19 de out de 2011

Fim de jogo para o bóson de Higgs?

A massa da matéria

A peça fundamental que está faltando para o modelo da física de partículas está ficando sem lugar para se esconder. Acostumados com um apregoado "estudo objetivo da matéria", é quase de espantar que ninguém saiba até hoje o que dá "materialidade" à matéria - até agora, tudo o que os físicos conseguiram encontrar não se distancia muito de um mar de energia. A peça que está faltando - pelo menos até agora vista como uma peça única - é o famoso bóson de Higgs, já chamada de Partícula de Deus porque se atribui a ela a capacidade de dar massa a toda a matéria.

Um bóson Z, uma possível cria de um bóson Higgs, decai em dois elétrons (verde) e dois múons (vermelho).[Imagem: CERN]
 
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A localização do bóson de Higgs era um dos resultados mais esperados do Grande Colisor de Hádrons, o LHC, o maior experimento científico da história. Mas os milhares de físicos trabalhando nos diversos detectores do LHC já descartaram a maior parte das faixas de massa que o bóson de Higgs poderia ter, deixando apenas um estreito segmento ainda a ser pesquisado.  "Se ele existir, ele estará lá. E, se não estiver, saberemos que [o bóson de Higgs] é ficção científica por volta do mês de Dezembro," afirma Vivek Sharma, da Universidade da Califórnia, em San Diego. Sharma é coordenador da equipe internacional que procura o bóson de Higgs no detector CMS, um dos dois maiores instrumentos do LHC - o outro é o Atlas.

Bóson de Higgs

Acelerando prótons ao longo dos 27 quilômetros do anel do LHC, e fazendo-os colidir uns com os outros, os cientistas recriam as condições que se acredita existirem no nascimento do Universo. Nessas colisões, o bóson de Higgs - se ele realmente existir - deveria aparecer e rapidamente decair em outras partículas mais familiares e facilmente detectáveis pelo CMS e pelo ATLAS. O problema é que essas colisões já foram feitas e analisadas na maior parte das faixas de massa que o bóson de Higgs poderia ter. E todas foram eliminadas com uma confiabilidade de 95%. Agora só resta a estreita faixa entre 114 e 145 GeV (giga-elétron volts, uma medida de massa). Nas próximas semanas, os cientistas vão terminar de coletar e analisar cerca de duas vezes mais dados do que analisaram para eliminar as outras faixas de massa - a coleta de dados deverá estar terminada até o final de Outubro.  "Estamos entrando agora em uma fase muito entusiasmante na caça pelo bóson de Higgs," disse Sharma.

O que há no horizonte

E, se antes do início dos experimentos, os físicos pensavam em termos de "Onde o bóson de Higgs será encontrado?", agora a questão que paira no ar é "Será que o bóson de Higgs existe mesmo?"  Qualquer que seja a resposta, será uma resposta histórica: "De uma forma ou de outra, estaremos frente a frente com uma grande descoberta. E isto estará decidido até o final do ano," reafirma Sharma. Mas, e se o bóson de Higgs não for encontrado? Então, uma série de hipóteses e novas teorias, que hoje são ditas alternativas, ou especulativas, passarão a receber muito mais atenção. E os físicos se sentirão encorajados a apresentar ideias ainda mais extravagantes. Não poderia ser diferente. A história mostra que nenhuma nova teoria ganhou aceitação da comunidade científica sem antes passar pelas provas de fogo do descrédito e do tempo, essencial para que elas sejam "digeridas".
Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br

Galáxia Whirlpool (M51) vista pelo Spitzer

Crédito: NASA, JPL-Caltech, R. Kennicutt (University of Arizona).
O Telescópio Espacil Spitzer captou magníficas imagens de infravermelho da galáxia espiral Whirlpool, tendo revelado estruturas estranhas a unir os braços espirais poeirentos da galáxia. A imagem da direita é uma composição de imagens de infravermelho do Spitzer obtidas em 4 comprimentos de onda diferentes. A imagem da esquerda é uma imagem no visível obtida no telescópio óptico de 2.1 m de Kitt Peak, no Arizona, EUA, sendo também uma composição de observações realizadas a vários comprimentos de onda. M51 fica a 37 milhões de anos-luz de distância de nós.
Fonte: http://www.portaldoastronomo.org 

Meteoros Draconídeos Sobre a Espanha

Créditos e direitos autorais : Juan Carlos Casado(TWAN)
O que são esses riscos no céu? Eles são meteoros da chuva de meteoros Draconidas que teve seu pico de atividade no início do mês de Outubro de 2011. A imagem composta acima registra numerosos rastros de meteoros em mais de 90 minutos sobre as ruínas celtas de Capote na província de Badajoz, Espanha. As partículas que geraram esses meteoros tinham o tamanho típico de um seixo e foram expelidas há muito tempo a partir do núcleo do cometa 21P/Giacobini-Zinner. A maioria dos meteoros acima pode ser rastreada até uma única radiante emanando da constelação do Dragão (Draco). Relatórios da chuva de meteoros desse ano indicam que a Draconidas foi excepcionalmente boa este ano com a maior atividade se concentrada em torno de 20:00 UT em 08 de outubro. A mais intensa chuva de meteoros Draconidas na história recente ocorreu em 1933 e 1946, quando milhares de meteoros por hora foram registrados à medida que a Terra passou através das regiões particularmente densas de detritos do cometa. Embora a Draconidas ocorra em todo mês de outubro, é normalmente difícil saber o quão ativa essa chuva de meteoros será em cada ano.
Fonte: http://apod.nasa.gov/apod/ap111019.html

Vista Descobre Novos Enxames Estelares Globulares

  Observando para além do coração da Via Láctea
Dois novos enxames globulares juntaram-se ao total dos 158 já conhecidos na Via Láctea. Estes objetos foram encontrados nas novas imagens do telescópio de rastreio VISTA do ESO, no âmbito do rastreio que está a ser levado a cabo na Via Láctea (VVV). Este rastreio descobriu o primeiro enxame estelar que se encontra muito para além do centro da Via Láctea e cuja luz, para chegar até nós, teve que viajar através do gás e poeira que se encontram no coração da nossa galáxia.

O enxame globular brilhante chamado UKS 1 domina o lado direito da primeira das novas imagens infravermelhas do telescópio de rastreio VISTA do ESO, situado no Observatório do Paranal, no Chile. No entanto, se desviarmos por um momento os olhos deste objeto brilhante, espera-nos uma surpresa neste campo rico em estrelas - um enxame globular mais ténue descoberto nos dados de um dos rastreios do VISTA. Para distinguir este enxame estelar é necessária uma observação atenta. 

Este objeto, chamado VVV CL001, consiste numa pequena coleção de estrelas visível na metade esquerda da imagem. O VVV CL001 é apenas o primeiro das descobertas globulares do VISTA. A mesma equipa descobriu um segundo objeto, VVV CL002, que aparece na imagem b. Este pequeno e ténue grupo de estrelas pode ser também um enxame globular, o mais próximo do centro da Via Láctea conhecido até agora. A descoberta de um novo enxame globular é muito rara, sendo que o último foi descoberto em 2010 e que apenas eram conhecidos 158 na nossa galáxia antes destas novas descobertas. 

Estes novos enxames são as primeiras descobertas do rastreio do VISTA intitulado Variáveis na Via Láctea (VVV), que estuda do modo sistemático as regiões centrais da Via Láctea no infravermelho. A equipa VVV é liderada por Dante Minniti (Pontificia Universidad Católica de Chile) e por Philip Lucas ((Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire, RU). 

Para além de enxames globulares, o VISTA está também a encontrar muitos enxames abertos ou galáticos, os quais contêm geralmente estrelas mais jovens e em menos quantidade do que os enxames globulares e são muito mais comuns (eso1128). Outro enxame recentemente anunciado, VVV CL003, parece ser um enxame aberto que se encontra na direção do centro da Via Láctea, mas muito mais longe, ou seja cerca de 15 000 anos-luz para lá do centro. 

Este é o primeiro enxame deste tipo a ser descoberto do lado de lá da Via Láctea. Devido ao brilho fraco dos novos enxames encontrados, não é de admirar que estes tenham permanecido escondidos durante tanto tempo. Até há cerca de alguns anos atrás o UKS 1 (visto na imagem a), que eclipsa totalmente em brilho estes objetos, era o enxame globular mais ténue conhecido na Via Láctea. 

Devido à absorção e avermelhamento da radiação estelar por efeito da poeira interstelar, estes objetos apenas podem ser observados no infravermelho e consequentemente o VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo inteiro, está idealmente preparado para procurar novos enxames que se encontrem escondidos por trás de poeira nas regiões centrais da Via Láctea. 

Uma possibilidade interessante é que o VVV CL001 esteja gravitacionalmente ligado ao UKS 1 - tornando estes dois grupos estelares no primeiro par binário de enxames globulares na Via Láctea. Estas imagens do VISTA foram criadas a partir de dados obtidos através dos filtros infravermelhos J (a azul), H (a verde) e K (a vermelho). O tamanho das imagens mostra apenas uma pequena fração do campo de visão total do VISTA.
Fonte: http://www.eso.org/public/portugal/news/eso1141/

Quinteto de Stephan

Créditos e direitos autorais : NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO
Quinteto de Stephan é o primeiro grupo compacto de galáxias identificado, e está retratado nesta imagem impressionante do recém aperfeiçoado Telescópio Espacial Hubble. Localizado a aproximadamente 300 milhões de anos-luz de distância, na verdade, somente quatro galáxias do grupo estão presas numa dança cósmica de encontros próximos repetidos. O cara estranho é fácil de identificar. As quatro galáxias que estão se interagindo (a NGC 7319, a 7318A, a 7318B, e a 7317) têm moldes amarelados e tendem a ter circunferências distorcidas e caudas, formadas sob a influência de ondas gravitacionais perturbadoras. Mas a galáxia azulada no canto superior esquerdo (a NGC 7320) está muito mais próxima de nós do que as outras. Somente a 40 milhões de anos-luz de distância, ela não faz parte do grupo em interação. Na verdade, estrelas individuais no primeiro plano podem ser vistas na penetrante imagem do Hubble, dando sinais de que a galáxia está muito mais próxima do que as outras. O Quinteto de Stephan localiza-se dentro das fronteiras da constelação voadora de Pégaso.  
Fonte: http://apod.astronomos.com.br
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