DUAS BOLHAS ENORMES QUE SE ESTENDEM POR 50.000 ANOS-LUZ DE DIÂMETRO ACIMA E ABAIXO DA NOSSA GALÁXIA

Cientistas da Universidade Stanford e do Centro de Aceleração Linear de Stanford, um laboratório dos EUA, analisaram mais de quatro anos de dados do telescópio Fermi, da NASA, juntamente com dados de outras experiências, para criar o retrato mais detalhado de duas bolhas enormes que se estendem por 50.000 anos-luz de diâmetro acima e abaixo de nossa galáxia.

As bolhas, que brilham em raios gama, o comprimento de onda de luz mais energético, foram descobertas há quase quatro anos por uma equipe de astrofísicos da Universidade de Harvard (EUA), liderada por Douglas Finkbeiner. No entanto, na época, sua origem era um mistério.

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O novo retrato, descrito em um artigo aceito para publicação no Astrophysical Journal, revela várias características intrigantes das bolhas, e deixa em aberto muitas das questões que sua descoberta apresentou.

Os pesquisadores não sabem explicar por que as bolhas brilham em raios gama quase uniformes sobre suas superfícies colossais, como duas lâmpadas incandescentes no centro da galáxia.

Seu tamanho é outro quebra-cabeça. O “final” das bolhas emite raios gama com uma das mais altas energias já vistas, mas não há motivo para tais emissões tão longe na galáxia.

Finalmente, embora as partes das bolhas mais próximas ao plano galáctico brilhem em micro-ondas, bem como em raios gama, a cerca de dois terços do caminho para longe desse plano as micro-ondas desaparecem e apenas os raios gama são detectáveis.

Não só isso é diferente da maneira como outras bolhas galácticas agem, como torna o trabalho dos pesquisadores muito mais desafiador. “Uma vez que as bolhas de Fermi não têm contrapartidas conhecidas em outros comprimentos de onda em áreas acima do plano galáctico, tudo que nós temos para buscar pistas sobre elas são os próprios raios gama”, disse a pesquisadora Anna Franckowiak.

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A questão da origem das bolhas é uma das mais debatidas, teorizam que elas poderiam ter sido criadas por enormes jatos de matéria acelerados que explodiram para fora do buraco negro supermassivo que fica no centro da nossa galáxia.

Ou elas poderiam ter sido formadas por uma população de estrelas gigantes, nascidas a partir do gás abundante em torno do buraco negro, que explodiram como supernovas mais ou menos ao mesmo tempo.

“Existem vários modelos que explicam as bolhas de Fermi, mas nenhum é perfeito”, disse Dmitry Malyshev, outro pesquisador do estudo.
Franckowiak diz que mais dados são necessários antes que eles possam responder a questão da procedência das bolhas.

“O que seria muito interessante seria obter uma melhor visão delas, mais próxima, mas as emissões de raios gama galácticas são tão brilhantes que precisamos ficar muito melhor em ser capazes de subtrai-las [para enxergar com mais precisão as bolhas]”, explica Franckowiak. 

Phys
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CHUVA DE PARTÍCULAS CÓSMICAS EMITE ONDAS DE RÁDIO NA ATMOSFERA

Os raios cósmicos ultraenergéticos são detectados por tanques 

de água especiais, conhecidos como detectores de Cherenkov

Imagem: ASPERA/G.Toma/A.Saftoiu

 

 

Partículas ultraenergéticas

 Uma equipe internacional, com participação de astrofísicos do Instituto de Física de São Carlos, da USP, descobriu uma nova forma de estudar os rastros deixados pelos "chuveiros atmosféricos", cascatas de partículas que atravessam a atmosfera ininterruptamente.

 

O experimento foi realizado no Observatório Pierre Auger, na Argentina, que tem como objetivo principal detectar e estudar raios cósmicos ultraenergéticos, partículas que podem alcançar energias cerca de 1.000 vezes maiores do que as obtidas por aceleradores de partículas como o LHC.

 

Invisíveis a olho nu, esses chuveiros são causados pelos chamados raios cósmicos, ainda que, na verdade os "raios cósmicos" não sejam raios - eles são compostos por diversos tipos de partículas, como prótons, elétrons, neutrinos e mésons.

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No trajeto entre a atmosfera e o solo, as partículas interagem com o hidrogênio presente no ar e emitem um flash luminoso muito fraco, captado por telescópios.

 

Em 2008, a mesma equipe havia descoberto que era possível detectar essas partículas cósmicas exóticas usando telescópios de neutrinos.

Agora eles estão anunciando que é possível estudar os chuveiros de partículas cósmicas medindo as ondas de rádio que o fenômeno gera.

 origem dos raios cósmicos ainda é um mistério 

a ser elucidado [Observatório Pierre Auger/Divulgação]

Ondas de rádio

A equipe, que conta com 102 pesquisadores de todo o mundo, vinha até agora trabalhando com duas ferramentas para medir esses raios ultraenergéticos: a técnica de tanques de água - também conhecidos como detectores de Cherenkov - e a de telescópios de fluorescência.

Agora eles utilizaram uma nova técnica recém-descoberta, a técnica de detectores de rádio, que complementa as análises feitas pelas duas outras.

"Os membros do observatório buscam continuamente o desenvolvimento de técnicas novas que tragam medidas mais precisas e detalhadas para, dessa forma, ampliar as possibilidades do observatório como um todo," explicou o professor Luiz Vitor de Souza Filho, que participou da pesquisa.

"Na literatura, duas teorias explicavam dois efeitos diferentes para a emissão de ondas de rádio pelo chuveiro atmosférico: o efeito geomagnético e o efeito Askaryan, mas as evidências nunca haviam sido medidas. Esse, provavelmente, foi motivo pelo qual o artigo ganhou destaque e foi aceito numa importante revista científica da área", conta o professor do IFSC.

O próximo passo para o aprimoramento da pesquisa é o investimento, tanto financeiro quanto intelectual, na nova técnica.

Por ser largamente difundida para outros usos, a técnica de detectores de rádio não exige um grande desenvolvimento tecnológico para sua adaptação aos propósitos específicos do Observatório Pierre Auger, e tem um custo muito baixo.

"Embora os resultados tenham sido positivos, a técnica de rádio mostrou algumas falhas, o que não a torna o 'carro-chefe' de uma nova etapa do observatório. Apesar disso, os resultados são bons o suficiente para que continuemos investindo, mesmo que, paralelamente, outras técnicas também sejam investigadas", afirma Luiz Vitor.

www.inovacaotecnologica.com.br/.../chuva-particulas-cosmicas

PELA PRIMEIRA VEZ DETECTADA MOLÉCULA QUIRAL NO ESPAÇO

Chiral molecules from outer space

https://youtu.be/s3uVl_0QYHQ

A nuvem de poeira e gás Sagitário B2, onde se detectou a primeira molécula quiral no meio interestelar. [ESO/NASA]. 

Pela primeira vez foi detectada uma molécula quiral no espaço. Estas moléculas fazem parte dos seres vivos na Terra, mas ainda há muito por explicar sobre a sua origem. A descoberta, publicada na Science, pode ajudar a esclarecer o mistério.

Toda a gente usa a imagem de um par de mãos para explicar o fenomeno da quiralidade. A palavra “quiral” vem do grego kheir, que significa mão, mas isso não chega para explicar nada. Então vejamos: é impossível calçar uma luva da mão direita na mão esquerda, certo? Há moléculas que também são assim, assimétricas, que parecem ser a imagem no espelho uma da outra, mas que não são sobreponíveis. As moléculas quirais estão presentes em tudo o que é vivo na Terra e já tinham sido detectadas em meteoritos e cometas.Nunca no meio interestelar. Nunca, até agora. O artigo que coloca, pela primeira vez, uma molécula quiral no espaço foi publicado esta terça-feira na revista Science. 

Uma equipa de cientistas norte-americanos conseguiu detectar moléculas de óxido de propileno (CH3CHCH2O) no meio interestelar. A descoberta foi feita analisando as ondas rádio provenientes de um pedaço do centro da nossa galáxia e, mais precisamente, de uma parte fria da bonita nuvem de poeira e gás que é conhecida por Sagitário B2. Para conseguir comprovar a presença destas moléculas foi preciso usar um poderoso radiotelescópio, o Green Bank Telescope (situado em Virgínia Ocidental, nos EUA), e ainda recorrer às observações feitas pelo radiotelescópio Parkes, na Austrália.

Até agora, já foram detectadas mais de 180 moléculas no espaço. Os cientistas procuram as “assinaturas” que estas estruturas deixam com as suas vibrações e tropeções no meio interestelar emitindo sinais que “escrevem” uma linha com uma série de picos detectados pelos radiotelescópios. Para confirmar a detecção de uma molécula de forma definitiva, os investigadores têm de observar várias linhas espectrais associadas à mesma molécula. No caso do óxido de propileno foram detectadas duas linhas com o Green Bank Telescope e uma terceira linha com a mesma assinatura foi observada com o radiotelescópio Parkes.  As observações do telescópio norte-americano foram obtidas no âmbito do projecto Primos (Prebiotic Interstellar Molecular Survey) que está a analisar o espectro da nuvem molecular Sagitário B2 através de uma vasta gama de frequências de rádio.

A vida só escolhe uma versão
“Esta é a primeira molécula detectada no espaço interestelar que tem a característica de quiralidade, o que representa um salto pioneiro para percebermos como é que as moléculas prebióticas são feitas no Universo e que efeitos podem ter na origem da vida”, refere Brett McGuire, químico do Observatório Nacional de Radioastronomia, na Virgínia (EUA), que assina o artigo, citado num comunicado de imprensa da mesma instituição.

Tal como se disse antes, as moléculas quirais têm duas versões assimétricas, uma orientada para o lado esquerdo outra para o direito. De acordo com os dados obtidos nesta pesquisa, não é possível perceber qual a versão “direita” e “esquerda” destas moléculas, que têm a mesma composição química, o mesmo espectro, os mesmos pontos de ebulição e congelamento. “Estes espectros são como as sombras das nossas mãos”, nota Brandon Carroll, químico do Instituto de Tecnologia da Califórnia, em Pasadena, outro dos autores do artigo, citado no mesmo comunicado de imprensa. “É impossível dizer se é a mão esquerda ou direita que está a projectar a sombra”, adianta.

Quando falamos de quiralidade na Terra e constatamos que, na natureza, uma das orientações é a dominante, falamos de homoquiralidade. Os aminoácidos que compõem as proteínas no nosso organismo, por exemplo, são todos “canhotos”, a versão esquerda. Mas se olharmos para a ribose, um açúcar natural que se desenvolve no nosso corpo a partir da glicose, já só encontramos a versão direita desta molécula. Explicar porque é que a biologia prefere uma das versões é um dos atuais e grandes desafios dos cientistas. E a verdade é que faz toda a diferença, porque já se concluiu em experiências com moléculas quirais testadas para fármacos que, por exemplo, a versão direita de uma molécula pode ser eficaz e a versão esquerda dessa mesma molécula pode ser tóxica.

Alguns investigadores acreditam que a resposta poderá estar na forma como estas moléculas se formam no espaço, antes de serem incorporadas nos asteroides e cometas e, mais tarde, depositadas nos planetas. “Com a descoberta de uma molécula quiral no espaço temos finalmente uma via para estudar onde e como estas moléculas se formam antes de encontrarem o seu caminho até aos meteoritos e cometas, e também para perceber o papel que elas desempenham nas origens da homoquiralidade e da vida”, considera Brett McGuire.


www.publico.pt/ciencia/.../um-aperto-de-maos-no-espaco-sao-moleculas-quirais

REOLOGIA É O NÚMERO SEM DIMENSÃO QUE DIZ QUE NADA NO MUNDO É SÓLIDO

Reologia é um ramo da ciência que estuda a maneira como os materiais se deformam quando sofrem ação de uma tensão. Ela possui um lema: “Tudo flui”.

Agora, cientistas desse ramo inventaram um número adimensional, chamado de número de Deborah, para quantificar esse lema.

Segundo a reologia, campo criado em 1928 com a colaboração de um engenheiro, um químico e um professor de línguas clássicas, tudo no mundo tem propriedades líquidas, inclusive montanhas.

Ela estuda, entre outras coisas, o comportamento de fluidos de diferentes viscosidades, bem como os fluidos não newtonianos – como ketchup e veneno de cobra – que fluem livremente apenas quando colocados sob certas tensões mecânicas.

O objetivo maior da reologia, no entanto, é muito mais ambicioso. Para definir o escopo da ciência, seus criadores foram por um caminho que nem sempre leva aos melhores resultados: a Bíblia.

Em “Juízes”, a profetisa Débora (Deborah) diz “As montanhas fluíram diante do Senhor”. Segundo os cientistas, as montanhas podem fluir porque mesmo material sólido, quando colocado sob estresse, muda de forma e de “fluxo”. O problema é que a montanha só fluiu diante do Senhor porque o Senhor tem o tempo em suas mãos.

Com tempo suficiente, sólidos podem fluir como líquidos – assim obtemos o número de Deborah, originalmente proposto por Marcus Reiner, professor do Instituto de Tecnologia de Israel e atualmente professor visitante no Instituto Politécnico do Brooklyn (EUA).

É um número sem dimensão, definido pelo tempo de “relaxamento” da substância dividido pelo tempo de observação. Quanto maior o número de Deborah, mais sólido é o material, e mais tempo leva para vê-lo fluir. Alguns números de Deborah devem ser bastante elevados, mas o que os cientistas sugerem é que tudo no mundo tem um.

De acordo com Reiner, o número de Deborah está destinado a se tornar fundamental na reologia, colocando sólidos e fluidos sobre um conceito comum.
Quem quiser saber mais pode ler uma parte de uma palestra de Reiner (em inglês) sobre o número de Deborah. [io9, ReologiadoBrasil]

hypescience.com/o-numero-sem-dimensao-que-diz-que-nada-no-mundo-e-solido

ADOLESCENTE ENCONTRA CIDADE MAIA PERDIDA APÓS ESTUDAR MAPA ESTELAR

Imagine que você tenha uma enorme curiosidade e facilidade para compreender astronomia. Com o tempo, você desenvolve um método que liga localização das estrelas no céu com templos da antiga civilização maia no planeta Terra e, um dia, descobre uma cidade perdida no meio de uma densa floresta no México.

 

De acordo com o jornal Telegraph, foi o que aconteceu com William Gadoury, um estudante canadense de 15 anos. O jovem, fascinado pela civilização antiga da América Central, passou horas desenvolvendo diagramas de constelações e mapas de cidades da civilização maia que eram conhecidas. Até que ele percebeu que esses  diagramas e esses mapas estavam de alguma forma conectados.

 

"Eu estava muito surpreso e animado quando percebi que as estrelas mais brilhantes da constelação estavam logo abaixo das maiores cidades maias", declarou o estudante ao jornal.William descobriu, estudando 22 constelações diferentes, que elas correspondiam à localização de 117 cidades maias espalhadas por países como México, Guatemala, Honduras e El Salvador. Ao aplicar essa teoria para a 23ª constelação, ele descobriu que duas das estrelas já tinham cidades ligadas a elas, mas a terceira estrela ainda não tinha um "par". O estudante então fez o que qualquer pessoa faria: uma pesquisa no Google. William usou o Google Maps e projetou onde estaria a cidade -- escondida na mata da Península Yucatã, no México. Veja abaixo:

Imagem retirada do Google maps

Depois da novidade, a Agência Espacial Canadense (AEC) decidiu apontar seu telescópio orbital para descobrir onde exatamente estaria essa cidade, e voltou com imagens: aparentemente, o que temos ali é uma pirâmide maia e dezenas de estruturas menores ao redor dela. Se essas fotografias realmente revelarem as estruturas após uma análise mais profunda, a cidade poderia estar entre os maiores centros populacionais maias já descobertos na História.

William nomeou a cidade K'aak Chi, que significa "Boca de Fogo", e o adolescente afirmou que esperava um dia poder ver essa enorme antiguidade com os próprios olhos, porque "seria o produto de três anos de estudos e o sonho da minha vida". O jovem se interessou pela civilização maia após ler sobre suas previsões de que o mundo terminaria em 2012.

Imagem retirada da Agência Espacial Canadense

Porém, pesquisar sobre a cidade não é nada fácil, uma vez que sua localização é em um dos lugares mais desertos e inacessíveis do México, e uma missão arqueológica seria extremamente cara.

Cientistas afirmaram estar impressionados com a descoberta e com o fato de que a mesma foi feita por alguém tão jovem. Daniel de Lisle, da AEC, declarou que "combinar a posição das estrelas e a localização de uma cidade perdida e usar imagens de satélite em um pequeno território para identificar os restos de estruturas enterrados em densa vegetação foi uma atitude excepcional".

Gizmodo

NET

LUGAR DO PLANETA TERRA NO UNIVERSO ENTRE O "CONSELHO DE GIGANTES"

Astrônomos mapeiam lugar da Terra no universo entre o “Conselho de Gigantes”



Vivemos em uma galáxia conhecida como Via Láctea, um vasto conglomerado de 300 bilhões de estrelas, planetas em torno delas, e nuvens de gás e poeira flutuando no meio. A  Via Láctea e sua companheira em órbita, a galáxia Andrômeda, são os membros dominantes de um pequeno grupo de galáxias conhecido como Grupo de galáxias é tão grande que 'entorta' a luz que ..., que tem cerca de 3 milhões de anos-luz de diâmetro.

Um novo estudo de Marshall McCall da Universidade York (Canadá) mapeou as galáxias brilhantes dentro de 35 milhões de anos-luz da Terra, oferecendo uma visão ampliada do que está além da porta da nossa casa. “Todas as galáxias brilhantes dentro de 20 milhões de anos-luz, como nós, são organizadas em uma ‘Folha Local’ de 34 milhões de anos-luz de diâmetro e apenas 1,5 milhões de anos-luz de espessura”, explica McCall.

A Via Láctea e a Andrômeda são cercadas por doze grandes galáxias dispostas em um anel de cerca de 24 milhões de anos-luz de diâmetro, que ele chama de “Conselho de Gigantes”. Doze das quatorze gigantes na Folha Local, incluindo a Via Láctea e Andrômeda, são “galáxias espirais”, que têm discos achatados nos quais estrelas ainda estão se formando. As duas restantes são “galáxias elípticas”, cujos volumes estelares foram estabelecidos há muito tempo.

As duas galáxias elípticas ficam em lados opostos do Conselho. Ventos liberados das primeiras fases do seu desenvolvimento poderiam ter levado gás para o Grupo Local, ajudando assim a construir os discos da Via Láctea e da Andrômeda.

O estudo deste Conselho trouxe algumas descobertas sobre as condições que levaram à formação da Via Láctea. A mais importante é que um pequeno aumento na densidade de matéria no universo parece ter sido necessário para produzir o Grupo Local. Para chegar a um arranjo tão ordenado quanto a Folha Local e seu Conselho, galáxias próximas devem ter se desenvolvido dentro de uma “base” pré-existente, composta principalmente de matéria escura.

“Pesquisas recentes do universo mais distante revelaram que as galáxias se encontram em folhas e filamentos com grandes regiões de espaço vazio no meio. 

A geometria é como a de uma esponja. O que o novo mapa revela é que a estrutura semelhante à observada em grandes escalas se estende até as menores também”, afirma McCall.

 hypescience

UNIVERSO ESTÁ EXPANDINDO MAIS RÁPIDO DO QUE AS LEIS DA FÍSICA PREVIRAM

GALÁXIA DO CATAVENTO
"mãe sorrindo com o filho no colo"

Trabalhando com um método novo para medir a expansão do universo, que usa lâmpadas padrão em vez do mapa da radiação cósmica de fundo, físicos trabalhando nos Estados Unidos encontraram um valor 8% maior do que o previsto pelas leis da física atuais.

Este resultado, se confirmado por trabalhos independentes, pode forçar uma revisão na compreensão de como a matéria escura e a energia escura têm influenciado a evolução do universo nos últimos 13,8 bilhões de anos, e alguma coisa no modelo padrão de partículas provavelmente vai ter que mudar.

“Acho que há algo no modelo cosmológico padrão que não entendemos”, afirmou o pesquisador Adam Riess, da Universidade Johns Hopkins, um dos codescobridores da energia escura em 1998. Desde a descoberta da energia escura, a evolução do universo tem sido explicada em termos da competição entre o efeito de expansão desta energia, que compõe 68% do universo, e o efeito contrário da matéria escura, que compõe 27% do universo, com a matéria normal respondendo por meros 5% do universo.

Este cabo-de-guerra cósmico foi descoberto com a ajuda das medidas da radiação que foi deixada pelo Big Bang, que agora pode ser observada como a radiação cósmica de fundo de microondas, ou CMB na sigla em inglês. Pelas observações, a aceleração causada pela energia escura teria ficado constante desde o Big Bang.

Imagem da radiação cósmica de fundo. Crédito: NASA

Esta hipótese tem sido apoiada pelas análises mais completas já feitas do CMB, executadas recentemente pelo Observatório Planck, da ESA. As observações do Planck também têm sido usadas para estimar a taxa de expansão em qualquer ponto da história do universo.

Só que, por anos, as predições discordaram das medições diretas da expansão cósmica atual, também conhecida como constante Hubble. Esta discordância tem sido ignorada, pelo motivo simples que as margens de erro na medição da constante Hubble eram grandes o suficiente para permitir isso.

Só que depois que Riess e seus colegas começaram a usar um novo método para medir a expansão do universo, usando o brilho de “lâmpadas padrão” como as cefeidas e certas supernovas, a discrepância apareceu novamente, na forma de uma expansão 8% mais rápida que o previsto pelas medidas do Planck.

Lâmpadas padrão são fontes de luz que têm uma luminosidade conhecida. É como medir a luz de uma lâmpada de 20W a uma certa distância, e comparar com o brilho de uma lâmpada igual a um metro. A partir da diferença de brilho, dá para calcular a distância entre as duas lâmpadas. Geralmente são usadas estrelas cefeidas e supernovas do tipo Ia.

A equipe de Riess analisou 18 destas lâmpadas padrão a partir de dados obtidos pelo Telescópio Espacial Hubble para então chegar ao valor de uma velocidade de expansão diferente, 8% maior a partir do que se obtém ao analisar os dados da radiação cósmica de fundo obtidos pelo Observatório Planck.

Se estas novas medições são precisas, e nossos mapas do CMB também são precisos, então algo fundamental na nossa compreensão do universo está errado. Pode ser que a matéria escura tenha algum efeito desconhecido sobre a expansão, ou talvez a energia escura tenha ficado mais forte com o passar do tempo. Ou talvez a maneira que medimos a expansão não é muito precisa – “lâmpadas padrão” podem não ser tão padrão assim, como parecem indicar alguns estudos.
O trabalho poi postado no site gratuito de pré-impressão arXiv, e está esperando a revisão por pares. 

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