¿Cuándo comenzaron a brillar las estrellas?

Por primera vez, un telescopio espacial europeo determinó cuándo comenzaron a formarse las estrellas en el Universo.

Según los científicos del equipo a cargo del satélite Planck, de la Agencia Espacial Europea, esto ocurrió alrededor de 560 millones de años después del Big Bang.

Esto quiere decir que la luz más antigua del cosmos surgió más tarde de lo que se pensaba: observaciones previas habían establecido que la primera generación de estrellas había surgido 420 millones de años después de la gran explosión.

"Esta diferencia de 140 millones de años puede no parecer significativa en el contexto de los 13.800 millones de años de historia del cosmos, pero, proporcionalmente, implica un gran cambio en nuestro entendimiento de cómo ciertos eventos clave progresaron en las épocas más tempranas", explica George Efstathiou, uno de los líderes del proyecto.

Los investigadores llegaron a esta conclusión tras analizar los "destellos" dejados por la explosión del Big Bang, la luz antigua llamada radiación cósmica de microondas o radiación del fondo cósmico (CMB, por sus siglas en inglés) que todavía hoy rodea la Tierra.

Esta luz contiene un cúmulo de información sobre las condiciones del Universo en sus primeras etapas y puede utilizarse para calcular su edad, forma y para hacer un inventario de sus contenidos.

Los científicos también pueden analizar distorsiones muy sutiles en busca de alguna interacción de la CMB en su camino a la Tierra.

Beatriz López
Id. 149823

Fuente:

http://www.vanguardia.com.mx/cuandocomenzaronabrillarlasestrellas-2265051.html

Penta graphene is latest structural arrangement of carbon

Graphene is a monolayer of carbon atoms arranged in a honeycomb pattern that is incredibly light, flexible, and strong. A new study published in the Proceedings of the National Academy of Sciences from senior author Puru Jena of Virginia Commonwealth University describes a new structural arrangement of carbon. Instead of carbon atoms arranged in hexagons, the pattern is made out of pentagons. Very aptly, the theoretical material is being called penta-graphene. In the future, this could have a wide range of implications.

"The three last important forms of carbon that have been discovered were fullerene, the nanotube and graphene. Each one of them has unique structure. Penta-graphene will belong in that category," Jena said in a press release.

Street tiles in Cairo are composed of pentagons, and a painting depicting that arrangement caught the eye of co-author Qian Wang while she was out eating dinner with her husband. Ever the scientist, she was immediately inspired by the pattern.

"I told my husband, "Come, see! This is a pattern composed only of pentagons,'" Wang recalled. "I took a picture and sent it to one of my students, and said, 'I think we can make this. It might be stable. But you must check it carefully.' He did, and it turned out that this structure is so beautiful yet also very simple.”

The penta-graphene was then synthesized with computer modeling. Analysis of the material revealed that it is very stable and will not rearrange without external manipulation, and that it is strong and can bear temperatures up to 1,000 Kelvin (1,340 °F).

There are also certain situations in which penta-graphene could outperform standard graphene. Graphene lacks a bandgap that allows it to act as a semiconductor without making structural changes that compromise its strength, but penta-graphene appears to function as a reliable semiconductor in multiple orientations.

"When you take graphene and roll it up, you make what is called a carbon nanotube which can be metallic or semiconducting," Jena explained. "Penta-graphene, when you roll it up, will also make a nanotube, but it is always semiconducting.”

While the computer modeling readily shows that this pattern has a number of desirable attributes, the next step isn’t going to be quite as easy. Taking a computerized pattern and synthesizing it into an actual material has not been attempted yet, and there isn’t a clear approach to take. However, the researchers are very optimistic about the potential of the design.

"Once you make it, it [will be] very stable. So the question becomes, how do you make it? In this paper, we have some ideas,” Jena explained. “Right now, the project is theoretical. It's based on computer modeling, but we believe in this prediction quite strongly. And once you make it, it will open up an entirely new branch of carbon science. Two-dimensional carbon made completely of pentagons has never been known.”

Confirman la existencia de nuevo tipo de enlace químico.

Un enlace químico de "vibración", predicho en la década de 1980, ha sido demostrado experimentalmente.

La química tiene muchas leyes, una de las cuales es que la velocidad de una reacción se acelera según aumenta la temperatura. Así, en 1989, cuando químicos que experimentaban en un acelerador nuclear en Vancouver observaron que una reacción entre bromo y muonio –un isótopo de hidrógeno– se desaceleró cuando aumentaron la temperatura, estaban desconcertados.
 
Donald Fleming, uno de los químicos de la Universidad de British Columbia involucrados en el experimento, pensó que quizás mientras el bromo y muonio se mezclaban, formaron una estructura intermedia unida por un enlace “vibratorio”, enlace que otros químicos habían planteado como una posibilidad teórica a principios de esa década. En este escenario, el ligero átomo de muonio se movería rápidamente entre dos pesados átomos de bromo, “como una pelota de ping-pong rebotando entre dos bolas de boliche”, dice Fleming. El átomo oscilante sostendría brevemente los dos átomos de bromo juntos en un enlace y reduciría la energía global, y por lo tanto la velocidad de la reacción.

En el momento del experimento, el equipo necesario para examinar muy de cerca la reacción de tan solo milisegundos de duración, y determinar si existía dicha unión vibracional, no estaba disponible. Sin embargo, en los últimos 25 años la capacidad de los químicos para seguir los cambios sutiles en los niveles de energía dentro de las reacciones ha mejorado en gran medida, por lo que Fleming y sus colegas corrió su reacción de nuevo hace tres años en el acelerador nuclear del Laboratorio Rutherford Appleton, en Inglaterra. Basados en los cálculos de ambos experimentos y el trabajo colaborativo de químicos teóricos de la Universidad Libre de Berlín y la Universidad de Saitama, en Japón, concluyeron que el muonio y el bromo efectivamente formaron un nuevo tipo de enlace temporal. Su naturaleza vibratoria bajó la energía total de la estructura intermedia de bromo-muonio y, por lo tanto, se disminuyó la velocidad de la reacción a pesar de que la temperatura se elevaba.

El equipo dio a conocer sus resultados en diciembre pasado en Angewandte Chemie International Edition, una publicación de la Sociedad Química Alemana. El trabajo confirma que los enlaces vibracionales  –aunque sean fugaces–  deben añadirse a la lista de los enlaces químicos conocidos. Y aunque la reacción de bromo-muonio era un sistema "ideal" para verificar la unión vibracional, Fleming predice que el fenómeno también se produce en otras reacciones entre átomos pesados y ligeros.

Material Inorgánico Emite Luz Láser en Disolución

Investigadores del (CSIC) y la academia de ciencias de la República Checa, descubrieron un nuevo tipo de material inorgánico que emite luz láser en disolución; éste se encuentra compuesto de complejos de boro e hidrógeno. El nuevo material presenta emisión láser eficiente y duradera en el azul, aspectos importantes y de interés en aplicaciones como la espectroscopia, el procesado de materiales, entre otras.

En 1960 se consiguió el funcionamiento del primer láser y desde hace 55 años se siguen buscando materiales que emitan luz azul de manera eficiente, sintonizable y estable, y que además sean baratos, fáciles de producir y versátiles a la hora de procesar. “En la actualidad existen diversos materiales comerciales que se acercan a estos requisitos, si bien es cierto que presentan algunos inconvenientes prácticos. En nuestro estudio presentamos una solución que busca contribuir a superar estas limitaciones”, aclara Inmaculada García-Moreno, investigadora del CSIC en el Instituto de Química Física Rocasolano.

A pesar de que no se trata de un material novedoso es la primera vez que se emplean los hidruros de boro o boranos para obtener este tipo de luz. En concreto, en el trabajo los investigadores han recurrido a disoluciones de anti-B18H22.

El material estudiado presenta una resistencia a la degradación superior o similar a la de los colorantes comerciales en la región espectral azul. De este modo, se reduce el número de veces que hay que cambiar el líquido del láser y se abren nuevas vías para resolver problemas de costes, riesgos laborales por su manejo e impacto ambiental, ya que los disolventes que se emplean son tóxicos e inflamables.

Sintetizar nuevos boranos que emitan en otras longitudes de onda (colores) es el siguiente paso que se plantean los científicos del CSIC ya que esto abriría la puerta, por ejemplo, a su posible aplicación en dermatología para eliminar cicatrices, tatuajes o acné así como para tratar lesiones vasculares. “Queda mucho trabajo por hacer para que estos compuestos den el salto al mundo comercial pero la relevancia científica de este descubrimiento marca un hito en la historia del láser, ya que no son muchas las ocasiones en que se desvela una nueva familia de materiales láser”, concluye Luis Cerdán, también investigador del CSIC en el Instituto de Química Física Rocasolano.

Luis Cerdán, Jakub Braborec, Inmaculada García-Moreno, Angel Costela, y Michael G. S. Londesborough; "A borane laser."; Nature Communications.

Xochitl Xiomara Moreno Baños

ID: 148192

Movimiento ultrarrápido de electrones en una molécula vital (fenilalanina)

El año pasado, científicos de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) con la colaboración de investigadores de Italia y Reino Unido publicaron en la revista Science la primer evidencia experimental de la migración de carga ultrarrápida en una molécula de interés biológico que fue el aminoácido fenilalanina.
La fenilalanina es uno de los diez aminoácidos esenciales para el ser humano y es un bloque constituyente de las proteínas. Este alfa-aminoácido aromático es precursor de proteínas tan importantes como la tirosina, la dopamina, la noradrenalina o la melanina y algunos de sus derivados se utilizan en farmacología con efectos analgésicos y antidepresivos (DLPA) o edulcorantes (aspartamo).
Durante el trabajo de investigación se realizó una migración de carga que fue inducida por un pulso de luz extremadamente corto, de duración de attosegundos y pocos segundos después fue detectada iluminando la molécula con un segundo pulso de luz. Un attosegundo es la millonésima parte de la millonésima parte de la millonésima parte de un segundo, o lo que es lo mismo: la trillonésima parte de un segundo.

De acuerdo con los resultados presentados, la migración de la carga desde un extremo a otro de la molécula de fenilalanina tardó entre tres y cuatro femtosegundos, siendo un femtosegundo el equivalente a mil attosegundos. Y se llegó a la conclusión de que de manera inequívoca, las rápidas variaciones de carga observadas se deben única y exclusivamente al movimiento ondulatorio de los electrones inducido por el pulso de attosegundos y no a cambios estructurales como los experimentados por proteínas y otras biomoléculas en diversos procesos biológicos.

Los pulsos de femtosegundos han contribuido, y siguen contribuyendo, a la investigación y comprensión de numerosas reacciones, muchas de ellas implicadas en importantes procesos biológicos. Del mismo modo, se espera que la posibilidad de observar la migración de carga a escala de attosegundos facilite la comprensión de los procesos físicos que rigen el transporte de electrones en procesos biológicos.

Los investigadores explican que estos avances nos podrán ayudar a comprender, por ejemplo, cómo la redistribución de carga inducida en ADN por una partícula de alta energía inicia un proceso de necrosis celular o mutación.

Ariadna Celina Gutiérrez González
148544


Fuente: http://noticiasdelaciencia.com/not/11698/observado-el-movimiento-ultrarrapido-de-los-electrones-en-una-molecula-vital/

¿El Big Bang fue el inicio de nuestro universo?

"La singularidad del Big Bang es el problema más grave de la relatividad general, porque las leyes de la Física parecen romperse ahí abajo” Ahmed Farag Ali

Una nueva teoría por Niayesh Afshord y sus compañeros podría resolver este problema, explica que el Big Bang es un "espejismo" proyectado en un mundo tridimensional del colapso de una estrella en un universo de cuatro dimensiones, que al convertirse en agujero negro, expulsó la materia que dio a luz a nuestro universo. Esto significaría que nuestro universo tridimensional no es más que una membrana que flota a través de un "Universo mayor" que tiene cuatro dimensiones espaciales.

Este modelo ha sido comprobado matemáticamente, y propone:

• Un universo en tres dimensiones flotando en un universo mayor de cuatro dimensiones. 
• El universo antes era más pequeño, pero nunca fue una singularidad.
• El universo de cuatro dimensiones tiene estrellas, pero estas son en 4 dimensiones. También tienen el mismo ciclo de vida que las estrellas en nuestro universo, pero las más masivas al estallar como supernovas, desgarran la superficie y colapsan internamente como un agujero negro.
• El agujero negro 4-D tendría un "horizonte de sucesos", que es el límite entre el interior y el exterior del agujero negro.
• En nuestro universo 3-D,el horizonte de sucesos aparece como una superficie de dos dimensiones. 
• Cuando las estrellas 4-D colapsan, se crea una membrana 3-D que rodea a un horizonte de sucesos 3-D y luego se expande.

El modelo podría afirmar que el universo ha existido desde siempre, y explica el origen de la materia oscura y energía oscura.

Beatríz López Ruiz
ID:149823

Bibliografía.

http://www.vanguardia.com.mx/planteannuevateoriadelorigendeluniversonofueelbigbang-2147150.html

http://irispress.es/irisnews/2015/02/10/ecuacion-podria-romper-teoria-universo/

http://www.unocero.com/2013/09/23/postulan-nueva-teoria-del-origen-del-universo/

ununpentium en la tabla periodica

El ‘ununpentium’ llama a la puerta de la tabla periódica.

 Con nombre –provisional- ununpentium, el elemento 115 ha sido sintetizado de nuevo, una década después de que fuera descubierto, y puede que ahora cumpla los requisitos oficiales necesarios para entrar en la tabla periódica de los elementos. De ser así, ocupará el puesto 115, entre el flerovium (114) y el livermorium (116), reconocidos hace un par de años.
El elemento 115 ha sido producido ahora en laboratorio por un equipo de la Universidad de Lund (Suecia), en colaboración con expertos alemanes. Es superpesado (con número atómico superior a 112) y se desintegra inmediatamente. Había sido ya descubierto en 2003 por científicos rusos y estadounidenses, que lograron crear unos pocos átomos de ununpentium (desintegrados en milésimas de segundo). Pero el hallazgo no fue suficiente para que el comité conjunto de la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP) y la correspondiente de Química (IUPAC) lo aceptara en la tabla periódica, esperando a que se reprodujera el experimento de síntesis y se confirmara.
Ahora Dirk Rudolph y sus colegas explican en la revista Physical Review Letters que han sintetizado el elemento 115 bombardeando átomos de americio-243 (que tiene en el núcleo 95 protones) con iones de calcio-48 (con 20 protones). El ununpentium, como en los experimentos anteriores, se desintegra casi al instante, pero los científicos han podido demostrar la formación del nuevo elemento midiendo las características físicas precisas de esa desintegración.
Otro elemento superpesado, el 113 había sido sintetizado a la vez que el 115 en los experimentos anteriores, en una colaboración del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (EE UU) con el Laboratorio Flerov de Reacciones Nucleares (Dubna, Rusia). Ellos lograron dos isótopos del elemento 115 que sobrevivieron entre 30 y 80 milisegundos antes de desintegrarse en isótopos del elemento 113. También este último está pendiente de entrada oficial en la tabla periódica de los elementos, pese a que el año pasado unos científicos japoneses anunciaron su confirmación.
Ahora el comité internacional tendrá que decidir sobre dos nuevos candidatos a entrar de la famosa tabla periódica de los elementos, que Dmitri Mendeleiev presentó en 1869, y se decidirá el nombre definitivo. Los 10 años de espera para ser confirmado y bautizado no es demasiado tiempo, recuerda Los Ángeles Times: el elemento 106 se descubrió en 1974 y no se nombró oficialmente seaborgium hasta 23 años después.
BIBLIOGRAFIA: http://sociedad.elpais.com/sociedad/2013/08/28/actualidad/1377700283_625253.html /REVISADO 10 FEB 2015

ID:147059
JAQUELINE CASTRO