Un artículo muy interesante sobre un experimento para detectar neutrinos procedentes del Sol:
"en el núcleo de nuestra estrella, las presiones y temperaturas actúan como herreros estelares, induciendo procesos de fusión nuclear en los que se transforma sobre todo hidrógeno en helio", "en cada uno de cuyos pasos se emiten neutrinos"
"cada segundo, pasan por nuestro cuerpo 100 billones de neutrinos"
"(los neutrinos) salen de la estrella menos de dos segundos después de su creación", "un fotón generado en el núcleo solar tiene tantas interacciones en el camino que se estima tarda en salir del Sol unos 100 mil años"

Experimento multinacional cuenta en tiempo real elusivas partículas subatómicas
Neutrinos capturados confirman teoría solar

Los datos indican también que pasan por oscilaciones que cambian su sabor.

Borexino, un experimento internacional en el que participan más de 100 investigadores, logró por primera vez detectar y contar neutrinos solares de baja energía. Con ello, los físicos se anotaron un doble golpe: confirmaron la validez del Modelo Solar Estándar, y obtuvieron pruebas de que los neutrinos cambian de “sabor” en su trayectoria.

El doble éxito ocurrió a mil metros bajo tierra, en las entrañas del Gran Sasso italiano, donde trabajan científicos del Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) con equipos de Princeton, Virginia Tech e instituciones académicas de Alemania, Francia, Rusia y Polonia.

Quizá lo clave del anuncio sea que, tras décadas de avanzar en el conocimiento sobre el Sol y los neutrinos dándole vuelta a conceptos teóricos, los físicos tienen por primera vez una confirmación experimental que robustece considerablemente sus modelos.

Además, por la naturaleza de las partículas implicadas, los científicos tienen a partir de ya una herramienta increíble: los propios neutrinos, que por ser partículas que casi no interactúan con nada, llegan a la Tierra virtualmente impolutos, con información acerca de su lugar de origen, que es el corazón del Sol.

¿Qué dice la teoría? Que en el núcleo de nuestra estrella, las presiones y temperaturas actúan como herreros estelares, induciendo procesos de fusión nuclear en los que se transforma sobre todo hidrógeno en helio. Esto ocurre a partir de un proceso básico en cada uno de cuyos pasos se emiten neutrinos. El Sol es, pues, una gran máquina de conversión de hidrógeno en helio (y luego en otros elementos) que por la física del proceso tiene como testigos montones de neutrinos emitidos en cada paso.

El universo hierve de neutrinos. Muchos fueron producidos en el Big Bang; otros nacen en las reacciones de las centrales nucleoeléctricas, pero para nosotros la fuente primordial es el Sol: cada segundo, pasan por nuestro cuerpo 100 billones de neutrinos, pero es rarísimo que uno de ellos interactúe con algo.

Los físicos hablan de neutrinos de alta energía (más de 5 MeV o millones de electrón-volts) y neutrinos de baja energía (menos de un MeV). Ya se habían logrado captar neutrinos solares de alta energía, pero como éstos constituyen la diezmilésima parte del flujo total, no son muy representativos de lo que pasa en el Sol. En cambio, los de baja energía constituyen más de 99 por ciento del flujo, y son por ello testigos ideales de lo que acontece en el núcleo solar.

“La gran profundidad del laboratorio y la increíble pureza de los materiales usados en la detección fueron críticos para el descubrimiento y demostraron el impacto de eliminar la radiación de fondo de tales experimentos”, dijo Brad Keister, que dirige un programa de física nuclear en la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos.

Los cazadores de neutrinos de antaño usaron fotomultiplicadores en agua purificada para tratar de cazar las elusivas partículas. El montaje de Borexino es mucho más sofisticado, y según los científicos es unas 50 veces más sensible que los equipos anteriores.

En la parte más externa hay un cilindro de acero inoxidable de 18 metros de diámetro y 16.9 metros de altura, lleno de agua ultrapurificada. En su interior hay una esfera también de acero inoxidable de 13.7 metros de diámetro y repleta de una combinación orgánica que actúa como bloqueador: un solvente llamado pseudocumene (PC, 1,2,4-trimetilbenceno) dopado con DMP (dimetilftalato).

Dentro de la esfera hay un globo esférico de náilon de 11 metros de diámetro que también contiene la mezcla PC-DMP. Y dentro de ese globo hay otro más, de 8.5 metros de diámetro, que tiene PC, pero dopado con un tinte fluorescente llamado PPO (2,5-difeniloxazol).

Los líquidos orgánicos que actúan como detectores son de una pureza sin precedentes. Se llevaron bajo tierra con todas las precauciones, de modo que todos los componentes del detector son, literalmente, tan puros como pudo producir la tecnología moderna.

¿Cómo capta el detector los neutrinos? Cuando estas partículas de baja energía llegan a los fluidos de detección, arrancan electrones de los átomos del fluido, y los electrones al moverse generan fotones.

A su vez, los fotones son captados por los “ojos” de Borexino: dos mil 212 tubos fotomultiplicadores situados dentro de la esfera de acero, grandes bulbos de vidrio que parecen lámparas de alta intensidad pero que en realidad son capaces de captar fotones individuales.

“Nuestras observaciones esencialmente confirman que comprendemos cómo brilla el Sol”, dijo Frank Calaprice, profesor de física y principal investigador del equipo de Princeton. “Los físicos han tenido teorías respecto a las reacciones nucleares en el interior del Sol durante años, pero las observaciones directas han sido elusivas. Ahora comprendemos mucho mejor estas reacciones”.

Los datos también sugieren que es correcta la noción de que los neutrinos, en su raudo viaje del corazón del Sol hasta la Tierra, cambian de “sabor”: los neutrinos-electrón pueden convertirse en neutrinos-muón o neutrinos-tau. Por eso los conteos anteriores nunca coincidían con las previsiones teóricas.

Borexino “es un paso importante en el camino para comprender los detalles de la física de los neutrinos usando neutrinos del Sol”, dijo el físico Morgan Wascko, del Laboratorio Nacional Acelerador Fermi. “Usar estas partículas para observar el Sol es importante porque nos dan mucha información acerca del modo en que funciona el universo, que está lleno de estrellas”.

Testigos fieles

Una analogía usada por varios medios para explicar la noticia dice que los físicos le hicieron al Sol una especie de tomografía computarizada, usando como sondas a los propios neutrinos.

Éstos son considerados testigos fieles de los hechos del núcleo solar porque salen de la estrella menos de dos segundos después de su creación.

A manera de comparación, un fotón generado en el núcleo solar tiene tantas interacciones en el camino que se estima tarda en salir del Sol unos 100 mil años.

Monterrey/Horacio Salazar

Origen.
http://www.milenio.com/tampico/milenio/nota.asp?id=523370

Otra dirección de interés:
http://physics.princeton.edu/borexino/index.html

El tamiz está publicando unos artículos muy interesantes y sencillos sobre aquello que nos traía de cabeza en nuestros estudios de Física. Tal vez leyendo esto alguno no debiera haber memorizado tantas fórmulas inservibles.
Capítulos publicados:
Preludio - Postulados - Dilatación del tiempo - Relatividad de la simultaneidad


Cosas que no entiendo
Penetran en mi mente,
Sombras del ayer que no me dejan escapar.
¿Por qué mis fantasíaas se esfumaron sin decir adiós?
¿Por qué mis sueños se rompieron sin pedir perdón?
Ahora sólo en mi mente me encuentro,
No hay nadie ...


Abre los oidos

Acabo de leer un artículo que asegura que si la mujer embarazada come manzanas durante su embarazo, el hijo tendrá menos posibilidades de padecer asma. Lo mismo dicen del pescado y el eccema. Un poco aventurado, pero como nos gustan las manzanas, ahi va el artículo:

Fuente: BBC News
Pre-birth apples 'benefit babies'
Children of mothers who eat plenty of apples during pregnancy are less likely to develop asthma, research suggests.
The University of Aberdeen project quizzed 2,000 mothers-to-be on their eating habits, then looked at their child's health over five years.

They found that those who ate four or more apples a week were half as likely to have an asthmatic child compared with those who ate one or fewer.

The study was presented at the American Thoracic Society conference.

The researchers also found a link between eating more fish in pregnancy, and a lower chance of their child developing the allergic skin condition eczema.

Women who ate one or more portions of any type of fish during pregnancy weekly had almost half the chance of having a child diagnosed with eczema within the first five years.

There are no firm clues as to why apples and fish might be able to produce this benefit - no other foodstuffs were linked to decreases in asthma or eczema.

However, apples are already linked to better lung health when taken by adults, perhaps due to their antioxidant properties, and oily fish in particular contain Omega-3 oils, which, it has been suggested, offer health benefits.

It is, however, notoriously difficult to uncover links between maternal diet and child health, given the numerous other factors which may be involved in the development of diseases such as asthma and eczema.

The Aberdeen team has a group of 2,000 women, who, more than five years ago, monitored their food intake during pregnancy, and then allowed researchers to see what happened to their children.

Proof needed

The project, funded by the charity Asthma UK, has previously revealed links between vitamin consumption in pregnancy and lower levels of asthma.

This time, they feel that while the apparently strong link between apples and asthma does not prove that eating the fruit is the cause of lower asthma rates in children, it does offer a strong argument for a balanced diet during pregnancy.

Dr Graham Devereux, one of the lead researchers, said: "There may well be another factor in the lifestyles of women who eat lots of apples that is influencing this result.

"But it is certainly a clear association, and it is certainly less controversial to encourage women to eat more fruit during pregnancy rather than to take extra vitamins."

Dr Victoria King, Research Development Manager at Asthma UK says: 'This study suggests a simple modification that can be made to a pregnant mother's diet which may help protect her child from developing asthma before the age of five.

"The study supports our advice to pregnant mothers to eat a healthy, balanced diet.

"One in ten children in the UK has asthma so it is vital to continue funding research that could reduce the incidence of childhood asthma.'

"This study suggests a simple modification that can be made to a pregnant mother's diet which may help protect her child from developing asthma"
Dr Victoria King, Asthma UK

Científicos del Centro Nacional Espacial de Dinamarca aseguran que nuestras emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera tienen un efecto mínimo en la transformación del clima terrestre en comparación con otro factor, mucho más radical pero natural: los rayos cósmicos procedentes de la explosión de estrellas y que llegan a la atmósfera de la Tierra con mayor o menor intensidad dependiendo del campo magnético del Sol, que puede repelerlos a su vez con mayor o menor fuerza antes de que nos alcancen

Fuente: Tendencias Científicas
Mediciones de dos décadas vía satélite han demostrado que existe un vínculo directo entre la intensidad de dicha incidencia de rayos cósmicos y el clima terrestre, que se vuelve más frío o más cálido en función de la cantidad de nubes que se forman. Otras investigaciones recientes refuerzan el descubrimiento danés, que ha suscitado cierta polémica en la comunidad científica. Por Vanessa Marsh.
El calentamiento global podría estar ocasionado no sólo por el aumento del dióxido de carbono en la atmósfera, sino también y principalmente por los cambios en la intensidad de los rayos cósmicos que llegan a la Tierra, y que alteran la nubosidad de nuestro planeta, señala un estudio realizado por científicos del Centro Nacional Espacial de Dinamarca.

Experimentos desarrollados por este equipo han demostrado que los electrones liberados por los rayos cósmicos ayudan a la formación de los llamados aerosoles (conjunto de partículas suspendidas en un gas) que forman los núcleos de condensación de las nubes.

Por otro lado, las tendencias climáticas anómalas que se dan en la Antártica confirman el papel de las nubes en el cambio climático, informa dicho centro danés en un comunicado.

Entorno galáctico influyente

Se sabe que los rayos cósmicos y la actividad magnética del Sol influyen en las fluctuaciones climáticas en escalas temporales de décadas, siglos o milenios. En intervalos de tiempo aún más largos, las transformaciones del entorno galáctico han llegado a tener consecuencias tan drásticas como la que refleja la teoría geológica “Tierra bola de nieve”, que señala que en un pasado remoto nuestro planeta estuvo totalmente cubierto por hielo, incluidos los océanos.

Las investigaciones acerca de los rayos cósmicos y su influencia en el clima llevadas a cabo en el Centro Nacional Espacial de Dinamarca, lideradas por Henrik Svensmark, señalan que el clima está gobernado principalmente por las partículas atómicas procedentes de estrellas que han explosionado.

Estos rayos cósmicos ayudan a formar las nubes corrientes. En caso de que haya un nivel más alto de rayos cósmicos, se forman más nubes y el mundo se oscurece, enfriándose. Por el contrario, los intervalos temporales de climatología más suave se originan por la disminución de la cantidad de rayos cósmicos que inciden en la atmósfera, y la consecuente disminución de nubosidad.

Formación de nubes

Los científicos han explicado su descubrimiento en un artículo titulado Cosmoclimatology: a new theory emerges (cosmoclimatología: emerge una nueva teoría), publicado el mes pasado en la revista Astronomy & Geophysics. En este artículo señalan que las mediciones llevadas a cabo por satélite durante los últimos 20 años han demostrado que la formación de nubes de baja altitud se da poco después de que haya variaciones en los rayos cósmicos.

El Centro Nacional Espacial de Dinamarca ha estudiado esta relación a través del experimento SKY, que utilizó muones (partículas subatómicas diminutas cuya carga eléctrica puede ser tanto positiva como negativa) naturales capaces de penetrar hasta la sede de dicho centro.

El experimento descubrió que la actividad solar es en la actualidad es la más alta de los últimos mil años, lo que según los científicos daneses explica el calentamiento global por causas naturales y no artificiales.

La hipótesis de los investigadores, verificada por el experimento, es que los electrones liberados en el aire por los muones de los rayos cósmicos aceleran significativamente la formación de grupos moleculares de ácido sulfúrico y moléculas de agua, que dan lugar al núcleo de condensación de las nubes. Es en este núcleo donde el vapor de agua se condensa para producir las nubes.

Campo magnético solar

La intensidad de los rayos cósmicos cambia en función de la variación del campo magnético del Sol, que repele los rayos cósmicos que llegan del resto de la galaxia, antes de que éstos alcancen la Tierra. El carbono 14 radioactivo y otros átomos poco comunes originados en nuestra atmósfera por los rayos cósmicos proporcionan un registro de la intensidad de estos rayos durante los últimos 12.000 años.

Si la reacción del Sol ante dichos rayos fue débil y, por tanto, la intensidad de la incidencia de los rayos en nuestro planeta fue alta, en la Tierra se dieron condiciones climáticas frías (por el aumento de las nubes). La más reciente de estas situaciones fue la Pequeña Edad de Hielo, que culminó a mediados del siglo XIX. Alrededor de 1850, el clima del mundo empezó a calentarse de nuevo y puede decirse que la Pequeña Edad de Hielo se acabó en ese momento.

Algunos científicos creen que el clima de la Tierra todavía se está recuperando de la Pequeña Edad de Hielo y que esta situación se suma a las preocupaciones del cambio del clima causado por el hombre.

Efecto humano, ¿nimio?

En escalas de tiempo mucho más largas, la intensidad de los rayos cósmicos varía de forma más radical por la influencia de los cambios en la galaxia. Durante los pasados 500 millones de años, la Tierra ha atravesado cuatro periodos extremadamente calurosos, con escasez de hielo y niveles océanicos elevados, y cuatro episodios extremadamente fríos.

Los científicos del centro danés vinculan estos cambios al recorrido del Sol y de nuestro planeta por la Vía Láctea, que presenta diversos niveles de incidencia de rayos cósmicos sobre la Tierra.

Por tanto, como concluye Svensmark, resulta evidente que los vientos estelares y el magnetismo son factores cruciales en el origen y la viabilidad de la vida. En comparación con ellos y su capacidad de influenciar en el clima, las emisiones humanas de dióxido de carbono a la atmósfera parecen literalmente insignificantes, señala Svensmark.

Polémica científica

La tesis expuesta por Svensmark ha generado una cierta polémica en la comunidad científica, que en parte la considera un atentado a otras investigaciones, como la que difundió el pasaso febrero el IPCC, en la que han participado 600 científicos de 40 países. En este informe se dice que con una certeza del 90%, las actividades humanas han provocado el calentamiento global durante los últimos 50 años. The Times, por ejemplo, se hace eco de esta polémica, al tiempo que señala que la ortodoxia debe ser modificada antes estas evidencias. Pero no es una voz solitaria.

Nature había anticipado algo de esta polémica el pasado septiembre. Por su lado, Space Science Reviews acaba de publicar otro artículo en el que 14 investigadores señalan a lo largo de 140 páginas la influencia de la astronomía, el Sol y los efectos cósmicos sobre la Tierra y el clima de nuestro planeta. Asimismo, la revista Dendrochronologia señala en otro artículo recién publicado que el polvo interestelar puede desempeñar un papel rector en el cambio climático.

Finalmente, la European Organization for Nuclear Research (CERN), con sede en Ginebra, anunció el pasado octubre que el proyecto conocido como CLOUD (Cosmics Leaving OUtdoor Droplets) ha comenzado a reunir datos para determinar la influencia que podrían tener los rayos cósmicos galácticos sobre la formación de las nubes y el clima de la Tierra, según informó en un comunicado.

El CERN empleará por primera vez el acelerador de la física de alta energía para estudiar la atmósfera y el clima, si bien, como explíca en este artículo, desde el año 2000 investiga la influencia de los rayos cósmicos para corroborar o rectificar las investigaciones de sus colegas daneses.