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Par de partículas-antipartículas de vacío

18.02.2022

Por primera vez en la historia, científicos de la Universidad de Manchester han realizado observaciones experimentales directas del llamado efecto Schwinger, un efecto sutil que solo puede ocurrir en la región de eventos cósmicos de alta energía como explosiones de supernovas, colisiones de estrellas de neutrones. y agujeros negros. Al aplicar corrientes eléctricas de muy alto potencial a dispositivos de grafeno especialmente diseñados, los científicos han podido crear pares de partículas-antipartículas literalmente de la nada, desde un vacío profundo.

Según las teorías existentes, el vacío es un espacio completamente vacío, en el que no hay materia e incluso partículas elementales. Sin embargo, hace 70 años, el premio Nobel Julian Schwinger predijo que los campos eléctricos y magnéticos más intensos podrían romper la base del vacío (continuum espacio-tiempo), dando lugar a la aparición espontánea de pares partícula-antipartícula, los llamados pares de Schwinger.

Tal efecto requiere la participación de fuerzas de proporciones verdaderamente cosmológicas: campos magnéticos comparables en fuerza a los campos de magnetares, o potenciales eléctricos que surgen de colisiones de objetos espaciales compactos de alta energía. El estudio de tales procesos y fenómenos es una de las direcciones principales de la física moderna, y para la implementación de tales estudios, ya está prevista la construcción de nuevas instalaciones colisionadoras de alta energía.

Sin embargo, un equipo de investigación de Manchester, dirigido por otro premio Nobel, el profesor Sir Andrew Game, ha utilizado grafeno para obtener la producción de pares positrón-electrón mediante el efecto Schwinger.

Los científicos han creado una serie de dispositivos a partir de grafeno, como uniones estrechas y superredes, con los que se han generado los campos eléctricos más fuertes dentro de una configuración bastante simple que cabe en un escritorio típico. Y los científicos pudieron observar claramente la aparición de pares de electrones y huecos de electrones, que son una especie de análogo sólido del positrón. Al mismo tiempo, todas las características del proceso de producción de partículas y antipartículas eran totalmente consistentes con las predicciones teóricas existentes.

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El ruido del tráfico retrasa el crecimiento de los polluelos 06.05.2024

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Descubren 20 nuevas lunas de Saturno 09.10.2019

El Centro de Planetas Menores de la Unión Astronómica Internacional informó que el número de satélites conocidos de Saturno aumentó en veinte a la vez. Ahora hay 82 de ellos, gracias a los cuales, en términos del número total de satélites, Saturno está por delante del poseedor del récord anterior: Júpiter, alrededor del cual giran 79 lunas. Nuevos objetos espaciales fueron descubiertos por un equipo de astrónomos dirigido por Scott Sheppard de la Institución Carnegie (Washington, EE. UU.) utilizando uno de los telescopios más grandes del mundo "Subaru" (diámetro del espejo 8,2 m), ubicado en la cima del volcán Mauna Kea en Hawai .

Todos los satélites abiertos tienen un diámetro de unos cinco kilómetros. Diecisiete de ellos se mueven alrededor de Saturno en dirección opuesta a la rotación del planeta alrededor de su eje (dirección retrógrada). Las tres lunas restantes giran de la misma manera que Saturno. Entre estos últimos se encuentran los dos satélites más cercanos al planeta, que tardan unos dos años en dar la vuelta a Saturno. El resto de las lunas tienen un período orbital de más de tres años. Una de las nuevas lunas retrógradas es la luna conocida más distante de Saturno.

Las lunas exteriores de Saturno parecen estar agrupadas en tres grupos distintos en términos de sus inclinaciones orbitales. Se les llama los grupos inuit, nórdico y galo, porque los astrónomos les dan nombres de la mitología de los respectivos pueblos.
Quizás estos cúmulos alguna vez formaron cuerpos más grandes que se separaron en un pasado distante. Lo más probable es que esto se deba a colisiones entre lunas o con objetos externos, como asteroides o cometas que pasan. También se observa una agrupación similar de las lunas exteriores alrededor de Júpiter.

Las observaciones de los satélites planetarios juegan un papel importante en el estudio de cómo se forman y se desarrollan los planetas de nuestro sistema solar. En su "infancia", el Sol estaba rodeado por un disco giratorio de gas y polvo, del cual nacieron los planetas. Los astrónomos creen que un disco similar de gas y polvo rodeó a Saturno durante su formación. El hecho de que los satélites descubiertos sigan orbitando Saturno tras la ruptura de las grandes lunas que los dieron a luz indica que sus colisiones se produjeron después de que la formación del planeta se hubiera completado en gran medida, y el disco ya prácticamente había desaparecido. Si una cantidad significativa de gas o polvo estuviera presente en este momento, provocaría una fuerte fricción de las lunas más pequeñas sobre ellas y su caída al planeta.

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