Juan Ignacio Cirac y Peter Zoller ganan el Premio Wolf de Física 2013

Dibujo20130103 Wolf prize winners in physics 2013 - zoller - cirac

El Premio Wolf, para muchos, es la antesala al Premio Nobel. Juan Ignacio Cirac (Max Planck Institute for Quantum Optics, Munich, Germany) y Peter Zoller (Innsbruck University, Austria) han ganado el Premio Wolf en Física de 2013 por sus “revolucionarias contribuciones teóricas al procesado de información cuántica, la óptica cuántica y la física de gases cuánticos.” Cada uno de los premiados recibirá 50 mil dólares cuando el premio sea presentado en el Parlamento de Israel en Mayo. Las contribuciones de Cirac y Zoller en el campo de la información cuántica y en el desarrollo de ordenadores cuánticos basados en iones atrapados son muy conocidas. Me he enterado gracias a Michael Banks, “Quantum pioneers bag Wolf prize,” PhysicsWorld.com, Jan 3, 2013.

Zoller ha dicho que “es muy emocionante recibir uno de los premios más importantes de la física y más aún compartirlo con Cirac, que ha sido un amigo y colega durante mucho tiempo. Me siento muy afortunado de haber estado trabajando como un teórico en el campo de la óptica cuántica, que durante los últimos 20 años se ha redefinido mediante la construcción de puentes interdisciplinares entre la información cuántica y la física cuántica de muchos cuerpos.”

Cirac ha dicho que “es un gran honor recibir el premio Wolf. Creo que es justo decir que este premio también reconoce el trabajo de los científicos que han colaborado con nosotros. Solo somos dos representantes de los muchos científicos que han hecho grandes contribuciones al campo de la información cuántica, un campo en pleno auge, que sigue avanzando y atrayendo a muchas comunidades diferentes de científicos.”

El radiotelescopio ALMA arroja luz sobre la formación de planetas gigantes gaseosos

Dibujo20130103 ALMA Observation vs artistic vision HD 142527

Esta imagen compara las observaciones de ALMA con una impresión artística del disco y los chorros de gas en torno a HD 142527. Me encantan las recreaciones artísticas de fenómenos astronómicos, pero en este caso la imagen de ALMA me gusta más que la versión artística. Os recomiendo leer la estupenda noticia “ALMA arroja luz sobre las corrientes de gas que permiten la formación de planetas,” ESO, 2 ene. 2013. “El radiotelescopio ALMA (the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) han captado por primera vez una etapa clave en el proceso de formación de planetas gigantes. Grandes corrientes de gas fluyen a través de un espacio presente en el disco de material que se encuentra alrededor de una estrella joven. Estas son las primeras observaciones directas de estas corrientes, que se cree son originadas por planetas gigantes que toman el gas a medida que crecen. (…) La joven estrella HD 142527 está localizada a más de 450 años luz de la Tierra y se encuentra rodeada por un disco de gas y polvo cósmico (los restos de la nube que dio origen a la estrella). Un espacio vacío divide el disco de polvo en dos partes, una interna y otra externa. Se cree que esta división ha sido moldeada por planetas gaseosos gigantes, de reciente formación, que van despejando sus órbitas a medida que rodean a la estrella. El disco interior se extiende desde la estrella hasta el equivalente a la órbita de Saturno en el Sistema Solar, mientras que el disco externo comienza unas 14 veces más afuera. El disco exterior no rodea a la estrella de manera uniforme, más bien parece una herradura, lo que probablemente ha sido ocasionado por el efecto gravitacional de los planetas gigantes en órbita. Las observaciones de ALMA, en longitudes de onda submilimétricas, no se ven afectadas por la luz de la estrella. “Creemos que hay un planeta gigante oculto dentro, causando cada una de estas corrientes. Los planetas crecen a medida que capturan una parte del gas proveniente del disco exterior, pero ellos dejan escapar otra gran cantidad: el resto del gas lo rebasa y desemboca en el disco interior alrededor de la estrella”, dice Sebastián Pérez, un miembro del equipo, también de la Universidad de Chile. (…) Aún no se han detectado planetas en formación en el disco porque se encuentran inmersos en lo profundo de las corrientes de gas, que son prácticamente opacas. El artículo técnico es Simon Casassus et al., “Flows of gas through a protoplanetary gap,” Nature, AOP 02 Jan 2013.

PS: Una lectura obligada es Daniel Marín, “El nacimiento de un planeta gigante en directo,” Eureka, Ene. 02, 2013. “¿Cómo se forma un planeta gigante? Los modelos nos indican que los gigantes gaseosos como Júpiter o Saturno deben formarse relativamente rápido, en pocos millones de años, a diferencia de los planetas terrestres como la Tierra, cuyo proceso de formación es mucho más lento. O por lo menos, eso es lo que dice la teoría, porque lo cierto es que nadie ha visto directamente un planeta gigante en pleno proceso de formación. O mejor dicho, hasta ahora. El conjunto de radiotelescopios ALMA (Atacama Large Millimetre Array) ha observado la joven estrella HD 142527, situada a 450 años luz de la Tierra, y ha encontrado pruebas directas de la formación de un mundo gigante en su disco protoplanetario.”

Nueva controversia en Nature: Las rocas australianas que muestran falsas señales de vida precámbrica marina

Dibujo20130102 to live or not live - evidence for a simple rock

Los fósiles de animales marinos encontrados en rocas australianas del período ediacárico (el último del precámbrico, que comenzó hace unos 635 millones) podrían ser líquenes terrestres según nuevo estudio publicado en Nature. Obviamente, se trata de un estudio controvertido, pues señales parecidas en otros lugares del mundo han sido calificados como animales marinos. La gran dificultad de estos estudios es distinguir estructuras sedimentarias cuyo origen son depósitos de arena en un valle terrestre de los sedimentos en un cañón submarino. Su color rojizo, su geoquímica elemental, su composición isotópica estable, y la presencia de cristales de yeso y de nódulos de carbonato son las razones que alega Gregory J. Retallack para realizar su afirmación. Por supuesto, estas pruebas son ambiguas. Yo no soy experto, por lo que habrá que esperar a futuros estudios, pero cuando el río suena… El artículo técnico es Gregory J. Retallack, “Ediacaran life on land,” Nature 493: 89-92, 03 Jan 2013. Cuando hay polémica, Nature suele acompañar el artículo técnico con una discusión sobre la polémica, tanto alguien a favor como en contra; en este caso Shuhai Xiao, L. Paul Knauth, “Palaeontology: Fossils come in to land,” Nature 493: 28-29, 03 Jan 2013.

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Dos chorros de radiación gamma polarizada atraviesan las burbujas de Fermi en el centro galáctico

Dibujo20130103 Polarized intensity and magnetic angles at 23 GHz from WMA

En el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, hay un agujero negro supermasivo y varias regiones actividad intensa formación estelar. El telescopio rayos gamma Fermi-LAT observó la emisión de dos grandes burbujas de largo alcance por encima y por debajo del centro galáctico. Se publica en Nature que hay dos grandes chorros linealmente polarizados que emanan del centro galáctico y cruzan las “burbujas de Fermi” con un ángulo de unos 60 grados respecto al plano galáctico. El origen de estos chorros no es el agujero negro supermasivo Sgr A*, sino una región de intensa formación estelar situada a unos 200 parsecs de distancia. Estos chorros transportan una cantidad enorme de energía magnética, unos 10driven) salida desde el centro de la Galaxia 200 parsecs que transporta una gran cantidad de energía magnética, unos 1055 ergs, hacia el halo galáctico. La relación entre estos chorros y las burbujas de Fermi todavía no está clara, y no se sabe si estas últimas se originan debido a los primeros. La nueva observación se ha obtenido gracias al estudio S-PASS (S-band Polarization All Sky Survey) que ha construido un mapa de la emisión de radio de todo el hemisferio sur gracias al radiotelescopio Parkes en la frecuencia de 2.307 MHz, con un ancho de banda de 184 MHz y una resolución angular de 9′. El artículo técnico es Ettore Carretti et al., “Giant magnetized outflows from the centre of the Milky Way,” Nature 493: 66–69, 03 January 2013 [arXiv:1301.0512]. En este blog ya hablamos de las burbujas de Fermi en “El procesamiento de los datos del telescopio espacial Fermi y la doble burbuja galáctica de rayos gamma,” 10 noviembre 2010; “Fermi LAT descubre un chorro de rayos gamma que atraviesa el plano de la Vía Láctea,” 15 junio 2012; y “Por qué el satélite Planck no ha hallado la “primera prueba” de la materia oscura, como titula ABC,” 5 septiembre 2012.

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El metagenoma fecal y el microbioma intestinal humano

Dibujo20130102 Individuality and temporal stability of genomic variation patterns

Un laboratorio de biología molecular y genética suele ser un lugar limpio, pero a veces hay que trabajar con muestras de entornos “sucios.” El metagenoma es el conjunto de genomas de un determinado entorno, obtenido a partir de muestras de ese ambiente, sin necesidad de aislar y cultivar las diferentes especies por separado. Se publica un nuevo estudio en Nature que analiza la variabilidad del metagenoma de las heces humanas (se han estudiado 252 metagenomas fecales de 207 personas de Europa y Norteamérica). El estudio ha detectado 10,3 millones polimorfismos de un único nucleótido (SNPs), que son bastante estables cuando corresponden al mismo individuo y algo menos entre individuos. Las técnicas de secuenciación genómica de alto rendimiento están permitiendo estudios de las poblaciones microbianas intestinales que podrían tener aplicaciones en el análisis de los efectos de la dieta o la ingestión de fármacos en el bienestar humano. Me ha resultado curioso este artículo, que raya lo escatológico, Siegfried Schloissnig et al., “Genomic variation landscape of the human gut microbiome,” Nature 493: 45-50, 03 Jan 2013.

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Trece galaxias satélite de Andrómeda (M31) se encuentran en el mismo plano que la Vía Láctea

Dibujo20130102 Satellite galaxy positions as viewed from Andromeda

Proyección Aitoff-Hammer alrededor de la galaxia Andrómeda, mostrando 27 galaxias satélites (12 en azul y 15 en rojo) y la Vía Láctea (en amarillo). (C) Nature.

Nadie sabe por qué, pero 13 de las 27 galaxias satélite conocidas de la galaxia Andrómeda (Messier 31) están colocadas en un plano de 12,6 ± 0,6 kpc de grosor inclinado unos 50º respecto a su plano galáctico, más aún, nuestra galaxia, la Vía Láctea, también está en dicho plano; además, todas se mueven en el mismo sentido de giro. Las tres galaxias satélite más jóvenes, que aún están formando estrellas y se encuentran entre 250 y 500 kpc de distancia, también se encuentran en dicho plano. Las simulaciones por ordenador de la formación de galaxias no pueden explicar este extraño fenómeno salvo que sea muy improbable. Este tipo de distribución solo se puede estudiar en galaxias cercanas, pero hay dos ejemplos más: Centaurus A y Messier 81. En el caso de Centaurus A, 22 de sus 24 galaxias satélite que están a menos de 600 kpc de su centro se encuentran en dos planos paralelos separados por unos 280 kpc, estando la galaxia en uno de ellos. Para Messier 81 la situación es menos convincente, pero también muy sugerente. ¿Por qué fallan los modelos teóricos de la formación de galaxias? ¿Qué efecto que no se tiene en cuenta permite explicar estas configuraciones? Nos lo ha contado R. Brent Tully, “Astronomy: Andromeda’s extended disk of dwarfs,” Nature 493: 31-32, 03 January 2013, quien se hace eco del artículo técnico de Rodrigo A. Ibata et al., “A vast, thin plane of corotating dwarf galaxies orbiting the Andromeda galaxy,” Nature 493: 62-65, 03 January 2013 [arXiv:1301.0446].

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