30 de jun de 2017

Físicos estudam buracos negros na banheira

O vórtice na água funciona como um análogo de um buraco negro.[Imagem: University of Nottingham]
Buraco negro na banheira
Na busca de compreender a verdadeira anatomia de um buraco negro, uma equipe da Universidade de Nottingham, no Reino Unido, adotou um enfoque inusitado. 
Eles criaram uma banheira especial para estudar buracos negros.
E parece ter dado certo, porque eles conseguiram comprovar um fenômeno conhecido como superradiância.
"Esta pesquisa tem sido particularmente empolgante de se trabalhar, já que juntou a experiência de físicos, engenheiros e técnicos para alcançar nosso objetivo comum de simular as condições de um buraco negro e provar que a superradiância existe. Acreditamos que nossos resultados motivarão mais pesquisas sobre a observação da superradiância na astrofísica," disse a professora Silke Weinfurtner, coordenadora da equipe.
Cientistas estudam buracos negros na banheira
Foi necessário experimentar com ondas de várias frequências até que a superradiância se manifestasse. [Imagem: Theo Torres et al. - 10.1038/nphys4151]
Superradiância
O experimento na banheira baseou-se na teoria de que uma área imediatamente fora do horizonte de eventos de um buraco negro rotativo - o ponto gravitacional de não-retorno de um buraco negro - será arrastada pela rotação.
Isso implica que qualquer onda que entrar nesta região, mas não avançar além do horizonte do eventos, deverá ser desviada e sair com mais energia do que quando entrou - este é o efeito conhecido como superradiação, ou superradiância.
Em outros termos, a superradiância representa extração de energia de um buraco negro rotativo, sendo um precursor da radiação Hawking - uma versão quântica da superradiação do buraco negro.
Cientistas estudam buracos negros na banheira
A equipe, prestes a mergulhar em sua banheira em busca dos segredos dos buracos negros. [Imagem: University of Nottingham]
E a banheira?
Como não dá para estudar um buraco negro diretamente, os físicos precisam ser criativos. A equipe bolou então um "análogo", um fenômeno que lembra o objeto a ser estudado.
Neste caso, eles usaram o redemoinho que se forma quando a água de uma banheira escoa rapidamente pelo ralo.
A "banheira-negra" tem 3 metros de comprimento, 1,5 metro de largura e 50 centímetros de profundidade. Para fazer experimentos continuamente, a água é recirculada por um circuito fechado, garantindo que o redemoinho possa ser observado cuidadosamente.
A equipe foi então variando a frequência das ondas geradas até que o fenômeno da superradiância se manifestasse, o que pode ser verificado usado um aparato óptico especial, que a equipe chama de "sensor 3D da interface ar-fluido".
E as curiosidades do experimento não param na banheira: para medir o campo de fluxo - a velocidade com que o análogo do buraco negro gira - a equipe usou pequenos pontos furados em papel branco por uma máquina de costura caseira, apenas modificada ligeiramente para espetar a agulha nos pontos certos do papel.
Fonte: Inovação Tecnológica

Conheça o objeto mais gelado do universo

O Atacama Large millimeter Array (ALMA) uniu-se ao Hubble Space Telescope para fotografar a Nebulosa do Bumerangue, uma protonebulosa planetária na constelação de Centaurus, a 5 mil anos-luz da Terra. Este é o objeto mais gelado conhecido no inverso. Gases liberados pela estrela que está morrendo alcançam -270°C. Enquanto o ALMA captou a nebulosa alongada, o telescópio Hubble captou o brilho roxo no fundo. 
Fonte: HypeScience.com

Buracos negros em órbita explicados com supercomputador

mpressão de artista de um sistema binário massivo. Crédito: ESO/M. Kornmesser/S.E. de Min

Dois buracos negros, em próxima órbita um do outro. Será que se aproximaram lentamente, ou emergiram de duas estrelas em órbita? Juntamente com dois colegas de Amesterdão, Simon Portegies Zwart da Universidade de Leiden calculou que o segundo cenário é mais provável. A sua publicação, com base em simulações de computador, foi aceite pela revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
No início de junho de 2017, foi novidade pela terceira vez: dois buracos negros em fusão provocaram uma explosão de ondas gravitacionais. Os astrónomos, porém, não concordam sobre a formação dos buracos negros duplos. Uma hipótese é que dois buracos negros se formam bem longe um do outro, aproximando-se lentamente e só depois começam a orbitar-se respetivamente. A segunda hipótese diz que duas estrelas gigantes orbitam-se uma à outra, explodem e colapsam para formar dois buracos negros.

Mais frequente do que o esperado
Ed van den Heuvel (Universidade de Amesterdão), que em 1972 foi um dos primeiros astrónomos a estudar a evolução de estelas duplas massivas, é o autor principal do artigo atual. "Se os nossos cálculos estão corretos, os buracos negros duplos, com uma massa combinada de quinze a trinta vezes a do Sol, surgem mais frequentemente do que o esperado. Na nossa própria Via Láctea, por exemplo, e de acordo com novos cálculos, tal fusão de buracos negros ocorre uma vez a cada 100.000 anos. Claro, isto é ainda considerado raro em escalas humanas de tempo, mas é dez vezes mais do que se pensava."

"Little Green Machine"
Simon Portegies Zwart, que realizou as novas simulações no "seu" supercomputador, "Little Green Machine": "Quando a mais massiva das duas estrelas colapsa num buraco negro, há uma situação estável na qual a segunda estrela pode sobreviver por muito tempo antes de formar o segundo buraco negro. Entretanto, o primeiro buraco negro puxa uma grande quantidade de matéria da segunda estrela e ejeta grande parte novamente. Esta emissão em massa provoca um considerável encolhimento da órbita da estrela dupla. Então, quando a segunda estrela colapsa para formar outro buraco negro, uma estrela dupla íntima é formada por dois buracos negros que mais tarde se fundem."
Van den Heuvel: "Até agora, pensava-se que os binários quase sempre se fundiam numa única grande estrela e que depois formava um buraco negro. E que apenas em casos extremos com estrelas binárias numa órbita muito larga ou muito próxima é que um buraco negro duplo se formaria. Agora, mostramos que as condições não precisam de ser tão extremas."
Fonte: Astronomia OnLine

Dia Mundial do Asteroide é destaque no FTD Digital Arena

Atividade contará com programação exclusiva, incluindo apresentação especial sobre o tema

O Dia Mundial do Asteroide, comemorado no próximo dia 30, terá uma programação exclusiva no FTD Digital Arena. Uma sessão sobre “Asteroides e Chuvas de Meteoros”, será realizada no dia 1° de julho e estará entre as ações desenvolvidas pelo planetário. A atividade irá compor uma mobilização educativa realizada anualmente em diversos lugares do mundo.

Quem participar da sessão também poderá ver o Pallasite de Fukang, pedaço de meteorito que foi encontrado na região Fukang - China. Com 1003kg, um pedaço do objeto foi dividido em 250 fatias e cada uma delas foi numerada. A fatia a ser exposta na sessão do FTD Digital Arena é a de número um.

Realizada às 16h do mesmo dia, a sessão abordará curiosidades sobre asteroides e as chuvas de meteoros. Orientada pelo físico e professor de astronomia, João Carlos de Oliveira, a atividade explicará o surgimento do Dia Mundial do Asteroide, o que é um asteroide e no que eles consistem e quais serão os próximos objetos a se aproximarem da Terra.

Além disso, às 14h será apresentada a sessão “As Fronteiras do Sistema Solar”, que irá responder questões como as condições que permitem a existência da vida na Terra, se há possibilidades de existência de vida em outros lugares, se vivemos em um planeta especial, além de falar sobre os astros que formam o Sistema Solar, suas características e como as definimos. Às 15h, será exibido o filme fulldome 360º “Bugs! Uma Aventura na Floresta Tropical”.

Serviço: Atividades no Planetário no Dia Mundial do Asteroide
Data: 01/07 – sábado

As Fronteiras do Sistema Solar
Horário: às 14h.
Apresentação filme fulldome 360° Bugs! Uma Aventura na Floresta Tropical
Horário: às 15h.
Corpos Menores – Asteroides e Chuvas de Meteoros
Horário: às 16h.
Local: FTD Digital Arena (Rua Imaculada Conceição, 1155, Prado Velho – Portão 1 da PUCPR).
Informações: 3271 -6322 | www.ftddigitalarena.com.br.
Valor: R$ 30,00 (inteira) | R$ 15,00 (meia-entrada) | Condições especiais para pacote família.

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