15 de maio de 2019

Planetas pequenos e resistentes tem maior probabilidade de sobreviver à morte de suas estrelas


Um asteróide dilacerado pela forte gravidade de uma anã branca formou um anel de partículas de poeira e detritos que orbitam o núcleo estelar queimado do tamanho da Terra. Crédito: Universidade de Warwick / Mark Garlick

Planetas pequenos e resistentes, repletos de elementos densos, têm a melhor chance de evitar serem esmagados e engolidos quando sua estrela-mãe morre, descobriu uma nova pesquisa da Universidade de Warwick. A nova pesquisa foi publicada na revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society . 

Os astrofísicos do Grupo de Astronomia e Astrofísica de Warwick modelaram as chances de os diferentes planetas serem destruídos pelas forças de maré quando suas estrelas hospedeiras se tornam anãs brancas e determinaram os fatores mais significativos que decidem se eles evitam a destruição .

Seu "guia de sobrevivência" para exoplanetas pode ajudar os astrônomos a localizar potenciais exoplanetas em torno de estrelas anãs brancas , enquanto uma nova geração de telescópios ainda mais poderosos está sendo desenvolvida para procurá-los.

A maioria das estrelas, como o nosso próprio Sol, acabará ficando sem combustível, encolherá e se tornará anãs brancas. Alguns corpos em órbita que não são destruídos no redemoinho causado quando a estrela explode, suas camadas externas serão então submetidas a mudanças nas forças de maré à medida que a estrela colapsa e se torna super-densa. As forças gravitacionais exercidas em qualquer planeta em órbita seriam intensas e potencialmente as arrastariam para novas órbitas, chegando mesmo a empurrar algumas delas para fora em seus sistemas solares.

Ao modelar os efeitos da mudança da gravidade da anã branca em corpos rochosos em órbita, os pesquisadores determinaram os fatores mais prováveis ​​que farão com que um planeta se mova dentro do "raio de destruição" da estrela; a distância da estrela onde um objeto mantido unido apenas por sua própria gravidade se desintegrará devido às forças de maré. Dentro do raio de destruição, um disco de detritos de planetas destruídos se formará.

Embora a sobrevivência de um planeta seja dependente de muitos fatores, os modelos revelam que quanto mais massivo o planeta, maior a probabilidade de que ele seja destruído por interações de maré.

Mas a destruição não é certa baseada apenas na massa e depende em parte da viscosidade, uma medida de resistência à deformação: exo-Terras de baixa viscosidade são facilmente engolidas mesmo que residam em distâncias de até cinco vezes a distância entre o centro da anã branca e sua raio de destruição. A lua de Saturno Enceladus - freqüentemente descrita como uma "bola de neve suja" - é um bom exemplo de um planeta homogêneo de baixíssima viscosidade.

As exo-Terras de alta viscosidade são facilmente engolidas somente se residirem a distâncias dentro do dobro da distância entre o centro da anã branca e seu raio de destruição. Estes planetas seriam compostos inteiramente de um núcleo denso de elementos mais pesados, com uma composição similar ao planeta "heavy metal" descoberto por outra equipe de astrônomos da Universidade de Warwick recentemente. Aquele planeta evitou a imersão porque é tão pequeno quanto um asteróide.

O Dr. Dimitri Veras, do Departamento de Física da Universidade de Warwick, disse: "O artigo é um dos primeiros estudos dedicados a investigar os efeitos de maré entre anãs brancas e planetas. Esse tipo de modelagem terá uma crescente relevância nos próximos anos, quando corpos rochosos adicionais provavelmente serão descobertos perto de anãs brancas. "

"Nosso estudo, embora sofisticado em vários aspectos, trata apenas planetas rochosos homogêneos que são consistentes em sua estrutura. Um planeta multicamadas, como a Terra, seria significativamente mais complicado de calcular, mas estamos investigando a viabilidade de fazê-lo também. "

A distância da estrela, como a massa do planeta, tem uma correlação robusta com a sobrevivência ou a imersão. Sempre haverá uma distância segura da estrela e essa distância segura depende de muitos parâmetros. Em geral, um planeta rochoso homogêneo que resida em um local a partir da anã branca, que está além de um terço da distância entre Mercúrio e o Sol, é garantido para evitar ser engolido pelas forças de maré .

Dr. Veras disse: "Nosso estudo leva os astrônomos a procurar por planetas rochosos perto - mas fora do raio de destruição da anã branca. Até agora, as observações se concentraram nesta região interna, mas nosso estudo demonstra que os planetas rochosos podem sobreviver interações de maré com a anã branca de um modo que empurra os planetas levemente para fora.

"Os astrônomos também devem procurar assinaturas geométricas em discos de detritos conhecidos. Essas assinaturas podem ser o resultado de perturbações gravitacionais de um planeta que reside fora do raio de destruição. Nestes casos, os discos teriam sido formados anteriormente pelo esmagamento de asteróides. que periodicamente se aproximam e entram no raio de destruição da anã branca. "
Fonte: Phys.org

Uma distorção no espaço-tempo é teoricamente possível. Mas como os físicos podem encontrá-la?


Uma distorção no espaço-tempo é um fenômeno que altera o fluxo do tempo, acelerando-o ou fazendo com que ele corra mais devagar. Parece impossível ou o tema de alguma ficção científica, mas os físicos sabem que tal fenômeno é real há mais de 100 anos. Na verdade, vivemos em uma espécie de distorção do espaço-tempo aqui mesmo, na Terra.  Para entender o que isso significa, precisamos da ajuda de Einstein.

Relatividade geral

Em 1905, Albert Einstein publicou pela primeira vez sua teoria da relatividade especial, seguida uma década depois por sua continuação, a teoria da relatividade geral.  Esta postula que a gravidade é uma propriedade da curvatura do espaço e do tempo – o tecido de nosso universo. Como resultado, qualquer coisa que tenha massa pode distorcer o tempo.

Naturalmente, quanto mais massa tiver essa coisa, mais ela distorce o tempo. Os buracos negros, por exemplo, com massas bilhões de vezes maiores do que o sol, têm um grande potencial de distorção de tempo. Se você se aproximasse de um buraco negro, a gravidade do objeto dilataria o tempo, fazendo as coisas acontecerem muito mais lentamente do que quando comparado a um observador aqui na Terra, por exemplo.

No entanto, um buraco negro não seria uma boa máquina do tempo. Não se você quisesse fazer uma viagem de volta: depois de passar por um certo ponto do buraco chamado de “horizonte de eventos”, nada – nem mesmo a luz – pode retornar.

Aqui na Terra

O sol e a Terra também podem dilatar o tempo em escalas notáveis. Em 2007, um satélite da NASA conhecido como Gravity Probe B confirmou experimentalmente a teoria da relatividade geral com 99% de precisão observando como a Terra distorce o espaço ao seu redor.

Outro exemplo prático: se você vivesse no alto de uma montanha, envelheceria mais rápido do que seus amigos que estivessem vivendo à beira-mar, onde a força da gravidade é mais forte, o que significa que o tempo corre mais devagar. Não se preocupe, entretanto: seu envelhecimento acelerado ocorreria a uma taxa absolutamente imperceptível.

Ok, objetos massivos distorcem o tempo, mas eles não tornam possível exatamente o tipo de viagem no tempo que os autores de ficção científica – e nós – adoramos. Então, existem outras formas de distorcer o tempo?

Possivelmente, mas não provavelmente. “O consenso geral é que essas soluções realmente bizarras de relatividade geral, que incluem máquinas do tempo, são quase certamente impossíveis no universo real”, afirma Benjamin Shlaer, pesquisador de física da Universidade de Auckland, na Nova Zelândia.

Opções

Uma alternativa possível, mas improvável é a existência de um buraco de minhoca, uma ponte teórica criada a partir da curvatura do espaço pela qual a matéria e a luz poderiam passar (e pular no tempo).
Embora algumas teorias prevejam que tais buracos de minhoca existiram em níveis microscópicos no início do universo, eles eram provavelmente instáveis ​​e teriam entrado em colapso rapidamente.

Para que um buraco de minhoca funcionasse para a viagem no tempo, precisaríamos descobrir algum tipo de matéria exótica que o estabilizasse – uma forma desconhecida da matéria, fundamentalmente diferente daquela que compõe tudo ao nosso redor, com massa e pressão negativas, algo que os cientistas nunca viram, nem esperam encontrar em breve.

A segunda opção envolve cordas cósmicas. Cordas cósmicas são tubos hipotéticos de energia que, se existissem, seriam extremamente minúsculos. A teoria prevê que duas cordas acelerando uma contra a outra poderiam alterar o tempo de maneiras estranhas, por exemplo, através da criação de curvas fechadas no espaço-tempo que poderiam atuar como máquinas do tempo.

No entanto, seria necessária uma quantidade infinita de energia para acelerar tais cordas o suficiente para vermos esse efeito – não exatamente algo comum que acontece toda tarde de sábado.

Ou seja…

A cosmologia não está segurando sua respiração para isso, mas há sempre a chance (inesperada) de encontrarmos matéria exótica ou distorções temporais no futuro. É melhor ser realista, contudo. “Está bem claro que todas as suposições seguras sobre o que realmente existe provavelmente não são verdadeiras se formos a regimes extremos”, esclarece Shlaer ao portal Live Science. 
Fonte: Hypescience.com
[LiveScience]

Nossa realidade poderia ser um "HOLOGRAMA" criado pela física quântica


Novas Respostas

Desde que Einstein postulou que o espaço e o tempo estavam inextricavelmente ligados, os cientistas se perguntaram de onde vem a teia cósmica chamada espaço-tempo. Agora, a pesquisa em andamento na física quântica pode finalmente chegar a uma explicação: um fenômeno bizarro chamado emaranhamento quântico poderia ser a base subjacente para as quatro dimensões do espaço e do tempo em que todos vivemos, de acordo com um mergulho profundo pela  revista Knowable . De fato, em uma reviravolta surpreendente, nossa realidade poderia ser um "holograma" desse estado quântico.

Reino Quântico

Quando duas partículas são capazes de reagir simultaneamente e instantaneamente umas com as outras, apesar de estarem separadas por grandes diferenças , diz-se que estão emaranhadas. Mas de acordo com as regras do espaço-tempo, isso significaria que as partículas às vezes enviam comunicações mais rápidas que a velocidade da luz - aparentemente colocando a física quântica contra a velocidade da luz, que é o limite de velocidade do universo. 

"Mas eles na verdade não enviam nenhuma mensagem", escreveu Tom Siegfried em Knowable , citando um ano de pesquisas de física publicadas na revista Annual Review of Condensed Matter Physics  pelo pesquisador de Harvard Brian Swingle. Então, como partículas emaranhadas transcendem o abismo do espaço-tempo que as separa? Talvez a resposta seja que eles não precisam - porque o emaranhamento não acontece no espaço-tempo. O entrelaçamento cria o espaço-tempo.

Física Fuzzy

A matemática por trás dessa ideia é densa e complicada, mas se você diminuir o zoom, a ideia é que a matemática que descreve as quatro dimensões que experimentamos - comprimento, largura, profundidade e tempo - é a mesma que a matemática subjacente a uma dimensão tridimensional. estado quântico.

É comparável a como uma imagem bidimensional projeta um holograma tridimensional, de acordo com o artigo da pesquisa, que admite que ainda são hipóteses não testadas. 

“Mas pode ser que a física esteja à beira de investigar mais profundamente as fundações da natureza do que nunca”, escreve Siegfried, “em uma existência que contém dimensões do espaço e do tempo anteriormente desconhecidas”.
Fonte: Futurism

NASA simula colisão de asteroide com a Terra; Nova York acaba destruída

Mapa fictício demonstra os danos que seriam causados em Nova York por um asteroide. Imagem: Divulgação / NASA

Uma vez ou outra surge a notícia de um asteroide que passará próximo da Terra. Mas, e se o corpo celeste representasse um perigo real, estaríamos preparados?
Uma simulação da NASA demonstrou os esforços de agências espaciais de todo o mundo para "derrotar" um asteroide que atingiria a cidade de Denver, nos Estados Unidos. O problema é que os cientistas acabaram destruindo Nova York como consequência de salvar Denver, cidade que fica a mais de 2 mil quilômetros de distância do alvo inicial.
O teste foi realizado na semana passada durante a Conferência Anual de Defesa Planetária da NASA, que reuniu agências espaciais de todo o mundo, como a FEMA (Agência Federal de Gestão de Emergências). A simulação começou com a descoberta do fictício PDC 2019, que tinha apenas uma chance em 50 mil de atingir a Terra. 
O corpo celeste estava longe graças à órbita excêntrica que o estava levando, em um primeiro momento, a uma distância 18 vezes maior do que o espaço que separa a Terra da Lua. Nenhum perigo até aí.
Mas, à medida em que os anos imaginários se passavam na simulação, as chances de impacto aumentavam constantemente até o momento em que os cientistas tiveram a certeza de que o asteroide de 180 metros de largura atingiria a Terra.
A localização do impacto foi inicialmente determinada como próxima à cidade de Denver, no estado americano do Colorado. Os pesquisadores determinaram que a cidade enfrentaria condições "de sobrevivência impossível", ressaltando que até mesmo grãos de areia explodiriam.
Então, a primeira decisão dos cientistas foi atirar naves espaciais no asteroide na esperança de desviá-lo – na vida real, a NASA está preparando uma missão de “impacto cinético”, chamada DART.
Inicialmente, o plano havia funcionado, mas a alegria não durou muito tempo: um fragmento de 200 metros se soltou do asteroide e atingiria o Central Park, em Nova York, em apenas 10 dias. Na simulação, o corpo celeste pegaria fogo a 1,6 km acima da cidade, produzindo uma explosão com tanta energia quanto uma arma nuclear.
O impacto em Nova York tornaria os bairros de Manhattan, Brooklyn, Bronx, Queens e alguns quarteirões de Nova Jersey e Nassau County inabitáveis. O distrito de Staten Island, entretanto, teria sido poupado – mas a região deixaria de existir em pouco tempo.
Fonte: Canaltech
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