"No entres dócilmente en esa buena noche, la vejez debería delirar y arder cuando se acaba el día, rabia, rabia, contra la luz que se esconde aunque el sabio, cerca del fin a la tiniebla no haga reproche dado que su verbo ningún rayo ha confiado vigor no entra dócilmente en esa buena noche rabia, rabia, contra la luz que se esconde."
¿Es 'Próxima b' el futuro hogar de la humanidad?
Un equipo de astrónomos anuncia el hallazgo de un planeta rocoso similar a la Tierra en nuestra estrella más cercana. Además de ser uno de los descubrimientos astronómicos más impactantes de los últimos años, el anuncio ha disparado la imaginación sobre la posibilidad de llegar hasta allí en un futuro lejano.
El equipo del astrónomo Guillem Anglada-Escudé publica este miércoles en la revista Nature uno de los descubrimientos astronómicos más impactantes y esperados: la existencia de un planeta de tamaño similar a la Tierra en la órbita de la estrella más cercana a nuestro Sistema Solar, a apenas cuatro años luz de distancia de nosotros. A partir de los datos obtenidos desde dos telescopios del Observatorio Europeo Austral (ESO) entre 2000 y 2014 y una serie de observaciones realizadas entre enero y marzo de 2016, los científicos han detectado la presencia de un planeta rocoso, de una masa de 1,3 veces la de la Tierra, que orbita alrededor de la estrella Próxima Centauri.
Lo que lo hace especialmente interesante es que el planeta se mueve en la zona 'templada' de la estrella, en aquella en que quizá sería posible encontrar agua en estado líquido. El planeta, bautizado como Próxima b, da una vuelta a su estrella cada11,2 días y lo hace tan rápido porque está mucho más cerca de lo que estamos nosotros del Sol, a unos 7,5 millones de kilómetros (un cinco por ciento de la distancia que nos separa a nosotros de nuestra estrella). Por otro lado, Próxima Centauri es una enana roja, una estrella fría de la constelación de Centaurus que se encuentra cerca de un par de estrellas mucho más brillantes conocidas como Alfa Centauri A y B.
Lo que lo hace especialmente interesante es que el planeta se mueve en la zona 'templada' de la estrella, en aquella en que quizá sería posible encontrar agua en estado líquido. El planeta, bautizado como Próxima b, da una vuelta a su estrella cada11,2 días y lo hace tan rápido porque está mucho más cerca de lo que estamos nosotros del Sol, a unos 7,5 millones de kilómetros (un cinco por ciento de la distancia que nos separa a nosotros de nuestra estrella). Por otro lado, Próxima Centauri es una enana roja, una estrella fría de la constelación de Centaurus que se encuentra cerca de un par de estrellas mucho más brillantes conocidas como Alfa Centauri A y B.
Aunque Próxima Centauri es mucho más débil que el Sol, el hecho de estar tan cerca hace que el planeta se vea fuertemente afectado por las llamaradas de rayos X y de radiación ultravioleta procedentes de la estrella. “La densidad de flujo magnético de Próxima Centauri sobre este planeta es 600 veces mayor que la del Sol sobre la Tierra, el flujo de rayos X es unas 400 veces más intenso que el que recibe nuestro planeta, y otro tanto ocurre con la radiación ultravioleta que alcanza Próxima b”, explica a Next Carlos Briones, investigador del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) y experto en astrobiología. “Es difícil aventurar si en ese entorno de radiación tan extremo la vida podría haberse originado y mantenido”, añade. Y más teniendo en cuenta que se desconoce si Próxima b tiene un campo magnético como el de la Tierra, que le protege de las radiaciones. De lo contrario, las fuertes tormentas harían difícil la proliferación de algún tipo de vida.
Aunque aún falta muchísima información para conocer su Próxima b es potencialmente habitable, sí podemos hacernos una idea del aspecto que tendría este planeta si pudiéramos posarnos sobre su superficie. "El tamaño aparente de su estrella en el cielo sería casi el triple que el nuestro, todo un espectáculo", asegura Miguel Santander, astrónomo y escritor de ciencia ficción. "Se trata de una estrella rojiza y mortecina que apenas emite luz en el espectro visible, de modo que el planeta estaría envuelto, para nuestros ojos adaptados a la vida en la Tierra, en una penumbra constante que las cercanas Alfa Centauri A y B no lograrían deshacer". Por otro lado, al estar tan cerca de la estrella, es probable que Próxima b esté acoplado en su rotación con Próxima Centauri, del mismo modo que lo estamos nosotros con la Luna. Es decir, el planeta ofrecería siempre la misma cara a su estrella, lo que complicaría la habitabilidad del mismo, según Santander, "al estar el lado diurno muy caliente y el nocturno tan frío que, de haber atmósfera, esta podría llegar a congelarse, literalmente". Otra posibilidad interesante es que existiese un cinturón habitable en la frontera entre ambos hemisferios, el frío y el más caliente, aunque por ahora tal posibilidad es pura especulación.
¿Cómo podemos aprender más cosas sobre las características de este mundo tan cercano y prometedor? Si tuviéramos la suerte de que Próxima b transita en algún momento entre su estrella y nosotros (los científicos estiman que solo existen un 1,5% de probabilidades de esto) podríamos utilizar la espectroscopia de transmisión para analizar la composición de su atmósfera y saber más detalles sobre las posibilidades de viajar hasta allí. Con el lanzamiento del telescopio espacial james Webb en 2018, los astrónomos esperan encontrar muchos más exoplanetas en la zona templada de las enanas rojas, lo que permitiría comparar los datos. Las enanas rojas son las estrellas más abundantes de la galaxia, pero solo se han descubierto unos cuantos planetas del tamaño de la Tierra en sus zonas templadas. Como escribe Artie Hatzesen Nature, “si solo una pequeña parte de las enanas rojas tuvieran planetas en su zona templada, nuestra galaxia podría estar bullendo de vida”. Como curiosidad, Próxima Centauri seguirá existiendo muchos cientos de miles de años después de que se extinga nuestro sol, lo que permitiría a cualquier forma de vida existente allí seguir evolucionando mucho después o, quién sabe, a los propios humanos mudarse de barrio dentro de la galaxia si la tecnología nos permite superar la distancia.
De momento, la humanidad se encuentra un poco lejos de llegar hasta un sistema situado a cuatro años luz, lo cual no quiere decir que sea imposible. La sonda más rápida lanzada hasta ahora es la Voyager 1, que se aleja del Sol a una velocidad de 17 km/s. A esa velocidad, recuerda el astrofísico y divulgador Daniel Marín, tardaríamos 74.000 años en llegar a Próxima Centauri. “Usando la tecnología que ya está disponible es posible enviar naves no tripuladas que vayan casi cinco veces más rápido gracias al empleo de velas solares y sobrevuelos cercanos del Sol y Júpiter”, añade. “Evidentemente, no es suficiente, ya que tardaríamos más de 14.000 años en llegar”. Para alcanzar Próxima b hace falta introducir nuevas tecnologías, asegura el astrofísico, como la propulsión mediante velas láser. “En ese caso sería posiblellegar a la estrella más cercana en 20 años”. Ya se ha presentado un proyecto para trabajar en esa vía, aunque todavía nos falta mucho para alcanzar este nivel de desarrollo. “Pero si de lo que hablamos es de enviar personas, me temo que todavía nos queda mucho por delante”, concluye Marín. “Para eso no solo deberíamos desarrollar nuevas tecnologías, sino crearlas casi desde cero (propulsión de antimateria, fusión nuclear, etc.) y ni siquiera sabemos si son factibles”.
Referencia: A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri(Nature) DOI 10.1038/nature19106
Cañones con ríos líquidos en Titán
La sonda espacial Cassini ha encontrado cañones profundos de pendientes pronunciadas en la luna Titán de Saturno, que al parecer están inundados con hidrocarburos líquidos. El hallazgo supone la primera prueba de la presencia de canales llenos de líquido en Titán, así como la primera observación de cañones de cientos de metros de profundidad.
Los autores del estudio han estado analizando minuciosamente los datos de la Cassini obtenidos durante un sobrevuelo realizado por la sonda sobre Titán en mayo de 2013. Durante el sobrevuelo, el instrumento de radar de la Cassini se centró en los canales que se ramifican desde el Mar de Ligeia.
El análisis de las observaciones de la Cassini indica que los canales, en particular una red de ellos llamada Vid Flumina, son cañones estrechos, generalmente de un poco menos de un kilómetro de ancho, con pendientes cuya inclinación supera los 40 grados. Los cañones son también bastante profundos; los medidos miden de 240 a 570 metros, desde arriba hasta el fondo.
Los canales ramificados aparecen oscuros en las imágenes de radar, de forma muy parecida a como lo hacen los mares ricos en metano de Titán. Esto sugirió tiempo atrás que podrían estar también llenos de líquido, pero hasta ahora no se había efectuado una detección directa. Con anterioridad no estaba claro si el material oscuro era líquido o simplemente sedimento saturado.
La misión Cassini-Huygens es una cooperación de la NASA, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Italiana.
Los autores del estudio han estado analizando minuciosamente los datos de la Cassini obtenidos durante un sobrevuelo realizado por la sonda sobre Titán en mayo de 2013. Durante el sobrevuelo, el instrumento de radar de la Cassini se centró en los canales que se ramifican desde el Mar de Ligeia.
El análisis de las observaciones de la Cassini indica que los canales, en particular una red de ellos llamada Vid Flumina, son cañones estrechos, generalmente de un poco menos de un kilómetro de ancho, con pendientes cuya inclinación supera los 40 grados. Los cañones son también bastante profundos; los medidos miden de 240 a 570 metros, desde arriba hasta el fondo.
Los canales ramificados aparecen oscuros en las imágenes de radar, de forma muy parecida a como lo hacen los mares ricos en metano de Titán. Esto sugirió tiempo atrás que podrían estar también llenos de líquido, pero hasta ahora no se había efectuado una detección directa. Con anterioridad no estaba claro si el material oscuro era líquido o simplemente sedimento saturado.
La misión Cassini-Huygens es una cooperación de la NASA, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Italiana.
Confirman el aparente hallazgo de una quinta fuerza de la naturaleza
Unos descubrimientos recientes que indican el posible descubrimiento de una partícula subatómica previamente desconocida podrían ser la prueba de que existe una quinta fuerza fundamental de la naturaleza, según una nueva investigación.
Después de tanto tiempo asumiendo que son cuatro las fuerzas fundamentales (gravitación, electromagnetismo, y las fuerzas nucleares fuerte y débil), ahora parece que se ha descubierto una quinta. Si experimentos adicionales confirman su existencia, este descubrimiento cambiaría completamente nuestra comprensión del universo, con consecuencias para las teorías de unificación de las fuerzas y para las teorías sobre la identidad de la materia oscura, tal como subraya Jonathan Feng, coautor de la citada investigación y profesor de física y astronomía en la Universidad de California en Irvine, Estados Unidos.
Feng y sus colegas encontraron la pista inicial en un estudio de mediados de 2015, realizado por físicos nucleares experimentales de la Academia Húngara de Ciencias, que estaban buscando “fotones oscuros”, partículas que representarían a la invisible materia oscura, la cual constituye el 85 por ciento de la masa del universo. El trabajo de esos investigadores húngaros puso de manifiesto una anomalía en la desintegración radiactiva que apunta a la existencia de una partícula ligera, que solo sería unas 30 veces más pesada que un electrón.
Esos científicos no pudieron determinar que se tratase de una nueva fuerza. Simplemente vieron un exceso de eventos de partículas que indicaban la acción de una nueva, pero no estaba claro para ellos si era una partícula de materia o una partícula portadora de fuerza.
Si experimentos adicionales lo confirman, este descubrimiento de una posible quinta fuerza cambiaría completamente nuestra comprensión del universo, en palabras del profesor Jonathan Feng, incluyendo aquello que mantiene compactas a las galaxias, como esta espiral llamada NGC 6814. (Foto: ESA/Hubble & NASA; Judy Schmidt)
Feng y sus colegas estudiaron los datos de los investigadores húngaros así como todos los experimentos anteriores en este campo y han llegado a la conclusión de que las evidencias no respaldan la teoría de las partículas de materia ni la de los fotones oscuros. En cambio sí encajan con una nueva teoría que han propuesto y que sintetiza todos los datos disponibles. A la luz de esto, el descubrimiento podría indicar la existencia de una quinta fuerza fundamental.
El trabajo del equipo de Feng indica que en vez de ser un fotón oscuro, la partícula podría ser un “bosón X protofóbico”. La fuerza eléctrica normal actúa sobre electrones y protones, mientras que este bosón recién descubierto interactuaría solo con electrones y neutrones, y en un rango extremadamente limitado.
No existe ningún otro bosón observado que tenga esta misma característica.
Puede existir luz en una forma hasta ahora desconocida
Una nueva investigación sugiere que es posible crear una nueva forma de luz uniendo fotones a electrones individuales, y combinando las propiedades de ambas clases de partículas elementales.
Según los autores de este estudio, del Imperial College de Londres, en el Reino Unido, los fotones y electrones acoplados tendrían propiedades que podrían llevar al desarrollo de circuitos que funcionen con paquetes de luz (fotones) en vez de con electrones.
El acoplamiento también permitiría a los investigadores estudiar fenómenos físicos cuánticos, que gobiernan las partículas más pequeñas que los átomos, en una escala visible.
En los materiales normales, la luz interactúa con toda una serie de electrones presentes en la superficie y dentro de ellos. Pero usando física teórica para modelar el comportamiento de la luz y una clase recientemente descubierta de materiales conocidos como aislantes topológicos, el equipo de Vincenzo Giannini ha encontrado que se podría interactuar con solo un electrón en la superficie, y que el fenómeno estudiado es capaz de permitir que un solo electrón afecte a la conducta de varios cientos de miles de átomos. Ello se traduce en plasmones de superficie, generados por un único electrón, sobre una nanopartícula topológica. Los plasmones son, explicado de modo simple, ondas de electrones que se mueven por la superficie de un metal de modo similar al agua cuando es perturbada en un estanque por la caída de una piedra. En el caso de los plasmones, la perturbación puede ser causada por una fuente electromagnética exterior, como por ejemplo luz.
El fenómeno estudiado en la nueva investigación crearía un acoplamiento que mezclaría algunas de las propiedades de la luz con algunas del electrón. Normalmente, la luz viaja en línea recta, pero estando unida al electrón seguiría en cambio el camino de este, recorriendo la superficie del material.
En el estudio, Giannini y sus colegas modelaron esta interacción alrededor de una nanopartícula, una pequeña esfera de menos de 0,00000001 metros de diámetro, hecha de un aislante topológico.
Sus modelos mostraron que, además de tener a la luz adoptando la citada propiedad del electrón y circulando por la partícula, este tomaría asimismo algunas de las propiedades de la luz.
Normalmente, cuando los electrones viajan recorriendo materiales, como circuitos eléctricos, se detienen si encuentran un defecto. Sin embargo, el equipo de Giannini descubrió que incluso si hubiera imperfecciones en la superficie de la nanopartícula, el electrón aún podría viajar hacia delante con la ayuda de la luz.
Si esto pudiera ser adaptado a los circuitos fotónicos, serían más robustos y menos vulnerables a las alteraciones y las imperfecciones físicas.
Giannini está convencido de que los resultados de este trabajo tendrán una enorme repercusión en la forma en que concebimos la luz. Los aislantes topológicos fueron descubiertos hace pocos años, pero ya están proporcionándonos nuevos fenómenos para estudiar y nuevas formas de explorar conceptos importantes en la física, tal como destaca Giannini.
Según los autores de este estudio, del Imperial College de Londres, en el Reino Unido, los fotones y electrones acoplados tendrían propiedades que podrían llevar al desarrollo de circuitos que funcionen con paquetes de luz (fotones) en vez de con electrones.
El acoplamiento también permitiría a los investigadores estudiar fenómenos físicos cuánticos, que gobiernan las partículas más pequeñas que los átomos, en una escala visible.
En los materiales normales, la luz interactúa con toda una serie de electrones presentes en la superficie y dentro de ellos. Pero usando física teórica para modelar el comportamiento de la luz y una clase recientemente descubierta de materiales conocidos como aislantes topológicos, el equipo de Vincenzo Giannini ha encontrado que se podría interactuar con solo un electrón en la superficie, y que el fenómeno estudiado es capaz de permitir que un solo electrón afecte a la conducta de varios cientos de miles de átomos. Ello se traduce en plasmones de superficie, generados por un único electrón, sobre una nanopartícula topológica. Los plasmones son, explicado de modo simple, ondas de electrones que se mueven por la superficie de un metal de modo similar al agua cuando es perturbada en un estanque por la caída de una piedra. En el caso de los plasmones, la perturbación puede ser causada por una fuente electromagnética exterior, como por ejemplo luz.
El fenómeno estudiado en la nueva investigación crearía un acoplamiento que mezclaría algunas de las propiedades de la luz con algunas del electrón. Normalmente, la luz viaja en línea recta, pero estando unida al electrón seguiría en cambio el camino de este, recorriendo la superficie del material.
En el estudio, Giannini y sus colegas modelaron esta interacción alrededor de una nanopartícula, una pequeña esfera de menos de 0,00000001 metros de diámetro, hecha de un aislante topológico.
Sus modelos mostraron que, además de tener a la luz adoptando la citada propiedad del electrón y circulando por la partícula, este tomaría asimismo algunas de las propiedades de la luz.
Normalmente, cuando los electrones viajan recorriendo materiales, como circuitos eléctricos, se detienen si encuentran un defecto. Sin embargo, el equipo de Giannini descubrió que incluso si hubiera imperfecciones en la superficie de la nanopartícula, el electrón aún podría viajar hacia delante con la ayuda de la luz.
Si esto pudiera ser adaptado a los circuitos fotónicos, serían más robustos y menos vulnerables a las alteraciones y las imperfecciones físicas.
Giannini está convencido de que los resultados de este trabajo tendrán una enorme repercusión en la forma en que concebimos la luz. Los aislantes topológicos fueron descubiertos hace pocos años, pero ya están proporcionándonos nuevos fenómenos para estudiar y nuevas formas de explorar conceptos importantes en la física, tal como destaca Giannini.
Las esperanzas de encontrar una nueva partícula se esfuman con los nuevos datos del LHC
Las colaboraciones del Gran Colisionador de Hadrones (LHC) han presentado más de cien nuevos resultados en la 38ª International Conference on High Energy Physics (ICHEP 2016), la mayor conferencia anual en física de partículas que se celebra este año en Chicago (EE UU) entre el 3 y el 10 de agosto.
Los resultados más esperados eran los de ATLAS y CMS sobre el 'exceso' visto en los datos del año pasado por ambos experimentos en desintegraciones con pares de fotones en un rango de masas de 750 gigaelectronvóltios (GeV). Se llegó a pensar que podría tratarse de una nueva partícula capaz de revolucionar los pilares de la física, sobre todo si fuera un gravitón, además de mejorar notablemente nuestra comprensión del universo.
Sin embargo, ese exceso desaparece en el conjunto de datos mucho más abundante de 2016 y, por lo tanto, parece ser una simple fluctuación estadística que, casualmente, se produjo en los dos grandes experimentos a la vez.
Tanto ATLAS y CMS han buscado alguna señal de la producción directa de nuevas partículas predichas por la supersimetría y otras teorías de física más allá del modelo estándar pero, de momento, no han aparecido pruebas contundentes de su existencia.
En cualquier caso, los físicos de partículas han presentado grandes cantidades de nuevos datos y las colaboraciones de los experimentos se sumergen ahora realmente en la nueva frontera de la energía de 13 teraelectronvoltios (TeV), tras un primer acercamiento el año pasado a la física en este nivel de energía sin precedentes.
Gracias al excepcional funcionamiento del LHC, los experimentos han acumulado unas cinco veces más datos en 2016 que en 2015 en solo unos meses de operaciones. El LHC sobrepasó su luminosidad prevista en junio, un parámetro que mide el número de colisiones potenciales en un periodo determinado de tiempo. El pico de luminosidad excede con creces los mil millones de colisiones por segundo, por lo que incluso los procesos físicos más inusuales podrían producirse a las mayores energías efectivas.
Así, el LHC está funcionando por encima de las expectativas y el objetivo de conseguir 25 femtobarn inversos de colisiones entre protones para sus experimentos en todo 2016 está a punto de alcanzarse. Un femtobarn inverso corresponde a unos 100 billones (100x1012) de colisiones entre protones. Por su parte, el GRID, la red de computación mundial del LHC, ha sobrepasado de largo récords previos, con más de 25 petabytes (PB) de datos almacenados y procesados desde comienzos de año.
"El LHC ha entrado realmente en un nuevo régimen tras alcanzar su luminosidad nominal, ahora sobrepasada en un 20%", dijo el director del CERN para Aceleradores y Tecnología, Frédérick Bordry. "Es un gran logro, y podemos estar seguros de que sobrepasaremos nuestros objetivos marcados para todo el segundo ciclo de funcionamiento del LHC".
Los físicos han trabajado duro los pasados meses lidiando con la enorme cantidad de datos registrados por los experimentos del LHC. Con un mayor conjunto de datos analizado se pueden hacer medidas más precisas de procesos del modelo estándar, teoría que describe las partículas elementales y sus interacciones, así como búsquedas más sensibles de la producción de nuevas partículas a la mayor energía.
Como ejemplo, el bosón de Higgs, descubierto en 2012, también se ha observado a la energía de 13 TeV con una mayor significancia estadística. Además, los experimentos ATLAS y CMS han realizado nuevas medidas de precisión de procesos del modelo estándar buscando especialmente interacciones anómalas entre partículas con grandes masas, una prueba indirecta pero muy sensible a la física más allá de este modelo.
"Este es uno de los momentos más emocionantes en los últimos años para los físicos, a medida que nos adentramos en serio en lo desconocido: la física de partículas a una energía nunca explorada antes", aseguró Eckhard Elsen, director de Investigación y Computación del CERN.
El experimento LHCb ha presentado también muchos nuevos e interesantes resultados en el campo de la física del sabor. Un resultado destacado es el descubrimiento del llamado modo de desintegración B0->K+K-, el más inusual observado hasta la fecha en los mesones B desintegrándose en un estado final hadrónico, así como búsquedas de violación CP con una sensibilidad sin precedentes, fenómeno que explicaría la preferencia de la naturaleza por la materia sobre la antimateria.
LHCb también ha realizado medidas que podrían ayudar a revelar algunos fenómenos nuevos, como la primera medida de la polarización del fotón en las desintegraciones radiactivas de los mesones Bs y las determinaciones de las secciones eficaces de varios procesos clave a la energía de colisión de 13 TeV, algunas de las cuales, a primera vista, están en desacuerdo con las predicciones actuales.
Los cuatro experimentos principales han ofrecido resultados sobre colisiones de iones pesados en el LHC. La colaboración ALICE ofrece nuevas medidas de las propiedades del plasma de quarks y gluones, el estado de la materia que existió instantes después del Big Bang. Los físicos de ALICE estudian cómo se modifican las fuerzas nucleares en este estado primordial de la materia. Los investigadores también han medido la viscosidad del plasma a esta nueva energía, mostrando que fluye casi como un fluido perfecto, un comportamiento que también se observó a energías más bajas.
"Estamos solo al comienzo del camino", declaró la directora general del CERN, Fabiola Gianotti. "El excelente funcionamiento del LHC, los experimentos y su red de computación, ofrecen muy buenos presagios para una exploración detallada de la escala de energía de los teraelectronvoltios, así como un importante avance en nuestra comprensión de la física fundamental". (Fuente: CPAN)
Demuestran el arrastre de carga entre puntos cuánticos
Una colaboración entre el IFISC (España) y la Universidad de Stanford (EE.UU.) ha conseguido demostrar por primera vez el proceso de arrastre correlacionado de electrones entre dos puntos cuánticos. Un punto cuántico es un sistema de medida manométrica donde los electrones se encuentran confinados entre las tres dimensiones espaciales. Cuando dos puntos cuánticos se ponen muy juntos y sólo uno de ellos se conecta a una fuente de corriente eléctrica aparece una corriente de arrastre al otro punto, como consecuencia de la repulsión electrónica entre los electrones.
La comprobación experimental de este efecto y el modelo teórico que lo explica se ha publicado en un trabajo conjunto de la prestigiosa revista Physical Review Letters, que lo ha seleccionado como “Editor’s suggestion”. Sólo uno de cada seis artículos recibe esta distinción, que se da a los artículos más importantes e interesantes. Como tal, aparece destacado tanto en la página web de la revista como la edición en papel.
Para conseguir el régimen cuántico los investigadores han tenido que bajar de manera considerable la temperatura, muy cerca del cero absoluto (-273 grados Celsius). Se ha demostrado que a esta temperatura se producen movimientos correlacionados de electrones que implican un intercambio de energía entre ambos puntos cuánticos. El efecto de arrastre se había observado en materiales como el grafeno, los hilos cuánticos y ahora también en puntos cuánticos.
Lo que hace único a los puntos cuánticos es que se han propuesto como uno de los posibles elementos básicos dentro del campo de la computación cuántica. Este estudio permitirá poner un límite a la densidad de empaquetamiento de los circuitos nanoelectrónicos y abre la puerta a investigaciones más detalladas sobre las propiedades de detección de sensores cuánticos de carga. Desde un punto de vista de la física fundamental, los resultados obtenidos son clave para avanzar en la comprensión de la dinámica cuántica de partículas que interactúan entre sí.
En este trabajo han participado los investigadores del IFISC David Sánchez y Rosa López; A. J. Keller, S. Amasha y D. Goldhaber-Gordon de la Universidad de Stanford; J. S. Lim del Instituto Coreano por Estudios Avanzados; J. A. Katine del HGST de San José (Estados Unidos) y Hadas Shtrikman del Instituto Weizmann de Ciencia de Israel. (Fuente: IFISC)
La comprobación experimental de este efecto y el modelo teórico que lo explica se ha publicado en un trabajo conjunto de la prestigiosa revista Physical Review Letters, que lo ha seleccionado como “Editor’s suggestion”. Sólo uno de cada seis artículos recibe esta distinción, que se da a los artículos más importantes e interesantes. Como tal, aparece destacado tanto en la página web de la revista como la edición en papel.
Para conseguir el régimen cuántico los investigadores han tenido que bajar de manera considerable la temperatura, muy cerca del cero absoluto (-273 grados Celsius). Se ha demostrado que a esta temperatura se producen movimientos correlacionados de electrones que implican un intercambio de energía entre ambos puntos cuánticos. El efecto de arrastre se había observado en materiales como el grafeno, los hilos cuánticos y ahora también en puntos cuánticos.
Lo que hace único a los puntos cuánticos es que se han propuesto como uno de los posibles elementos básicos dentro del campo de la computación cuántica. Este estudio permitirá poner un límite a la densidad de empaquetamiento de los circuitos nanoelectrónicos y abre la puerta a investigaciones más detalladas sobre las propiedades de detección de sensores cuánticos de carga. Desde un punto de vista de la física fundamental, los resultados obtenidos son clave para avanzar en la comprensión de la dinámica cuántica de partículas que interactúan entre sí.
En este trabajo han participado los investigadores del IFISC David Sánchez y Rosa López; A. J. Keller, S. Amasha y D. Goldhaber-Gordon de la Universidad de Stanford; J. S. Lim del Instituto Coreano por Estudios Avanzados; J. A. Katine del HGST de San José (Estados Unidos) y Hadas Shtrikman del Instituto Weizmann de Ciencia de Israel. (Fuente: IFISC)
¿Es la vida de la Tierra un fenómeno prematuro en el universo?
El universo tiene 13.800 millones de años, mientras que nuestro planeta se formó hace apenas 4.500 millones. Algunos científicos creen que este intervalo implica que la vida en otros planetas podría ser miles de millones de años más antigua que la nuestra. Sin embargo, un nuevo trabajo teórico sugiere que nuestra vida actual es en realidad prematura, desde una perspectiva cósmica. Teniendo en cuenta esto, la civilización humana quizá es la más antigua del universo.
“Si nos preguntamos, ‘¿Cuándo es más probable que surja la vida?’, podríamos responder ingenuamente que ‘Ahora’”, explica Avi Loeb, coautor del estudio. “Pero encontramos que la probabilidad de que aparezca vida crece mucho más en el futuro lejano”.
La vida tal como la conocemos comenzó a ser posible unos 30 millones de años después del Big Bang, cuando las primeras estrellas sembraron el cosmos con los elementos necesarios, como el carbono y el oxígeno. Según algunas estimaciones, la vida (o al menos la dependiente de condiciones ambientales naturales) finalizará dentro de 10 billones de años, cuando las últimas estrellas se apaguen y mueran.
El equipo de Loeb, del Centro para la Astrofísica (CfA) en Cambridge, Massachusetts, gestionado conjuntamente por la Universidad Harvard y el Instituto Smithsoniano, todas estas entidades en Estados Unidos, calculó la evolución de la probabilidad relativa de la vida entre estos dos extremos temporales.
El factor dominante resultó ser el tiempo de vida de las estrellas. Cuanto mayor es la masa de una estrella, más corta es su vida. Las estrellas con una masa tres veces superior a la de nuestro Sol expirarán antes de que la vida tenga la oportunidad de desarrollarse.
Esta ilustración muestra a una estrella enana roja orbitada por una pareja de planetas habitables. Dado que las estrellas de este tipo tienen una existencia tan larga, la probabilidad de vida en mundos a la distancia correcta de ellas crece conforme pasa el tiempo. Como resultado, la vida terrestre podría ser considerada “prematura”. (Foto: Christine Pulliam (CfA))
En cambio, las estrellas más pequeñas pesan menos del 10 por ciento de la masa solar. Brillarán, según las estimaciones citadas, durante 10 billones de años, dando a la vida un amplio margen para surgir en algunos de los planetas a su alrededor. Como resultado de ello, la probabilidad de vida crece con el paso del tiempo. De hecho, las probabilidades de que aparezca vida son 1.000 veces más altas en el futuro distante que ahora.
Pero si es mil veces más probable la aparición de vida en el futuro que ahora, y las enanas rojas promueven más este fenómeno que las demás, ¿por qué existimos aquí y ahora?
Una posibilidad es que las enanas tengan una faceta perjudicial para la vida, capaz de contrarrestar su faceta buena. Si no es ese el caso, entonces habrá que admitir que la vida en la Tierra es un acontecimiento pionero en el cosmos.
“Si nos preguntamos, ‘¿Cuándo es más probable que surja la vida?’, podríamos responder ingenuamente que ‘Ahora’”, explica Avi Loeb, coautor del estudio. “Pero encontramos que la probabilidad de que aparezca vida crece mucho más en el futuro lejano”.
La vida tal como la conocemos comenzó a ser posible unos 30 millones de años después del Big Bang, cuando las primeras estrellas sembraron el cosmos con los elementos necesarios, como el carbono y el oxígeno. Según algunas estimaciones, la vida (o al menos la dependiente de condiciones ambientales naturales) finalizará dentro de 10 billones de años, cuando las últimas estrellas se apaguen y mueran.
El equipo de Loeb, del Centro para la Astrofísica (CfA) en Cambridge, Massachusetts, gestionado conjuntamente por la Universidad Harvard y el Instituto Smithsoniano, todas estas entidades en Estados Unidos, calculó la evolución de la probabilidad relativa de la vida entre estos dos extremos temporales.
El factor dominante resultó ser el tiempo de vida de las estrellas. Cuanto mayor es la masa de una estrella, más corta es su vida. Las estrellas con una masa tres veces superior a la de nuestro Sol expirarán antes de que la vida tenga la oportunidad de desarrollarse.
Esta ilustración muestra a una estrella enana roja orbitada por una pareja de planetas habitables. Dado que las estrellas de este tipo tienen una existencia tan larga, la probabilidad de vida en mundos a la distancia correcta de ellas crece conforme pasa el tiempo. Como resultado, la vida terrestre podría ser considerada “prematura”. (Foto: Christine Pulliam (CfA))
En cambio, las estrellas más pequeñas pesan menos del 10 por ciento de la masa solar. Brillarán, según las estimaciones citadas, durante 10 billones de años, dando a la vida un amplio margen para surgir en algunos de los planetas a su alrededor. Como resultado de ello, la probabilidad de vida crece con el paso del tiempo. De hecho, las probabilidades de que aparezca vida son 1.000 veces más altas en el futuro distante que ahora.
Pero si es mil veces más probable la aparición de vida en el futuro que ahora, y las enanas rojas promueven más este fenómeno que las demás, ¿por qué existimos aquí y ahora?
Una posibilidad es que las enanas tengan una faceta perjudicial para la vida, capaz de contrarrestar su faceta buena. Si no es ese el caso, entonces habrá que admitir que la vida en la Tierra es un acontecimiento pionero en el cosmos.
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