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Los cosmólogos proponen una nueva forma de resolver sus problemas. Se trata de invitar a científicos, incluso de los campos no relacionados con su actividad, a participar en un gran concurso. La idea es estimular el interés personal por uno de los más difíciles problemas de la cosmología, la medición de la invisible materia oscura y de la energía oscura que impregnan nuestro universo.


Los resultados ayudarán en el desarrollo de nuevas misiones espaciales, diseñadas para responder a las preguntas fundamentales sobre la historia y el destino de nuestro universo.

"Tenemos la esperanza de conseguir más científicos informáticos interesados en nuestro trabajo", comentó el cosmólogo Jason Rhodes, del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, en Pasadena, California, que está ayudando a organizar el desafío, comenzó el 3 de diciembre de 2010. "Algunos problemas matemáticos de nuestro campo son los mismos que los de las aplicaciones de aprendizaje; por ejemplo, el software de reconocimiento facial".

El JPL y varias universidades europeas, entre ellas la Universidad de Edimburgo y El Colegio Universitario de Londres, en el Reino Unido, están apoyando el evento, que está financiado por el grupo europeo denominado Pattern Analysis, Statistical Modelling and Computation Learning. El investigador principal es Thomas Kitching, de la Universidad de Edimburgo.


Este año, la competición, que está funcionando desde 2008, se llama GREAT 2010, acrónimo de GRavitational lEnsing Accuracy Testing. El reto consiste en resolver una serie de puzzles que implican imágenes distorsionadas de las galaxias. De vez en cuando, una galaxia se encuentra detrás de un grupo de materia que está causando la curvatura de la luz proveniente de una galaxia. El resultado es una imagen magnificada y desvirtuada de la galaxia. En los casos más extremos, los resultados se deforman en imágenes múltiples e incluso, en un anillo perfecto, el llamado anillo de Einstein, ya que éste fue quien predijo el efecto. Pero la mayoría de veces, los resultados son más sutiles y la imagen de la galaxia se distorsiona sólo un poco, ni siquiera lo suficiente como para ser percibido a simple vista. Esto se conoce como el efecto de lente gravitacional débil.


Dicho efecto es una poderosa herramienta para desbloquear el tejido de nuestro universo. Sólo cuatro por ciento de nuestro universo consiste en cosas que compone a la gente, a las estrellas o cualquier cosa con átomos. El veinticuatro por ciento es materia oscura, una misteriosa sustancia que no podemos ver, pero capaz de tirar de la materia ordinaria que podemos ver. La mayor parte de nuestro universo, el 72%, consiste en energía oscura, tan desconcertante o incluso más que la materia oscura. La energía oscura es la antítesis de la gravedad, allí donde la gravedad atrae, la energía oscura empuja. Al estudiar con lentes las distorsionadas galaxias, los científicos pueden crear mejores mapas de la materia oscura, y del estudio de cómo cambia con el tiempo poder comprender mejor este tipo de energía.

La lente gravitacional débil es un método prometedor para abordar estas cuestiones. En 2010, el Consejo de Investigación Nacional de EE.UU., en un estudio decenal sobre la astronomía y la astrofísica, ha clasificado como de alta prioridad las propuestas de misión que usaban este método.


El desafío GREAT 2010 está diseñado para mejorar los conocimientos de la lente gravitacional débil. Los participantes comenzarán con imágenes borrosas de galaxias que han estado siempre levemente distorsionadas por la invisible materia oscura situada al frente de ellas. El efecto es tan pequeño que no lo puedes ver con tus ojos. El problema se dificulta aún más porque los telescopios también distorsionan las imágenes de galaxias en un grado todavía mayor que la materia oscura. Se requieren técnicas complejas (modelos matemáticos y algoritmos de análisis de imágenes), para separar estas influencias diversas y descubrir, finalmente, cómo la forma de una galaxia resulta deformada por la materia oscura.

"Este es un reto de análisis de imágenes. No es necesario ser astrónomo o cosmólogo para medir el efecto de lente gravitacional débil", señaló Kitching." Este desafío tiene la intención de darle un enfoque multidisciplinario al problema."


Los participantes tendrán nueve meses para resolver una serie de miles de puzzles. Los ganadores se anunciarán en la ceremonia de clausura en el JPL. Los ganadores pueden esperar, aparte del reconocimiento, algún tipo de los actuales dispositivos, así como la satisfacción de haber contribuido a comprender lo que hace que nuestro universo sea como es.


Para participar en esta aventura, la información técnica está disponible en: http://www.greatchallenges.info/ .

  • - Referencia: Physorg.com, 6 de diciembre 2010
    - Fuente: JPL / NASA, original http://arxiv.org/abs/1009.0779v1 .
    - Imagen:
    Este mapa muestra la distribución de materia oscura en una parte de nuestro universo. Fue creado con la ayuda de "lente gravitacional débil". Crédito: NASA/ESA/Caltech

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Editor del blog Pedro Donaire

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