17 de dez de 2012

Você já ouviu falar sobre a Teoria de Tudo? Ela literalmente pode existir

As erupções mais enérgicas do Universo emitem luz o suficiente para que cientistas examinem a natureza do espaço-tempo, segundo observações de erupções de raios-gama
Os fótons provenientes das erupções ajudam a colocar limites a um modelo unificado de todas as forças da natureza – a Teoria de Tudo. Usando um Polarímetro de Explosão de Raios-Gama (GAP, na sigla em inglês), uma equipe de cientistas japoneses mediram fótons de erupções de raios-gama da maneira mais precisa já registrada. “O resultado constrange de maneira fundamental a gravidade quântica, uma teoria de sonho que reconcilia a teoria da relatividade de Einstein e a teoria quântica”, afirma Kenji Toma, da Universidade de Osaka, em estudo publicado na Physical Review Letters, de acordo com o portal LiveScience. A Ikaros foi lançada em 2010 e é a primeira aeronave com uma vela solar. O GAP está posicionado na parte de trás da sonda, apontando para o espaço, na direção oposta ao Sol.

Um Universo Quântico?
Erupções de raios-gama são explosões muito fortes que, segundo teorias, resultam de mortes de estrelas, colisões de estrelas de nêutrons e outros acontecimentos violentos. A equipe de Kenji usou medições bastante detalhadas das erupções para estudar as propriedades dos fótons e determinar a polarização deles, ou como os campos elétricos deles são orientados em reação ao movimento de suas partículas. O campo de luz polarizada balança para cima e para baixo em uma direção perpendicular à direção dos fótons.  A maior parte dos sistemas de projeções 3D em cinemas projetam duas versões do filme em duas diferentes polarizações – ambas a 45 graus à horizontal, mas perpendicular um ao outro – de tal maneira que quando você vê o filme através de óculos apropriadamente polarizados, o olho esquerdo parece ver a versão do filme feita para o olho esquerdo, e o direito vê a versão do filme para o direito”, explicou o astrofísico Derek Fox da Universidade da Pensilvânia ao portal Space.

As descobertas podem ter implicações para a teoria das supercordas – a ideia de que todas as partículas fundamentais são na verdade repetições de uma corda que vibra – que é uma tentativa de unificar as forças da natureza e criar a Teoria do Tudo. Se a ideia estiver correta, então poderemos reconciliar duas teorias aparentemente contraditórias: a relatividade geral de Einstein, e a Teoria Quântica. Ambas são antagônicas na medida em que a relatividade explica coisas muito grandes, como o universo, e a quântica explica as coisas bem pequenas, como partículas subatômicas.  Nós vivemos em um universo quântico – a mecânica quântica é necessária para descrever o comportamento de todas as forças e todas as partículas no nível subatômico. Em última análise, podemos esperar desenvolver uma teoria de ‘gravidade quântica’ para esses fenômenos”, afirmou Derek.

É possível violar a simetria?
Cientistas afirmam que se as partículas trocassem de lugar com suas anti-partículas e o tempo fosse revertido, o mundo continuaria igual. Qualquer evidência de que a matéria e a anti-matéria se comportam de maneira diferente, quebrando sua suposta simetria, daria suporte Teoria das Supercordas.  Se fosse comprovado que ela pode ser violada por qualquer processo físico, mesmo em níveis minúsculos, então isso iria mudar radicalmente a direção das abordagens teóricas vigentes e construir um modelo unificado de todas as forças da natureza”, diz Derek.

Mas coletar essas evidências é bem difícil, pois as estruturas quânticas são muito pequenas para a nossa tecnologia atual. Logo, é preciso examinar isso no espaço. É aí que entram os fótons das erupções de raios-gama. Essas partículas até agora não mostraram mudanças na rotação de suas polaridades. A rotação poderia mostrar uma falta de simetria se o tempo fosse revertido e as partículas trocadas com as anti-partículas. Kenji e sua equipe não encontraram nenhuma mudança ao estudar três erupções com grande riqueza de detalhes, um indício de que a simetria seja consistente em pelo menos 1 a cada 10 milhões de casos. É um recorde no questionamento das regras da natureza, e deve influenciar as futuras tentativas de se criar uma teoria unificada.

Onde encontrar uma poderosa fonte?

As erupções de raios-gama podem durar só alguns segundos ou alguns minutos, mas já é o suficiente para produzir mais energia do que o Sol durante toda a sua vida. Os raios de luz por eles produzidos viajam bilhões de anos luz em velocidades próximas à da luz na forma de fótons de alta energia que não chegam a penetrar na atmosfera do nosso planeta.  Erupções de raios-gama têm energias relativamente altas – comparadas com, digamos, rádio ou fótons óticos – que os tornam ferramentas úteis para uma possível estrutura quântica do espaço-tempo. Elas são uma escolha natural como fontes para esses testes”, salientou Derek.
Fonte: Jornal Ciência

Uma Peculiar Galáxia Anã Azul Compacta

Créditos:ESA / Hubble e NASA
O Telescópio Espacial Hubble, há algumas semanas atrás nos presenteou com uma impressionante imagem da galáxia irregular NGC 5253. A NGC 5253 é uma das mais próximas galáxias, conhecidas como Galáxias Anãs Azuis Compactas, ou do inglês, BCD, e está localizada a uma distância aproximada de 12 milhões de anos-luz da Terra na constelação Centaurus que brilha no céu do hemisfério sul da Terra. A característica mais marcante desse tipo de galáxia é que elas abrigam regiões muito ativas de formação de estrelas. Isso apesar do seu baixo conteúdo de poeira e uma falta comparativa de elementos mais pesados do que o hidrogênio e hélio, que são normalmente os ingredientes básicos para a formação de estrelas.

Essas galáxias, contém, por sua vez, nuvens moleculares que são muito similares às nuvens moleculares originais que formaram as primeiras estrelas no começo do universo, e que também eram desprovidas de poeira e de elementos pesados. Assim, os astrônomos consideram as BCDs como sendo as galáxias ideais para se entender o processo primordial de formação de estrelas. A NGC 5253 contém alguma quantidade de poeira e elementos pesados, mas a quantidade, é, por exemplo, menor do que existe na Via Láctea. Suas regiões centrais são dominadas por uma intensa região de formação de estrelas que está mergulhada no corpo principal elíptico, que aparece em vermelho nessa imagem do Hubble.

A zona central de explosão de estrelas consiste de um ambiente rico formado por estrelas jovens e quentes concentradas em aglomerados estelares, que brilham intensamente em azul nessa imagem. Traços de explosão de estrelas podem ser vistos como um brilho apagado e difuso produzido pelo gás oxigênio ionizado. A verdadeira natureza das galáxias BCDs é um mistério de longa data para os astrônomos. Simulações numéricas seguidas da atual teoria cosmológica dominante da formação de galáxias, conhecida como Lambda Cold Dark Matter Model, prevê que deveriam existir muito mais galáxias anãs satélites orbitando galáxias grandes como a Via Láctea. Os astrônomos se referem a essa discrepância como o Problema da Galáxia Anã.

Essa galáxia é considerada parte do Grupo de Galáxias Centaurus A/Messier 83, que inclui a famosa rádio galáxia de Centaurus A e a galáxia espiral Messier 83. Os astrônomos têm sugerido a possibilidade de que a natureza peculiar da NGC 5253 poderia ser o resultado de um encontro com a Messier 83, sua vizinha mais próxima. Essa imagem foi feita com a Advanced Camera for Surveys do Hubble combinando exposições tomadas na luz visível e no infravermelho. O campo de visão da imagem é de aproximadamente 3.4 por 3.4 arcos de minuto.
Fonte: http://www.spacetelescope.org

NGC 922: Uma Galáxia de Anel Colisional

Créditos da Imagem:NASA, ESA; Acknowledgement: Nick Rose
O que faz essa galáxia ter tantos buracos negros: Ninguém sabe ao certo. O que é certo, é que a NGC 922 é uma galáxia de anel criada pela colisão de uma galáxia grande e outra pequena a aproximadamente 30 milhões de anos atrás. Como uma pedra que é arremessada num lago, a antiga colisão envia ondas de gás de alta densidade desde a origem do impacto, ou seja, um ponto perto do centro parcialmente condensado nas estrelas. A foto acima mostra a NGC 922, com seu belo anel complexo ao longo do lado esquerdo. Essa imagem foi feita recentemente pelo Telescópio Espacial Hubble. Observações da NGC 922, feitas com o Observatório de Raios-X Chandra, contudo, mostram alguns nós brilhantes de raios-X que são provavelmente grandes buracos negros (imagem abaixo). O grande número de buracos negros massivos foi algo surpreendente, assim como a composição do gás da NGC 922, que é rico em elementos pesados, que é rica em elementos pesados, que deveria ter desencorajado a formação de objetos assim tão massivos. Logicamente, muita pesquisa ainda tem que ser feita para entender as peculiaridades da NGC 922. A NGC 922 se espalha por aproximadamente 75000 anos-luz, e localiza-se a aproximadamente 150 milhões de anos-luz de distância. Essa galáxia pode ser observada com pequenos telescópios quando apontados para a constelação da Fornalha (Formax).
Fonte: http://apod.nasa.gov/apod/ap121217.html

A Nebulosa Retângulo Vermelho pelo Hubble

Créditos e direitos autorais : ESA, Hubble, NASA
Como foi criada a incomum nebulosa Retângulo Vermelho? No centro da nebulosa encontra-se um jovem sistema estelar binário que certamente alimenta a nebulosa, mas ainda não explica suas cores. O formato incomum da Retângulo Vermelho deve-se, provavelmente, a um grosso toróide de poeira que distorce o fluxo, que de outra forma seria esférico, dando a ele um formato de cone com pontas. Como vemos o toróide de lado, as extremidades das formas cônicas parecem formar um X. Os degraus que se evidenciam, sugerem que o fluxo ocorre aos trancos e barrancos. As cores incomuns da nebulosa são ainda menos entendidas e as especulações atuais sustentam que elas se devem parcialmente a moléculas de hidrocarbonetos que podem mesmo ser os elementos fundamentais da vida orgânica. A Nebulosa Retângulo Vermelho encontra-se a cerca de 2.300 anos-luz de distância na direção da constelação do Unicórnio (Monoceros). A nebulosa é mostrada acima em detalhes sem precedentes, conforme foi recentemente fotografada pelo Telescópio Espacial Hubble. Em alguns milhões de anos, quando sua estrela central esgotar ainda mais seu combustível nuclear, a Retângulo vermleho provavelmente irá desabrochar em uma nebulosa planetária.
Fonte: NASA

Sabia que você pode ajudar os cientistas a descobrirem estrelas na galáxia de Andrômeda?

Um grupo de astrônomos está convidando o público para se juntar a eles na caça por novas estrelas na galáxia de Andrômeda. Eles querem encontrar grupos de estrelas na nossa galáxia vizinha, também conhecida como M31. Para contribuir, tudo que o interessado precisa é um computador com acesso a internet e a vontade de ajudar, segundo o chefe da equipe, Anil Seth, que também é professor de física e astronomia da Universidade do Utah. A ideia, chamada de “Andromeda Project”, começou na última quarta-feira e deve resultar na maior amostra de aglomerados de estrelas de uma única galáxia espiral quando estiver completo. Os cientistas falam em 2500 novos aglomerados de estrelas ao final das colaborações do público, o que pode ajudar a entender como esta galáxia em rota de colisão com a Via Láctea se formou.

“O benefício geral é entender melhor como as galáxias espiraladas se formam. A Andrômeda é o exemplo mais próximo de uma galáxia [espiralara], exceto a via Láctea. Nós podemos estudar coisas em detalhes que não vemos em distâncias maiores”, disse Anil em entrevista ao LiveScience. A equipe de Anil está usando imagens do Tesouro Andrômeda do Hubble Pancromático (PHAT, na sigla em inglês) para obter imagens de um terço da galáxia quando a pesquisa estiver completa no meio do ao que vem. A pesquisa está tomando dois meses do telescópio Hubble, tornando-a um dos mais longos estudos já realizados por ele. O projeto é tão grande que envolve 20 instituições com vários objetivos científicos diferentes.

Primeiramente, a equipe identificou 600 aglomerados em 20% das imagens obtidas, e isso levou meses. Eles queriam automatizar o resto da busca com computadores, mas dificuldades surgiram quanto eles tentaram configurar o software para isso. Como o fundo da galáxia varia atrás dos aglomerados, era difícil configurar um software automático para fazer o trabalho. Nós não pudemos chegar ao ponto em que pudéssemos pegar um grande número de estrelas que identificamos com o olho. Havia milhares de candidatos que não eram aglomerados reais”, disse Anil. Nessa hora, o site Zooniverse propôs uma abordagem diferente a Anil: fazer um crowdsourcing com as imagens, ou seja, usar a ajuda intelectual de diversos internautas para atingir um objetivo. O site já tinha vários projetos bem-sucedidos em sua história. Para a ciência, crowdsourcing era algo muito novo, mas Anil e sua equipe abraçaram a ideia e prepararam 12 mil imagens por seis meses para que o público fizesse observações. Eles esperam de 50 a 100 visualizações em cada imagem até o meio de 2013.

Esmiuçando Andrômeda
Os cientistas possuem vários métodos para aferir a precisão do público, como introduzir aglomerados sintéticos nas imagens como um teste, ou reciclar várias fotos que eles mesmos analisaram. Com as informações que vieram, eles esperam explicar a idade dos aglomerados e como eles se formaram naquela galáxia. “Aglomerados são bons objetos para estudar a história da formação [de Andrômeda] porque eles todos nascem ao mesmo tempo. Ao invés de ter uma única estrela, nós temos centenas de milhares de estrelas que nós tentamos identificar porque elas são todas da mesma idade”, diz Anil. Mais trabalhos relacionados aos aglomerados já estão sendo realizados com as imagens do PHAT. Anil e sua equipe pegaram imagens do Hubble para verificar a velocidade de locomoção de estrelas e aglomerados. Amil calcula que eles analisaram o espectro de mais de 10 mil estrelas com o PHAT. O projeto Andrômeda conta com a colaboração de muitos universitários americanos, do Planetário Adler de Chicago, Universidade de Oxford e a Agência Espacial Europeia.

Saiba mais sobre o trabalho da Zooniverse clicando no link https://www.zooniverse.org/project/hubble

Fonte: Jornal Ciência
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