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Nuevo dispositivo ayudará a científicos a detectar materia oscura

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Un nuevo dispositivo, llamado "Cámara de bola de nieve", puede ayudar a los científicos a detectar finalmente la materia oscura.
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Un nuevo dispositivo, llamado «Cámara de bola de nieve», puede ayudar a los científicos a detectar finalmente la materia oscura.

Al subenfriar el agua, muy por debajo de su punto de congelación, los investigadores esperan detectar interacciones de materia oscura que hacen que el líquido se convierta rápidamente en hielo.

Si te gusta ver videos en Internet, es probable que ya hayas visto el fenómeno conocido como superenfriamiento (supercooling). Básicamente, el proceso consiste en tomar agua ultrapura y colocarla en un recipiente limpio y suave que no tenga defectos estructurales.

Si las condiciones son las adecuadas, cuando intente congelar dicha agua bajando su temperatura a menos de 0 grados Celsius (32 grados Farenheit), sorprendentemente permanecerá en estado líquido.

Esto se debe a que, para que se forme hielo, necesita una base sobre la cual crecer, llamado sitio de nucleación. Normalmente, el hielo se forma primero alrededor de partículas de polvo o puntos ásperos en la superficie de un contenedor.

Agua superenfriada

Pero, si no hay un sitio de nucleación desde donde el hielo se pueda esparcir, el agua continuará bajando de temperatura mientras permanece en forma líquida.

Luego, cuando se agrega un sitio de nucleación al agua superenfriada, ya sea introduciendo una imperfección o agitando vigorosamente el recipiente, el líquido enfriado se solidificará en hielo casi espontáneamente.

Es este extraño comportamiento del agua superenfriada, lo que los investigadores ahora esperan explotar para ayudarles a buscar la sustancia esquiva conocida como materia oscura, que representa aproximadamente el 85 por ciento de la masa total del universo, aunque solo interactúa débilmente con la materia normal.

Según una nueva investigación presentada el 14 de abril en una reunión de la American Physical Society (APS) en Denver, Colorado, los científicos han demostrado, por primera vez, que el agua superenfriada no necesita un sitio de nucleación macroscópica para convertirse repentinamente en hielo.

En cambio, los investigadores descubrieron que la introducción de partículas subatómicas, a saber, los neutrones; también puede hacer que el agua superenfriada se congele rápidamente.

Nuevas propiedades del agua

«Logramos descubrir una nueva propiedad de agua superenfriada», dijo el autor principal Matthew Szydagis; físico de la Universidad de Albany en Nueva York, en un comunicado de prensa.

«Para nuestra gran sorpresa, encontramos que algunas partículas (neutrones) pero no otras (rayos gamma) provocan la congelación», añadió.

Un nuevo dispositivo, llamado "Cámara de bola de nieve", puede ayudar a los científicos a detectar finalmente la materia oscura.

Un nuevo dispositivo, llamado «Cámara de bola de nieve», puede ayudar a los científicos a detectar finalmente la materia oscura. Foto: fuentes.

Con estos nuevos resultados, llega una posibilidad tentadora: los astrofísicos pronto podrán usar esta nueva propiedad del agua superenfriada; para ayudarlos en su interminable búsqueda de uno de los enigmas más grandes de la naturaleza.

«No solo tenemos un nuevo detector de partículas fundamentales», dijo Szydagis; «sino también la materia oscura porque se cree que los neutrones la emulan».

Bolas de nieve de materia oscura

Los investigadores han denominado al nuevo detector «cámara de bola de nieve»; un nombre propuesto por la esposa de Szydagis, el lingüista Kel Szydagis. La cámara de bola de nieve; refleja los nombres de otros dispositivos comúnmente utilizados en la física de partículas.

Estos incluyen la cámara de nubes y la cámara de burbujas, que utilizan vapor supersaturado y líquido sobrecalentado, respectivamente; para rastrear los movimientos de partículas cargadas dentro de un recipiente.

La cámara «bola de nieve» en acción. Video cortesía del canal Youtube: Astronomy magazine

Pero; debido a que el agua dentro de la cámara de una bola de nieve no se congela espontáneamente cuando las partículas cargadas, como los electrones, la perturban; el estudio dice que el detector es «potencialmente ideal para búsquedas de materia oscura en busca de retroceso nuclear solo».

ACN/Astronomy magazine/@AstronomyMag

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El agujero de la capa de ozono alcanzó su mínimo en décadas

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El agujero de la capa de ozono alcanzó su mínimo en décadas
Foto: fuentes.
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El agujero de ozono sobre la Antártida este año podría haber alcanzado el nivel mínimo desde que se ha monitoreado activamente hace tres décadas, según afirman los científicos.

Las observaciones del agotamiento del gas ozono en la atmósfera, demuestran que el “agujero” no se ha abierto de la forma en que normalmente lo hace durante el año 2019.

El Servicio de Monitoreo de la Atmósfera de Copérnico (CAMS) de la Unión Europea (UE), informó que la perturbación atmosférica actualmente se encuentra muy por debajo de la mitad del área que generalmente se ve a mediados de septiembre.

El agujero se aleja del polo sur

Los expertos de CAMS, con sede en Reading, Reino Unido, proyectan niveles estables de ozono o un aumento modesto en los próximos días.

El ozono es una molécula que se compone de tres átomos de oxígeno. Es responsable de filtrar la dañina radiación ultravioleta del sol.

El gas se produce y destruye constantemente en la estratosfera, a unos 20-30 km sobre la Tierra.

En una atmósfera no contaminada, este ciclo de producción y descomposición está en equilibrio.

Pero el cloro y los productos químicos que contienen bromo liberados por la actividad humana han desequilibrado el proceso, lo que resulta en una pérdida de ozono que es máxima en la primavera antártica en septiembre/octubre.

El Protocolo de Montreal firmado por los gobiernos en 1987 ha tratado de recuperar la situación al prohibir la producción y el uso de los productos químicos más dañinos.

Buena tasa de recuperación genera optimismo

La semana pasada ha visto el área de cubierta de adelgazamiento profundo de poco más de cinco millones de kilómetros cuadrados.

Esta vez, el año pasado, superó los 20 millones de kilómetros cuadrados, aunque en 2017 superó los 10 millones de kilómetros cuadrados. En otras palabras, hay un buen grado de variabilidad de año en año.

Las condiciones para el adelgazamiento ocurren anualmente justo cuando la Antártida emerge del invierno. Las reacciones que funcionan para destruir el ozono en la estratosfera fría se inician por el regreso del sol a altas latitudes.

Los científicos dicen que si bien las pérdidas comenzaron antes de lo normal este año, se vieron truncadas por un repentino calentamiento que elevó las temperaturas en la estratosfera en 20-30 grados. Esto desestabilizó el proceso de destrucción del ozono.

Richard Engelen el subdirector del CAMS, dice que el pequeño tamaño visto en lo que va del año es alentador. Sin embargo no son resultados concluyentes.

«En este momento, creo que deberíamos ver esto como una anomalía interesante. Necesitamos saber más sobre lo que lo causó». Aseguró Engelen a BBC News.

Con información de: ACN|BBC|Redes

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