News & Press releases

Number of entries: 119

13
June 2016

LISA Pathfinder exceeds expectations


ESA’s LISA Pathfinder mission has demonstrated the technology needed to build a space-based gravitational wave observatory.
LISA Pathfinder exceeds expectations
ESA’s LISA Pathfinder mission has demonstrated the technology needed to build a space-based gravitational wave observatory. Results from only two months of science operations show that the two cubes at the heart of the spacecraft are falling freely through space under the influence of gravity alone, unperturbed by other external forces, to a precision more than five times better than originally required. In a paper published today in Physical Review Letters, the LISA Pathfinder team show that the test masses are almost motionless with respect to each other, with a relative acceleration lower than 1 part in ten millionths of a billionth of Earth’s gravity. The demonstration of the mission’s key technologies opens the door to the development of a large space observatory capable of detecting gravitational waves emanating from a wide range of exotic objects in the Universe. Hypothesised by Albert Einstein a century ago, gravitational waves are oscillations in the fabric of spacetime, moving at the speed of light and caused by the acceleration of massive objects. They can be generated, for example, by supernovas, neutron star binaries spiralling around each other, and pairs of merging black holes. Even from these powerful objects, however, the fluctuations in spacetime are tiny by the time they arrive at Earth – smaller than 1 part in 100 billion billion. Sophisticated technologies are needed to register such minuscule changes, and gravitational waves were directly detected for the first time only in September 2015 by the ground-based Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO). This experiment saw the characteristic signal of two black holes, each with some 30 times the mass of the Sun, spiralling towards one another in the final 0.3 seconds before they coalesced to form a single, more massive object. The signals seen by LIGO have a frequency of around 100 Hz, but gravitational waves span a much broader spectrum. In particular, lower-frequency oscillations are produced by even more exotic events such as the mergers of supermassive black holes. With masses of millions to billions of times that of the Sun, these giant black holes sit at the centres of massive galaxies. When two galaxies collide, these black holes eventually coalesce, releasing vast amounts of energy in the form of gravitational waves throughout the merger process, and peaking in the last few minutes. To detect these events and fully exploit the new field of gravitational astronomy, it is crucial to open access to gravitational waves at low frequencies between 0.1 mHz and 1 Hz. This requires measuring tiny fluctuations in distance between objects placed millions of kilometres apart, something that can only be achieved in space, where an observatory would also be free of the seismic, thermal and terrestrial gravity noises that limit ground-based detectors.   LISA Pathfinder was designed to demonstrate key technologies needed to build such an observatory. A crucial aspect is placing two test masses in freefall, monitoring their relative positions as they move under the effect of gravity alone. Even in space this is very difficult, as several forces, including the solar wind and pressure from sunlight, continually disturb the cubes and the spacecraft. Thus, in LISA Pathfinder, a pair of identical, 2 kg, 46 mm gold–platinum cubes, 38 cm apart, fly, surrounded, but untouched, by a spacecraft whose job is to shield them from external influences, adjusting its position constantly to avoid hitting them. “LISA Pathfinder’s test masses are now still with respect to each other to an astonishing degree, ” says Alvaro Giménez, ESA’s Director of Science. “This is the level of control needed to enable the observation of low-frequency gravitational waves with a future space observatory.” LISA Pathfinder was launched on 3 December 2015, reaching its operational orbit roughly 1.5 million km from Earth towards the Sun in late January 2016. The mission started operations on 1 March, with scientists performing a series of experiments on the test masses to measure and control all of the different aspects at play, and determine how still the masses really are. “The measurements have exceeded our most optimistic expectations,” says Paul McNamara, LISA Pathfinder Project Scientist. “We reached the level of precision originally required for LISA Pathfinder within the first day, and so we spent the following weeks improving the results a factor of five.” These extraordinary results show that the control achieved over the test masses is essentially at the level required to implement a gravitational wave observatory in space. “Not only do we see the test masses as almost motionless, but we have identified, with unprecedented precision, most of the remaining tiny forces disturbing them,” explains Stefano Vitale of University of Trento and INFN, Italy, Principal Investigator of the LISA Technology Package, the mission’s core payload.   The first two months of data show that, in the frequency range between 60 mHz and 1 Hz, LISA Pathfinder’s precision is only limited by the sensing noise of the laser measurement system used to monitor the position and orientation of the cubes. “The performance of the laser instrument has already surpassed the level of precision required by a future gravitational-wave observatory by a factor of more than 100,” says Martin Hewitson, LISA Pathfinder Senior Scientist from Max Planck Institute for Gravitational Physics and Leibniz Universität Hannover, Germany. At lower frequencies of 1–60 mHz, control over the cubes is limited by gas molecules bouncing off them – a small number remain in the surrounding vacuum. This effect was seen reducing as more molecules were vented into space, and is expected to improve in the following months. “We have observed the performance steadily improving, day by day, since the start of the mission,” says William Weber, LISA Pathfinder Senior Scientist from University of Trento, Italy. At even lower frequencies, below 1 mHz, the scientists measured a small centrifugal force acting on the cubes, from a combination of the shape of LISA Pathfinder’s orbit and to the effect of the noise in the signal of the startrackers used to orient it. While this force slightly disturbs the cubes’ motion in LISA Pathfinder, it would not be an issue for a future space observatory, in which each test mass would be housed in its own spacecraft, and linked to the others over millions of kilometres via lasers. “At the precision reached by LISA Pathfinder, a full-scale gravitational wave observatory in space would be able to detect fluctuations caused by the mergers of supermassive black holes in galaxies anywhere in the Universe,” says Karsten Danzmann, director at the Max Planck Institute for Gravitational Physics, director of the Institute for Gravitational Physics of Leibniz Universität Hannover, Germany, and Co-Principal Investigator of the LISA Technology Package. Today’s results demonstrate that LISA Pathfinder has proven the key technologies and paved the way for such an observatory, as the third ‘Large-class’ (L3) mission in ESA’s Cosmic Vision programme.
03
June 2016

Exoplanetas con materia oscura?


artículo de divulgación científica en la Sección Panorama de la revista Investigación y Ciencia.
Exoplanetas con materia oscura?
Laura Tolos, investigadora Ramon y Cajal del Instituto de Ciencias del Espacio, ha publicado recientemente un artículo de divulgación científica en la Sección Panorama de la revista Investigación y Ciencia.  Se trata de un estudio teórico en astrofísica sobre la posible existencia de un nuevo tipo de objeto astronómico con materia oscura en su interior, de una masa similar a los planetas conocidos pero con un tamaño muy inferior. Su observación se podría llevar a cabo a través de las técnicas de observación de planetas fuera de nuestro Sistema Solar.
06
May 2016

ESA’s Integral Picture of May, the detection of the first thermonuclear supernova with gamma rays


The INTEGRAL space mission has detected for the first time a thermonuclear supernova with gamma rays. This is the SN2014J, a Type Ia supernova that exploded on Jan. 21, 2014 in M82, the Cigar Galaxy.
Count rate contours obtained by SPI
The work, which has involved the Institute of Space Sciences (IEEC-CSIC), has been published in the journal Astronomy & Astrophysics   The INTEGRAL space mission has detected for the first time a thermonuclear supernova with gamma rays. This is the SN2014J, a Type Ia supernova that exploded on Jan. 21, 2014 in M82, the Cigar Galaxy. The results of the study had been published in the journal Astronomy & Astrophysics and are the INTEGRAL picture of May on the ESA website.   Type Ia supernovae   Type Ia supernovae are the outcome of the thermonuclear explosion of a carbon/oxygen white dwarf in a stellar binary system. During this explosion significant amounts of radioactive isotopes are synthesized, the most abundant being 56Ni which decays to 56Co and further to 56Fe. The decay of these radioactive isotopes produces gamma-rays that thermalize and are responsible of the luminosity of the supernova. As the expansion of the debris proceeds, matter becomes more and more transparent and an increasing number of gamma rays avoid thermalization and escape. These escaping gamma rays can be used as a diagnostic tool for studying the structure of the exploding star and the characteristics of the explosion.   Unexpected results   Jordi Isern, researcher at the Institute of Space Sciences (IEEC-CISC)  and responsible for the international team that conducted the study explains that “the results discussed in this article do not correspond with any model of type Ia supernova explosion known as suggests the presence of the radioactive isotope 56Ni in external layers and moving at high speeds. If confirmed, this completely unexpected result would force to rethink current ideas about the spread of the explosion and the distribution of ashes in the outer layers of the type Ia supernovas”.   “In this sense.”  concludes Isern “the detection and analysis of gamma ray emission in other supernova explosions are of the utmost importance to determine the origin and development of these events.” we must remember that these explosions are responsible for the existence of almost all the iron in the galaxy and, thanks to its brightness, it was discovered that the Univers expands rapidly due to the existence of dark energy.     The figure on the left displays the count rate contours obtained by SPI during the period 16—35 days after the explosion in the energy band,145—165 keV, which contains the most prominent line of 56Ni: the 158 keV line. As it can be seen, the maximum of the emission coincides with the position of the supernova and it is clearly isolated from the neighboring sources. The excess in the position of the supernova is 5 sigma.In the low energy region, the analysis of the SPI data has shown the presence of a completely unexpected broad, redshifted feature related to the 158 keV56Ni line. The redshift, ~3.2 keV, indicates that the radioactive material is receding from the observer at a velocity ~6,000 km/s, while the width of the line, ~4.9 keV, suggests a dispersion velocity of ~10,000 km/s. The figure on the right displays the gamma-ray signature of SN2014J in the IBIS/ISGRI data. The plot represents the signal-to-noise contour map in the 67.5—189 keV band obtained during the same period as SPI. As before, the supernova is clearly isolated from the neighboring sources and the average excess in the supernova position is 5.4 sigma.   Article reference   J. Isern, P. Jean, E. Bravo, J. Knödlseder, F. Lebrun, E. Churazov, R. Sunyaev, A. Domingo, C. Badenes, DH Hartmann, P. Hoeflich, M. Renaud, S. Soldi N. Elias – Rosa, M. Hernanz, E. Domínguez, D. García-Senz, GG Licht, G. Vedrenne, P. Von Ballmoos. Gamma-Ray emisión from SN2014J near maximum optical light. Astronomy & Astrophysics. 588, A67 (2016).
26
April 2016

A review of Laura Tolós, cover of the April issue of the journal Reviews of Modern Physics


The researcher at the Institute of Space Sciences (IEEC-CISC) Laura Tolos has published with several authors a Colloquium paper in the journal Reviews of Modern Physics on the techniques used in measuring the neutron star equation of state using x-ray tim
Schematic structure of a neutron star
The researcher at the Institute of Space Sciences (IEEC-CISC) Laura Tolos has published with several authors a Colloquium paper in the journal Reviews of Modern Physics on the techniques used in measuring the neutron star equation of state using x-ray timing. One of the graphics illustrating this review occupies the cover of the April issue of the magazine. This is the schematic structure of a neutron star.     One of the primary science goals of the next generation of hard x-ray timing instruments is to determine the equation of state of matter at supranuclear densities inside neutron stars by measuring the radius of neutron stars with different masses to accuracies of a few percent. The article “Measuring the neutron star equation of state using x-ray timing’ analyses the three main techniques that can be used to achieve this goal.   Article reference   Anna L. Watts, Nils Andersson, Deepto Chakrabarty, Marco Feroci, Kai Hebeler, Gianluca Israel, Frederick K. Lamb, M. Coleman Miller, Sharon Morsink, Feryal Özel, Alessandro Patruno, Juri Poutanen, Dimitrios Psaltis, Achim Schwenk, Andrew W. Steiner, Luigi Stella, Laura Tolos, and Michiel van der Klis. Colloquium: Measuring the neutron star equation of state using x-ray timing. Rev. Mod. Phys. 88, 021001 – Published 13 April 2016
26
April 2016

Observació del trànsit de Mercuri per davant del Sol


El proper 9 de maig el planeta Mercuri, amb una òrbita interior a la terrestre, transitarà per davant del Sol.
Observació del trànsit de Mercuri per davant del Sol
El proper 9 de maig el planeta Mercuri, amb una òrbita interior a la terrestre, transitarà per davant del Sol. Durant 7 hores es podrà observar la seva silueta fosca projectada sobre el disc brillant del Sol que avança d’est a oest. Aquest fenomen va ser observat per darrera vegada des de Catalunya el 2003 i tornarà a repetir-se el 2019.   L’Institut de Ciències de l'Espai (ICE) organitza una observació pública des de les seves instal·lacions al Campus de la UAB, carrer de Can Magrans, s/n, entre la Facultat de Ciències i el SAF. L’observació directa del Sol pot ser perjudicial per a l’ull humà si no es tenen els coneixements i els mitjans adequats per fer-ho, per la qual cosa no es recomana mirar el Sol sense una supervisió qualificada. A l’ICE disposem de telescopis que s’utilitzaran per projectar la imatge del Sol sobre una pantalla i també podreu utilitzar ulleres homologades per tal de veure el fenomen en directe i de forma segura.   L’observació del trànsit de Mercuri es veurà condicionada per les condicions meteorològiques. Si no hi ha núvols, el personal de l’ICE us farà una breu explicació d’aquest fenomen i també podreu conèixer de primera mà la recerca que fem des de l’institut.   Us esperem el dilluns 9 de maig a partir de la una del migdia.
07
March 2016

New Director in the Institute of Space Sciences


On February 26, 2016, the President of the Consejo Superior de Investigaciones Científicas has named ICREA Professor Diego F. Torres the new Director of the Institute of Space Sciences (IEEC-CSIC).
Diego Torres
On February 26, 2016, the President of the Consejo Superior de Investigaciones Científicas has named ICREA Professor Diego F. Torres the new Director of the Institute of Space Sciences (IEEC-CSIC)

He succeeds Prof. Jordi Isern Vilaboy in this position.

Prof. Torres (42) was born in Buenos Aires, Argentina, where he studied up to obtaining a doctoral degree in physics (on cosmology and astrophysics of extended gravitational theories) from the National University at La Plata. He is a member of the  Institute of Space Sciences since 2006, where he arrived after several years in fellowships at, among other institutions, Princeton University and the Lawrence Livermore Laboratory. His research focuses on Galactic compact objects and cosmic rays, topics on which he has published more than 200 papers in international journals. He is head of the MAP research group at IEEC-CSIC, doing theory and multi-frequency research on pulsars, their surrounding nebulae, and the origin and whereabouts of cosmic-rays.

Prof. Torres research was awarded on several occasions, receiving the Shakti Duggal Award on Cosmic Ray Physics of the International Union of Pure and Applied Physics, the Guggenheim Fellowship, the Friedrich Wilhelm Bessel Award of Alexander von Humboldt Foundation, or the Senior Visiting Professorship of the Chinese Academy of Sciences, among other honors.
19
February 2016

Presentació del llibre 'Missatge d'anys llum'


L'editorial Comanegra publica el llibre 'Missatge d'anys llum', de Xènia Dikalo i Eduard Mondéjar
Caberta Missatge d'anys llum
L'editorial Comanegra publica el llibre 'Missatge d'anys llum', de Xènia Dikalo i Eduard Mondéjar, que presentaran el proper dijous 25 de febrer a les 19.30 h a la Nau Comanegra (Consell de Cent, 159. 08015 Barcelona) acompanyats de l'investigador de l'Institut de Ciències de l'Espai, Ignasi Ribas.
  La ciència astronòmica actual ens presenta un creixent nombre de nous planetes semblants al nostre, territoris encara inexplorats però amb alguna possibilitat d’albergar vida. Aquests descobriments alimenten cada vegada més la idea de poder contactar amb altres possibles civilitzacions i, fins i tot, d’imaginar l’espècie humana vivint més enllà del planeta Terra. 'Missatge d’anys llum' és una crida a exploradors que vulguin endinsar-se des d’un punt de vista científic en aquests immensos sistemes naturals i esbrinar com podríem establir un contacte interestel·lar.   Dia i hora de la presentació: dijous 25 de febrer a les 19.30
On: La Nau Comanegra (Consell de Cent, 159. 08015 Barcelona)
Enllaç a la web: http://comanegra.com/art-cultura-i-pensament/327-missatge-anys-llum.html
11
February 2016

El proper dilluns 15 de febrer s'inicia el cicle de conferències "Dilluns de Ciència: L’UNIVERS VIST PELS SATÈL·LITS"


El proper dilluns 15 de febrer s'inicia el cicle de conferències "Dilluns de Ciència: L’UNIVERS VIST PELS SATÈL·LITS", organitzat per la Residència d'Investigadors.
Univers vist per satlèl·lits
www.residencia-investigadors.es
La recerca sobre el cosmos sempre ha atret molts investigadors i ciutadans per diferents motius, però, a mesura que ha passat el temps, s’ha posat de manifest que fer recerca en l’espai és quelcom més que un desig per conèixer-lo. A hores d’ara, fer recerca sobre l’espai és cada cop més fonamental per a la comprensió de molts fenòmens físics, químics i biològics. A la vegada, tot allò relacionat amb el desenvolupament de noves tecnologies esdevé clau per a molts dels avenços que, després, s’apliquen al progrés i al benestar general de la Humanitat, per la qual cosa la indústria espacial esdevé un dels camps en els quals la innovació tecnològica és ben present i cada cop té un impacte més gran en les activitats econòmiques dels països més avançats.
En aquest cicle de conferències, l’Institut de Ciències de l’Espai del CSIC (ICE-CSIC) presentarà algunes de les recerques més destacades en les quals és present. L’ICE-CSIC és una de les entitats que forma l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), i té com a objectiu principal l’avenç general en els estudis sobre el cosmos, tot ajudant a millorar la capacitat científica i tecnològica del nostre sistema de ciència i tecnologia, participant en projectes i missions espacials de primer ordre a nivell internacional.

Totes les conferències tindran lloc a les 18:30 h, a la Sala d’Actes de la Residència d’Investigadors CSIC-Generalitat de Catalunya, Carrer Hospital 64, Barcelona.

Les conferències es podran també seguir en directe a través de l'enllaç:
http://www.streamingbarcelona.com/plataforma/residenciainvestigadors/

El programa detallat i els resums de les conferències es poden trobar AQUÍ.

15 de febrer de 2016
Mirant el món amb GPS
Dra. Estel Cardellach (ICE-CSIC/IEEC)

22 de febrer de 2016
La missió LISA Pathfinder: aprenent a escoltar l’Univers amb les ones que Einstein va predir
Dr. Carlos F. Sopuerta (ICE-CSIC/IEEC)

29 de febrer de 2016
La missió espacial Euclides: estudiant l’energia fosca
Dr. Francisco J. Castander (ICE-CSIC/IEEC)

7 de març de 2016
Recerca espacial en altes energies. Els fenòmens més energètics de l’Univers
Dra. Margarida Hernanz (ICE-CSIC/IEEC)

14 de març de 2016
Cercant una nova Terra
Dr. Ignasi Ribas (ICE-CSIC/IEEC)

Més informació a:
DILLUNS DE CIÈNCIA: L'Univers vist per satèl·lits
09
December 2015

Planetes compactes amb matèria fosca: una nova família d’objectes astronòmics?


Laura Tolós, investigadora de l’Institut de Ciències de l’Espai (IEEC-CSIC), ha estudiat la possible existència d’un nou tipus d’objectes astronòmics: els planetes compactes amb matèria fosca.
Representació artística d’un planeta similar a Júpiter surant lliurement a l’espai sense estrella.
NASA/JPL-Caltech
Laura Tolós, investigadora de l’Institut de Ciències de l’Espai (IEEC-CSIC), ha estudiat la possible existència d’un nou tipus d’objectes astronòmics: els planetes compactes amb matèria fosca. Es tractaria d’exoplanetes de radis inusualment petits amb matèria fosca a l’interior. Els resultats de la investigació s’acaben de publicar a Physical Review D.   Representació artística d’un planeta similar a Júpiter surant lliurement a l’espai sense estrella. Imatge: NASA/JPL-Caltech   Serien uns planetes com no s’han vist fins ara, i representarien una evidència de la presència de matèria fosca en el nostre Univers. Els planetes compactes amb matèria fosca constituirien una nova família d’objectes astronòmics, formats per matèria fosca i material estel·lar provinent d’estrelles compactes, com ara les estrelles de neutrons i les nanes blanques.   Els autors d’aquesta predicció teòrica són Laura Tolós, investigadora Ramón y Cajal de l’Institut de Ciències de l’Espai (IEEC-CSIC), i el professor Juergen Schaffner-Bielich, de la Universitat de Frankfurt. L’estudi, acabat de publicar a Physical Review D, analitza l’estabilitat i les característiques d’aquests objectes astronòmics nous amb matèria fosca a l’interior.   Matèria fosca: interrogants oberts   Les observacions astrofísiques i cosmològiques indiquen que la major part de la massa present a l’Univers és matèria fosca, és a dir: una matèria que no podem detectar però de la qual es pot deduir l’existència a partir dels efectes gravitatoris que exerceix sobre la matèria visible.   La natura i les característiques de la matèria fosca son encara una incògnita, a pesar de què s’han dedicat grans esforços des del punt de vista teòric i observacional. Entre els mètodes indirectes de cerca i anàlisi de matèria fosca destaca l’estudi dels efectes de la matèria fosca en les propietats i evolució de les estrelles de neutrons i nanes blanques.   Els planetes compactes amb matèria fosca: possibles respostes noves   Precisament arran de l’estudi d’aquests tipus d’estrelles, els investigadors han llançat la hipòtesi d’un nou tipus d’objecte astronòmic que permetria saber més sobre l’existència i natura de la matèria fosca. Els anomenats planetes compactes amb matèria fosca series objectes astronòmics estables amb matèria visible provinent d’estrelles compactes i matèria fosca a l’interior. Tindrien una massa similar a la de la Terra o Júpiter (d’aquí haver-los batejats com a planetes), i un radi de desenes a centenars de quilòmetres. És a dir: un radi molt petit per a aquesta massa i, per tant, cossos molt compactes.   Els investigadors han predit que la formació d’aquests planetes compactes es deuria a l’atracció gravitatòria exercida sobre material estel·lar per “grumolls” de matèria fosca originats després del Big Bang.   Observació: el proper repte    “L’observació d’objectes astronòmics amb masses similars a la de Júpiter o la Terra però amb radis inusualment petits seria evidència de la seva existència”, explica Laura Tolós, investigadora d’IEEC-CSIC.  Però aquesta observació representa un gran desafiament a causa precisament de la petita mida dels planetes compactes amb matèria fosca.   La detecció podria realitzar-se a través de l’efecte de lent gravitacional, àmpliament utilitzat en la cerca d’exoplanetes (planetes fora del Sistema Solar). Aquest efecte es basa en què la trajectòria de la llum emesa per una estrella llunyana és modificada per la presència d’una altra estrella propera al planeta, cosa que magnifica la brillantor i permet, en conseqüència, poder observar-lo.   Caldrà esperar per veure si un futur proper les observacions d’exoplanetes amb radis molt petits confirmen les prediccions teòriques sobre l’existència dels planetes compactes amb matèria fosca.
Institute of Space Sciences (IEEC-CSIC)

Campus UAB, Carrer de Can Magrans, s/n
08193 Barcelona.
Phone: +34 93 737 9788
Email: ice@ice.csic.es
Website developed with RhinOS

Follow us


An institute of the Consejo Superior de Investigaciones Científicas

An institute of the Consejo Superior de Investigaciones Científicas
Affiliated with the Institut d'Estudis Espacials de Catalunya

Affiliated with the Institut d'Estudis Espacials de Catalunya