Sunday, November 30, 2008
El tiempo en Marte
Marte es un mundo más pequeño que la Tierra y con una atmósfera extremadamente tenue, pero no por ello carece de clima y cambios meteorológicos. Y para visualizarlos, nada mejor que los Boletines del Tiempo cortesía del instrumento MARCI de la Mars Reconnaissance Orbiter. Los informes vienen acompañados de un pequeño vídeo en formato .mov donde podemos ver los cambios del tiempo marciano que se producen en el período de unos pocos días.
Friday, November 28, 2008
Sorpresa en la cumbre ministerial
Los días 25 y 26 de noviembre tuvo lugar en La Haya la reunión interministerial de los dieciocho países miembros de la Agencia Espacial Europea (ESA). En esta cumbre se han discutido los presupuestos de la ESA para los próximos tres-cinco años. Para sorpresa de todos, incluido algún que otro participante, los acuerdos finales incluyen un aumento de los presupuestos pese a la crisis económica actual. En total serán aproximadamente diez mil millones de euros los que recibirá la ESA en los próximos años. De hecho, los ministros han enfatizado que este aumento de la inversión pública en el campo de la alta tecnología debería estimular la industria europea y ayudar así a la recuperación económica del continente. También hay que matizar que este aumento es relativo, pues hasta el año pasado se barajaba una cifra presupuestaria mayor. Sin embargo, la crisis y las diferencias internas de los países miembros obligaron ha reducir la propuesta inicial de los catorce mil millones a los ocho mil, con la posibilidad de que la cifra aprobada en el Consejo fuese aún menor. Por eso estos diez mil millones son una sorpresa en toda regla.
Como resultado de este incremento, el presupuesto destinado a misiones científicas aumentará un 3,5% a partir de 2009. Hasta 2013 se deberán gastar 2327 millones de euros en estos programas. Las principales misiones que se beneficiarán de este dinero serán los observatorios Herschel/Planck (2009) y Gaia (2011), así como la misión BepiColombo a Mercurio (2014). En cuanto a la sonda estrella de la ESA, ExoMars, en principio sigue adelante contra todo pronóstico, aunque debido a los sobrecostes del proyecto se tomará una decisión final en 2009. Hasta ahora se han reunido unos 800 millones de euros, pero se estima que el coste de la misión será de mil millones. En todo caso, el rover europeo no despegará hasta 2016, tres años después de lo previsto.
También se aprobó la mejora del lanzador Ariane 5, incluyendo un aumento en su carga útil de 1,5 toneladas, así como el desarrollo de la tercera generación de satélites Meteosat, una nueva generación de satélites para la observación terrestre y la continuación de la participación en la ISS. Este último punto constituye la partida más cara del presupuesto aprobado en la reunión (1400 millones de euros). Los principales contribuyentes han sido Alemania, con 2700 millones de euros, y Francia, con 2300 millones.
En esta consejo no se alcanzó ningún acuerdo sobre un posible programa espacial europeo tripulado independiente o en colaboración con Rusia (ACTS), como era de esperar. Sin embargo, sí que se ha aprobado un estudio para considerar la posibilidad de incorporar al ATV una cápsula para el retorno de carga útil desde la ISS, lo que supone el primer paso para desarrollar la tecnología necesaria de una nave tripulada. Esta versión de carga, si finalmente es aprobada, estaría en servicio alrededor de 2015-2017.
En definitiva, buenas noticias para la exploración del espacio precisamente en un momento que nadie esperaba dada la coyuntura económica mundial. Esperemos que cunda el ejemplo en otras agencias espaciales y se pueda aclarar de una vez por todas el futuro de ExoMars.
Esto es una reunión y lo demás son boberías (ESA).
Un ATV de carga podría ser el primer paso hacia una nave europea tripulada (ESA).
Más información:
Como resultado de este incremento, el presupuesto destinado a misiones científicas aumentará un 3,5% a partir de 2009. Hasta 2013 se deberán gastar 2327 millones de euros en estos programas. Las principales misiones que se beneficiarán de este dinero serán los observatorios Herschel/Planck (2009) y Gaia (2011), así como la misión BepiColombo a Mercurio (2014). En cuanto a la sonda estrella de la ESA, ExoMars, en principio sigue adelante contra todo pronóstico, aunque debido a los sobrecostes del proyecto se tomará una decisión final en 2009. Hasta ahora se han reunido unos 800 millones de euros, pero se estima que el coste de la misión será de mil millones. En todo caso, el rover europeo no despegará hasta 2016, tres años después de lo previsto.
También se aprobó la mejora del lanzador Ariane 5, incluyendo un aumento en su carga útil de 1,5 toneladas, así como el desarrollo de la tercera generación de satélites Meteosat, una nueva generación de satélites para la observación terrestre y la continuación de la participación en la ISS. Este último punto constituye la partida más cara del presupuesto aprobado en la reunión (1400 millones de euros). Los principales contribuyentes han sido Alemania, con 2700 millones de euros, y Francia, con 2300 millones.
En esta consejo no se alcanzó ningún acuerdo sobre un posible programa espacial europeo tripulado independiente o en colaboración con Rusia (ACTS), como era de esperar. Sin embargo, sí que se ha aprobado un estudio para considerar la posibilidad de incorporar al ATV una cápsula para el retorno de carga útil desde la ISS, lo que supone el primer paso para desarrollar la tecnología necesaria de una nave tripulada. Esta versión de carga, si finalmente es aprobada, estaría en servicio alrededor de 2015-2017.
En definitiva, buenas noticias para la exploración del espacio precisamente en un momento que nadie esperaba dada la coyuntura económica mundial. Esperemos que cunda el ejemplo en otras agencias espaciales y se pueda aclarar de una vez por todas el futuro de ExoMars.
Esto es una reunión y lo demás son boberías (ESA).
Un ATV de carga podría ser el primer paso hacia una nave europea tripulada (ESA).
Más información:
Wednesday, November 26, 2008
Ares Quarterly Progress Report 10
Aquí tenemos el último informe trimestral del progreso en el cohete Ares:
Progress M-01M
Rusia ha lanzado hoy a las 12:38:38UTC mediante un cohete Soyuz-U (11A511U) la Progress M-01M (Nº 401) con rumbo a la ISS. Sería de una noticia rutinaria si no fuera porque se trata de la última versión del mítico carguero espacial que hace poco cumplió tres décadas. En efecto, en esta versión se ha sustituido el viejo ordenador Argon-16 (Аргон-16) por uno nuevo denominado TsVM-101 (ЦВМ-101). El Argon-16, introducido en 1974, tenía una masa de 70 kg y una potencia de 280 W, mientras que el nuevo TsVM-101 pesa solamente 8,5 kg y su potencia es de 40-60 W. Integra además un microprocesador 1B812 con arquitectura RISC 3081.
Argon-16 (www.argon.ru).
TsVM-101 (www.argon.ru).
Esquema de los nuevos sistemas informáticos de la Progress M-01M (Novosti Kosmonavtiki).
Aparte del nuevo ordenador, la Progress M-01M hace gala de un nuevo sistema de telemetría digital denominado MBITS que sustituye al anterior sistema analógico, así como un nuevo cableado más ligero. Por eso, la nave tardará cuatro días en acoplarse a la ISS, en vez de los dos habituales, para dar tiempo así a los ingenieros a probar el funcionamiento de los nuevos sistemas. Estas nuevas modificaciones permitirán aumentar la carga útil de la nave en su módulo orbital presurizado y en el compartimento no presurizado. El módulo orbital de la Progress es similar en forma al BO de una Soyuz, pero recibe el nombre de Compartimento de carga, GrO (ГрО, Грузовой Отсек). La principal diferencia es que no existe una escotilla interna que lo comunique con la cápsula de descenso, ausente en las naves Progress. Además, mientras el BO de la Soyuz sólo tiene una escotilla de acceso en tierra, el GrO tiene tres: dos de servicio ("tecnológicas") y una para introducir la carga.
Esquema interno y distribución del un GrO de una Progress (NASA).
El número de identificación de las Progress M/M1 era 11F615А55, mientras que el de las nuevas Progress M con el TsVM-101 es 11F615А60 (11F615А70 para las Progress M1 con el nuevo ordenador). Rusia seguirá lanzando durante un tiempo las antiguas Progress M analógicas, así que habrá un periodo de transición entre ambos vehículos.
Tras el lanzamiento, una de las antenas del sistema Kurs (2ASF-M-VKA Nº 1)no se desplegó correctamente, pero parece que este problema ha sido solucionado. En todo caso, la Progress puede acoplarse por control remoto desde la ISS mediante el sistema TORU, como ya lo fueron en el pasado las Progress M1-4 y M-53.
(Vídeo del lanzamiento)
Módulo orbital (BO) de una Soyuz TMA con las antenas del sistema Kurs.
Rara imagen de la Progress M-01M en la cámara anecoica 105 de Baikonur (Roskosmos).
Preparación de la Progress M-01M (Roskosmos).
Lanzamiento (RKK Energia).
Fases del lanzamiento (TsuP).
Maniobras orbitales antes del acoplamiento (TsUP).
Argon-16 (www.argon.ru).
TsVM-101 (www.argon.ru).
Esquema de los nuevos sistemas informáticos de la Progress M-01M (Novosti Kosmonavtiki).
Aparte del nuevo ordenador, la Progress M-01M hace gala de un nuevo sistema de telemetría digital denominado MBITS que sustituye al anterior sistema analógico, así como un nuevo cableado más ligero. Por eso, la nave tardará cuatro días en acoplarse a la ISS, en vez de los dos habituales, para dar tiempo así a los ingenieros a probar el funcionamiento de los nuevos sistemas. Estas nuevas modificaciones permitirán aumentar la carga útil de la nave en su módulo orbital presurizado y en el compartimento no presurizado. El módulo orbital de la Progress es similar en forma al BO de una Soyuz, pero recibe el nombre de Compartimento de carga, GrO (ГрО, Грузовой Отсек). La principal diferencia es que no existe una escotilla interna que lo comunique con la cápsula de descenso, ausente en las naves Progress. Además, mientras el BO de la Soyuz sólo tiene una escotilla de acceso en tierra, el GrO tiene tres: dos de servicio ("tecnológicas") y una para introducir la carga.
Esquema interno y distribución del un GrO de una Progress (NASA).
El número de identificación de las Progress M/M1 era 11F615А55, mientras que el de las nuevas Progress M con el TsVM-101 es 11F615А60 (11F615А70 para las Progress M1 con el nuevo ordenador). Rusia seguirá lanzando durante un tiempo las antiguas Progress M analógicas, así que habrá un periodo de transición entre ambos vehículos.
Tras el lanzamiento, una de las antenas del sistema Kurs (2ASF-M-VKA Nº 1)no se desplegó correctamente, pero parece que este problema ha sido solucionado. En todo caso, la Progress puede acoplarse por control remoto desde la ISS mediante el sistema TORU, como ya lo fueron en el pasado las Progress M1-4 y M-53.
(Vídeo del lanzamiento)
Módulo orbital (BO) de una Soyuz TMA con las antenas del sistema Kurs.
Rara imagen de la Progress M-01M en la cámara anecoica 105 de Baikonur (Roskosmos).
Preparación de la Progress M-01M (Roskosmos).
Lanzamiento (RKK Energia).
Fases del lanzamiento (TsuP).
Maniobras orbitales antes del acoplamiento (TsUP).
Tuesday, November 25, 2008
Galaxias espirales rojas
Galaxy Zoo es un proyecto muy interesante y adictivo destinado a los astrónomos de sillón que todos llevamos dentro. Sólo hace falta registrarse, realizar un pequeño tutorial y ya podemos ayudar a clasificar de forma sencilla los millones de galaxias del Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Combinando los datos de más de 80000 usuarios se pueden obtener datos morfológicos de galaxias con un error aceptable. Pues bien, gracias a la ayuda de estos miles de voluntarios (entre los cuales orgullosamente me incluyo) se ha podido publicar este artículo: Galaxy Zoo: the dependence of morphology and colour on environment. Como indica el título, el estudio señala que hay una buena correlación entre la morfología de la galaxia (elíptica, espiral, etc.) y su color con sus alrededores (forma parte de un cúmulo o no). Pero lo que realmente ha llamado la atención es la aparente abundancia de galaxias espirales rojizas. Las galaxias espirales contienen grandes cantidades de gas y polvo que permiten la formación continua de nuevas estrellas, lo que les da un color "azulado" (para simplificar, podemos decir que las estrellas jóvenes son blanco azuladas, mientras que las viejas son rojizas). Por contra, las galaxias elípticas han agotado su suministro de gas y prácticamente ya no forman estrellas nuevas, lo que les da un característico color rojizo o amarillento. Por eso resulta sorprendente encontrar una espiral rojiza. Por un lado, todavía mantiene la estructura de brazos espirales, lo que significa que aún contiene grandes cantidades de polvo interestelar. Pero por otro lado, su color implica que la formación estelar ha debido menguar hasta detenerse en los últimos miles millones de años.
Hasta ahora se habían visto varios casos de espirales rojizas, pero se pensaba que eran casos aislados. De hecho, muchos candidatos a espirales rojizas se suponía que eran en realidad galaxias lenticulares (tipo S0) de poca masa. Este tipo de galaxias se consideran un elemento de transición entre las elípticas y las espirales: mantienen una forma de galaxia espiral, pero sin brazos o brotes de formación estelar, por lo que su color es rojizo.
Sin embargo, los resultados de este artículo de Galaxy Zoo muestran que existe un número más alto de lo esperado de espirales rojas. La mayoría de estas galaxias se encuentran en cúmulos galácticos, así que se supone que la interacción con el halo de gas intergaláctico del cúmulo ha arrancado el gas de estas galaxias, "asfixiándolas" y evitando nuevos brotes de formación estelar. Aparentemente, la mayoría de las espirales rojas evolucionarán con el tiempo hacia galaxias S0 poco masivas.
Los resultados de Galaxy Zoo puede que sirvan para replantear algunos modelos de formación de cúmulos, aunque no constituyen una revolución por si solos.
Zoo galáctico.
Hasta ahora se habían visto varios casos de espirales rojizas, pero se pensaba que eran casos aislados. De hecho, muchos candidatos a espirales rojizas se suponía que eran en realidad galaxias lenticulares (tipo S0) de poca masa. Este tipo de galaxias se consideran un elemento de transición entre las elípticas y las espirales: mantienen una forma de galaxia espiral, pero sin brazos o brotes de formación estelar, por lo que su color es rojizo.
Sin embargo, los resultados de este artículo de Galaxy Zoo muestran que existe un número más alto de lo esperado de espirales rojas. La mayoría de estas galaxias se encuentran en cúmulos galácticos, así que se supone que la interacción con el halo de gas intergaláctico del cúmulo ha arrancado el gas de estas galaxias, "asfixiándolas" y evitando nuevos brotes de formación estelar. Aparentemente, la mayoría de las espirales rojas evolucionarán con el tiempo hacia galaxias S0 poco masivas.
Los resultados de Galaxy Zoo puede que sirvan para replantear algunos modelos de formación de cúmulos, aunque no constituyen una revolución por si solos.
Zoo galáctico.
Juno investigará Júpiter
La NASA ha confirmado que la misión Juno para el estudio de Júpiter sigue adelante. Al igual que la New Horizons, Juno es una misión tipo New Frontiers, es decir, de categoría media (hasta 700 millones de dólares). A diferencia de la Galileo, Juno se encargará principalmente del estudio de la atmósfera y la magnetosfera de Júpiter, no de sus satélites, aunque obviamente podrá realizar algunas observaciones de éstos.
La misión contempla un lanzamiento en 2011 mediante un cohete Atlas V 551 y una inserción orbital en 2016, tras un sobrevuelo de la Tierra para aumentar la velocidad. Construida por Lockheed-Martin, la sonda será la primera en usar energía solar a una distancia tan enorme. Se ha descartado el uso de RTGs oficialmente por motivos de coste y peso, pero en realidad no se ha usado energía nuclear para evitar problemas mediáticos que compliquen su desarrollo. Para aprovechar la escasa radiación solar en la órbita de Júpiter, Juno deberá apuntar constantemente sus paneles hacia el Sol y tener mucho cuidad con que los cinturones de radiación del gigante no los degraden. Juno incluye diez instrumentos que estudiarán el planeta gigante. Aunque la sonda cuenta con una cámara (JunoCam), que nadie se espere ver imágenes como las de la Cassini. Como hemos dicho, la prioridad de esta sonda es el estudio de la magnetosfera y la atmósfera jovianas, que aportará claves para comprender la estructura interna y formación de los gigantes gaseosos.
Trayectoria de la sonda (NASA).
Para el estudio de la estructura atmosférica Juno cuenta con dos instrumentos: Microwave Radiometer (MWR) y Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM). JIRAM es de construcción italiana y será equivalente al NIMS de Galileo. Para el estudio del campo magnético tendremos tres instrumentos principales: Flux Gate Magnetometer (FGM), Scalar Helium Magnetometer (SHC) y Advanced Stellar Compass (ASC). La magnetosfera podrá ser estudiada en profundidad por cuatro instrumentos: Jovian Auroral Distribution Experiment (JADE), Energetic Particle Detector Instrument (JEDI), Radio and Plasma Wave Sensor (WAVES) y Aurora from Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVS). Por último, la estructura interior será investigada por el Gravity Science Experiment.
Y mientras esperamos el lanzamiento, ¿alguien quiere una camiseta de Juno?.
Instrumentación de Juno (NASA).
La sonda joviana (NASA).
La misión contempla un lanzamiento en 2011 mediante un cohete Atlas V 551 y una inserción orbital en 2016, tras un sobrevuelo de la Tierra para aumentar la velocidad. Construida por Lockheed-Martin, la sonda será la primera en usar energía solar a una distancia tan enorme. Se ha descartado el uso de RTGs oficialmente por motivos de coste y peso, pero en realidad no se ha usado energía nuclear para evitar problemas mediáticos que compliquen su desarrollo. Para aprovechar la escasa radiación solar en la órbita de Júpiter, Juno deberá apuntar constantemente sus paneles hacia el Sol y tener mucho cuidad con que los cinturones de radiación del gigante no los degraden. Juno incluye diez instrumentos que estudiarán el planeta gigante. Aunque la sonda cuenta con una cámara (JunoCam), que nadie se espere ver imágenes como las de la Cassini. Como hemos dicho, la prioridad de esta sonda es el estudio de la magnetosfera y la atmósfera jovianas, que aportará claves para comprender la estructura interna y formación de los gigantes gaseosos.
Trayectoria de la sonda (NASA).
Para el estudio de la estructura atmosférica Juno cuenta con dos instrumentos: Microwave Radiometer (MWR) y Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM). JIRAM es de construcción italiana y será equivalente al NIMS de Galileo. Para el estudio del campo magnético tendremos tres instrumentos principales: Flux Gate Magnetometer (FGM), Scalar Helium Magnetometer (SHC) y Advanced Stellar Compass (ASC). La magnetosfera podrá ser estudiada en profundidad por cuatro instrumentos: Jovian Auroral Distribution Experiment (JADE), Energetic Particle Detector Instrument (JEDI), Radio and Plasma Wave Sensor (WAVES) y Aurora from Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVS). Por último, la estructura interior será investigada por el Gravity Science Experiment.
Y mientras esperamos el lanzamiento, ¿alguien quiere una camiseta de Juno?.
Instrumentación de Juno (NASA).
La sonda joviana (NASA).
Monday, November 24, 2008
Materia oscura: tenemos un problema
Bueno, un posible problema si se confirman los datos del experimento ATIC (Advanced Thin Ionization Calorimeter). ATIC es un detector de rayos cósmicos de la NASA instalado en un globo sonda que realizó una campaña de observación en el verano antártico 2007-08. El caso es que ATIC ha detectado un exceso de electrones energéticos en el fondo de rayos cósmicos. En concreto, un exceso de electrones con energías entre 300 y 800 GeV, con un posible pico en 600 GeV. Este resultado no parece muy espectacular, pero está en la línea de lo observado por el experimento espacial PAMELA, que ha detectado un exceso parecido de electrones y positrones cósmicos con energías superiores a 10 GeV, y otros expermientos de altas energías (como el PPB-BETS). Los resultados de ATIC complementan los de PAMELA, pues ATIC puede observar partículas con altas energías (hasta 1 TeV aprox.), mientras que PAMELA se concentra en las de "baja" energía (10-100 GeV).
Una posible explicación a este exceso de partículas energéticas, y de ahí el interés de ambas noticias, es que podría ser una prueba directa de la existencia de materia oscura. En la mayoría de dichos modelos las partículas de materia oscura son a su vez sus propias antipartículas, lo que implica que cuando se encuentran dos partículas de materia oscura, ambas se aniquilan mutuamente generando partículas de alta energía, algunas de las cuales pueden llegar a la Tierra en forma de rayos cósmicos. Naturalmente, existen otras explicaciones más mundanas de este fenómeno. La más sencilla es invocar la presencia de un púlsar (estrella de neutrones) cercano que emita estas partículas. Desgraciadamente, tanto PAMELA como ATIC carecen de la resolución espacial necesaria para discriminar entre ambas causas: si el origen del exceso proviene del centro galáctico, se favorecería la hipótesis de la materia oscura. Por contra, si la fuente está situada en otra zona, sería más probable una explicación local, como es el caso de un púlsar.
Pero lo que resulta realmente desconcertante es que, si se trata de materia oscura, los resultados de ATIC y PAMELA son difícilmente reconciliables con la materia oscura "tradicional" propuesta hasta el momento. Este modelo tradicional favorece al neutralino (u otras partículas supersimétricas) como principal partícula candidata a materia oscura, pero el problema es que el neutralino debería desintegrarse también en protones y antiprotones al colisionar con otro neutralino, no solamente en electrones y positrones. De hecho, PAMELA no ha detectado ningún exceso anómalo de protones o antiprotones en los rayos cósmicos. Además, el experimento ATIC parece indicar que la masa de esta partícula estaría en el rango de los 800 GeV, mayor que la propuesta tradicionalmente para el neutralino (50-100 GeV). Por tanto, si estamos ante materia oscura, deberá ser con bastante probabilidad otro tipo de partícula (partículas de Kaluza-Klein, un nuevo bosón de Higgs, etc., etc.), lo que constituiría todo un desafío a la física actual.
De todas formas, no adelantemos acontecimientos. Un vistazo a los resultados de ATIC (gráfica inferior) nos revela unas enormes barras de error propias de las dificultades experimentales de este tipo de instrumentos, por no hablar de la ya comentada falta de resolución espacial. Habrá que esperar a más resultados y nuevos instrumentos. Especialmente importantes son las observaciones de rayos gamma en el espacio, en concreto, las realizadas por el satélite Fermi (antes conocido como GLAST), que pueden aportar datos directos sobre los fenómenos de aniquilación de materia oscura, ya que a diferencia de las partículas cargadas, los rayos gamma no sufren desviaciones debido a los campos magnéticos, permitiendo medir el espectro del suceso y su posición espacial con mayor precisión.
A la espera de nuevos datos, vamos a aplicar pues la Navaja de Occam y decantarnos por la hipótesis del púlsar.
Espectro energético de electrones: resultados de ATIC (puntos rojos y azules) comparados con varios modelos. La línea discontinua correspondería al fondo teórico de rayos cósmicos. La línea roja corresponde al espectro de emisión de un púlsar. La azul se corresponde con la desintegración de materia oscura que se desintegra en bosones W± y la negra es la asociada con un modelo de partículas de materia oscura Kaluza-Klein. Los modelos de materia oscura predicen un pico alrededor de la masa de la partícula oscura, mientras que el púlsar generaría un espectro más suave. Nótese las enormes barras de error.
Resultados de PAMELA (puntos rojos), comparado con otros experimentos. Se observa el aumento de partículas con energías mayores de 10 GeV.
Resultados de PAMELA comparados con el modelo teórico de rayos cósmicos (línea negra), que decae con la energía. Un púlsar podría explicar este espectro.
Más info:
Actualización 2: artículo en Nature sobre el exceso de electrones energéticos de ATIC: An excess of cosmic ray electrons at energies of 300–800 GeV. Y otro artículo muy interesante en arxiv.org: Status of indirect searches in the PAMELA and Fermi era.
Una posible explicación a este exceso de partículas energéticas, y de ahí el interés de ambas noticias, es que podría ser una prueba directa de la existencia de materia oscura. En la mayoría de dichos modelos las partículas de materia oscura son a su vez sus propias antipartículas, lo que implica que cuando se encuentran dos partículas de materia oscura, ambas se aniquilan mutuamente generando partículas de alta energía, algunas de las cuales pueden llegar a la Tierra en forma de rayos cósmicos. Naturalmente, existen otras explicaciones más mundanas de este fenómeno. La más sencilla es invocar la presencia de un púlsar (estrella de neutrones) cercano que emita estas partículas. Desgraciadamente, tanto PAMELA como ATIC carecen de la resolución espacial necesaria para discriminar entre ambas causas: si el origen del exceso proviene del centro galáctico, se favorecería la hipótesis de la materia oscura. Por contra, si la fuente está situada en otra zona, sería más probable una explicación local, como es el caso de un púlsar.
Pero lo que resulta realmente desconcertante es que, si se trata de materia oscura, los resultados de ATIC y PAMELA son difícilmente reconciliables con la materia oscura "tradicional" propuesta hasta el momento. Este modelo tradicional favorece al neutralino (u otras partículas supersimétricas) como principal partícula candidata a materia oscura, pero el problema es que el neutralino debería desintegrarse también en protones y antiprotones al colisionar con otro neutralino, no solamente en electrones y positrones. De hecho, PAMELA no ha detectado ningún exceso anómalo de protones o antiprotones en los rayos cósmicos. Además, el experimento ATIC parece indicar que la masa de esta partícula estaría en el rango de los 800 GeV, mayor que la propuesta tradicionalmente para el neutralino (50-100 GeV). Por tanto, si estamos ante materia oscura, deberá ser con bastante probabilidad otro tipo de partícula (partículas de Kaluza-Klein, un nuevo bosón de Higgs, etc., etc.), lo que constituiría todo un desafío a la física actual.
De todas formas, no adelantemos acontecimientos. Un vistazo a los resultados de ATIC (gráfica inferior) nos revela unas enormes barras de error propias de las dificultades experimentales de este tipo de instrumentos, por no hablar de la ya comentada falta de resolución espacial. Habrá que esperar a más resultados y nuevos instrumentos. Especialmente importantes son las observaciones de rayos gamma en el espacio, en concreto, las realizadas por el satélite Fermi (antes conocido como GLAST), que pueden aportar datos directos sobre los fenómenos de aniquilación de materia oscura, ya que a diferencia de las partículas cargadas, los rayos gamma no sufren desviaciones debido a los campos magnéticos, permitiendo medir el espectro del suceso y su posición espacial con mayor precisión.
A la espera de nuevos datos, vamos a aplicar pues la Navaja de Occam y decantarnos por la hipótesis del púlsar.
Espectro energético de electrones: resultados de ATIC (puntos rojos y azules) comparados con varios modelos. La línea discontinua correspondería al fondo teórico de rayos cósmicos. La línea roja corresponde al espectro de emisión de un púlsar. La azul se corresponde con la desintegración de materia oscura que se desintegra en bosones W± y la negra es la asociada con un modelo de partículas de materia oscura Kaluza-Klein. Los modelos de materia oscura predicen un pico alrededor de la masa de la partícula oscura, mientras que el púlsar generaría un espectro más suave. Nótese las enormes barras de error.
Resultados de PAMELA (puntos rojos), comparado con otros experimentos. Se observa el aumento de partículas con energías mayores de 10 GeV.
Resultados de PAMELA comparados con el modelo teórico de rayos cósmicos (línea negra), que decae con la energía. Un púlsar podría explicar este espectro.
Más info:
- Excess Particles From Space May Hint at Dark Matter, Science.
- Observation of an anomalous positron abundance in the cosmic radiation, PAMELA.
- Distinguishing Between Dark Matter and Pulsar Origins of the ATIC Electron Spectrum With Atmospheric Cherenkov Telescopes.
Actualización 2: artículo en Nature sobre el exceso de electrones energéticos de ATIC: An excess of cosmic ray electrons at energies of 300–800 GeV. Y otro artículo muy interesante en arxiv.org: Status of indirect searches in the PAMELA and Fermi era.
Saturday, November 22, 2008
¿Un Ares V tripulado?
Leo en Hyperbola sobre la posibilidad de que la NASA lleve a cabo un estudio para construir un Ares V tripulado. Probablemente se quede en sólo eso, un estudio preliminar más, pero de no ser así estaríamos ante un vuelco en el Programa Constellation. Recordemos que en este programa el "pequeño" cohete Ares I será el encargado de lanzar la nave tripulada Orión y el Ares V, aún no aprobado, deberá lanzar el módulo lunar Altair y la etapa de escape, es decir, cargas no tripuladas.
Lanzamiento del Ares V (NASA).
Hace años que existe una alternativa a este esquema denominada DIRECT que propone la utilización de dos versiones de un sólo lanzador, denominado Júpiter, para misiones a la órbita baja (LEO), a la Luna o incluso a Marte. ¿Podría ser esta la oportunidad de DIRECT? Mucho me temo que no.
Las dos versiones del lanzador DIRECT "Júpiter": la versión lunar (arriba) y LEO (abajo) (Directlauncher).
Posibles versiones del Júpiter (Directlauncher).
Recreación de la nave Orión con carga para la ISS (en este caso el experimento AMS) lanzada por DIRECT (Directlauncher).
Lanzamiento del Ares V (NASA).
Hace años que existe una alternativa a este esquema denominada DIRECT que propone la utilización de dos versiones de un sólo lanzador, denominado Júpiter, para misiones a la órbita baja (LEO), a la Luna o incluso a Marte. ¿Podría ser esta la oportunidad de DIRECT? Mucho me temo que no.
Las dos versiones del lanzador DIRECT "Júpiter": la versión lunar (arriba) y LEO (abajo) (Directlauncher).
Posibles versiones del Júpiter (Directlauncher).
Recreación de la nave Orión con carga para la ISS (en este caso el experimento AMS) lanzada por DIRECT (Directlauncher).
Thursday, November 20, 2008
10 años de la ISS II (Montaje en imágenes)
Seguimos celebrando los diez años de la ISS. Para ello, nada mejor que ver el montaje de la estación como en una galería de imágenes para darnos una idea de la escala del proyecto:
20 noviembre 1998: lanzamiento de Zaryá.
4 diciembre 1998: acoplamiento de Unity, Nodo 1 (STS-88).
12 julio 2000: lanzamiento de Zvezdá.
11 octubre 2000: segmento Z1 (STS-92).
30 noviembre 2000: paneles solares P6 (STS-97).
7 febrero 2001: acoplamiento del laboratorio Destiny (STS-98).
8 marzo 2001: ESP (STS-102).
19 abril 2001: Canadarm2 (STS-100).
12 julio 2001: esclusa Quest (STS-104).
14 septiembre 2001: módulo Pirs.
8 abril 2002: segmento S0 (STS-110).
7 octubre 2002: segmento S1 (STS-112).
23 noviembre 2002: segmento P1 (STS-113).
9 septiembre 2006: segmentos P3/P4 (STS-115).
9 diciembre 2006: segmento P5 (STS-116).
8 junio 2007: segmentos S3/S4 (STS-117).
23 octubre 2007: Harmony o Nodo 2 (STS-120).
7 febrero 2008: módulo Columbus (STS-122).
11 marzo 2008: Dextre y Japanese Logistics Module (STS-123).
31 mayo 2008: Kibo o JEM-PM (STS-124).
20 noviembre 1998: lanzamiento de Zaryá.
4 diciembre 1998: acoplamiento de Unity, Nodo 1 (STS-88).
12 julio 2000: lanzamiento de Zvezdá.
11 octubre 2000: segmento Z1 (STS-92).
30 noviembre 2000: paneles solares P6 (STS-97).
7 febrero 2001: acoplamiento del laboratorio Destiny (STS-98).
8 marzo 2001: ESP (STS-102).
19 abril 2001: Canadarm2 (STS-100).
12 julio 2001: esclusa Quest (STS-104).
14 septiembre 2001: módulo Pirs.
8 abril 2002: segmento S0 (STS-110).
7 octubre 2002: segmento S1 (STS-112).
23 noviembre 2002: segmento P1 (STS-113).
9 septiembre 2006: segmentos P3/P4 (STS-115).
9 diciembre 2006: segmento P5 (STS-116).
8 junio 2007: segmentos S3/S4 (STS-117).
23 octubre 2007: Harmony o Nodo 2 (STS-120).
7 febrero 2008: módulo Columbus (STS-122).
11 marzo 2008: Dextre y Japanese Logistics Module (STS-123).
31 mayo 2008: Kibo o JEM-PM (STS-124).
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