Ingeniería Mundial
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Las ondas gravitacionales arrojan luz sobre el origen de los agujeros negros

Un agujero negro binario. NASA

Los agujeros negros observados gracias estas perturbaciones son diferentes a los que se conocían

Las próximas detecciones de ondas gravitacionales despejarán muchas dudas sobre la formación de estas regiones del espacio

El valor de las ondas gravitacionales

Premio Princesa de Asturias de Investigación para los 'padres' de las ondas gravitacionales

La detección de ondas gravitacionales anunciada el pasado año por primera vez abrió una nueva etapa en la exploración del universo. El estudio de estas perturbaciones del espacio-tiempo ha proporcionado una nueva y valiosa herramienta a los científicos para conocer mejor regiones distantes del cosmos y acontecimientos que tuvieron lugar poco después del Big Bang. Esta semana la revista Nature publica un artículo detallando cómo las tres señales de ondas gravitacionales captadas hasta el momento han modificado ya nuestra comprensión sobre la formación y evolución de los agujeros negros binarios.

Las ondas gravitacionales son el resultado de violentos acontecimientos cósmicos, como la explosión de una supernova o la fusión de dos agujeros negros. Las primeras que se detectaron, en septiembre de 2015, eran el resultado de la fusión de dos agujeros negros de 29 y 36 veces la masa del Sol para producir uno binario,un hecho que los científicos captaron en su fracción de segundo final. Hasta ese momento, las colisiones de dos agujeros negros eran una mera teoría y sólo se habían podido observar agujeros negros y mapear su comportamiento gracias a tecnología electromagnética.

Ahora los autores del estudio han constatado que los agujeros negros observados a través de las ondas gravitacionales son diferentes a los que se habían detectado anteriormente y enuncian dos hipótesis sobre su origen. "Al presentar dos explicaciones para el comportamiento observado y descartar otros escenarios, estamos proporcionando a aquellos que estudian la formación de los agujeros negros un objetivo", explica el doctor Will Farr, de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Birmingham. "En nuestro campo, conocer la pregunta es casi tan importante como conseguir la respuesta".

La primera opción sugiere que estos agujeros se formaron juntos, al colapsarse estrellas masivas que habían evolucionado conjuntamente, lo que significaría que dichas estrellas presentan unas características muy diferentes a las que se han observado en la Vía Láctea. La segunda posibilidad es que los agujeros negros se formasen de manera separada en un espacio con densa presencia de objetos estelares. Esta segunda hipótesis sugiere que la fusión tuvo lugar posteriormente, debido a interacciones entre sí y con otros objetos. Eso implicaría un proceso considerablemente más dinámico y complejo.

Las próximas detecciones despejarán la incógnita

La observación de la combinación de los movimientos de los agujeros negros y de los materiales que los forman proporcionará la clave para verificar estas teorías. Si los agujeros negros son el producto de dos estrellas que nacen juntas, se espera que los movimientos estén alineados y sean más lentos, mientras que si el sistema se ha formado a través de interacciones dinámicas entre estrellas ya colapsadas, los giros serán aleatorios y más rápidos.

Hay, además, una tercera posibilidad: que ambas opciones sean verdaderas. Los autores sugieren que con tan sólo diez detecciones adicionales será posible afirmar con cierta confianza cuál es el origen de los agujeros negros binarios. Anteriormente se consideraba que se necesitarían muchas más detecciones para lograr alguna certeza sobre el tema.

"Sabremos cuál es la explicación correcta en los próximos años, algo que sólo es posible gracias a las detecciones del observatorio de LIGO de las ondas gravitatorias", señala Ilya Mandel, otro de los investigadores de la Universidad de Birmingham. "Esta disciplina está dando sus primeros pasos", recuerda, "estoy convencido de que en el futuro miraremos a estas primeras detecciones y a estos modelos rudimentarios con nostalgia gracias a una mejor comprensión de cómo se forman estos sistemas binarios".

http://ELMUNDO.es - Martes 29 de Agosto del 2017

Avanza la socialización del proyecto vial Zipaquirá – Barbosa

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A buen ritmo avanza el proceso de socialización de la vía Zipaquirá – Barbosa, que tiene la etapa de prefactibilidad aprobada desde el 18 de agosto de 2015 y estima inversiones superiores a los $1,6 billones. El turno fue esta vez para los pobladores de Susa (Cundinamarca) quienes escucharon de OHL Concesiones Colombia y la Agencia Nacional de Infraestructura (ANI) las bondades del proyecto.

“La ANI busca escuchar y atender las inquietudes de los ciudadanos que viven o trabajan en el área de influencia de la iniciativa. Este es un paso muy importante en la búsqueda de soluciones conjuntas para la infraestructura y la movilidad del transporte en Colombia, tarea en la cual no ahorraremos esfuerzos para que los colombianos mejoren su calidad de vida”, resaltó Luis Fernando Andrade, presidente de la ANI.

Con el proyecto se espera aumentar la capacidad del transporte del corredor actual y acortar los tiempos de viaje entre Bogotá y Santander,

La Asociación Público Privada de Iniciativa Privada (APP-IP) Autovía Zipaquirá – Barbosa, tiene una longitud origen - destino de 152,7 kilómetros, en los cuales se construirá siete kilómetros de segunda calzada (incluida la variante Zipaquirá), 11,3 kilómetros de variantes (Susa y Barbosa) y la atención de 47 puntos críticos.

La operación este nuevo corredor contempla el mantenimiento de la totalidad de la vía, así como la atención de emergencias, carro taller, centro de control, policía de carreteras, sistemas de video y circuito cerrado, mejoramiento de señalización, áreas de servicio y centro de información al usuario.

La duración de este proyecto establece un año de preconstrucción y tres años de construcción, así como la operación y mantenimiento durante todo el contrato de 30 años. Se estima que la iniciativa genere más de 300 empleos directos y 1.000 indirectos.

Fuente: http://info-estructura.com/avanza-la-socializacion-del-proyecto-vial-zipaquira-barbosa/ - 16 de agosto del 2017

Detectan pruebas de la Relatividad de Einstein en el monstruoso corazón de la Vía Láctea

La Física que conocemos aún no ha podido adentrarse en los agujeros negros, pero sabemos perfectamente que están ahí. Uno de ellos ayuda a mantener unido ese vertiginoso remolino de cientos de miles de millones de estrellas que es la Vía Láctea. En su centro, a unos 26.000 años luz de la Tierra, «late» un agujero negro supermasivo de cuatro millones de masas solares y que recibe el nombre de Sagitario A (o también Sgr A*). No hace falta ser creyente para sentirse maravillado: Sagitario A es un gran atractor que mata estrellas y hace nacer a otras nuevas.

Los astrónomos están tratando de obtener la primera imagen de la historia de su horizonte de sucesos, ese límite predicho por Einstein y a partir del cual la Física se adentra en territorio desconocido. Pero mientras esto se logra, un equipo de científicos checos y alemanes se ha fijado en las estrellas de su entorno, durante 20 años, y han encontrado evidencias de efectos relativistas, predichos por Einstein un siglo atrás. Por primera vez, los astrónomos han detectado este tipo de efectos en estrellas que orbitan a alta velocidad el entorno de un agujero negro supermasivo.

Para poder mirar tan lejos los astrónomos han tenido que «viajar» hasta el Observatorio Paranal, en el desierto de Atacama, en Chile, del Observatorio Europeo Austral (ESO). Allí los cuatro telescopios ópticos del Very Large Telescope (VLT) les han permitido detectar los sutiles movimientos de las estrellas.

Imagen del centro de la Vía Láctea (Sgr A*) y de la estrella S2- ESO/MPE/S. Gillessen et al.
 

Si la Relatividad de Einstein funciona, como ya han demostrado otras muchas observaciones y experimentos, el movimiento de las estrellas cercanas al agujero negro no debería ser explicado solo a través de las leyes de Newton. La gravedad y las velocidades llevan a que sea la Relatividad la que explica su posición y movimiento.

Un laboratorio en el centro de la galaxia

«El centro de la galaxia es el mejor laboratorio para estudiar el movimiento de las estrellas en un entorno relativista», ha dicho Marzieh Parsa, investigadora en la Universidad de Colonia y primera autor del estudio. «Nos sorprendió cuán bien pudimos aplicar los métodos que desarrollamos con simulaciones para obtener datos de alta precisión sobre las estrellas que giran a alta velocidad y que están más cerca del agujero negro».

Esto es exactamente lo que ha ocurrido con una estrella bautizada con el poco sugerente nombre de S2. Gracias a la precisión del VLT, y de haber podido observarla cuando se acercaba y cuando se alejaba del agujero negro, los científicos han observado que la forma y la orientación de su órbita están influidas por efectos relativistas. Además, gracias a estas observaciones, los científicos han calculado con mayor exactitud la masa del agujero y su distancia hasta la Tierra.

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Efecto de la relatividad en la órbita de S2. Su trayectoria se desvía ligeramente de lo predicho por las leyes de Newton- ESO/M. Parsa/L. Calçada

En opinión de Vladimir Karas, investigador en la Academia de Ciencias de Praga, República Checa, «es muy alentador que S2 muestre comportamientos relativistas, tal como se esperaba en función de su proximidad a esas extrema concentración de masa en el centro de la Vía Láctea». Según él, estas observaciones abren un nuevo camino para nueas teorías y experimentos en este sector de la ciencia.

Esta historia continuará muy pronto. En 2018, la estrella S2 se acercará de nuevo al agujero negro supermasivo. Por entonces, un nuevo instrumento del VLT, el GRAVITY, permitirá medir su órbita con mayor precisión. Antes de que entren en funcionamiento la próxima generación de telescopios monstruosos, los astrónomos podrá medir con increíble exactitud los efectos relativistas en torno al centro de la Vía Láctea, o, por qué no, posibles desviaciones que ayuden a fundar una nueva Física, capaz de adentrarse en lo desconocido.

http://abc.es - Miércoles 16 de Agosto del 2017

VLa NASA convoca un puesto de «Oficial de Protección Planetaria»

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Puede que muchos no sepan que, entre sus muchas dependencias y departamentos, la NASA cuenta en Washington con una Oficina de Protección Planetaria. Su misión consiste en asegurarse de que los mundos visitados por el hombre no resulten contaminados con materiales biológicos procedentes de la Tierra. Y, más importante si cabe, también la de proteger a nuestro propio planeta de posibles organismos alienígenas que alguna de nuestras naves pudiera traer hasta aquí, voluntaria o involuntariamente.

Por eso, la agencia espacial norteamericana ha convocado una plaza para cubrir el rimbombante puesto de «Oficial de Protección Planetaria». La persona que actualmente ostenta el cargo está, en efecto, próxima al final de su contrato. La convocatoria está abierta y cualquiera que cumpla las condiciones requeridas puede optar al puesto a través de la página UsaJobs. Las condiciones pasan por ser ciudadano de los Estados Unidos, tener una titulación universitaria en Física, Ingeniería o Matemáticas, acreditar experiencia en alguno de esos campos y poseer «conocimientos avanzados en tareas de protección planetaria». También se requiere disponibilidad para viajar con frecuencia.

La paga no es desdeñable, entre 124.000 y 187.000 dólares anuales, según los méritos que reúna el candidato elegido. El contrato tiene una duración de tres años, con una posible prórroga de dos años adicionales.

Daños en la biosfera

 

La NASA cuenta con un serie de estrictas políticas de protección planetaria, aplicables a todas las misiones espaciales, ya que todas ellas son susceptibles de llevar organismos vivos de la Tierra a otros mundos o cuerpos del Sistema Solar (lunas, cometas y asteroides). De la misma forma, cualquier misión espacial que deba regrersar a la Tierra tras una exploración extraterrestre podría traer, sin quererlo, organismos alienígenas capaces, en potencia, de causar graves daños a la biosfera. El asunto está regulado tanto por leyes federales en los Estados Unidos como por acuerdos y tratados internacionales.

El candidato elegido será nombrado Oficial de Protección Planetaria (PPO), y será responsable de dirigir las capacidades de protección planetaria de la NASA, del mantenimiento de las políticas oportunas y de la supervisión de que las directrices se apliquen en todas las misiones espaciales de la agencia norteamericana.

De esta forma, el PPO supervisará y evaluará con los contratistas de cada misión todas las naves, robóticas o tripuladas, y velará para que se cumplan todas las condiciones requeridas para la protección de la Tierra y el resto de cuerpos de nuestro sistema.

Los principales objetivos de la Oficina de Protección Planetaria son los siguientes:

- Preservar nuestra capacidad para estudiar otros mundos en su estado natural;

- Evitar la contaminación biológica de los ambientes explorados, ya que puede oscurecer nuestra capacidad para encontrar vida en otros lugares, si es que existe;

- Asegurarse de que se tomen las precauciones pertinentes para proteger la biosfera de la Tierra, en caso de que la vida, efectivamente, exista en otros lugares.

Inevitablemente, las naves espaciales portan bacterias, aunque se haga todo lo posible para esterilizarlas antes y durante el lanzamiento. Sin embargo, la esterilización de una nave espacial es difícil. Por eso la NASA cuenta con un empleado asignado específicamente a esta tarea. Y no cabe duda que el puesto de Oficial de Protección Planetaria es uno de los mejores títulos de todos los tiempos.

Como muestra de la gravedad del problema, baste con citar un estudio llevado a cabo en 2008 por Andrew C. Schuerger y David Smith, ambos de la Universidad de Florida. En él se estimaba que las misiones Apolo llevaron a la Luna, sin poder evitarlo, 1.98x10^11 microorganismos viables por vehículo.

http://abc.es - Miércoles 16 de Agosto del 2017

Científicos cuestionan las teorías sobre cómo se formó la Tierra

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Las condritas son meteoritos caídos en la Tierra que reflejan la composición de los ladrillos del Sistema Solar - DOMINIO PÚBLICO

Pocos millones de años después de su nacimiento, el Sistema Solar estaba compuesto por una estrella rodeada por un disco de gas y polvo. La gravedad, la radiacion solar y las colisiones favorecieron que en la parte más próxima a la estrella, el polvo se agregara y formara pequeños fragmentos de rocas, llamados planetesimales, que luego chocaron entre sí y se agregaron en forma de planetoides. En medio de una colosal y caótica carambola, estos a su vez generaron protoplanetas. A continuación, las colisiones y la radiactividad propia de ciertos átomos generaron tanto calor que fundieron las rocas de estos embriones de planetas. Esto favoreció la aparición de ciertos elementos, influyó en que los átomos más pesados viajasen hacia el núcleo y llevó a que la corteza exterior de los planetas rocosos no apareciera hasta millones de años después, cuando estas masas de materia se enfriaron lo suficiente.

Unos experimentos presentados recientemente en la conferencia de geoquímica de Goldschmidt, en París, han mostrado que las teorías que explican cómo se formó la Tierra, en medio de ese caos del Sistema Solar primigenio, podrían ser erróneas. Después de simular ciertas condiciones de la Tierra recién nacida, han concluido que los ladrillos básicos con los que se construyó pudieron ser diferentes a como se ha mantenido hasta ahora. Según sus resultados, hace unos 4.000 millones de años había una gran cantidad de zinc y azufre en el núcleo de la Tierra, al contrario de lo que otros científicos habían sostenido.

Los investigadores, del Instituto de Física del Globo de París (Francia) fundieron mezclas ricas en hierro y silicatos similares a los que se cree que estaban presentes durante el nacimiento del planeta. Para ello, llegaron a temperaturas de 3.800 grados centígrados y presiones de casi 790.000 atmósferas, y entonces midieron cómo los elementos se separaron y distribuyeron.

 

Al combinar sus experimentos con modelos sobre la formación de la Tierra, observaron que las simulaciones no podían explicar la relación de azufre (S) y zinc (Zn) que hay en la Tierra actual, concretamente en la capa del manto. Esto implicaría también que las actuales estimaciones sobre la composición del planeta deberían ser modificadas.

Condritas: los ladrillos de la Tierra

«Decidimos comprobar si la proporción de zinc y azufre de la Tierra primigenia sería la misma a la actual simulando la contribución que tendrían distintas fuentes para ese material», ha explicado Brandon Mahan, uno de los autores de la investigación. Esas fuentes estarían representadas por las condritas, meteoritos encontrados en la Tierra y que reflejarían la composición de los ladrillos que formaron el Sistema Solar.

¿Qué averiguaron sobre estas fuentes de material para el planeta? «Descubrimos que bajo las condiciones que ocurrieron durante la formación de la Tierra, el zinc tiene tendencia a distribuirse en el manto y el núcleo de una forma diferente a como se piensa ahora. Esto implicaría que ahora habría una gran cantidad de zinc y azufre en el núcleo», ha proseguido Mahan. Cosa que no apoyan las observaciones actuales.

Por eso, para justificar que no haya tanta presencia de zinc y azufre, la única opción que han encontrado los investigadores es que la Tierra no se formó a partir de los ladrillos básicos considerados hasta ahora.

«La mayoría de las teorías se basan en que la Tierra se formó a partir de dos tipos de meteoritos rocosos: las condritas carbonáceas de tipo ivuna(«condritas CI», ricas en filosilicatos y magnetita) y las condritas de enstatita», ha recordado Brandon Mahan. «Sin embargo, este trabajo indica que la Tierra actual se formó a partir de una fuente más pobre en azufre que estas. Según los datos geoquímicos, el mejor candidato para haber generado esta composición son las condritas con alta composición de hierro («condritas CH», ricas en pirosexeno, olivino y metales)».

Esto permitiría que las teorías sobre la formación de la Tierra fueran más coherentes con la composición del planeta estimada hoy en día.

http://abc.es - Miércoles 16 de Agosto del 2017

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