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Aqui hay algo extraño, el resplandor de la Kilonova del año pasado sigue iluminando Ilustración del artista de dos estrellas de neutrones fusionadas. Los haces estrechos representan la ráfaga de rayos gamma mientras que la cuadrícula de espacio-tiempo ondulante indica las ondas gravitacionales isotrópicas que caracterizan la fusión. Las nubes de material que salen de las estrellas fusionadas son una posible fuente de luz que se ve a energías más bajas. Crédito de la imagen: National Science Foundation / LIGO / Sonoma State University / A. Simonnet Por Matt Williams, para Universe Today Enero 22 de 2018 En agosto de 2017, se produjo un gran avance cuando los científicos del Observatorio de Ondas Gravitacionales del Interferómetro Láser (LIGO) detectaron ondas gravitatorias que se cree que fueron causadas por la colisión de dos estrellas de neutrones. Esta fuente, conocida como GW170817 / GRB, fue el primer evento de onda gravitacional (GW) que no fue causado por la fusión de dos agujeros negros, e incluso se cree que condujo a la formación de uno. Como tal, científicos de todo el mundo han estado estudiando este evento desde entonces para aprender lo que pueden de él. Por ejemplo, según un nuevo estudio dirigido por el McGill Space Institute y el Departamento de Física, GW170817 / GRB ha mostrado un comportamiento bastante extraño desde que las dos estrellas de neutrones colisionaron en agosto pasado. En lugar de atenuarse, como era de esperar, se ha ido haciendo gradualmente más brillante. El estudio que describe los hallazgos del equipo, titulado "Brillo de la emisión de rayos X de GW170817 / GRB 170817A: más evidencia para un flujo de salida", apareció recientemente en The Astrophysical Journal Letters. El estudio fue dirigido por John Ruan del Instituto espacial de la Universidad McGill e incluyó miembros del Instituto Canadiense de Investigación Avanzada (CIFAR), la Universidad de Northwestern y el Instituto Leicester de Observación del Espacio y la Tierra. Imágenes de Chandra que muestran el brillo ultravioleta del evento GW170817 / GRB. Crédito: NASA / CXC / McGill University / J. Ruan et al. Por el bien de su estudio, el equipo se basó en los datos obtenidos por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, que mostró que el remanente se ha iluminado en los rayos X y las longitudes de onda de radio en los meses desde que ocurrió la colisión. Como dijo Daryl Haggard, un astrofísico de la Universidad McGill, cuyo grupo de investigación dirigió el nuevo estudio, en un reciente comunicado de prensa de Chandra: "Por lo general, cuando vemos una ráfaga corta de rayos gamma, la emisión de chorro generada se vuelve brillante durante un corto período de tiempo, ya que se desvanece en el medio circundante y luego se desvanece a medida que el sistema deja de inyectar energía en el flujo de salida. Este es diferente; Definitivamente no es un jet simple, sencillo, de Jane. Además, estas observaciones de rayos X son consistentes con los datos de ondas de radio informados el mes pasado por otro equipo de científicos, que también indicaron que continuaron mejorando durante los tres meses posteriores a la colisión. Durante este mismo período, los observatorios ópticos y de rayos X no pudieron monitorear GW170817 / GRB porque estaba demasiado cerca del Sol en ese momento. Sin embargo, una vez que este período terminó, Chandra pudo recopilar datos nuevamente, lo que fue consistente con estas otras observaciones. Como John Ruan explicó: "Cuando la fuente surgió de ese punto ciego en el cielo a principios de diciembre, nuestro equipo de Chandra aprovechó la oportunidad para ver qué estaba pasando. Efectivamente, el brillo posterior resultó ser más brillante en las longitudes de onda de rayos X, tal como estaba en la radio ". Las colisiones de estrellas de neutrones producen potentes explosiones de rayos gamma y elementos pesados como el oro (Crédito de la imagen: Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc.) Este comportamiento inesperado ha provocado un zumbido serio en la comunidad científica, con los astrónomos tratando de dar explicaciones sobre qué tipo de física podría estar impulsando estas emisiones. Una teoría es un modelo complejo para las fusiones de estrellas de neutrones conocido como "teoría del capullo". De acuerdo con esta teoría, la fusión de dos estrellas de neutrones podría desencadenar la liberación de un jet que calienta por impacto los restos gaseosos circundantes. Este "capullo" caliente alrededor del chorro brillaría intensamente, lo que explicaría el aumento de las emisiones de rayos X y de ondas de radio. En los próximos meses, seguramente se harán observaciones adicionales por el bien de confirmar o negar esta explicación. Independientemente de si la "teoría del capullo" se mantiene o no, todos y cada uno de los estudios futuros seguramente revelarán mucho más sobre este misterioso remanente y su extraño comportamiento. Como señaló Melania Nynka, otro investigador postdoctoral de McGill y coautor del artículo, GW170817 / GRB presenta algunas oportunidades realmente únicas para la investigación astrofísica. "Esta fusión de estrellas de neutrones no se parece a nada que hayamos visto antes", dijo. "Para los astrofísicos, es un regalo que parece seguir dando". No es exagerado decir que la primera detección de ondas gravitacionales, que tuvo lugar en febrero de 2016, ha llevado a una nueva era en la astronomía. Pero la detección de dos estrellas de neutrones colisionando también fue un logro revolucionario. Por primera vez, los astrónomos pudieron observar tal evento tanto en ondas de luz como en ondas gravitacionales. Al final, la combinación de tecnología mejorada, metodología mejorada y una cooperación más estrecha entre las instituciones y los observatorios permite a los científicos estudiar los fenómenos cósmicos que alguna vez fueron meramente teóricos. ¡Mirando hacia el futuro, las posibilidades parecen casi ilimitadas! link: https://www.youtube.com/watch?v=mtLPKYl4AHs Matt Williams es el Curador de la Guía del Universo de hoy en día. Él es también un escritor independiente, un autor de ciencia ficción y un instructor de Taekwon-Do. Vive con su familia en la isla de Vancouver en la hermosa Columbia Británica. With a little help from Google Translate for Business
Cuando una estrella envejecida se despoja de sus capas externas, esta burbuja azul quedó atrás. La nebulosa planetaria Abell 33. Crédito de la imagen: ESO Esta imagen llamativa de la nebulosa planetaria Abell 33 fue tomada por astrónomos utilizando el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Chile. Creada cuando una estrella envejecida se desprendió de sus capas externas, esta hermosa burbuja azul está, por casualidad, alineada con una estrella en primer plano. Esta gema cósmica es inusualmente simétrica, y parece ser casi perfectamente circular en el cielo. La nebulosa Calabash. Crédito de la imagen: ESA / HUBBLE / NASA / JUDY SCHMIDT La nebulosa Calabash, que se muestra aquí, que tiene el nombre técnico OH 231.8 + 04.2, es un espectacular ejemplo de la muerte de una estrella de poca masa como el sol. Esta imagen tomada por el Telescopio Espacial Hubble muestra que la estrella pasa por una rápida transformación de una gigante roja a una nebulosa planetaria, durante la cual sopla sus capas exteriores de gas y polvo hacia el espacio circundante. El material expulsado recientemente se escupió en direcciones opuestas con una velocidad inmensa: el gas que se muestra en amarillo se mueve cerca de un millón de kilómetros por hora. Los astrónomos raramente capturan una estrella en esta fase de su evolución porque ocurre en un abrir y cerrar de ojos, en términos astronómicos. Durante los próximos mil años, se espera que la nebulosa evolucione hacia una nebulosa planetaria hecha y derecha. La nebulosa también se conoce como la Nebulosa del Huevo Podrido porque contiene mucho azufre, un elemento que, cuando se combina con otros elementos, huele a huevo podrido, pero afortunadamente reside a más de 5000 años luz de distancia en la constelación de Puppis. . La espectacular nebulosa planetaria NGC 7009, o la nebulosa de Saturno, emerge de la oscuridad como una serie de burbujas de forma extraña, iluminadas con gloriosos rosados y azules. Crédito de la imagen: ESO / J. WALSH La nebulosa de Saturno se encuentra a unos 5000 años luz de distancia en la constelación de Acuario. Su nombre deriva de su extraña forma, que se asemeja al planeta anillado favorito de todos visto de borde. Pero, a pesar del nombre, las nebulosas planetarias como esta no tienen nada que ver con los planetas. La nebulosa de Saturno era originalmente una estrella de baja masa, que se expandió en una gigante roja al final de su vida y comenzó a arrojar sus capas externas. Este material fue soplado por fuertes vientos estelares y energizado por la radiación ultravioleta del núcleo estelar caliente dejado atrás, creando una nebulosa circunestelar de polvo y gas caliente de colores brillantes. En el corazón de la nebulosa de Saturno se encuentra la estrella condenada, visible en esta imagen, que está en proceso de convertirse en una enana blanca. Las nebulosas planetarias generalmente son de corta duración; la nebulosa de Saturno durará solo unas pocas decenas de miles de años antes de expandirse y enfriarse hasta tal punto que se vuelva invisible para nosotros. La estrella central se desvanecerá cuando se convierta en una enana blanca caliente. Esta colorida imagen fue capturada por el poderoso instrumento MUSE en el Very Large Telescope (VLT) de la Organización Espacial Europea, como parte de un estudio que mapeó el polvo dentro de una nebulosa planetaria por primera vez. With a little help from Google Translate for Business
Por S. Krebs, para Listverse 23 de enero de 2018 Nuestra relación con la gravedad nos lleva a cada uno de vuelta al primer grado, cuando inicialmente aprendimos sobre esta increíble fuerza. Sin embargo, la gravedad es mucho más que la fuerza que nos mantiene en la Tierra. En la escuela, aprendemos algunas ideas básicas sobre la gravedad. Pero estos dan lugar a muchos conceptos erróneos y lagunas en nuestra comprensión de esta importante fuerza física. Aquí hay 10 teorías y hechos alucinantes que probablemente no aprendió sobre la gravedad. 10. La gravedad es una teoría, no una ley Crédito de la imagen: NASA / JPL Es un mito que la gravedad es una ley científica. Si hicieras una búsqueda en línea sobre la gravedad, probablemente verías muchos artículos sobre la ley de la gravedad. Sin embargo, en el mundo científico, las leyes y las teorías son muy diferentes. Una ley científica es un hecho que se basa en datos y relaciones que describen exactamente lo que está sucediendo. En contraste, una teoría es una idea que se usa para explicar por qué ocurren ciertos fenómenos. (1) Cuando pensamos en la gravedad usando las definiciones de leyes y teorías científicas, queda claro por qué la gravedad es una teoría y no una ley. Los científicos no han podido medir la gravedad por cada estrella, luna, planeta, asteroide o átomo en el universo. El Voyager 1 (una sonda espacial hecha por el hombre) ha viajado aproximadamente 21 mil millones de kilómetros (13 mil millones de millas) de la Tierra. Esta nave ha abandonado nuestro sistema solar pero no por mucho. Con solo mirar el viaje de décadas de Voyager 1 solo, es obvio por qué los científicos no han podido estudiar la gravedad de cada estrella, luna, planeta, asteroide y átomo. ¡Nuestro universo es tan grande! 9. Hay lagunas en la teoría de la gravedad Después de aprender que la gravedad es solo una teoría, otra bola curva es lanzada contra algunos de nosotros. Algunas lagunas en la teoría de la gravedad sugieren que no es tan creíble como pensamos en primer grado. Muchas de estas lagunas tienen que ver con lo que podemos ver en nuestro sistema solar, pero algunas se pueden ver aquí en la Tierra. Por ejemplo, de acuerdo con la teoría de la gravedad, la fuerza gravitacional del Sol sería mucho mayor en la Luna que la Fuerza gravitatoria de la Tierra Por lo tanto, la Luna giraría alrededor del Sol en lugar de la Tierra. Los científicos han demostrado que la Luna gira alrededor de la Tierra, que podemos ver simplemente mirando el cielo nocturno. En la escuela, también aprendimos acerca de Isaac Newton, el "descubridor" de la gravedad que reconoció una brecha potencial en la teoría. Newton creó una nueva rama de las matemáticas llamada fluxions, que utilizó para desarrollar la teoría de la gravedad. Fluxions puede no sonar familiar para nosotros, pero lo que eventualmente se convirtió en will. Hoy en día, lo llamamos cálculo. Aunque muchos de nosotros estudiamos cálculo en algún momento de nuestras vidas, esta área de las matemáticas también ha demostrado tener fallas en ella. (2) Por lo tanto, puede haber fallas en cómo Newton "probó" su teoría de la gravedad. 8. Ondas gravitatorias La teoría general de la relatividad de Albert Einstein (también conocida como la teoría de la gravedad de Einstein) fue propuesta en 1915. Por la misma época, también se formuló la hipótesis de un fenómeno llamado ondas gravitacionales. No fue sino hasta 1974 que esta teoría fue probada. Las ondas gravitacionales son ondas en el continuo espacio-tiempo causadas por sucesos violentos en el universo. Estos sucesos pueden ser cualquier cosa, desde la colisión de los agujeros negros a la rotación tambaleante de las estrellas de neutrones a una supernova. Cuando ocurre uno de estos eventos, las ondas gravitacionales se propagan desde la escena como las ondas que se alejan de una roca arrojada al agua. Las ondas viajan a la velocidad de la luz a través del universo. Como no vemos estos eventos catastróficos ocurriendo todo el tiempo en nuestro universo, lleva muchos años observar las ondas gravitacionales. Es por eso que tomó casi 60 años demostrar que existen ondas gravitacionales. Durante más de 40 años, los científicos han estado monitoreando su primer hallazgo de ondas gravitacionales, la que demostró que existían. Estas ondas fueron causadas por dos estrellas densas y pesadas que orbitan entre sí debido a la atracción gravitacional. Con el tiempo, se observó que las estrellas estaban orbitando más y más cerca unas de otras a la velocidad predicha por la teoría de Einstein. Por lo tanto, se demostró que existen ondas gravitacionales. (3) 7. Agujeros negros y gravedad Los agujeros negros son uno de los mayores misterios del universo. Se forman cuando una estrella se colapsa sobre sí misma, lo que crea una supernova. Esta supernova arrojará partes de la estrella al espacio y puede crear una región en el espacio donde la gravedad es tan fuerte que la luz no puede escapar de ella: el agujero negro. La gravedad no forma agujeros negros, pero juega un papel clave para ayudarnos a comprender y aprender sobre ellos. La gravedad de los agujeros negros ayuda a los científicos a encontrarlos en el universo. Dado que la atracción de la gravedad es tan fuerte, los científicos ven la atracción gravitacional sobre otras estrellas o gases que están a su alrededor. El agujero negro puede incluso atraer estos gases para iluminar un disco alrededor de sí mismo. Sin la extrema gravedad de los agujeros negros, es posible que nunca hayamos sabido que existían. (4) 6. La teoría de la materia oscura y la energía oscura Crédito de la imagen: NASA Alrededor del 68 por ciento del universo está compuesto de energía oscura, y alrededor del 27 por ciento está compuesto de materia oscura. A pesar de que hay tanta materia oscura y energía oscura en nuestro universo, no sabemos mucho sobre ellos. Sin embargo, sí sabemos que la energía oscura tiene muchas propiedades. La teoría de la gravedad de Einstein también jugó un papel importante en ayudar a los científicos a ver que la energía oscura es capaz de expandirse y hacer más espacio. Al usar la teoría de Einstein, los científicos inicialmente pensaron que la gravedad tenía que eventualmente ralentizar la expansión del universo a medida que pasaba el tiempo. Luego, en 1998, el Telescopio Espacial Hubble mostró que el universo se estaba expandiendo cada vez más rápido. Por lo tanto, los científicos sabían que la teoría de la gravedad no era capaz de explicar lo que estaba sucediendo en nuestro universo. Hicieron la hipótesis de la existencia de materia oscura y energía oscura para explicar la forma en que el universo se estaba expandiendo a un ritmo creciente a lo largo del tiempo. (5) 5. Gravitones Crédito de la imagen: pbs.org Cuando aprendemos acerca de la gravedad en la escuela, aprendemos que es una fuerza. Pero puede ser incluso más que eso. La gravedad en realidad podría ser una partícula llamada gravitón. Los gravitones serían la unidad básica de gravedad y emitirían una fuerza gravitatoria. Los físicos no han detectado gravitones, pero tienen muchas teorías sobre por qué deberían existir. Una de estas teorías es que la gravedad es la única fuerza (de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza) en la que no se ha detectado una unidad básica. Aunque los gravitones pueden existir, sería extremadamente difícil identificarlos. Los físicos teorizan que las ondas gravitatorias están hechas de gravitones. Para buscar ondas gravitatorias, podríamos hacer un experimento simple en el que rebotemos la luz de los espejos para ver cambios en su separación. Desafortunadamente, esto no funcionaría para detectar los cambios de minutos de distancia causados por los gravitones. Los físicos necesitarían usar espejos tan pesados que colapsarían y formarían agujeros negros. (6) Entonces eso no va a suceder en el futuro cercano. Por ahora, los físicos miran hacia el universo (lo más grande que pueden) para ayudarlos a detectar los efectos de los gravitones. 4. Posible creación de agujeros de gusano Crédito de la imagen: space.com Los agujeros de gusano son un gran misterio en nuestro universo. ¿Qué bueno sería ir a través de un túnel espacial a la velocidad de la luz para viajar a otra galaxia? Bueno, si los agujeros de gusano existen en algún lugar de nuestro universo, eso podría ser posible. En este momento, no hay ninguna prueba de que existan, pero los físicos piensan que una forma de crearlos sería con la gravedad. Usando la teoría general de la relatividad de Einstein, el físico Ludwig Flamm describió cómo la gravedad es capaz de doblar el espacio-tiempo, teóricamente podría causar la formación de agujeros de gusano. Por supuesto, también existen otras teorías sobre la formación de agujeros de gusano. 3. Los planetas ejercen una fuerza gravitatoria en el sol Sabemos que el Sol ejerce una fuerza gravitatoria en todos los planetas de nuestro sistema solar para que orbiten alrededor del Sol. De la misma manera, la Tierra ejerce una fuerza gravitacional sobre la Luna, por lo que también orbita la Tierra. Sin embargo, cada planeta u otro objeto con masa en nuestro sistema solar también ejerce una fuerza gravitatoria sobre el Sol, otros planetas, y cualquier otro objeto que tenga masa. El grado de fuerza ejercida depende de la masa de los objetos y la distancia entre ellos. En nuestro sistema solar, es por eso que cada objeto con masa gira alrededor del Sol. Tiene la mayor atracción gravitacional. De hecho, ¡cada objeto con masa en el universo ejerce su propia fuerza gravitacional sobre cualquier otro objeto que tenga masa incluso si están separados por años luz! 2. Microgravedad Crédito de la imagen: NASA Todos hemos visto fotos o escuchado historias sobre astronautas flotando en el espacio porque no hay gravedad. Aunque esta es una representación común en las películas, en realidad hay gravedad en el espacio. Se llama microgravedad porque es una cantidad tan pequeña. Esta microgravedad crea el efecto de que los astronautas parecen ser ingrávidos en el espacio. Sin la gravedad en el espacio, los planetas no orbitarían alrededor del Sol y la Luna no orbitaría la Tierra. La gravedad se descompone y se debilita con la distancia. En el espacio, hay microgravedad porque todo está mucho más apartado que aquí en la Tierra, donde la gravedad es más fuerte. La gravedad también se debilita a un nivel muy pequeño. Piensa en el átomo. Es tan pequeño que tendrá una fuerza gravitacional muy débil asociada a él. A medida que los átomos se combinan, su fuerza se hace más fuerte. 1. Viaje en el tiempo El viaje en el tiempo es un misterio que nos ha fascinado durante años. Muchas teorías, incluida la teoría de la gravedad, podrían explicar por qué el viaje en el tiempo puede realmente existir. La gravedad produce una curva en el espacio-tiempo, lo que hace que los objetos se muevan en una trayectoria curva. Como resultado, los objetos en el espacio se mueven ligeramente más rápido que los que están en el suelo en la Tierra. Para ser exactos, los relojes en los satélites espaciales ganan 38 microsegundos por día. (10) Dado que la gravedad en el espacio hace que los objetos se muevan más rápido en el espacio que en la Tierra, se considera que los astronautas viajan en el tiempo cuando regresan a la Tierra. El efecto en los astronautas es tan pequeño que no lo notarías. Pero plantea la pregunta: ¿Podría la gravedad eventualmente causar los tipos de viajes en el tiempo que vemos en las películas? With a little help from Google Translate for Business
Los científicos están utilizando técnicas de aprendizaje automático de vanguardia para analizar datos de física. Por Diana Kwon para la revista Symmetry Enero 23 de 2018 La física de partículas y el aprendizaje automático se han entrelazado durante mucho tiempo. Uno de los primeros ejemplos de esta relación se remonta a la década de 1960, cuando los físicos usaban cámaras de burbujas para buscar partículas invisibles a simple vista. Estos recipientes se llenaron con un líquido transparente que se calentó justo por debajo de su punto de ebullición para que incluso el menor impulso de energía, por ejemplo, de una partícula cargada que choca contra él, lo hiciera burbujear, un evento que desencadenaría una cámara tomar una fotografía Los escáneres femeninos a menudo se encargaron de inspeccionar estas fotografías en busca de pistas de partículas. El físico Paul Hough entregó esa tarea a las máquinas cuando desarrolló la transformada Hough, un algoritmo de reconocimiento de patrones, para identificarlas. La comunidad de ciencias de la computación luego desarrolló la transformada Hough para su uso en aplicaciones tales como visión por computadora, intentos de entrenar computadoras para replicar la función compleja de un ojo humano. "Siempre ha habido un poco de ida y vuelta" entre estas dos comunidades, dice Mark Messier, físico de la Universidad de Indiana. Desde entonces, el campo del aprendizaje automático ha avanzado rápidamente. El aprendizaje profundo, una forma de inteligencia artificial modelada según el cerebro humano, se ha implementado para una amplia gama de aplicaciones, como la identificación de rostros, la reproducción de videojuegos e incluso la síntesis de videos reales de políticos. Con los años, los algoritmos que ayudan a los científicos a extraer aberraciones interesantes de los datos de fondo se han utilizado en experimentos físicos como BaBar en SLAC National Accelerator Laboratory y experimentos en Large Electron-Positron Collider en CERN y Tevatron en Fermi National Accelerator Laboratory. Más recientemente, los algoritmos que aprenden a reconocer patrones en grandes conjuntos de datos han sido útiles para los físicos que estudian partículas difíciles de atrapar llamadas neutrinos. Esto incluye a los científicos en el experimento NOvA, que estudian un haz de neutrinos creado en el Fermilab del Departamento de Energía de EE. UU. Cerca de Chicago. Los neutrinos fluyen directamente a través de la Tierra a un detector de 14,000 toneladas métricas lleno de escintilador líquido que se encuentra cerca de la frontera con Canadá en Minnesota. Cuando un neutrino golpea el centellador líquido, libera una ráfaga de partículas. El detector recoge información sobre el patrón y la energía de esas partículas. Los científicos usan esa información para descubrir qué sucedió en el evento original de neutrinos. "Nuestro trabajo es casi como reconstruir una escena del crimen", dice Messier. "Un neutrino interactúa y deja rastros en el detector: llegamos después y usamos lo que podemos ver para tratar de descubrir qué podemos hacer con la identidad del neutrino". En los últimos años, los científicos han comenzado a usar algoritmos llamados redes neuronales convolucionales (CNN) para asumir esta tarea. Los CNN, que se modelan según la corteza visual de los mamíferos, se utilizan ampliamente en la industria de la tecnología, por ejemplo, para mejorar la visión por computadora de los automóviles que conducen automóviles. Estas redes están compuestas de múltiples capas que actúan de forma similar a los filtros: contienen nodos densamente interconectados que poseen valores numéricos, o ponderaciones, que se ajustan y refinan a medida que las entradas pasan. "La parte 'profunda' proviene del hecho de que hay muchas capas para ella", explica Adam Aurisano, profesor asistente de la Universidad de Cincinnati. "(Con el aprendizaje profundo) puede tomar datos casi sin procesar, y al empujarlo a través de estos montones de filtros aprendidos, termina extrayendo características casi óptimas". Por ejemplo, estos algoritmos pueden extraer detalles asociados con las interacciones de partículas de diversa complejidad a partir de las "imágenes" recogidas al registrar diferentes patrones de depósitos de energía en los detectores de partículas. "Esos montones de filtros han rebanado y cortado en cubos la imagen y extraído fragmentos de información físicamente significativos que hubiéramos intentado reconstruir antes", dice Aurisano. Aunque se pueden usar para clasificar eventos sin volver a crearlos, los CNN también se pueden usar para reconstruir interacciones de partículas usando un método llamado segmentación semántica. Cuando se aplica a una imagen de una tabla, por ejemplo, este método reconstruiría el objeto etiquetando cada píxel asociado a él, explica Aurisano. De la misma manera, los científicos pueden etiquetar cada píxel asociado con las características de las interacciones de neutrinos, y luego usar algoritmos para reconstruir el evento. Los físicos están utilizando este método para analizar los datos recopilados del detector de neutrinos MicroBooNE. "Lo bueno de este proceso es que puede encontrar un clúster creado por su red que no se ajusta a ninguna interpretación en su modelo", dice Kazuhiro Terao, científico del SLAC National Accelerator Laboratory. "Eso podría ser una nueva física". Entonces podríamos usar estas herramientas para encontrar cosas que quizás no comprendamos ". Los científicos que trabajan en otros experimentos de física de partículas, como los del Gran Colisionador de Hadrones en el CERN, también están utilizando el aprendizaje profundo para el análisis de datos. "Todos estos grandes experimentos de física son muy similares en el nivel de aprendizaje automático", dice Pierre Baldi, científico informático de la Universidad de California, Irvine. "Son todas las imágenes asociadas a estos detectores complejos y muy caros, y el aprendizaje profundo es el mejor método para extraer la señal contra el ruido de fondo". Aunque la mayoría de la información fluye actualmente de científicos informáticos a físicos de partículas, otras comunidades también pueden obtener nuevas herramientas y conocimientos de estas aplicaciones experimentales. Por ejemplo, según Baldi, una pregunta que se está discutiendo actualmente es si los científicos pueden escribir software que funcione en todos estos experimentos de física con una cantidad mínima de ajuste humano. Si se lograra este objetivo, podría beneficiar a otros campos, como las imágenes biomédicas, que también usan el aprendizaje profundo. "(El algoritmo) miraría los datos y se calibraría a sí mismo", dijo. "Es un desafío interesante para los métodos de aprendizaje automático". Otra dirección futura, dice Terao, sería conseguir máquinas para hacer preguntas o, más simplemente, poder identificar valores atípicos y tratar de descubrir cómo explicarlos. "Si la IA puede formar una pregunta y llegar a una secuencia lógica para resolverla, entonces eso reemplaza a un ser humano", dice. "Para mí, el tipo de IA que quieres ver es un investigador de física, uno que pueda hacer investigación científica". With a little help from Google Translate for Business
350 veces más grande que el sol La impresión de este artista muestra la estrella supergigante roja. Usando el Interferómetro del Telescopio Muy Grande de ESO, un equipo internacional de astrónomos ha construido la imagen más detallada que existe de esta, o cualquier estrella que no sea el Sol. Crédito de la imagen: ESO / M. Kornmesser Por Matt Williams, para Universe Today Enero 24 de 2018 Cuando se trata de mirar más allá de nuestro Sistema Solar, los astrónomos a menudo se ven obligados a teorizar sobre lo que no saben en función de lo que hacen. En resumen, tienen que confiar en lo que hemos aprendido estudiando el Sol y los planetas de nuestro propio Sistema Solar para hacer conjeturas sobre cómo se formaron y evolucionaron otros sistemas estelares y sus respectivos cuerpos. Por ejemplo, los astrónomos han aprendido mucho de nuestro Sol sobre cómo la convección juega un papel importante en la vida de las estrellas. Hasta ahora, no han podido realizar estudios detallados de las superficies de otras estrellas debido a sus distancias y factores de ocultamiento. Sin embargo, en una primicia histórica, un equipo internacional de científicos creó recientemente las primeras imágenes detalladas de la superficie de una estrella gigante roja ubicada a unos 530 años luz de distancia. El estudio apareció recientemente en la revista científica Nature bajo el título "Granulación de células grandes en la superficie de la estrella gigante Π¹ Gruis". El estudio fue dirigido por Claudia Paladini de la Universidad Libre de Bruselas e incluyó miembros del Observatorio Europeo Austral, la Universidad de Nice Sophia-Antipolis, la Universidad Estatal de Georgia, la Universidad Grenoble Alpes, la Universidad de Uppsala, la Universidad de Viena y la Universidad de Exeter. La superficie de la estrella gigante roja Π¹ Gruis de PIONIER en el VLT. Crédito: ESO Para su estudio, el equipo utilizó el instrumento Precision Integrated-Optics Near-infrarrored Imaging ExpeRiment (PIONIER) en el Very Large Telescope Interferometer de ESO (VLTI) para observar la estrella conocida como Π¹ Gruis. Ubicada a 530 años luz de la Tierra en la constelación de Grus (La Grulla), G1 Gruis es un gigante rojo y fresco. Si bien tiene la misma masa que nuestro Sol, es 350 veces más grande y varios miles de veces más brillante. Durante décadas, los astrónomos han tratado de aprender más sobre las propiedades de convección y la evolución de las estrellas mediante el estudio de los gigantes rojos. Esto es lo que ocurre con las estrellas de la secuencia principal una vez que han agotado su combustible de hidrógeno y se han expandido a cientos de veces su diámetro normal. Desafortunadamente, el estudio de las propiedades de convección de la mayoría de las estrellas supergigantes ha sido un desafío porque sus superficies con frecuencia están oscurecidas por el polvo. Después de obtener datos interferométricos en G1 Gruis en septiembre de 2014, el equipo luego confió en el software de reconstrucción de imágenes y algoritmos para componer imágenes de la superficie de la estrella. Estos permitieron al equipo determinar los patrones de convección de la estrella seleccionando sus "gránulos", los grandes puntos granulados en la superficie que indican la parte superior de una célula convectiva. Esta fue la primera vez que se crearon esas imágenes, y representan un gran avance cuando se trata de comprender cómo las estrellas envejecen y evolucionan. Como explicó el Dr. Fabien Baron, profesor asistente de la Universidad Estatal de Georgia y coautor del estudio: "Esta es la primera vez que tenemos una estrella gigante que tiene una imagen inequívoca con ese nivel de detalles. La razón es que hay un límite para los detalles que podemos ver en función del tamaño del telescopio utilizado para las observaciones. Para este papel, usamos un interferómetro. La luz de varios telescopios se combina para superar el límite de cada telescopio, logrando así una resolución equivalente a la de un telescopio mucho más grande ". Impresión del artista de la Tierra chamuscada por nuestro Sol cuando entra en su fase de Rama Roja Gigante. Crédito: Wikimedia Commons / Fsgregs Este estudio es especialmente significativo porque Π1 Gruis en la última fase importante de la vida y se asemeja a cómo se verá nuestro Sol cuando esté al final de su vida útil. En otras palabras, cuando nuestro Sol agote su combustible de hidrógeno en aproximadamente cinco mil millones de años, se expandirá significativamente para convertirse en una estrella gigante roja. En este punto, será lo suficientemente grande como para abarcar Mercurio, Venus y tal vez incluso la Tierra. Como resultado, el estudio de esta estrella dará a los científicos una idea de la actividad futura, las características y la apariencia de nuestro Sol. Por ejemplo, nuestro Sol tiene alrededor de dos millones de células convectivas que típicamente miden 2.000 km (1243 mi) de diámetro. En base a su estudio, el equipo estima que la superficie de G1 Gruis tiene un patrón convectivo complejo, con gránulos que miden aproximadamente 1.2 x 10 ^ 8 km (62,137,119 mi) horizontalmente o el 27 por ciento del diámetro de la estrella. Esto es consistente con lo que los astrónomos han predicho, que es que las estrellas gigantes y supergigantes solo deberían tener unas pocas células convectivas grandes debido a su baja gravedad superficial. Como Baron indicó: "Estas imágenes son importantes porque el tamaño y la cantidad de gránulos en la superficie realmente encajan muy bien con modelos que predicen lo que deberíamos ver. Eso nos dice que nuestros modelos de estrellas no están lejos de la realidad. Probablemente estamos en el camino correcto para entender este tipo de estrellas ". Una ilustración de la estructura del Sol y una estrella gigante roja, mostrando sus zonas convectivas. Estas son las zonas granulares en las capas externas de las estrellas. Crédito de la imagen: ESO El mapa detallado también indicó diferencias en la temperatura de la superficie, que fueron evidentes a partir de los diferentes colores en la superficie de la estrella. Esto también es coherente con lo que sabemos sobre las estrellas, donde las variaciones de temperatura son indicativas de los procesos que tienen lugar dentro. A medida que las temperaturas suben y bajan, las áreas más calientes y más fluidas se vuelven más brillantes (aparecen blancas) mientras que las áreas más frías y más densas se vuelven más oscuras (rojas). De cara al futuro, Paladini y su equipo quieren crear imágenes aún más detalladas de la superficie de las estrellas gigantes. El objetivo principal de esto es poder seguir la evolución de estos gránulos de forma continua, en lugar de simplemente obtener instantáneas de diferentes puntos en el tiempo. A partir de estos y otros estudios similares, no solo aprenderemos más sobre la formación y evolución de diferentes tipos de estrellas en nuestro Universo; también estamos seguros de comprender mejor a qué se dedica nuestro Sistema Solar. Lectura adicional: Georgia State University, ESO, Nature Matt Williams es el Curador de la Guía del Universo de hoy en día. Él es también un escritor independiente, un autor de ciencia ficción y un instructor de Taekwon-Do. Vive con su familia en la isla de Vancouver en una hermosa With a little help from Google Translate for Business
alas planas ligeras y plegables para vuelos supersónicos También tienen beneficios aerodinámicos para los aviones subsónicos. Crédito de la imagen: NASA Por Mariella Moon, para Engadget Enero 25 de 2018 Los aviones que pueden plegar sus alas en diferentes ángulos mientras están en el aire tienen el potencial de volar más rápido que sus compañeros, y la NASA recientemente ha avanzado en su desarrollo. La agencia espacial ha llevado a cabo una serie de vuelos de prueba que prueban que puede controlar las alas que diseñó para moverse a cualquier posición y que tienen beneficios aerodinámicos. Si bien la tecnología ha existido durante mucho tiempo, por lo general requiere el uso de sistemas hidráulicos pesados. La versión de la NASA no necesita ese tipo de maquinaria: depende de las propiedades de un material activado por temperatura llamado aleación de memoria de forma. Al calentarse, la aleación activa un movimiento de torsión en los tubos que sirve como el actuador de las alas, moviendo la parte exterior de las alas hasta 70 grados hacia arriba o hacia abajo. link: https://www.youtube.com/watch?v=9y1kkG2_QpE Las alas plegables darán a los aviones típicos, como los aviones comerciales, una forma de adaptarse a las diferentes condiciones de vuelo. Pueden dar a los pilotos más control sobre sus aviones e incluso podrían generar vuelos más eficientes en combustible. Los aviones diseñados para volar a velocidades supersónicas (más rápidas que la velocidad del sonido), sin embargo, sacarán más provecho de esta tecnología. Como Matt Moholt, director principal del proyecto Spanwise Adaptive Wing, dijo: "Hay un gran beneficio al doblar las puntas de las alas hacia abajo para" montar la ola "en vuelo supersónico, incluido el arrastre reducido. Esto puede dar como resultado un vuelo supersónico más eficiente. A través de este esfuerzo, podremos habilitar este elemento para la próxima generación de vuelo supersónico, para no solo reducir el arrastre sino también aumentar el rendimiento, a medida que pasa de velocidades subsónicas a supersónicas. Esto es posible gracias a la aleación con memoria de forma ". El equipo ahora planea continuar desarrollando la tecnología hasta que las alas plegables puedan moverse hacia arriba y hacia abajo durante un solo vuelo. Por el momento, solo pueden doblar en una sola dirección en el aire, y los miembros del equipo tienen que reorganizar el hardware cada vez que quieran probar si las alas se pueden mover en la dirección opuesta. Estarán ocupados haciendo que eso suceda dentro del año, ya que tienen el objetivo de realizar el próximo lote de vuelos de prueba para el verano de 2018. Fuente: NASA With a little help from Google Translate for Business
Las estrellas moribundas eran un enigma, hasta que un astrónomo midiera los cambios sísmicos en ellas, dándonos pistas sobre el futuro del sol y la tasa de expansión del universo. Por Matthew R. Francis, para The Daily Beast Enero 25 de 2018 Las enanas blancas (los restos calientes y quemados de las estrellas ordinarias) son muy comunes en el universo y extrañas. (Nuestro propio sol se convertirá en una enana blanca dentro de unos pocos miles de millones de años también.) Imagine algo del tamaño de la Tierra, pero 300,000 veces más masivo, resplandeciente y lo suficientemente brillante como para ser visto a gran distancia a pesar de su pequeño tamaño. "Es solo un píxel de luz", le dijo a The Daily Beast Noemi Giammichele, astrónomo de la Universidad de Toulouse. "Me parece realmente sorprendente toda la información que podemos reunir solo desde ese pequeño punto". Hecho de puro carbono y oxígeno, con solo una fina bruma de otros átomos que actúan como su atmósfera, las enanas blancas ciertamente no son como cualquier cosa que podamos hacer en un laboratorio en la Tierra. Pero Giammichele usó la sismología para medir los "enanas", no solo para entender la estructura interna de estas enanas blancas, sino también la tasa de expansión futura de nuestro universo. "Es una puesta a punto de todo lo que sabemos sobre enanas blancas", dijo Giammichele. "Podemos sintonizar mejor algunos procesos físicos que suceden mucho antes de la fase de la enana blanca: el sol, cómo es en este momento, y cómo será cuando sea una enana blanca". El nacimiento de una enana blanca Las estrellas como el sol brillan por fusión nuclear, convirtiendo átomos de hidrógeno en helio en lo más profundo de sus interiores gracias a la presión aplastante y la temperatura extrema que proporciona la gran masa de la estrella. (No podemos hacer eso fácilmente en la Tierra, por lo que la fusión aquí necesita procesos más complicados y costosos). Eventualmente usan el hidrógeno disponible y comienzan a fusionar el helio en carbono y oxígeno. Para la gran mayoría de las estrellas, incluido el Sol, ese es el final del camino; no son lo suficientemente grandes como para acumular suficiente presión como para fusionar átomos en elementos más pesados. En ese punto, se deshacen de sus capas externas, y el núcleo que dejan atrás se convierte en una enana blanca (aunque puede variar en color, desde azul blanco a naranja, dependiendo de qué tan calientes estén). Aunque la fusión ha terminado, tienen suficiente calor residual para brillar durante muchos miles de millones o billones de años. De hecho, el universo aún no tiene la edad suficiente para que las enanas blancas se agoten. Mientras su brillo se desvanece, cambian. Algo hecho de vidrio puede romperse o romperse si cambia de temperatura rápidamente, a medida que los átomos dentro ajustan sus posiciones. Una enana blanca no es sólida como el cristal, pero a medida que se enfría, los átomos empujan las vibraciones que se generan en su interior. Aunque una enana blanca es más densa que cualquier roca en la Tierra, se parece más a un fluido que a un sólido, por lo que estas "enanas blancas" envían ondas de temperaturas más altas o más bajas que ondulan sobre la superficie de la enana blanca. A pesar de que no podemos ver esas ondas directamente, incluso con nuestros telescopios más potentes, las fluctuaciones de temperatura producen un parpadeo en la luz de la enana blanca. With a little help from Google Translate for Business
Esta útil prueba de síntomas de los CDC puede ayudarlo a notar la diferencia Crédito de la imagen: Kelly Sikkema /Unsplash Informamos la semana pasada sobre cómo la temporada de gripe de 2018 se perfila como la peor registrada desde que el CDC comenzó a realizar un seguimiento a principios de la década de 2000. La última actualización de la agencia de salud sugiere que las cosas podrían empeorar antes de que mejoren. Todos los estados, excepto Hawái, continúan informando sobre la actividad generalizada de la gripe, según el CDC, y la cantidad de estados que informaron actividad alta aumentó de 26 a 32 estados. La ciudad de Nueva York y Puerto Rico también están en esa lista. Mientras tanto, el CDC tiene una infografía que traza las variaciones sintomáticas entre el resfriado común y la gripe, y la diferencia es más sutil de lo que podría pensar. Por ejemplo, mientras que los dolores de garganta, nariz tapada y estornudos pueden estar presentes en ambos virus, son más comunes en los resfriados que en los gripes. Por el contrario, los dolores de cabeza, escalofríos y malestar en el pecho son más comunes en la gripe. Un síntoma revelador de que tienes gripe es la aparición de los síntomas, que aparecen abruptamente en los virus de la gripe en lugar de gradualmente con los resfriados. Al final, los resfriados y las gripes son enfermedades respiratorias, y a veces puede ser difícil diferenciarlo solo según los síntomas, dice el CDC. A menudo, una prueba de laboratorio puede indicarlo con certeza. Aquí hay más información del CDC. Mantente a salvo allí afuera. Imagen de CDC With a little help from Google Translate for Business
El Cuerpo de Marines quiere un pedazo del nuevo rifle de francotirador letal del ejército Por Jared Keller, para The National Interest Enero 25 de 2018 El Cuerpo de Marines finalmente puede adoptar un nuevo rifle de francotirador con un golpe de suerte: los oficiales del ejército, continuando desarrollando su propio rifle de francotirador, le dijeron a Task & Purpose que tanto los Marines como la Fuerza Aérea "están comprometidos" a comprar el arma una vez el ejército firma el sistema mejorado. A pesar de la confusión presupuestaria que afecta a legisladores y planificadores del Departamento de Defensa, el Ejército está avanzando con el Sistema de francotirador semiautomático compacto (CSASS: Compact Semi-Automatic Sniper System ), la portavoz de PEO Soldier Debi Dawson confirmó a Task & Purpose el 24 de enero y agregó que "todos los requisitos y capacidades de rendimiento de los francotiradores de (CSASS) siguen siendo válidos ". (El Comando de Sistemas de Marine Corps no respondió de inmediato a la solicitud de comentarios). El programa CSASS se estableció en 2015 para reemplazar al Sistema de francotirador semiautomático M110. En agosto de 2016, Heckler & Koch finalizó la búsqueda del Ejército, ganando un contrato de US $ 44.5 millones por una versión liviana de su rifle de francotirador G28E de 7.62 mm con un supresor OSS sin deflector. El programa CSASS ha persistido a pesar del espectro omnipresente de la cancelación. El otoño pasado, el ejército desechó su programa de rifle de servicio interno de combate de 7,62 mm justo un mes después de su primera solicitud: víctima de deficiencias e incertidumbres presupuestarias que se han convertido en un elemento fijo del panorama militar mientras el Congreso financia el Departamento de Defensa con un mosaico. de resoluciones continuas. Pero cuando el ICSR se fue, PEO Soldier aseguró a Task & Purpose que el programa CSASS no cumpliría el mismo destino. La adopción del CSASS por la Infantería de Marina sería un golpe importante para el servicio. Los Marines han tenido dificultades para adoptar un reemplazo muy necesario para el M110 y el M40A5, la última variante del patrón de la era de Vietnam que envió a los infantes de marina durante la invasión de Iraq en 2003. Según los informes, la demora del servicio avivó la frustración entre los francotiradores exploradores, que se quejan del alcance limitado de sus rifles y de sus municiones de calibre ligero. No está claro si la adopción de CSASS realmente aliviará las frustraciones de los francotiradores exploradores del Cuerpo. Los francotiradores marinos que manejan la M40A5 son precisos a una distancia de hasta 1,000 metros, según Military.com. El HK G28 seleccionado para el CSASS solo puede proporcionar fuego preciso a hasta 600 metros. Si el Cuerpo termina adoptando el CSASS, no está claro dónde exactamente encajará el sistema de francotiradores en el arsenal de un pelotón. La enciclopedia de armas digitales Modern Firearms sugiere que el CSASS se usa mejor "como arma de apoyo a nivel de escuadrón durante las patrullas a pie". Pero en diciembre, el Cuerpo estaba probando una variante del rifle automático de infantería M27 muy querido para su posible uso en un pelotón designado como rol de tirador, aunque el CSASS tiene un alcance adicional de 50 a 100 metros en el IAR. Todo esto puede ser discutible si el Ejército de alguna manera deja de lado la adquisición de CSASS. Aunque Dawson declaró en septiembre pasado que el CSASS "no ha encontrado obstáculos (presupuestarios ni políticos)", dijo hoy a Task & Purpose que la rama "aún no ha identificado los fondos de producción" para el CSASS. Si los Marines y la Fuerza Aérea realmente tienen en sus manos el nuevo sistema de francotiradores depende completamente del Ejército, y, a su vez, si los legisladores reúnen sus elementos lo suficiente como para darles a las tropas estadounidenses las herramientas que necesitan para hacer el trabajo. Jared Keller es editor principal de Task & Purpose y editor colaborador de Pacific Standard. Sigue a Jared Keller en Twitter @JaredBKeller. Google Translate for Business
Los Chorros de monstruosos agujeros negros pueden finalmente explicar 3 partículas cósmicas ultrarrápidas La imagen de este artista revela la emisión "multimessenger". A medida que los rayos cósmicos son acelerados por un agujero negro supermasivo, los rayos de alta energía que escapan quedan atrapados en el entorno que los rodea. Los neutrinos de alta energía y los rayos gamma se producen en el ambiente magnetizado durante su confinamiento y el espacio intergaláctico a medida que se mueven a través de él. Las tres partículas eventualmente llegan a la Tierra, donde pueden proporcionar una imagen unificada. Crédito de la imagen: Kanoko Horio Por Nola Taylor Redd, colaboradora de Space.com | 24 de enero de 2018 Los agujeros negros supermasivos pueden proporcionar la clave para comprender algunas de las partículas más energéticas del universo. Un nuevo modelo sugiere que los rayos cósmicos de ultra alta energía acelerados por los chorros de enormes agujeros negros pueden dar lugar a neutrinos de alta energía y rayos gamma de alta energía. El modelo es el primero de su tipo basado en cálculos numéricos detallados y coincide con las observaciones de cada partícula. "El nuevo modelo sugiere que los neutrinos de muy alta energía y los rayos gamma de alta energía se producen naturalmente a través de colisiones de partículas como partículas hijas de los rayos cósmicos, y así pueden heredar el presupuesto de energía comparable de sus partículas originales", Kohta Murase, profesor asistente de física, astronomía y astrofísica en Penn State, dijo en un comunicado. Intrigado por el poder similar en cada una de las tres partículas, Murase y su colega Ke Fang, un asociado postdoctoral en astronomía en la Universidad de Maryland, investigaron los orígenes de las partículas y encontraron la conexión del agujero negro. "(El modelo) demuestra que la energía similar de los tres mensajeros cósmicos puede no ser una mera coincidencia", dijo Murase. Los orígenes de las partículas más energéticas del universo han sido un misterio de larga data en la física de las astropartículas. Cada partícula es diferente, lo que puede ser la razón por la cual los científicos han perseguido a cada uno individualmente. Descubiertos por primera vez en 1912, los rayos cósmicos se expanden por el universo a la velocidad de la luz. Los rayos cósmicos de ultra alta energía (UHECR) son partículas subatómicas extremadamente energéticas con energías más allá de lo que puede ser producido por el acelerador de partículas más poderoso del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones. La más poderosa de estas partículas tiene la energía equivalente a una pelota de béisbol arrojada a 100 mph (160 km / h), según la Universidad Swinburne de Australia. Estas partículas subatómicas extremadamente energéticas son en su mayoría protones, aunque algunos rayos cósmicos se componen de núcleos atómicos más pesados. Los neutrinos son partículas fantasmales con una masa mínima que generalmente pasa a través de la materia convencional y rara vez interactúa con ella. Se formaron al comienzo del universo y continúan siendo producidos por estrellas y reacciones nucleares en la Tierra. Pero sus homólogos de alta energía son más de un millón de veces más enérgicos. Ambos tipos han sido detectados en el observatorio de neutrinos IceCube en la Antártida. Los rayos gamma encabezan los gráficos, con la energía electromagnética más alta conocida. El telescopio espacial de rayos gamma Fermi de la NASA y los observatorios terrestres han identificado los rayos gamma de alta energía con más de mil millones de veces más energía que un fotón de luz visible. Anteriormente, los científicos habían conectado las partículas de diferentes maneras. A medida que los rayos cósmicos interactúan con la materia, deben producir rayos gamma; algunos han sugerido que las mismas colisiones también deberían producir neutrinos, según el estudio. Fang y Murase estaban intrigados cuando notaron lo que llamaron "una intrigante coincidencia". Aunque los niveles de energía de las tres partículas eran dramáticamente diferentes, sus tasas de generación de energía eran comparables. "Nuestro modelo muestra una forma de entender por qué estos tres tipos de partículas de mensajeros cósmicos tienen una cantidad sorprendentemente similar de entrada de energía en el universo", dijo Murase. Los resultados de su trabajo fueron publicados en línea ayer (22 de enero) en la revista Nature Physics. With a little help from Google Translate for Business