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martes, 28 de junio de 2011

Asombrosos hallazgos sobre el interior de una estrella de neutrones


Las estrellas de neutrones son los "cadáveres" superdensos de estrellas masivas que explotaron como supernovas. Con toda su masa abarcando una esfera del tamaño de una ciudad pequeña, sus protones y electrones se incrustan unos contra otros, convirtiéndose en neutrones. Una estrella de neutrones puede ser varias veces más densa que un núcleo atómico normal. En cuanto a masa, un dedal lleno del material de una estrella de neutrones pesaría más de 500 millones de toneladas. Esta tremenda concentración de masa convierte a las estrellas de neutrones en un "laboratorio" natural ideal para el estudio de los estados de la materia más densos y exóticos conocidos por la física.

El equipo del astrónomo Craig Heinke ha descubierto que el núcleo de la estrella de neutrones conocida como Casiopea A contiene un superfluido, un líquido sin fricción cuyas cualidades podrán parecer un desafío a las leyes de la gravedad. Si se pudiera poner un poco de este superfluido en un recipiente, fluirla hacia arriba por las paredes del mismo y hasta podría derramarse.

El núcleo de la estrella de neutrones también contiene un superconductor, es decir un conductor eléctrico perfecto. En el podrá circular eternamente una corriente eléctrica, sin pérdidas. El superconductor de la estrella de neutrones afecta al modo en que se enfría este astro.

Los autores del estudio han descubierto todo esto gracias a usar el satélite Chandra de la NASA para investigar Casiopea A, ubicada a 11.000 años-luz de la Tierra. La señal delatadora que les llevó a los citados hallazgos fue el cambio brusco de temperatura que detectaron en la superficie de la estrella de neutrones.


Los investigadores han determinado que la temperatura de la superficie de Casiopea A esta disminuyendo debido a que su núcleo recientemente pasó a un estado de superfluido y está dejando escapar calor en forma de neutrinos, partículas subatómicas muy abundantes en el universo y que suelen atravesar la materia normal sin interactuar con ella. Por ejemplo, la mayoría de los que llegan a la Tierra la atraviesa limpiamente y sigue su viaje cósmico.

Debido a que esta estrella de neutrones se formó hace sólo 330 años, ofrece a los investigadores una gran oportunidad para estudiar el ciclo de vida de una estrella de neutrones, desde el colapso por el que deja de ser una estrella normal, hasta su estado actual de enfriamiento.

Portales magnéticos conectan al Sol con la Tierra

Portales magnéticos conectan al Sol con la Tierra

Investigadores han descubierto 'portales magnéticos' que se están formando muy por arriba de la Tierra y que pueden conectar durante poco tiempo a nuestro planeta con el Sol. Estos portales no sólo son comunes sino que pueden estar formándose el doble de veces de lo que antes se esperaba.



Oct. 30, 2008: Durante el tiempo que le tome leer este artículo, algo ocurrirá muy alto, por encima de su cabeza; algo en lo que hasta hace poco tiempo muchos científicos no creían. Se abrirá un portal magnético que conectará a la Tierra con el Sol (150 millones de kilómetros o 93 millones de millas de distancia). Toneladas de partículas pueden fluir a través de la abertura antes de que ésta se vuelva a cerrar, más o menos cuando usted llegue al final de la página.

"Se llama evento de tranferencia de flujo o 'FTE' (por su sigla en idioma inglés)", dice el físico del espacio David Sibeck, del Centro Goddard para Vuelos Espaciales (Goddard Space Flight Center, en idioma inglés). "Hace diez años estaba muy seguro de que no existían, pero ahora la evidencia es incontrovertible".

De hecho, hoy Sibeck está contando a un grupo internacional de físicos del espacio, en el Taller de Plasmas 2008, que se lleva a cabo en Huntsville, Alabama, que los FTE no sólo son comunes, sino que posiblemente sean el doble de comunes de lo que cualquiera se haya podido imaginar.

Hace mucho tiempo que los investigadores saben que la Tierra y el Sol deben de estar conectados. La magnetósfera de la Tierra (o sea, la burbuja magnética que rodea a nuestro planeta) está llena con partículas del Sol que llegan por medio del viento solar y penetran las defensas magnéticas del planeta. Dichas partículas ingresan siguiendo líneas de campo magnético que pueden ser rastreadas desde tierra firme a lo largo de todo el camino hasta la atmósfera del Sol.

"Solíamos pensar que la conexión era permanente y que el viento solar podía fluir hacia el medio cercano a la Tierra siempre que el viento estuviera activo", dice Sibeck. "Pero estábamos equivocados. Las conexiones no son estables en lo absoluto. Generalmente son cortas, explosivas y muy dinámicas".

Varios oradores en el taller han explicado de manera general cómo se forman los FTE: En el lado de la Tierra que es de día (o sea, el lado más cercano al Sol), el campo magnético de la Tierra presiona contra el campo magnético del Sol. Aproximadamente cada ocho minutos, ambos campos se fusionan brevemente o se "reconectan", formando un portal a través del cual pueden fluir partículas. El portal toma la forma de un cilindro magnético que tiene más o menos el ancho de la Tierra. La flota Cluster (Cúmulo), que cuenta con cuatro naves espaciales, de la Agencia Espacial Europea (European Space Agency, en idioma inglés), y las cinco sondas THEMIS, de la NASA, han volado a través del portal y han rodeado estos cilindros, midiendo de este modo sus dimensiones y detectando las partículas que pasan. "Son reales", dice Sibeck.

Ahora que las naves Cluster y las THEMIS han tomado muestras de los FTE directamente, los investigadores pueden usar esas mediciones para simular FTEs en sus computadoras y predecir cómo se podrían comportar. El físico espacial Jimmy Raeder, de la Universidad de New Hampshire, presentó una de estas simulaciones en el taller. Raeder dijo a sus colegas que los portales cilíndricos tienden a formarse sobre el ecuador de la Tierra y después a desplazarse hacia el polo invernal de nuestro planeta. En diciembre, los FTE se desplazan hacia el polo norte; en julio, lo hacen hacia el polo sur.

Sibeck cree que esto está sucediendo el doble de veces de lo que se pensaba anteriormente. "Creo que hay dos variedades de FTE: activos y pasivos". Los FTE activos son cilindros magnéticos que permiten que las partículas fluyan con bastante facilidad; son importantes conductos de energía para la magnetósfera de la Tierra. Los FTE pasivos son cilindros magnéticos que ofrecen más resistencia; su estructura interna no admite fácilmente un flujo de partículas y campos. (Para los expertos: los FTE activos se forman en latitudes ecuatoriales cuando el IMF -Interplanetary Magnetic Field o Campo Magnético Interplanetario, en idioma español- apunta hacia el sur; los FTE pasivos se forman en latitudes más altas, cuando el IMF apunta hacia el norte.) Sibeck ha calculado las propiedades de los FTE pasivos y está alentando a sus colegas a buscar señales de ellos en los datos proporcionados por THEMIS y Cluster. "Los FTE pasivos podrían no ser muy importantes, pero hasta que no sepamos más acerca de ellos no podemos estar seguros".

Hay muchas preguntas sin responder: ¿Por qué los portales se forman cada 8 minutos? ¿Cómo se tuercen y se enrollan los campos magnéticos dentro del cilindro? "Estamos pensando mucho sobre esto en el taller", dice Sibeck.

Mientras tanto, muy por arriba de su cabeza, un nuevo portal se está abriendo, conectando así a su planeta con el Sol.

http://ciencia.nasa.gov/science-at-nasa/30oct_ftes/

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