MultiDark-Galaxies: recrear la formación y evolución del universo

Referencia bibliográfica:

Alexander Knebe, Doris Stoppacher, Francisco Prada, et. al. «MultiDark-Galaxies: data release and first results». MNRAS, 2017. arXiv: 1710.08150

Un equipo internacional de astrónomos liderado desde la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y el Instituto de Astrofísica de Andalucía ha creado un modelo teórico que permite recrear, de manera amplia y detallada, la formación y evolución del universo. Se llama MultiDark-Galaxies, proporciona un banco de pruebas sin precedentes para las nuevas teorías sobre el cosmos y el acceso a sus bases de datos es libre.

“Lo que MultiDark-Galaxies proporciona son catálogos de galaxias basados en tres modelos distintos, los cuales incluyen todos los procesos físicos relevantes para la formación y evolución de galaxias, ajustándose a observaciones empíricas específicas y reproduciéndolas”, afirman los autores.

Acceso libre en dos webs

Este universo virtual es de acceso libre y se encuentra disponible a través de bases de datos alojadas en dos webs: www.skiesanduniverses.org y www.cosmosim.org.

“Los más de 100 millones de galaxias virtuales por modelo cubren un volumen cosmológico comparable al explorado por las campañas de observación en curso y futuras. Esta es una oportunidad sin precedentes para comprender mejor las observaciones existentes e incluso hacer predicciones para las próximas misiones”, destacan los autores.

Todos los detalles sobre la creación y los primeros resultados de MultiDark-Galaxies se podrán consultar en un artículo de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Preparando a los estudiantes para empleos en las áreas de Ciencia y tecnología

Libraries’ critical role preparing students for STEM jobs
BY DAVE KOSTOS, Jove, OCTOBER 31, 2017

Los bibliotecarios de ciencias desempeñan un papel fundamental al proporcionar apoyo institucional a los estudiantes de carreras de Ciencia y Tecnología (STEM. acrónimo de Science, Technology, Engineering, and Mathematics), que son especialmente vulnerables en su primer año de estudios. Según un informe de la Oficina de Estadísticas Laborales de la Oficina de Estadísticas Laborales de los Estados Unidos, entre 2012 y 2022 se crearán más de 9 millones de carreras enfocadas a Ciencia y Tecnología. Desafortunadamente, el número de estudiantes que se gradúan con títulos STEM no está manteniendo el ritmo, ya que el 49% de todos los estudiantes STEM cambian de especialización o abandonan sus estudios antes de graduarse. Aquí está la buena noticia: los bibliotecarios están desarrollando servicios que permitan mejorar la comunicación entre la teoría y la práctica de los alumnos para contribuir al éxito de los estudiantes en el campus.

Las dos razones principales para esta alta tasa de deserción pueden estar directamente relacionadas con las áreas relacionadas con las bibliotecas y sus servicios:

• La falta de éxito de un estudiante en su primer año
• Falta de apoyo institucional a los estudiantes STEM.

Para aumentar el éxito de los estudiantes de ciencias y tecnología de cara a su incorporación al mercado laboral se requieren recursos modernos y técnicas de enseñanza. En respuesta a la alta tasa de deserción de estudiantes de Ciencia y Tecnología, los bibliotecarios necesitan dirigir sus instituciones hacia tecnologías que puedan tener un impacto en el aprendizaje de los estudiantes a través de la innovación y la accesibilidad.

En la actualidad las bibliotecas están reinventándose y proporcionando el acceso a  nuevos servicios y recursos encaminados a mejorar los resultados del aprendizaje de los estudiantes a través de un aumento en la eficiencia, eficacia y la colaboración. Existen varios enfoques y modelos de aprendizaje diferentes: plataformas educativas gratuitas en línea como Coursera, blended learning -una pedagogía que divide el tiempo de instrucción entre el aula y el hogar-, sistemas como Blinklearning,, y bibliotecas educativas como JoVE. De este modo, las bibliotecas están  investigando, evaluando e invirtiendo en herramientas que apoyen las diversas necesidades educativas de los estudiantes de Ciencia y Tecnología.

El despliegue de las habilidades docentes en el papel del bibliotecario universitario ha comenzado a extenderse rápidamente en la profesión, y los bibliotecarios están empezando a trabajar junto a los profesores en la mejora del aprendizaje. Tal como lo definen  Steven J. Bell and John Shank, un “Blended Librarians.”

“combina el conjunto de habilidades tradicionales de bibliotecario con las habilidades de hardware/software del tecnólogo de la información, y la habilidad del diseñador instruccional o educativo para aplicar la tecnología apropiadamente al proceso de enseñanza-aprendizaje».

Con esta nueva función, los bibliotecarios pueden ser mucho más activos en el aumento del éxito y la retención de los estudiantes, disminuir el fracaso estudiantil  y beneficiar directamente a la comunidad científica en su conjunto.

Fuente: universoabierto.org

Medir el tiempo que tarda el electrón en abandonar el átomo.

Photoionization in the time and frequency domain
BY M. ISINGER, R.J. SQUIBB, D. BUSTO, S. ZHONG, A. HARTH, D. KROON, S. NANDI, C. L. ARNOLD, M. MIRANDA, J. M. DAHLSTRÖM, E. LINDROTH, R. FEIFEL, M. GISSELBRECHT, A. L’HUILLIER
PUBLISHED ONLINE 02 NOV 2017. DOI: 10.1126/science.aao7043

Artículo en PDF

Un grupo de investigadores de la Universidad de Lund ha medido con precisión el tiempo que tarda el electrón en abandonar el átomo y es de 0,000 000 000 000 000 02 segundos, o 20 milmillonésimas de una milmillonésima de segundo.

Ésta es la mejor medición que tenemos ahora del tiempo que tarda un electrón en emitirse desde un átomo.

El cronómetro de los investigadores consiste en pulsos de láser extremadamente cortos. La medición se ha realizado en un átomo de neón. Como explica Marcus Isinger, estudiante de doctorado en la Universidad de Lund en Suecia:

Cuando la luz golpea al átomo, los electrones absorben la energía de la luz. Un instante después, los electrones se liberan de los poderes vinculantes del átomo. Este fenómeno, llamado fotoionización, es uno de los procesos más fundamentales de la física y fue descrito teóricamente por Albert Einstein, quien fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1921 por este descubrimiento en particular.

Esta interacción es fundamental para la fotosíntesis y la vida en la Tierra, y permite a los investigadores estudiar átomos.

Cuando los átomos y las moléculas experimentan reacciones químicas, los electrones son los que hacen el trabajo pesado. Se reagrupan y se mueven para permitir que se creen o destruyan nuevos enlaces entre las moléculas. Seguir ese proceso en tiempo real es un «santo grial dentro de la ciencia». Ahora nos hemos acercado un paso más.

Control cuántico de las reacciones químicas.

Dirigir las reacciones químicas explotando la naturaleza cuántica de los electrones. Físicos del Tata Institute of Fundamental Research (India) y la Open University (Reino Unido) lo han demostrado por primera vez.

 

E. Krishnakumar, Vaibhav S. Prabhudesai & Nigel J. Mason. Symmetry breaking by quantum coherence in single electron attachment. Nature Physics. ONLINE: 16 OCTOBER 2017 | DOI: 10.1038/NPHYS4289. Artículo completo.

La técnica podría ser una alternativa más barata a los láseres, que hasta ahora han sido la principal forma en que los investigadores han tratado de lograr un control coherente de las reacciones químicas.
E Krishnakumar de Tata y sus colaboradores expusieron hidrógeno molecular y deuterio a un rayo de electrones de baja energía, y usaron un aparato de velocity map imaging (VMI) desarrollado por Nigel Mason y sus colegas de la Open University para observar la distribución angular de los productos de reacción (ver video). Los electrones que interactúan con las moléculas de hidrógeno o deuterio formaron iones negativos temporales en un proceso llamado Resonant Attachment. Los iones moleculares se disociaron para formar átomos neutros e iones estables de hidrógeno o deuterio.

Minerales de roca volcánica: las komatiitas

Benjamin L. Byerly, Keena Kareem, Huiming Bao, Gary R. Byerly. Early Earth mantle heterogeneity revealed by light oxygen isotopes of Archaean komatiites. Nature Geoscience, 2017; 10 (11): 871 DOI: 10.1038/ngeo3054. Artículo completo

Los minerales de roca volcánica recientemente descubiertos pueden ofrecer nuevos conocimientos sobre la evolución de la Tierra.

Los científicos han encontrado evidencia que demuestra que las komatiitas, roca volcánica de tres mil millones de años de antigüedad, encontradas dentro del manto terrestre, tenían una composición diferente a las modernas. Su descubrimiento puede ofrecer nueva información sobre los primeros mil millones de años del desarrollo de la Tierra y los primeros orígenes de la vida.

Abstract

Geodynamic processes on early Earth, especially the interaction between the crust and deep mantle, are poorly constrained and subject to much debate. The rarity of fresh igneous materials more than 3 billion years old accounts for much of this uncertainty. Here we examine 3.27-billion-year-old komatiite lavas from Weltevreden Formation in the Barberton greenstone belt, which is part of the Kaapvaal Craton in Southern Africa. We show that primary magmatic compositions of olivine are well preserved in these lavas based on major and trace element systematics. These komatiitic lavas represent products of deep mantle plumes. Oxygen isotope compositions (δ18O) of the fresh olivine measured by laser fluorination are consistently lighter (about 2‰) than those obtained from modern mantle-derived volcanic rocks. These results suggest a mantle source for the Weltevreden komatiites that is unlike the modern mantle and one that reflects mantle heterogeneity left over from a Hadean magma ocean. The anomalously light δ18O may have resulted from fractionation of deep magma ocean phases, as has been proposed to explain lithophile and siderophile isotope compositions of Archaean komatiites.