulas.

Los Siete Magníficos Europeos
Las agencias europeas de investigación de 13 países unieron sus esfuerzos en la red ASPERA para tener una herramienta en común en física de astropartículas. Con siete grandes proyectos quieren encontrar las respuestas a algunas de las preguntas más excitantes sobre el Universo.


“Nuevos excitantes descubrimientos yacen por delante; depende de nosotros tomar la iniciativa en ellos en la próxima década”, dice Christian Spiering, jefe del comité de estrategia. Luego de dos años de proceso, la publicación de la Estrategia Europea para física de astropartículas (The European Strategy for Astroparticle Physics) es un paso importante que perfila un rol preponderante para Europa.

Desde laboratorios bajo tierra y bajo mar hasta los desiertos más desolados y el espacio exterior, los experimentos en física de astropartículas aceptan retos muy excitantes. Es un campo promisorio y de rápido crecimiento de investigación en la intersección de la física de partículas, cosmología y astrofísica, tratando de detectar las partículas más elusivas y penetrar en los secretos más íntimos del Universo.

Los Siete Magníficos, son grandes y exóticos proyectos de investigación:

• CTA:The Cherenkov Telescope Array es un mega-instrumento pensado para detectar rayos gamma con una precisión sin precedentes y que dominará este tipo de astronomia durante la próxima década.
• KM3NeT es un futuro proyecto de infraestructura de investigación en el Mar Mediterráneo. La instalación hospedaría un telescopio de 1 kilómetro cúbico para detectar neutrinos y proveería acceso a mediciones para una variedad de ciencias marinas, como biología, oceanografía, etc. El KM3NeT completaría el experimento IceCube en el Polo Sur.
• Detectores de búsqueda de materia oscura:
  EURECA(European Underground Rare Event Calorimeter Array), la Colaboración DAMA en el Laboratorio Gran Sasso
• Un detector para la búsqueda del decaimiento del protón, investigación de neutrinos y sus propiedades:LAGUNA (Large Apparatus studying Grand
  Unification and Neutrino Astrophysics) es un detector de gran escala:10⁵ toneladas de argón líquido o agua
• Un gran conjunto para la detección de rayos cósmicos cargados:Observatorio Pierre Auger
• Una antena gravitacional subterránea de tercera generación:Telescopio Einstein

Con estos experimentos se intentará responder algunas de las grandes preguntas sobre el Universo:
¿Tienen los protones una vida finita?
Las Grandes Teorías Unificadas (GUTs) de la física de partículas predicen que el protón tiene una vida finita. Esta es una de las más genéricas y verificables implicaciones de esas teorías y podría relacionarse con la generación de la asimetría de materia-antimateria en el universo.
El descubrimiento de la vida finita del protón sería uno de los descubrimientos fundamentales de la física y la cosmología. Para intentar descubrir si es así, se usarán grandes detectores bajo tierra.

¿Cuáles son las propiedades de los neutrinos y cuál es su rol en la evolución cósmica?
El Modelo Estándard en física de partículas establece que los neutrinos no tienen masa. Pero en la década pasada se descubrió que sí la tienen. Además, se piensa que los neutrinos oscilan entre diferentes estados, de allí se infirió la diferencia de masas entre los mismos, pero no su valor absoluto. Los experimentos a desarrollar intentarán saber el valor absoluto de sus masas y si los neutrinos son sus propias antipartículas, entre otras cosas.

¿Qué nos dicen los neutrinos acerca del interior del Sol y la Tierra y sobre las explosiones Supernova?
Se han detectado neutrinos provinientes del Sol y de una supernova (SN 1987A), pero sólo una fracción de la total producida, los de alta energía. Mediciones precisas del espectro de baja energía de los neutrinos del Sol pondrán a prueba nuestro entendimiento sobre las oscilaciones de estas elusivas partículas. Además, el estudio de los neutrinos provenientes de explosiones supernovas darían un detallado conocimiento del misterioso proceso que sustenta a esas explosiones. Y también se han reportado neutrinos del interior de la Tierra, lo que informaría sobre los procesos nucleares en nuestro planeta.

¿Cuál es el origen de los rayos cósmicos de gran energía?
Hace casi un siglo, el físico Victor Hess descubrió los rayos cósmicos, partículas cargadas que golpean nuestra atmósfera como una lluvia regular. Luego, se notó que algunas de estas partículas tienen energías cientos de millones de veces mayores que las que podemos generar en los aceleradores.

¿Podemos detectar ondas gravitacionales?
Así como el electromagnetismo genera ondas electromagnéticas, se piensa que la gravitación, genera ondas gravitacionales, según establece la Teoría de Relatividad General. Con las nuevas herramientas disponibles, la detección de estas ondas podría estar a la vuelta de la esquina.

¿De qué está hecho el Universo?
Sólo el 4% del Universo está compuesto de materia ordinaria, como de la que estamos hechos los seres humanos y todo lo que conocemos. El 73% sería energía oscura y el 23% restante materia oscura. La física de astropartículas desarrolló una variedad de herramientas en búsqueda del Neutralino, una partícula candidata a materia oscura.

ASPERA es la red Europea de astropartículas: Astroparticle ERA-NET. ERA viene de European Research Area , área de investigación Europea.
La Estrategia Europea para Física de Astropartículas se puede obtener en:
http://www.aspera-eu.org/index.php?option=com_content&task=view&id=35&Itemid=72

Descargue archivo pdf con toda la informacion aqui (solo en ingles)

Fuente: http://www.noticiasdelcosmos.com/2008/09/los-siete-magnificos-europeos.html

Futuras misiones de la NASA al sol

Estas son las misiones que la NASa tiene planeadas para el futuro, esperamos puedan hacerse realidad y se lleven  a cabo, muchas misiones al espacio de otro tipo quedan en el papel, estas son bien importantes

El programa LWS tiene cinco misiones¹ en diferentes etapas de desarrollo. En conjunto, rodearán y explorarán el Sol como nunca se ha hecho antes.

#1: Observatorio de Dinámica Solar (Solar Dynamics Observatory o SDO, en idioma inglés) “Prepárese para ver fotos realmente sorprendentes”, dice Guhathakurta. Una cámara de televisión de alta resolución (HDTV o High Definition Television, en idioma inglés), ubicada a bordo de este observatorio, tomará imágenes de gran calidad de las manchas y de las llamaradas solares, revelando de este modo el comienzo de las tormentas con un nivel de detalle sin precedentes.

Derecha: Prueba del SDO en el Simulador de Ambiente Espacial de la NASA. [Imagen ampliada]

Las imágenes por sí mismas, sin embargo, no cuentan toda la historia. El físico solar Alex Pevtsov explica: “La actividad solar es, en cierto modo, como un espectáculo de marionetas. Si usted desea entender el movimiento de las marionetas, necesita ver los hilos; en el Sol, los “hilos invisibles” son los campos magnéticos, los cuales penetran la atmósfera del Sol guiando el flujo de calor y orquestando poderosas explosiones. El SDO podrá producir mapas detallados del magnetismo del Sol, dejando al descubierto los hilos para que todos los podamos ver”.

Pero, ¿quién (o qué) está tirando los hilos? “Sería la dínamo magnética del Sol”, dice Pevtsov. “Yace escondida debajo de la superficie del Sol”. Afortunadamente, el SDO puede mirar allí abajo también. La técnica se llama imagen heliosísmica. Mediante el monitoreo de la superficie vibrante del Sol, el SDO puede investigar el interior de la estrella de la misma manera en que los geólogos utilizan las ondas sísmicas de los terremotos para explorar el interior de la Tierra. De esta modo, los científicos de la misión esperan crear un mapa del flujo y reflujo de la dínamo magnética interna del Sol, que es la raíz de toda la actividad solar.

Situación: El SDO ya ha sido construido y está casi listo para ser lanzado. “En este momento, el SDO se encuentra en una cámara térmica de vacío, donde se lo somete a pruebas para saber si es capaz de afrontar el duro viaje hacia el espacio”.

#2: Sonda Solar Plus (Solar Probe Plus) “Esta podría ser la más emocionante de todas las misiones”. Es una nave espacial resistente al calor, que está diseñada para adentrarse profundamente en la atmósfera del Sol; allí podrá tomar muestras del viento solar y de los campos magnéticos in situ. “Ninguna nave ha estado tan cerca del Sol como la Sonda Solar Plus lo estará, llegará a menos de 7 millones de kilómetros de la superficie solar. Ese es un territorio inexplorado y esperamos aprender mucho sobre la atmósfera del Sol con este viaje”.

Arriba: Imagen simulada del Sol, la cual ilustra la trayectoria de la Sonda Solar Plus durante uno de sus múltiples sobrevuelos cercanos al Sol. [Historia completa] [Imagen ampliada]

Situación: La Sonda Solar Plus se encuentra aún en la etapa de diseño preliminar, denominada también “pre-fase A”, en las oficinas centrales de la NASA. Se espera que sea lanzada al espacio hacia el año 2015.

#3 Centinelas solares “Vamos a rodear al Sol”, dice Guhathakurta. Tres sondas bien equipadas de la NASA y una cuarta (el Orbitador Solar), de la Agencia Espacial Europea, se estacionarán alrededor del ecuador solar, proporcionando de este modo la primera vista verdaderamente global de la actividad solar. “Imagine que trata de descrifrar el clima de la Tierra observando un solo lado del planeta. ¡Imposible! Sin embargo, eso es lo que hemos estado haciendo con el Sol”. La vista de un solo lado desde la Tierra limita los estudios del clima solar —un problema que los centinelas solares solucionarán.

Situación: “Acabamos de finalizar el informe del Equipo de Definición de Ciencia y Tecnología (Science and Technology Definition Team, en idioma inglés), el cual elabora toda la estrategia para los centinelas solares”. Se espera que sean lanzados hacia el año 2015.

Abajo: Concepto artístico de las Sondas para Tormentas del Cinturón de Radiación (Radiation Belt Storm Probes, en idioma inglés).

#4 Sondas para Tormentas del Cinturón de Radiación (Radiation Belt Storm Probes) “No tiene sentido estudiar el Sol si no entendemos qué le hace a la Tierra”, declara Guhathakurta. Esta misión realiza la conexión crucial entre la Tierra y el Sol. Algunas volutas de la atmósfera solar pueden ser atrapadas por el campo magnético de la Tierra, dentro de los cinturones de radiación, donde las partículas energéticas yacen a la espera de astronautas y satélites que tratan de abandonar o simplemente de orbitar el planeta. Las Sondas para Tormentas del Cinturón de Radiación (dos de ellas) explorarán estas regiones y descubrirán de qué manera son pobladas y energizadas por el clima espacial.

Situación: Las dos sondas se encuentran en construcción en el Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins y su lanzamiento está programado hacia el año 2011.

#5 Sondas para Tormentas de la Ionosfera-Termosfera ( The Ionosphere-Thermosphere Storm Probes) Dos sondas más orbitarán la Tierra y estudiarán las capas superiores de la atmósfera terrestre, donde el aire hace su “primer contacto” con la radiación ultravioleta del Sol. Allí reinan las partículas cargadas eléctricamente, las cuales afectan fuertemente la propagación de las ondas de radio, influyendo sobre casi todas las formas de telecomunicación y navegación mediante GPS. Es también un lugar por donde la atmósfera aspira y exhala en respuesta a los cambios en el calentamiento solar ultravioleta. Una exhalación puede envolver y arrastrar hacia abajo a los satélites, mientras que una aspiración disminuye el arrastre. Las Sondas para Tormentas de la Ionosfera-Termosfera monitorearán la respuesta de esa capa a todos los tipos de tormentas solares.

Situación: “Esta es una misión importante, pero aún no se han conseguido los fondos para poder llevarla a cabo”, dice Guhathakurta. “En este momento, estamos trabajando de lleno en los otros proyectos”.

Efectivamente, hay mucho para hacer cuando se está Viviendo con una Estrella.

fuente:http://ciencia.nasa.gov/headlines/y2008/19aug_lws.htm?list1010982

Mision GLAST, estudio de rayos Gamma y mas…

Este mes de mayo, la NASA pondra en orbita el telescopio espacial GLAST (Gamma-ray Large Area Space Telescope), cuya mision sera hacer un estudio de los rayos gamma en el universo, entre otros mas estan:

• Busqueda de nuevas leyes para poder encontrar la materia oscura.

• Explicar como los agujeros negros aceleran a casi la velocidad de la luz, inmensos jets de materia.

• Ayudar a comprender y explicar las misteriosas explosiones de rayos gamma que se dan constantemente en el universo.

• Responder inquitudes que se tienen sobre las llamas solares, pulsares y el origen de los rayos cosmicos.

• Explorar los entornos más extremos en el Universo, donde se analizaran energias que desde la tierra seria imposible.

Si desean saber mas del proyecto, pueden consultar la pagina oficial de la nasa para GLAST.

LHC – Gran Colisionador de Hadrones

Soy autodidacta en este campo de la astronomia y cosmologia, y cuando se habla de fisica cuantica, si que es un tema para verdaderos especialistas. Como el area espacial es tan extensa tengo mis temas preferidos y otros no tanto. Precisamente el mundo de la fisica de particulas no es uno de mis predilectos, no porque me desagrade, sino porque cada vez que leo mas y mas sobre este tema no lo entiendo lo suficiente, pero me encanta este universo cuantico de las particulas (bueno, aunque esto suene contradictorio). Para este 2008 y despues de algo mas de 10 años de construccion y algunos miles de millones de dolares (todo por la ciencia), el mundo de la fisica entra en una nueva era con el inicio de operaciones del LHC (the Large Hadron Collider) Esta megamaquina en forma de toroide (rosquilla como las que le gustan a Homero Simpson) construida en la frontera entre Francia y Suiza, con una longitud de la circunferencia -ese que llamamos toroide- de 27 kilometros (no estoy equivocado son 27 kilometros), construida con la mayor ciencia y tecnologia y en la cual participaron mas de 2000 fisicos, ingenieros y en si el mundo cientifico, pretendera dar respuestas mas exactas sobre el inicio y fin del universo, materia oscura, boson de higgs entre otras mas, que para ser sincero no deseo mencionar por mi profunda ignorancia en este increible tema, eso si, seguire cada vez aprendiendo mas de el universo cuantico. (hasta hay algunos que especulan con la creacion de un mini agujero negro que terminaria por tragarse la tierra). Les dejo la pagina del proyecto y algunas imagenes.

http://lhc.web.cern.ch/lhc/