Dibujo20150422 paco bellido - sunspot 2325 - 14-21 apr 2015 - data synoptic sun

El movimiento armónico simple se suele ilustrar en un primer curso de física usando un péndulo. Hay muchas otras maneras, por ejemplo, usando el movimiento aparente de las manchas solares debido a la rotación del Sol. Hoy en día los alumnos no tienen ni que salir fuera del aula, ya que Paco Bellido, aka @ElbesoenlaLuna, nos ofrece una imagen diaria (si no está nublado) en su álbum en Flickr y nos recomienda usar las imágenes de SOHO (enlace web en la figura). Gracias a estas imágenes he creado esta figura con la mancha solar 2325 entre los días 14 y 22 de abril de 2015.

Nos contó como se puede hacer la profesora portuguesa de secundaria Caria Isabel Ribeiro, “Sunspots and their simple harmonic motion,” Physics Education 48: 586-588, 2013, doi: 10.1088/0031-9120/48/5/586 [acceso gratuito]. Me he enterado por Twitter gracias a Sergio L. Palacios, aka @Pr3cog. Por cierto, la autora se inspiró en una idea de Jonas Persson, “Sunspots and solar rotation,” Physics Education 48: 14-16, 2013, doi: 10.1088/0031-9120/48/1/F04.

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Dibujo20150420 Irisin - eating academy

Nature publicó en 2012 a bombo y platillo el descubrimiento de la irisina. La hormona del ejercicio, anti-obesidad, anti-envejecimiento, tan milagrosa que generó cientos de artículos científicos. Ahora se confirma que este polipéptido no es una hormona. No existe la irisina. Los tests de anticuerpos comerciales que se usan para detectarla en sangre no son específicos, como se empezó a sospechar en 2013 detectan proteínas aleatorias. Además, usando espectrometría de masas se ha demostrado que los niveles en sangre de este polipéptido son tan bajos que no puede tener una función fisiológica como hormona.

La irisina, la hormona milagrosa, es pura leyenda. Nos lo cuenta Isabel Torres, “Miracle fat-burning hormone doesn’t exist after all,” Science in the clouds, 20 Apr 2015. El nuevo artículo científico es Elke Albrecht et al., “Irisin – a myth rather than an exercise-inducible myokine,” Scientific Reports 5: 8889, 09 Mar 2015, doi: 10.1038/srep08889. El famoso descubrimiento se publicó en Pontus Boström et al., “A PGC1-α-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis,” Nature 481: 463-468, 2012, doi: 10.1038/nature10777.

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Dibujo20150420 pan-starrs - planck - cmb - cold spot - media eurekalert org 90248_web

Un supervacío es la explicación más sencilla a la gran mancha fría observada por el cosmólogo español Patricio Vielva (Univ. Cantabria) y varios colegas en 2004 en el mapa de WMAP del fondo cósmico de microondas y confirmada por el mapa de Planck. El astrónomo István Szapudi (Univ. Hawaii en Manoa) y varios colega confirma dicha explicación gracias al telescopio Pan-STARRS1 (PS1), situado en Haleakala, Maui, Hawaii y al telescopio espacial infrarrojo WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) de la NASA.

Un supervacío de 1,8 mil millones de años luz de diámetro (radio R = 220 ± 50 h–1 Mpc) con una densidad de galaxias inferior a la media (δm ≃ –0,14 ± 0,04) y centrado a unos tres mil millones de años luz de distancia de nosotros (z = 0,22 ± 0,03). Muchos otros cosmólogos habían apuntado a esta explicación (la más razonable desde 2010), que evita recurrir a explicaciones más exóticas, pero hasta ahora no se había logrado una confianza estadística alta. El nuevo artículo demuestra la existencia del supervacío con más de 5 σ y lo correlaciona con la mancha fría al menos a ≃ 3,3 σ (aún no se han alcanzado cinco sigmas en esta correlación).

El nuevo artículo es István Szapudi et al., “Detection of a supervoid aligned with the cold spot of the cosmic microwave background,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 450: 288-294, 11 Jun 2015, doi: 10.1093/mnras/stv488 [acceso gratis]. Me he enterado gracias a “A cold cosmic mystery solved,” EurekAlert!, 20 Apr 2015.

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Dibujo20150419 oxytocin - dog - experiment - science mag

Ya está disponible el audio del podcast de Eureka, mi sección en La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Como siempre, una transcripción, unos enlaces y algunas imágenes.

La oxitocina es llamada la hormona del placer porque se segrega durante el orgasmo y también la hormona del amor porque controla la lactancia materna y el apego materno infantil. Un nuevo estudio en ratones publicado en Nature indica que también hace que las madres respondan a las necesidades de los recién nacidos: responden rápidamente al escuchar hasta el más leve sonido de llamada de las crías. Además, se publica en Science que la mirada entre perro y dueño refuerza su unión emocional produciendo la segregación de oxitocina. Esta hormona establece un lazo de unión entre dueños y perros similar al que se crea entre padres y crías. El nuevo estudio ha desvelado el circuito neuronal de realimentación (en los perros) impulsado por la oxitocina que se activa gracias a una simple mirada a los ojos entre perro y dueño (que se cree que tiene un circuito neuronal similar).

Los artículos discutidos en esta entrada son Miho Nagasawa et al., “Oxytocin-gaze positive loop and the coevolution of human-dog bonds,” Science 348: 333-336, 17 Apr 2015, doi: 10.1126/science.1261022, y Bianca J. Marlin et al., “Oxytocin enables maternal behaviour by balancing cortical inhibition,” Nature, AOP 15 Apr 2015, doi: 10.1038/nature14402. Para información general sobre la oxitocina hay muchas fuentes, recomiendo consultar la wikipedia.

Más información divulgativa en “La oxitocina ‘enseña’ al cerebro de la madre a responder a las necesidades del recién nacido,” Agencia SINC, 15 Apr 2015, “La mirada entre perro y dueño refuerza su unión emocional,” Agencia SINC, 16 Apr 2015, Manuel Ansede, “Desvelado el mecanismo del amor entre los perros y sus dueños,” Materia, El País, 17 Abr 2015, y Antonio Martínez Ron, “Tu perro y tú os amáis por las miradas,” Next, Voz Pópuli, 16 Abr 2015.

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Dibujo20150419 AMS-02 antiproton-proton ratio - ams days cern

El resultado más esperado del Espectrómetro Magnético Alfa (AMS-02), el mayor instrumento científico instalado en la Estación Espacial Internacional (ISS), es el flujo de antiprotones en los rayos cósmicos. Se ha observado un exceso respecto a la estimación más básica del flujo secundario de antiprotones. Como en el famoso caso de BICEP2, hay dos interpretaciones posibles. La más conservadora es que no hemos estimado bien dicho flujo. La más sugerente es que su origen es la materia oscura.

La producción secundaria de antiprotones es el flujo de antiprotones resultado de la colisión de rayos cósmicos de alta energía con la materia interestelar. El experto en rayos cósmicos Marco Cirelli y varios colegas han publicado un artículo que apoya la explicación más conservadora. Hay muchas cosas que desconocemos de los rayos cósmicos secundarios y nuestra ignorancia, unida a nuestro deseo de desvelar el misterio de la materia oscura, se alía para hacernos ver nueva física donde en realidad no la hay.

Los nuevos resultados de AMS-02 se han hecho públicos en la conferencia “AMS Days at CERN – The Future of Cosmic Ray Physics and Latest Results” celebrada entre el 15 y el 17 de abril de 2015 en el CERN [Program, Slides, Videos]; los nuevos resultados sobre antiprotones aparecerán en Physical Review Letters. El nuevo artículo de Cirelli es Gaëlle Giesen et al., “AMS-02 antiprotons, at last! Secondary astrophysical component and immediate implications for Dark Matter,” arXiv:1504.04276 [astro-ph.HE]. A nivel divulgativo recomiendo leer a Jester (with Cirelli comments), “Antiprotons from AMS,” Résonaances, 17 Apr 2015.

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Dibujo20150417 dark matter - gas temperature - illustris project - dark matter particle mass - marco cirelli - neutel 2015

En física, el consenso científico es que la materia oscura existe con una certeza del 100%. Sabemos que interacciona muy poco con la materia ordinaria, por ello detectarla es extremadamente difícil, pero la estamos buscando con ahínco y tesón en un rango de 90 órdenes de magnitud. Has leído bien, buscamos una partícula con una masa entre los yoctogramos y los yottagramos. La hemos descartado en muchos lugares, pero hay muchos otros en los que aún podría esconderse.

Uno de los grandes objetivos del LHC Run 2 es buscar una partícula candidata a la materia oscura si es que hay alguna que esté a su alcance. No sabemos si está a su alcance. Pero no perdemos la esperanza de que la encuentre. Te recomiendo leer al físico y optimista Matt Strassler, “Dark Matter: How Could the Large Hadron Collider Discover It?,” Of Particular Significance, 13 April 2015; “More on Dark Matter and the Large Hadron Collider,” OPS, 15 April 2015.

Para los interesados en algo más técnico recomiendo leer P. Cushman et al., “Snowmass CF1 Summary: WIMP Dark Matter Direct Detection,” arXiv:1310.8327 [hep-ex] (47 pages and 28 figures).

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Dibujo20150415 hubble space telescope - galaxy cluster abell 3827 - HST NASA

La materia oscura fue descubierta gracias a su interacción gravitacional con la materia (ordinaria), pero también puede autointeraccionar. Un análisis del proceso de colisión entre cuatro galaxias elípticas en el centro del cúmulo Abell 3827 permite estimar la interacción entre sus halos de materia oscura. Los resultados parecen indicar que durante la colisión el movimiento de algunos halos de materia oscura se está frenando. La estimación de la sección transversal de autointeracción calculada es de σDM/m ~ (1,7 ± ​​0,7) × 10–4 cm²/g × (tinfall / 109 años)–2, donde tinfall es la duración de la colisión.

Un estudio previo de 72 colisiones entre cúmulos de galaxias no encontró ninguna interacción entre sus halos de materia oscura. Según el nuevo trabajo la interacción es tan débil que observarla requiere una colisión muy lenta para que los efectos de la fuerza de fricción entre las partículas de materia oscura se acumulen y se puedan observar. Las cuatro galaxias en el núcleo del cúmulo Abell 3827 parece que cumplen con dicha condición, según las imágenes del Telescopio Espacial Hubble de la NASA y del Telescopio Muy Grande (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), en Chile. Para el análisis de la materia oscura se ha usado el efecto de lente gravitacional y simulaciones por ordenador mediante dos métodos diferentes, cuyas conclusiones coinciden.

El artículo es Richard Massey et al., “The behaviour of dark matter associated with 4 bright cluster galaxies in the 10kpc core of Abell 3827,” arXiv:1504.03388 [astro-ph.CO]. El trabajo previo citado es David Harvey et al., “The non-gravitational interactions of dark matter in colliding galaxy clusters,” Science 347: 1462-1465, 2015, doi: 10.1126/science.1261381, arXiv:1503.07675 [astro-ph.CO].

Más información en “Primeros signos de materia oscura en interacción mediante fuerzas desconocidas,” Agencia SINC, 15 Abr 2015; Lubos Motl, “Dark matter self-interaction detected?,” The Reference Frame, 15 Apr 2015; “Potential signs of ‘interacting’ dark matter suggest it is not completely dark after all,” Phys.Org, 15 Apr 2015.

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Dibujo20150414 des sv mass map along with foreground galaxy clusters - mon not r astron soc

Este mapa muestra la distribución detallada de materia oscura en una porción del cielo gracias a medidas del efecto de lente gravitacional débil. Las zonas en rojo y amarillo son más densas que la media y las regiones en celeste y azul son menos densas (grandes vacíos). Los círculos representan cúmulos galácticos, que se acumulan con preferencia en las zonas más densas.

Esta figura se ha publicado en V. Vikram et al., “Wide-Field Lensing Mass Maps from DES Science Verification Data,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, In Press, 2015, arXiv:1504.03002 [astro-ph.CO]. Más información en Davide Castelvecchi, “Dark matter mapped at cosmic scale,” Nature News, 13 Apr 2015.

PS [15 Abr 2015]: Recomiendo leer también a Alejandra Martins, “¿Cómo se creó en Chile el mayor mapa de la misteriosa materia oscura?,” BBC Mundo, 15 Apr 2015.

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Dibujo20150412 local-disk-ammonites-sea-monsters-a-prehistoric-adventure-movie-1775961 - marinebiology co

Ya está disponible el audio del podcast de Eureka, mi sección en La Rosa de los Vientos de Onda Cero. Como siempre, una transcripción, unos enlaces y algunas imágenes.

La acidificación de los océanos fue de las causas más importantes de la mayor extinción en la Tierra, ocurrida hace 252 millones de años, entre los períodos Pérmico y Triásico, según un artículo publicado en Science. El nuevo estudio afirma que fue el aumento de la emisión de dióxido de carbono desencadenado por las numerosas erupciones volcánicas en Siberia la que provocó la acidificación de los mares en dos fases, una primera más lenta y una segunda súbita en unos 10.000 años. En esta extinción masiva desaparecieron el 96% de las especies marinas y el 70% de las terrestres.

El artículo es M. O. Clarkson et al., “Ocean acidification and the Permo-Triassic mass extinction,” Science 348: 229-232, 10 Apr 2015, doi: 10.1126/science.aaa0193; también recomiendo leer a Eric Hand, “Acid oceans cited in Earth’s worst die-off,” Science 348: 165-166, 10 Apr 2015, doi: 10.1126/science.348.6231.165, Jack Kelly, “Greatest mass extinction event driven by ocean acidification,” Into the Blue, 10 Apr 10, 2015. La imagen que abre esta entrada es del “See monsters. A prehistoric adventure,” Evans & Sutherland, 2009.

En español recomiendo “La acidificación de los océanos causó la mayor extinción en la Tierra,” Agencia SINC, 09 Abr 2015; Alicia Rivera, “El océano ácido desencadenó la mayor extinción en la historia del planeta,” El País, Ciencia, 10 Abr 2015.

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Dibujo20150410 lhc1 - vista

Supongo que ya te habrás enterado, pero por si acaso, hoy, 10 de abril, se ha acelerado por primera vez un haz de protones hasta la energía récord de 6,5 TeV (el haz 2 en el LHC). El logro se ha alcanzado a las 00:53:27 (hora de Madrid). Puedes ver la situación ahora mismo aquí (LHC OP vistas).

Por supuesto, se está probando la máquina, sólo se están acelerando los haces de protones y aún no se producen colisiones. Aún así todo está yendo a las mil maravillas. Una gran noticia sin lugar a dudas. ¡Enhorabuena al equipo del LHC!

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