18 de jul de 2011

Rotação da galáxia pode explicar disparidade entre matéria e antimatéria


Violação da paridade de carga
Um físico da Universidade de Warwick, no Reino Unido, produziu uma solução de dimensões galácticas para explicar um dos mais desafiadores quebra-cabeças da física atual. E a solução ainda deixa uma porta aberta para explicar o enigma do "desaparecimento" da antimatéria que deve ter sido criada no surgimento do nosso Universo.

A rotação da nossa galáxia tem um efeito de torção no nosso espaço local que é um milhão de vezes mais forte do que a causada pela rotação da Terra, o que poderia explicar vários "efeitos estranhos" detectados na física das partículas. [Imagem: University of Warwick/Mark A Garlick]

Os físicos adorariam um universo bem-comportado, onde as leis da física fossem tão universais que cada partícula e sua antipartícula se comportassem da mesma maneira. No entanto, nos últimos anos, observações experimentais de partículas conhecidas como kaons e mésons B revelaram diferenças significativas na forma como a matéria e a antimatéria decaem. Esta "violação da paridade de carga", ou "violação de CP", é uma anomalia inconveniente para alguns pesquisadores, mas é um fenômeno útil para outros, já que pode abrir o caminho para uma explicação de por que mais matéria do que antimatéria parece ter sobrevivido ao nascimento do nosso universo.

Arrastamento do espaço-tempo em escala galáctica
Agora, o Dr. Mark Hadley, acredita ter encontrado uma explicação testável para a aparente violação da paridade de carga, uma explicação que não apenas preserva a paridade, mas também torna a violação da paridade de carga uma explicação ainda mais plausível para a divisão entre matéria e antimatéria. O Dr. Hadley sugere que os pesquisadores têm negligenciado o impacto significativo da rotação da nossa galáxia no padrão de quebra das partículas atômicas. "Segundo os pontos de vista aceitos na física de partículas, a natureza é fundamentalmente assimétrica. Existe uma clara assimetria da esquerda para a direita nas interações fracas e uma violação de CP bem menor em sistemas Kaon, que têm sido medidos, mas nunca explicados. "Esta pesquisa sugere que os resultados experimentais em nossos laboratórios são uma consequência da rotação galáctica torcendo nosso espaço-tempo local. "Se isso se mostrar correto, então a natureza seria, afinal de contas, fundamentalmente simétrica. Esta previsão radical é testável com os dados que já foram coletados no CERN [LHC] e [no experimento] BaBar, bastando olhar os resultados que foram distorcidos no sentido que a galáxia gira," explica o Dr. Hadley.

Dilatação do tempo
Parece ser fácil negligenciar o efeito de algo tão grande quanto uma galáxia, porque o que parece mais óbvio para nós é o campo gravitacional local da Terra ou do Sol, sendo ambos muito mais facilmente perceptíveis do que o efeito gravitacional que nossa galáxia como um todo exerce sobre nós. No entanto, o Dr. Hadley acredita que o que é mais importante neste caso é um efeito gerado pelo giro de tal corpo tão maciço. A velocidade e o momento angular do giro de um corpo tão maciço quanto nossa galáxia cria um "arrastamento" sobre o espaço e o tempo locais, torcendo o formato desse tempo-espaço e criando efeitos de dilatação do tempo. A rotação da nossa galáxia tem um efeito de torção no nosso espaço local que é um milhão de vezes mais forte do que a causada pela rotação da Terra.

Decaimento
Quando a violação de CP foi observada no decaimento dos mésons B, a diferença fundamental observada entre a dissolução das versões de matéria e de antimatéria da mesma partícula é uma variação nas diferentes taxas de decaimento. Curiosamente, embora os pesquisadores observem essa larga variação no padrão das taxas de decaimento, quando as taxas de decaimento individuais são somadas elas aumentam o total tanto para as versões de matéria quanto de antimatéria da mesma partícula. O Dr. Hadley acredita que o efeito de arrastamento de toda a galáxia sobre o tempo-espaço local explica todas essas observações. Versões de matéria e antimatéria da mesma partícula vão manter exatamente a mesma estrutura, exceto quando elas forem imagens espelhadas umas das outras. Não é sem sentido esperar que o decaimento dessas partículas também comece como uma imagem espelhada exata uma da outra. No entanto, não é assim que ele termina. O decaimento pode começar como uma imagem espelhada exata, mas o efeito de arrastamento induzido pela rotação da galáxia é significativo o suficiente para fazer com que as diferentes estruturas em cada partícula experimentem diferentes níveis de dilatação do tempo e, portanto, decaiam de formas diferentes. A variação geral dos diferentes níveis de dilatação do tempo, contudo, fica na média quando cada partícula no decaimento é levada em conta - a violação de CP desaparece e a paridade é conservada.

Teoria testável -
A beleza desta teoria é que ela também pode ser testada: há previsões que podem ser feitas feitas a partir da teoria e testadas experimentalmente. A enorme variedade de dados que já existe, que mostram a aparente violação de CP em alguns decaimentos, pode ser re-examinada para ver se há um padrão que está alinhado com a rotação da galáxia. O artigo do Dr. Hadley somente trata de como o arrastamento do espaço-tempo em escala galáctica poderia explicar as observações experimentais da aparente violação de CP. Entretanto, a explicação também deixa aberta a porta para aqueles teóricos que acreditam que a violação de CP seria uma ferramenta útil para explicar a separação entre matéria e antimatéria no nascimento do nosso Universo, e o subsequente predomínio aparente da matéria. De fato, o arrastamento do espaço-tempo em escala galáctica pode até mesmo deixar a porta ainda mais larga: as estruturas primitivas do universo, talvez as mais antigas, podem ter tido massa e giro suficientes para gerar efeitos de arrastamento que poderiam ter tido um efeito significativo na distribuição da matéria e da antimatéria.
Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias

Rússia lança radiotelescópio espacial

A coordenação da antena do Speckt-R com os radiotelescópios terrestres permitirá a construção de um telescópio virtual maior do que a própria Terra.[Imagem: NPO Lavochkin]

Radiotelescópio espacial

A Rússia lançou na madrugada de hoje o radiotelescópio espacial Spectrum-R, ou Spektr-R, resultado de uma colaboração internacional de mais de 20 países. O principal objetivo da missão Spektr-R será estudar a estrutura e a dinâmica das fontes de rádio, dentro e fora da Via Láctea. Os cientistas esperam aprender mais sobre alguns dos problemas fundamentais da astrofísica e da cosmologia, incluindo a estrutura das galáxias, formação das estrelas, buracos negros, matéria escura e sobre o espaço interestelar.

Telescópio maior do que a Terra

A colocação de um radiotelescópio no espaço permitirá a criação de um gigantesco telescópio virtual, graças à conjunção da antena no espaço com as antenas dos radiotelescópios terrestres. Devido aos longos comprimentos de onda das ondas de rádio, os refletores dos radiotelescópios devem ser muito grandes para concentrar as ondas em uma boa resolução. Isto é especialmente importante para identificar fontes ocultas, com emissões muito fracas, nas profundezas do Universo. Uma rede de formada por radiotelescópios baseados no espaço e na terra poderá funcionar como um coletor gigantesco único, maior do que a própria Terra, chegando a uma clareza de sinais sem precedentes. Essa super rede será formada com a integração do Spektr-R aos telescópios terrestres na Austrália, Chile, China, Europa, Índia, Japão, Coréia, México, Rússia, África do Sul, Ucrânia e EUA.

Radiotelescópio internacional

O Spektr-R possui uma antena principal de 10 metros, capaz de trabalhar em quatro diferentes faixas de ondas de rádio - o radiotelescópio espacial consegue "ouvir" as fontes cósmicas em duas frequências simultaneamente. O programa inclui cientistas de mais de 20 países. A Rússia forneceu o satélite, a maioria do hardware on-board, a integração do interferômetro e realizou todos os testes pré-lançamento. O receptor de 92 centímetros foi construído na Índia, o receptor de 18 cm na Austrália, o receptor 1,35 centímetro na Finlândia e o "relógio" de rubídio na Suíça.
Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/index.php

M 16 - Nebulosa da Águia

Crédito: Rui Tripa.Telescópio: TMB 130mm f/6Instrumento: Atik ATK-16
M16 é um enxame aberto na constelação da Serpente, mas é mais conhecido entre os astrónomos como a nebulosa da Águia, devido à nebulosidade associada ao enxame. Na realidade, o enxame aberto está catalogado como NGC 6611, enquanto a nebulosidade é referenciada como IC 4703, mas independentemente da nomenclatura, este é um dos objectos mais espectaculares que existem nos céus do hemisfério norte. A forma característica da sua nebulosidade tornou-se famosa quando o Telescópio Espacial Hubble fotografou em detalhe uma zona que passou a ficar conhecida como os Pilares da Criação, devido à sua forma característica estar associada a formação de estrelas. M16 foi descoberto em 1745 ou 1746 por Philippe Loys de Chéseaux como enxame aberto, enquanto a nebulosidade foi descoberta mais tarde por Charles Messier em 3 de Junho de 1764, que independentemente redescobriu todo o conjunto. Messier descreveu o objecto como “Um enxame de pequenas estrelas, embebido num brilho difuso, perto da cauda da Serpente, a pouca distância do paralelo de Zeta desta constelação; com um telescópio inferior, este enxame assemelha-se a uma nebulosa”.

Sucessor do Hubble pode ser novo fracasso bilionário da ciência

A finalização do telescópio James Webb, programado para substituir o já "ancião" telescópio Hubble, está sob forte ameaça do governo dos Estados Unidos que deseja cortar as verbas previstas para a Nasa para o próximo ano. O James Webb está em construção desde 2004, já consumiu mais de US$ 3 bilhões, estourou os prazos de conclusão e custaria quase três vezes mais do que o previsto inicialmente. Ele seria lançado após o fim das operações do telescópio Hubble, em órbita há 21 anos, mas agora corre o risco de nunca sair do solo terrestre e terminar como mais um projeto bilionário descartado pelos EUA no meio do caminho. O telescópio é um dos projetos mais complexos já concebidos pelos engenheiros da agência espacial dos EUA, e orbitaria a milhões de quilômetros de distância da Terra, com o objetivo de responder perguntas a respeito das estruturas do cosmos. Entretanto, a má administração de recursos fez com que o projeto atrasasse anos e que seu orçamento aumentasse de US$ 1,6 bilhão para US$ 6,5 bilhões. Os gastos com o James Webb estão sendo tão altos que a revista científica americana Nature se referiu a ele como "telescópio que comeu a astronomia", já que diversos outros projetos da Nasa foram cancelados para que as verbas da agência se concentrassem na construção da nova ferramenta.

Prazos estourados e problemas técnicos - Em 1º de julho de 2011, a Nasa anunciou a finalização dos espelhos do telescópio, parte essencial para o registro de imagens no espaço. Mas a data prevista para o término do James Webb é apenas setembro de 2018, quatro anos depois do primeiro prazo estabelecido que previa o término do equipamento para 2014. Agora, a maior ameaça ao telescópio é uma proposta a ser votada pelo congresso dos EUA que cortaria US$ 1,9 bilhão do orçamento previsto para a Nasa para o ano 2012. Sem este dinheiro, a agência se veria obrigada a cancelar o projeto. Se aprovada na votação ainda sem data agendada, a proposta ainda precisará passar pelo Senado. Segundo informações do jornal The New York Times, o comitê republicano no congresso afirmou que o projeto do James Webb está "bilhões de dólares acima do orçamento e contaminado por uma pobre administração". Batizado em homenagem a um antigo diretor da Nasa, o telescópio deveria ser uma das peças centrais dos estudos astronômicos da agência americana pelas próximas duas décadas. O maior desafio dos engenheiros tem sido a busca por uma maneira de permitir que o telescópio capte raios infravermelhos sem que, durante seu funcionamento, produza calor próprio, já que o calor interferiria com os dados coletados de corpos celestiais. Os técnicos também ainda não conseguiram selar o telescópio contra os potentes raios solares.

Outros fracassos bilionários - Se cancelado, o James Webb entrará para a nada gloriosa lista de projetos bilionários abandonados pela metade nos Estados Unidos. Em 1993, o governo decidiu cancelar o desenvolvimento do Supercondutor Supercolisor, uma máquina semelhante ao Grande Colisor de Hádrons (o LHC, na Suécia), que seria construída no Texas e custaria US$ 11 bilhões. Ao deixar o projeto inacabado, os EUA permitiram que a Europa tomasse a dianteira no campo de pesquisas físicas, além de assumir a perda de mais de US$ 20 milhões gastos no que hoje são 60 km² de laboratórios e galpões desocupados e mais de 30 km de inúteis túneis no subsolo do Texas.  Em outro projeto malsucedido, o governo dos Estados Unidos entregou US$ 1 bilhão à empresa Boeing para a construção de um complexo sistema de cercas "virtuais" na fronteira entre EUA e México. Com circuito de câmeras, sensores de movimento e radares, a Boeing havia prometido detectar cada um dos quase meio milhão de imigrantes ilegais que entram todos os anos nos Estados Unidos pela fronteira do México. Entretanto, do início do projeto em 2005 até 2010, a Boeing só foi capaz de instalar radares que não funcionavam na chuva e detectores que confundiam árvores com pessoas, segundo informações do jornal britânico The Guardian publicadas à época. O governo deixou de financiar a obra em 2010, evitando a perda de mais milhões de dólares no sistema. Hoje, a Boeing é uma das empresas cotadas para construir a nova geração de naves espaciais dos EUA, após o término da era de ônibus espaciais com a última missão do Atlantis em julho de 2011.

PSR J0357 : Um Pulsar e a Sua Cauda Misteriosa

Uma estrela de nêutrons em rotação está amarrada a uma misteriosa cauda, ou pelo menos é o que parece. Astrônomos usando o Observatório de Raios-X Chandra da NASA descobriram que esse pulsar conhecido como PSR J0357+3205, ou para simplificar, PSR J0357, aparentemente tem uma longa e brilhante cauda de raios-X que parece ser ejetada dele mesmo.

 Essa imagem composta mostra dados do Chandra em azul e do Digitized Sky Survey em amarelo. O pulsar está localizado no final da cauda na parte superior direita da imagem. As duas fontes brilhantes localizadas próximas da parte final inferior esquerda da cauda são pensadas como estando relacionadas a objetos de fundo localizados fora da nossa galáxia. O PSR J0357 foi originalmente descoberto pelo Telescópio Espacial de Raios Gamma Fermi da NASA em 2009. Os astrônomos calcularam que o pulsar estava localizado a aproximadamente 1600 anos-luz de distância da Terra e tinha aproximadamente meio milhão de anos de idade, o que faz dele um pulsar de idade média para esse tipo de objeto.

Se a cauda está na mesma distância do pulsar então ela se espalha por 4.2 anos-luz de comprimento. Isso faria dela uma das mais longas caudas de raios-X já associada com os chamados pulsares energizados por rotação, uma classe de pulsares que se energizam a partir da energia perdida à medida que a rotação do pulsar diminui. Outros tipos de pulsares conhecidos são, os energizados por campos magnéticos fortes e os energizados por material que cai na estrela de nêutrons.  Os dados do Chandra indicam que a cauda de raios-X pode ser produzida por emissões de partículas energéticas no vento gerado pelo pulsar, com as partículas produzidas pelo pulsar espiralando ao redor das linhas do campo magnético.

Outras caudas de raios-X ao redor de pulsares têm sido interpretadas como ondas de choque geradas pelo movimento supersônico do pulsar através do espaço, com o vento empurrando para trás à medida que as partículas são varridas de volta devido a interação entre o pulsar e o gás do meio interestelar. Contudo, essa interpretação de onda de choque pode ou não estar correta para o PSR J0357, com algumas questões que ainda precisam ser explicadas. Por exemplo, os dados do Fermi mostram que o PSR J0357 está perdendo uma pequena quantidade de energia à medida que a sua velocidade de rotação diminui com o tempo. Essa energia perdida é importante, pois ela é convertida em radiação energizando o vento de partículas do pulsar.

Isso coloca limites na quantidade de energia que as partículas no vento podem reter, mas não considera a quantidade de raios-X vistos pelo Chandra na cauda. Outro desafio para essa explicação é que outros pulsares com ondas de choque mostram emissões brilhantes de raios-X ao redor do pulsar, e isso não é visto no PSR J0357. Também, a porção mais brilhante da cauda está vem longe do pulsar e isso a difere do que tem sido visto para outros pulsares com ondas de choque. Observações posteriores com o Chandra poderiam ajudar a testar essa interpretação das ondas de choque. Se o pulsar é visto se movendo na direção oposta da cauda, isso suportaria a ideia da onda de choque.
Fonte e Créditos: http://cienctec.com.br/wordpress/?p=14963

Duas anãs marrons encontradas em vizinhança solar

Imagem em cor falsa mostra as duas estrelas do tipo anã marrom descobertas recentemente em verde brilhante. A posição dessas estrelas há 10 anos atrás também é marcada, mostrando que elas possuem um alto movimento próprio e estão localizadas perto de nós. Imagem: AIP,NASA/IPAC Infrared Science Archive.
Duas anãs marrons ultra frias localizadas a somente 15 e 18 anos-luz de distância do Sol foram descobertas usando a missão Wide-field Infrared Survey Explorer, ou WISE da NASA. As anãs marrons foram descobertas por astrônomos no Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) usando o WISE. A dupla chamada de WISE J0254+0223 e WISE J1741+2553, localizam-se a 18 e 15 anos-luz de distância respectivamente. Enquanto que a anã marrom mais próxima do Sol já identificada está a apenas 12 anos-luz de distância, a descoberta das duas novas vizinhas poderia significar que nós estamos circundados por essas estrelas falhas, e que a estrela anã vermelha Proxima Centauri localizada a 4.2 anos-luz de distância do Sol eventualmente tem uma competidora como estrela mais próxima. Ralf-Dieter Scholz e sua equipe no AIP usou o WISE para detectar as anãs marrons por meio de sua forte presença no infravermelho. O par de anãs marrons também exibe um alto movimento próprio, ou seja, sua posição no céu muda para o nosso ponto de vista num período de tempo relativamente curto – objetos que estão mais próximos podem ser mais facilmente detectado esse movimento próprio.
Diagrama mostra a distância das estrelas vizinhas do nosso Sistema Solar juntamente com o seu tipo espectral e temperatura, com uma lacuna que deve ainda ser preenchida com mais descobertas de estrelas do tipo anã marrom. Imagem: AIP.
As estrelas anãs marrons são estrelas falhas pois elas nunca serão quente o suficiente e massivas o suficiente para iniciar o processo de fusão nuclear. As letras OBAFGKM são usadas na astronomia para designar estrelas ordinárias numa ordem de classificação de acordo com o seu tipo espectral, com a estrela tipo O sendo a mais quente e a estrela do tipo M sendo a mais fria. O nosso Sol é uma estrela do tipo G, com temperatura de 6000 Kelvin. As anãs marrons são mais frias que as estrelas anãs do tipo M e as letras L e T agora seguem depois da letra M na sequência espectral. As estrelas anãs marrons recém descobertas são do último tipo, estrelas do tipo T, com o tipo espectral entre T8 e T10, significando que elas localizam-se na direção das estrelas mais frias no final da classe T. Outra anã marrom próxima, a UGPS 0722, permite que a temperatura das anãs marrons recentemente descobertas seja estimada. “O espectro de um dos nossos objetos, o WISE 1741, comparado com o espectro da anã marrom T10 UGPS 0722 são muito similares”, disse Scholz. “Assim podemos assumir temperaturas semelhantes de aproximadamente 500 Kelvin. Para o nosso segundo objeto, o WISE 0254, nós não temos observações espectroscópicas, mas esperamos que ele seja de um tipo espectral similar e assim com temperatura também similar”.  Na temperatura de somente 500 Kelvin, que é a temperatura típica de um forno, mais ou menos 200˚C, essas anãs marrons são tão frias que elas podem pertencer a uma classe de anãs marrons proposta, conhecida como classe Y. “Eu não excluiria a hipótese de que esses objetos serão posteriormente classificados como anãs do tipo Y, uma vez que existem mais dessas anãs ultra frias que serão observadas com certeza e a classificação do tipo Y, será então estabelecida”, explica Scholz. Acredita-se que as anãs marrons possam contribuir para uma parte da massa perdida no Universo, à medida que elas são muito difíceis de serem detectadas. Contudo, Scholz disse que essa não seria uma contribuição significante. “Eu acho que a contribuição das anãs marrons para a matéria escura seria muito pequena, mesmo se nós descobrirmos no futuro que o número de anãs marrons no universo se compara ao número de estrelas maiores. No momento, nós sabemos que existem dez vezes menos anãs marrons no universo do que estrelas na vizinhança imediata do Sol”.
Fonte: http://www.astronomynow.com/news/n1107/15browndwarf/

Sonda Dawn entra na órbita do asteroide Vesta

© NASA/Dawn (asteroide Vesta)
A sonda espacial Dawn entrou na órbita de Vesta, um dos maiores asteroides do sistema solar. A Dawn, que se encontra a 188 milhões de km da Terra, deve passar a cerca de 16.000 km de Vesta para estudar sua superfície. "Foram necessários cerca de quatro anos desde o lançamento da Dawn para atingirmos esta meta", disse Robert Mase, diretor da missão de 466 milhões de dólares, no Jet Propulsion Laboratory da NASA. Após um ano de observações e medições em torno de Vesta, a Dawn se dirigirá para seu segundo destino, o planeta anão Ceres, em julho de 2012. A sonda será a primeira nave a orbitar dois corpos do Sistema Solar além da Terra. O principal objetivo da missão de oito anos da Dawn é comparar e contrastar estes dois corpos gigantes, o que ajudará os cientistas a desvendar os segredos dos primórdios de nosso Sistema Solar. Os instrumentos científicos da Dawn medirão a composição da superfície, a topografia e a textura. Além disso, a sonda espacial Dawn medirá a força da gravidade em Vesta e Ceres para obter informações sobre suas estruturas internas. A sonda, que foi lançada em 2007, é equipada com um espectrômetro infravermelho, um instrumento de raios gama e detectores de nêutrons, que recolherão informações sobre os raios cósmicos durante a fase de aproximação.

A Missão da Dawn

O objetivo da missão Down é caracterizar as condições e processos que ocorreram no início do sistema solar. Para isso serão investigados em detalhes os dois maiores proto-planetas que permaneceram intactos desde a sua formação.  Junto com outros objetos, Ceres e Vesta orbitam em uma extensiva zona entre Marte e Júpiter, conhecida como Cinturão de Asteroides. Cada um deles passou por processos evolucionários e dinâmicos muito diferentes, que ocorreram nos primeiros milhões de anos durante formação do sistema solar. Vesta se localiza a 3 bilhões de quilômetros da Terra e o tempo estimado para a missão ao redor do asteroide é de 12 meses. Em seguida a sonda acionará novamente seus motores de íons, que a levará para um novo encontro, desta vez com o planeta-anão Ceres, previsto para 2015. Quando se aproximar dos objetos, os cientistas e o público interessado terão acesso a uma grande variedade de novas imagens nunca vistas até então, incluindo montanhas, canions, crateras, fluxos de lava, calotas polares e possivelmente antigos leitos de lagos e desfiladeiros.
Fonte: www.nasa.gov
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...