28 de agosto de 2019

Astrônomos encontram planeta bizarro "diferente de qualquer outro descoberto até agora"


O enorme novo mundo gira em torno de sua estrela hospedeira em uma órbita em forma de ovo. Sem gema.

Cientistas do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech, EUA) descobriram um planeta extremamente bizarro, o HR 5183 b, com uma órbita bastante excêntrica, diferente de todas as órbitas circulares que vemos em nosso sistema solar.  A equipe tem observado a estrela anfitriã do exoplaneta, HR 5183, há 20 anos. Foi assim que eles descobriram o HR 5183 b, um planeta três vezes mais massivo que Júpiter. Sua órbita em torno da estrela leva de 45 a 100 anos.

Uma vez que ele viaja para muito longe de sua estrela, os pesquisadores não conseguiram observá-lo diretamente.  Ao invés disso, puderam inferir sua existência através de medições de velocidade radial feitas com três instrumentos: do Observatório Keck (Havaí), do Observatório Lick (Califórnia) e do Observatório McDonald (Texas).

Com medições da velocidade radial, astrônomos podem examinar o movimento de uma estrela no espaço. Na metade do período de observação da HR 5183, os pesquisadores perceberam que as medições se aceleraram rapidamente e depois voltaram ao “normal” em 2018. Isso os fez considerar que um planeta “super-Júpiter” estava “puxando” a estrela.

“Nós detectamos esse movimento de estilingue. Vimos o planeta se aproximar e agora se afastar”, disse Andrew Howard, professor de astronomia do Caltech, ao Science Alert. “Isso cria uma assinatura tão distinta que podemos ter certeza de que este é um planeta real, apesar de não termos visto uma órbita completa”.

Se fosse no nosso sistema solar, o objeto se aproximaria mais do sol do que Júpiter e depois viajaria além de Netuno. Veja uma comparação das órbitas para entender a sua bizarrice:

Os cientistas já detectaram cometas e até mesmo outros planetas com órbitas elípticas como a do HR 5183 b no passado, mas geralmente tais objetos estavam muito mais próximos de sua estrela hospedeira. Este planeta é diferente dos planetas do nosso sistema solar, porém, mais do que isso, é diferente de qualquer outro exoplaneta que descobrimos até agora”, resumiu Sarah Blunt, principal autora do estudo.

Os pesquisadores creem que este novo exoplaneta será detectável nos dados da sonda Gaia, da Agência Espacial Europeia (EUA), em atividade desde 2013. Ela foi projetada para medir estrelas no cosmos com uma precisão incrível, e pode trazer informações interessantes sobre o HR 5183 b.

“Este planeta recém-descoberto é outro exemplo de um sistema que não é a imagem do nosso sistema solar, mas tem características notáveis que tornam o nosso universo incrivelmente rico em sua diversidade”, concluiu Howard.

Um artigo sobre a pesquisa será publicado na revista científica The Astronomical Journal.
Fonte: Cnet.com

Quase-estrela

Quando uma estrela hipergigante entra em colapso, ela normalmente se transforma em um buraco negro com uma massa dez vezes maior do que a do sol. Até aí, sem problemas. Contudo, como explicar os buracos negros encontrados nos centros das galáxias, bilhões de vezes mais massivos? A ideia de que um buraco negro “pequeno” pode absorver matéria e crescer procede, mas não se aplica, pois o processo levaria muito tempo – e, acredita-se, os buracos negros gigantes se formaram durante os primeiros bilhões de anos do universo.

Uma teoria sugere que, durante essa fase, havia estrelas ainda maiores do que as hipergigantes, compostas basicamente por hélio e hidrogênio, que entraram em colapso e formaram buracos negros gigantescos (que teriam se fundido e dado origem aos dos centros de galáxias).

Outra teoria aposta nas “quase-estrelas”, resultado do colapso de nuvens de hélio e hidrogênio que existiam no começo do universo. Se a nuvem de matéria que deu origem a esses corpos (que teriam um brilho de bilhões de sóis) fosse densa o bastante, seria capaz de suportar a explosão das quase-estrelas, que absorveriam essa imensa quantidade de matéria e dariam origem aos buracos negros extremamente massivos.
Fonte: Listverse.com

Acelerador de partículas: cientistas simulam a colisão de duas estrelas de nêutrons


Cientistas da Universidade Técnica de Munique e do Centro Helmholtz de Pesquisas sobre Íons Pesados (GSI, na sigla original), na Alemanha, simularam uma colisão de estrelas de nêutrons em um acelerador de partículas para medir as temperaturas extremas que ocorrem dentro de tal choque raro. Raro porque só observamos uma colisão de estrelas de nêutrons até hoje, e não é como se pudéssemos ir até lá e colocar um termômetro para fazer observações precisas do incidente.

O estudo

Então, os pesquisadores deram um jeito de podermos estudar a colisão aqui da Terra: usando um acelerador de partículas do GSI e muitos íons pesados.  Algumas das condições das colisões de íons pesados, como densidade e temperatura, são semelhantes às das colisões de estrelas de nêutrons. Assim como fótons virtuais são produzidos na última, também podem aparecer quando dois íons pesados são chocados a velocidades que se aproximam à da luz.

Mas existem algumas dificuldades envolvidas neste estudo, nomeadamente com os fótons virtuais – eles aparecem muito raramente e são muito fracos.  Tivemos que registrar e analisar cerca de 3 bilhões de colisões para finalmente reconstruir 20.000 fótons virtuais mensuráveis”, explicou o físico da Universidade Técnica de Munique, Jürgen Friese, ao Science Alert.

Além disso, os cientistas precisaram desenvolver uma técnica de reconhecimento de padrões em que uma foto de 30.000 pixels é digitalizada em poucos microssegundos, utilizando tecnologias como máscaras eletrônicas, redes neurais e inteligência artificial, a fim de detectar os padrões de radiação Cherenkov muito fracos gerados pelos produtos de decaimento de fótons virtuais.

Resultados

O resultado da colisão de íons foi de fato parecido com o de estrelas de nêutrons, de forma que os pesquisadores puderam concluir que duas estrelas colidindo, cada uma com uma massa 1,35 maior que a do nosso sol, produziriam uma temperatura de 800 bilhões de graus Celsius – o que, por sua vez, significa que essas colisões fundem núcleos pesados.

A pesquisa também pode ajudar os cientistas a entenderem melhor uma matéria densa feita de quarks (conhecida pela sigla QDC) que teria preenchido o universo apenas momentos após o Big Bang.

“Um plasma de quarks e glúons fez a transição para núcleons e outros estados ligados a hadrônicos no início do universo”, escreveram os pesquisadores em seu artigo. Acredita-se que “estados similares de matéria, em temperaturas mais baixas, ainda existam no interior de objetos estelares compactos, como estrelas de nêutrons. A formação de tal matéria cósmica em colisões com íons pesados fornece acesso a estudos da estrutura microscópica da QCD”.

Um artigo sobre a pesquisa foi publicado na revista científica Nature Physics.
Fonte: Hypescience.com
 [ScienceAlert]

Buraco negro poderá ser visto como um holograma

A ideia é visualizar o buraco negro como um holograma 3D a partir de um experimento de mesa. 


Buracos negros holográficos

Físicos japoneses idealizaram um experimento holográfico que cabe sobre uma mesa para simular a física de um buraco negro.  Além disso, os cálculos do trio podem levar a uma teoria mais completa da gravidade quântica que harmonize a mecânica quântica e a relatividade.

Recentemente, o Telescópio Horizonte de Eventos mostrou o círculo brilhante, chamado anel de Einstein, produzido pela luz que escapa do alcance da imensa gravidade do buraco negro, o chamado horizonte de eventos. Esse anel de luz, de acordo com a teoria da relatividade geral, surge porque o tecido do espaço-tempo se torna tão distorcido pela massa do buraco negro que funciona como uma enorme lente.

Infelizmente, nossa compreensão dos buracos negros permanece incompleta porque a teoria da relatividade geral, usada para descrever as leis da natureza na escala das estrelas e galáxias, não é atualmente compatível com a mecânica quântica, usada para explicar como o Universo funciona em escalas muito pequenas. Como os buracos negros, por definição, têm uma massa enorme compactada em um espaço minúsculo, é necessário reconciliar essas teorias conflitantes para entendê-los completamente.

Uma possível abordagem para resolver essa discrepância entre relatividade e mecânica quântica é chamada de teoria das cordas, que propõe que toda a matéria é feita de minúsculas cordas vibratórias. Uma versão dessa teoria prediz uma correspondência entre as leis da física que percebemos em nossas quatro dimensões (três dimensões do espaço mais o tempo) e as cordas em um espaço com uma dimensão extra.

Isso é comumente conhecido como uma "dualidade holográfica" - ou dualidade de Maldacena - porque lembra uma placa holográfica bidimensional que contém todas as informações de um objeto 3D.

Holograma de buraco negro

O trio de físicos japoneses aplicou esse conceito da dualidade holográfica para mostrar como a superfície de uma esfera, que tem duas dimensões, pode ser usada em um experimento de mesa para modelar um buraco negro em três dimensões. Nessa configuração, a luz que emana de um ponto da esfera é medida em outro, o que deve mostrar o buraco negro se o material esférico permitir a holografia.

"A imagem holográfica de um buraco negro simulado, se observada por esse experimento de mesa, pode servir como uma entrada para o mundo da gravidade quântica," disse Koji Hashimoto, da Universidade de Osaka.

O desafio agora é encontrar o material adequado para construir a esfera e, depois de um paciente trabalho de ajustes e configurações, verificar se a imagem 3D de um buraco negro emerge holograficamente do experimento.

"Nossa esperança é que este projeto mostre o caminho a seguir para uma melhor compreensão de como nosso Universo realmente opera em um nível fundamental," disse Keiju Murata, coidealizador do experimento.
Fonte: Inovação Tecnológica
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