Veja a maior imagem feita da nossa galáxia

 À primeira vista, parece apenas “mais uma” foto da Via Láctea, mas não se engane: é o maior “catálogo” de estrelas já produzido do centro da nossa galáxia. Para criar a gigantesca imagem, astrônomos do Observatório Paranal (Chile) combinaram milhares de imagens infravermelhas. A montagem original tem 9 gigapixels e pode ser vista aqui.

O novo “catálogo” tem dez vezes mais estrelas do que os anteriores e deve ajudar pesquisadores a estudar a aglomeração de estrelas no coração da galáxia: ao analisar a cor e o brilho de cada uma, por exemplo, é possível descobrir que tipo de estrelas elas são – e quantas delas aparecem no “coração” da Via Láctea. 

A equipe do Observatório já encontrou um grande número de estrelas anãs vermelhas, que podem indicar uma boa região para se procurar planetas que estão fora do nosso sistema solar (exoplanetas).

Fonte: http://gizmodo.com/

Artigo falso gerado por computador é aceito para publicação em revista científica de matemática

Nem todas as revistas científicas que encontramos em bancas são confiáveis. Criadores de uma ferramenta online chamada Mathgen, que gera automaticamente trabalhos matemáticos cheios de frases aleatórias, queriam descobrir até que ponto as publicações científicas são verídicas. 

Eles enviaram um artigo falso criado por computador a revista de estudos matemáticos Advances in Pure Mathematics, e voilà: apenas dez dias depois, a obra foi aceita para publicação. 

Os editores da revista pediram apenas alguns pequenos esclarecimentos à autora do artigo, que, por sua vez, não existe. A obra seria de autoria de uma inexistente professora de matemática chamada Marcie Rathke, da também inexistente Universidade do Sul da Dakota do Norte em Hoople.

No entanto, apesar do estudo falso ter sido aprovado, a revista impõe uma taxa de publicação de cerca de US$ 500 (R$ 1.000). E certamente a professora Marcie Rathke não vai ter fundos suficientes para essa despesa… Triste, não é? O texto completo que foi aceito na revista está disponível em PDF aqui (em inglês). 

Fonte: http://hypescience.com/

Por que os planetas são redondos?

Tudo bem, eles não são exatamente redondos, mas por enquanto vamos fazer de conta que são. A causa da “redondeza” dos planetas é a gravidade. 

É assim que funciona: a gravidade atrai tudo de forma uniforme em todas as dimensões espaciais. Quanto mais matéria um planeta em formação atrai, mais forte se torna a atração gravitacional em direção ao centro do mesmo.

O resultado natural desta situação é uma esfera. Qualquer desvio da forma esférica tem que contar com alguma força não gravitacional para suportar a puxada da gravidade para baixo. Todos os pequenos desvios fazem isto, desde montanhas até o teu corpo.

Mas este ainda não é o fim da história. As leis do movimento de Newton afirmam que um corpo em movimento tende a continuar em movimento, e a matéria no equador do planeta pode estar viajando com velocidade suficiente para criar um dilatação, como a da Terra.

Então, os planetas não são perfeitamente redondos. Sua redondeza depende da sua massa, tamanho e velocidade de rotação. Os cientistas podem deduzir a massa de um planeta facilmente se ele tiver um satélite (uma lua) aplicando as leis do movimento de Newton à órbita da lua, leis que estabelecem uma relação simples entre a massa do planeta e a velocidade do satélite.

Fonte: http://www.lifeslittlemysteries.com/

Rara galáxia em anel é fotografada

Galáxias em anel são das mais estranhas e belas galáxias que se conhece. Também são muito raras; apenas um punhado delas é conhecida. E como são raras, a maneira como elas se originam é cercada de mistérios.

A grande maioria das galáxias em anel parece ser resultante de uma colisão de galáxias. O núcleo tem uma forma lenticular, uma forma espiral primitiva. Os anel normalmente é perpendicular ao plano da parte central, ou seja, cruzando os polos, por isto recebe também o nome de anel polar.

Para criar uma estrutura destas, as galáxias que colidiram tem que ter seus planos perpendiculares também, criando o anel através das interações gravitacionais entre elas. Um dos sinais da colisão é a presença de dois buracos negros gigantescos no núcleo, às vezes até mesmo dois núcleos galácticos.

Mas a NGC 660, da foto acima, é diferente. O seu núcleo apresenta a forma lenticular, mas do tipo antigo. Seu anel não está bem perpendicular, mas a 45°, aproximadamente, do plano da parte central. E ela apresenta um núcleo só.

Por conta de tudo isso, ela não parece ser o resultado de uma colisão. Também por isso ela é o foco da criação de uma segunda hipótese para a formação deste tipo de objeto: não uma colisão, mas apenas uma passagem próxima. Uma galáxia rica em gases teria passado por perto da NGC 660 e deixado um anel de gás e poeira.

A maioria das estrelas detectadas no anel de gás, que tem 40.000 anos-luz de diâmetro, são estrelas gigantes azuis e gigantes vermelhas, de vida curta. A mais nova delas tem cerca de 7 milhões de anos. Isto é um indício de que o anel é bastante ativo, de que há muita formação de estrelas nele.

Outro ponto interessante nesta galáxia é que seu núcleo é especialmente brilhante na faixa do rádio, o que indica uma região de formação de estrelas no núcleo da galáxia, provavelmente também provocada pela passagem galáctica.

A interação entre as duas galáxias próximas pode ter provocado ondas de choque, que causaram a formação de estrelas gigantescas, que por sua vez explodiram em pouco tempo também, gerando mais ondas de choque e causando a formação de mais estrelas ainda.

Essa bonita galáxia fica a 40 milhões de anos-luz de distância, na constelação de Peixes. Em resumo, ela é provavelmente o resultado da interação com outra galáxia, que gerou um anel cheio de berços estelares, tudo fruto da influência invisível da gravidade.

A imagem é uma combinação de fotos de longa exposição acumulando 1.620 segundos, feita pelo astrônomo Travis Rector, da Universidade de Alaska Anchorage, usando o telescópio de 8 metros de diâmetro do observatório Gemini Norte, em Mauna Kea no Havaí.

Clique aqui para baixar a foto em resolução total.

Fonte: http://hypescience.com/

Planeta coberto de diamante é duas vezes maior do que a Terra

O exoplaneta “55 Cancri e” gira em torno de uma estrela, assim como a Terra gira ao redor do sol. Mas, ao invés de água, o planeta é coberto por carbono, na forma de diamante e grafite. 

Um diamante nada modesto, por sinal: o raio de 55 Cancri e é o dobro da Terra, e sua massa é oito vezes maior que o nosso planeta. Pelo menos um terço da massa do planeta é feito de diamante. 

Essa foi a primeira vez em que astrônomos identificaram um planeta feito de diamantes que está em torno de uma estrela semelhante ao sol (esse não é o único planeta coberto por diamantes conhecido). 

A rotação do planeta brilhante é fundamentalmente diferente do nosso, entretanto. Ele completa a volta ao redor de sua estrela em 18 dias, em contraste com os 365 dias da Terra.

Esse exoplaneta fica a 40,3 anos-luz de distância da Terra e orbita a estrela 55 Cancri, que é visível a olho nu, na constelação de Câncer. 

Nem se pudéssemos chegar perto desse planeta poderíamos encostar no diamante, pois a temperatura média no local é de 5100 °C. Pesquisadores acreditam que 55 Cancri e não tem nada de água, e parece ser composto de ferro, carboneto de silício e silicatos, além do carbono.

Fonte: http://hypescience.com/

Novas evidências mostram que o nascimento explosivo da lua foi mais estranho que o imaginado

A origem da lua é um problema que têm mantido os cientistas ocupados há bastante tempo. Na década de 1950, haviam três hipóteses sobre o acontecimento: uma que dizia que a Terra girava tão rápido que espirrou um pedaço que virou a lua; uma que dizia que a lua passou perto demais da Terra e foi capturada; e a que dizia que a Terra e a lua se formaram juntas, já uma em órbita com a outra.

No final da década de 1960 e início da década de 1970, com o resultado da análise do solo lunar feito pelas sondas Surveyor e a análise das amostras de solo trazidas pelos astronautas da Apolo, essas teorias foram abandonadas e uma nova teoria foi estabelecida: a do Big Splat, ou grande colisão.

Segundo esta teoria, uma colisão planetária entre a Terra e um planeta hipotético, Teia, 4,6 bilhões de anos atrás, teria dado origem à lua. Há inclusive simulações mostrando como isto explica a inclinação do eixo da Terra e da órbita da lua, por exemplo.

Recentemente, três trabalhos, um publicado na revista Nature e dois outros na Science, provaram que realmente a teoria do Big Splat é a mais provável de todas (o trabalho publicado na Nature) e acrescentaram elementos esquisitos e misteriosos à ela (os dois outros trabalhos).

Segundo a teoria atual, um corpo do tamanho de Marte atingiu a Terra, ejetando uma quantidade enorme de detritos (restos da colisão) em órbita. Esses “pedaços” formaram um anel, que mais tarde se reuniram em um corpo: a lua que conhecemos.

Essa teoria se impôs às outras em parte por causa das evidências químicas. As rochas lunares têm falta de elementos como sódio, potássio, zinco e chumbo. Estes elementos são chamados de “voláteis” porque evaporam e se dissipam mais facilmente da rocha vaporizada. Outros elementos não evaporam tão fácil e a presença de uns e ausência de outros é considerada uma evidência da colisão.

Só que tem alguns problemas: quem examina as rochas lunares espera encontrar uma coisa chamada “fracionamento isotópico”. Isótopos mais leves viram vapor mais rápido que os mais pesados, então as rochas lunares devem ser ricas em isótopos pesados. Mas as análises feitas até agora não retornaram nada.

Pelo menos até agora. Um trabalho publicado na revista Nature relata a descoberta de isótopos pesados de zinco nas amostras de solo trazidas pelas missões Apolo. Esta é considerada a primeira grande evidência de que as rochas foram vaporizadas.

É aqui que as coisas começam a ficar estranhas e misteriosas. É quase certo que a lua se originou de uma colisão entre a Terra e outro corpo, mas o outro corpo era grande ou pequeno? A colisão era de alta velocidade ou baixa velocidade?

Os dois trabalhos publicados na Science respondem estas perguntas, mas com respostas opostas.

O primeiro estudo, conduzido pelo cientista Robin Canup, sustenta que o corpo que atingiu a Terra não era do tamanho de Marte, era maior.

Na simulação de Canup, os dois planetas tinham mais ou menos metade da massa atual da Terra. A colisão teria ocorrido em baixa velocidade, em duas etapas, onde primeiro eles se encontrariam e depois colidiriam novamente, fundindo-se em um só corpo 27 horas depois do primeiro contato.

Nesta teoria, a rocha que evaporou e entrou em órbita da Terra teria se agregado e formado a lua.

O segundo estudo, conduzido pelos cientistas planetários Matija Ćuk e Sarah T. Stewart, ambos da Universidade de Harvard (EUA), apresenta um tipo diferente de impacto.

Nesta hipótese, Teia seria menor que Marte, e o impacto seria de alta velocidade. Mas os dois trabalhos têm algo em comum: os dois dependem de um modelo de Terra em alta rotação, o que era considerado impossível até pouco tempo.

Já sabemos que a Terra está desacelerando à medida que a lua se afasta. É um equilíbrio de momento angular: a lua ganha momento angular que rouba da rotação da terra. O momento angular do sistema permanece constante. Em outras palavras, para cada distância da lua e da Terra, há um valor correto para a velocidade da rotação da terra. 

O dia, que hoje dura 24 horas, durava 5 horas no passado, segundo as teorias atuais. Mas para os dois trabalhos sobre o impacto darem certo, é preciso que a Terra tivesse uma rotação 2 a 2,5 vezes mais rápida do que se acreditava possível um pouco antes do impacto. Ou seja, o momento angular teria que ter variado depois do grande impacto.

Até alguns meses atrás, os cientistas achavam isto impossível. Então os mesmos Ćuk e Stewart apresentaram um trabalho em que apresentavam evidência de um fenômeno chamado “ressonância de eveção” (“evecton resonance”, no original).

Segundo esta hipótese, o momento angular do sistema Terra-lua foi diminuído de 2 a 2,5 vezes logo depois do impacto através de uma interação gravitacional bastante complicada entre a Terra, o sol e a recém-formada lua.

Como já dissemos, os dois trabalhos recentes sobre a origem da lua se baseiam no mesmo fenômeno, a ressonância de eveção, mas possuem três grandes diferenças:

1. Ćuk e Stewart estavam trabalhando com colisões de alta velocidade, diferente de Canup;
2. os primeiros consideram que Teia seria pequeno, em vez de grande;
3. Ćuk e Stewart queriam ver o que aconteceria quando o corpo que colidiu encontrasse uma Terra girando em torno de seu eixo a cada 2 a 2,5 horas.

Os dois modelos não são só diferentes entre si, como também diferem do modelo do Big Splat original. Os dois não podem ser verdadeiros ao mesmo tempo. Agora, só nos resta esperar para ver quem está certo (o que vai demorar, já que ainda não sabemos como determinar isso).

Fonte: http://hypescience.com/

Como surgiu a teoria quântica?

Você certamente já deve ter se perguntado de onde os cientistas tiraram a física quântica, a teoria que afirma que a energia eletromagnética é transmitida em pacotes de energia, ou quantum.

Este vídeo esclarece a história. Tudo começou com um pedido do instituto alemão de padrões, que contratou o físico Max Planck para determinar como tornar as lâmpadas mais eficientes, ou seja, como obter o máximo de luz com o mínimo de energia.

Max Planck começou tentando determinar quanta luz um filamento aquecido fornece. Ele usou a teoria eletromagnética para isto, só que os resultados no laboratório não concordavam com os resultados teóricos.

Ele então fez algo que mais tarde chamou de “ato de desespero”: jogou a teoria eletromagnética pela janela e começou a trabalhar “de trás para frente”, tentando construir uma teoria alternativa a partir dos resultados do laboratório.

Ele chegou à conclusão que a energia eletromagnética vem em pacotes, o “quanta” (plural de “quantum”, em latim), e que as frequências de luz mais altas têm pacotes maiores, e vice-versa.

Veja o resto da história no vídeo abaixo, feito pelo Neil Turok para o canal “Minute Physics” em conjunto com a CBC Massey Lectures e o Instituto de Física Teórica Perimeter. Clique em “ativar legendas” se preferir.

Fonte: http://hypescience.com/

Novo planeta encontrado orbitando estrela vizinha. Devemos visitá-lo?

Alfa Centauri é o sistema estelar mais próximo ao nosso. É um sistema triplo, com as estrelas Alfa Centauri A e Alfa Centauri B girando em torno de um centro comum em um sistema estelar binário.

Essas duas estrelas brilhantes, uma bem parecida com o nosso sol, compartilham uma órbita binária relativamente próxima, e estão no nosso “quintal cósmico”, a cerca de 4,3 anos-luz de distância de nós. 

Essa proximidade e possível semelhança conosco tornou o sistema bastante interessante aos cientistas, que queriam explorar sua capacidade de habitar planetas.

Depois de anos de pesquisa, os astrônomos finalmente avistaram um planeta com a mesma massa da Terra em Alfa Centauri. Embora o planeta orbite muito perto de sua estrela-mãe para hospedar vida, sua descoberta abre a possibilidade de o sistema hospedar mais mundos, talvez mais hospitaleiros.

Segundo Xavier Dumusque, do Observatório de Genebra, na Suíça, encontrar tais mundos será um desafio, no entanto.

Até agora, os “caçadores de planetas” descartaram a presença de gigantes gasosos semelhantes a Júpiter em Alfa Centauri. 

Enquanto isso, encontrar planetas menores com os métodos disponíveis exigiu paciência. Usando o Observatório La Silla, no Chile, Dumusque e colegas passaram quatro anos tentando detectar o planeta em torno de Alfa Centauri B, a menor das duas estrelas. O meticuloso processo incluiu cerca de 450 observações da pequena oscilação gravitacional que o planeta induz em Alfa Centauri B conforme a orbita.

A equipe calcula que o novo planeta tem cerca de 1,13 vezes a massa da Terra, o que significa que é provável que tenha uma composição rochosa, como a nossa. No entanto, um “ano” no planeta equivale a pouco mais de três dias da Terra – ou seja, ele não deve ser tão parecido conosco assim.

“A temperatura da superfície deve ser de centenas – milhares – de graus. Há talvez lava flutuando no planeta”, especulou Dumusque. 

Ainda assim, planetas tendem a não ser solitários, de modo que o sistema deve ter outros mundos, provavelmente rochosos também. Há uma chance de algum ser detectado na zona habitável, a região em torno da estrela mais propensa a abrigar a vida como a conhecemos (nesse caso, um pouco mais longe de Alfa Centauri B).

Essa é uma boa notícia, certo? É só mandarmos uma missão para o sistema estelar mais próximo ao nosso, e ver se tem vida lá, não é mesmo?

Não. Para visitar nossos vizinhos, precisaríamos levar algumas bibliotecas para viagem. Mesmo com a nave espacial mais rápida do mundo atualmente, a sonda Helios-2, o trajeto a Alfa Centauri levaria 19.000 anos, assumindo que viajássemos em alta velocidade o tempo todo, o que é improvável.

Por enquanto, nada indica que teremos tecnologia suficiente para chegar lá mais rápido muito cedo. A mídia tem desafiado o empresário espacial Elon Musk, fundador da SpaceX, a se envolver em um projeto rumo a Alfa Centauri, mas, a não ser que ele ou outros milionários resolvam investir em novas ideias para criar uma nave mais rápida, isso não deve acontecer em breve.

Se alguém aceitar o desafio, poderia recorrer a projetos como o do físico Freeman Dyson, que em 1968 sugeriu que alguém enviasse sua espaçonave idealizada Orion para o sistema de estrelas Alfa Centauri. Ele a imaginou sendo alimentada por ondas de choque de uma série de explosões nucleares. Viajando em pouco mais de 3% da velocidade da luz, ela chegaria no sistema em apenas 133 anos, por um custo igual a apenas 10% do PIB dos EUA.

Mesmo que pudéssemos chegar até, digamos, o novo planeta descoberto em Alfa Centauri B, seria muito difícil que sobrevivêssemos, afinal, ele é quente demais para nós (sem contar a provável lava flutuante).

Supondo que até lá já tenhamos um traje especial contra tamanho calor e já tivéssemos superado qualquer outra dificuldade, quando colocássemos nossos pés no planeta e olhássemos para cima, o céu noturno não seria muito diferente do da Terra, já que ele está tão próximo de nós (veríamos a mesma parte do universo que vemos daqui).

A maior diferença estaria na constelação de Cassiopéia. Quando vista da Terra, ela parece cinco estrelas em forma de W, mas de Alfa Centauri adquiriria uma sexta estrela – o nosso próprio sol.

E se os astronautas, enquanto observassem nosso sol como uma estrela no céu de Alfa Centauri sentissem saudades de casa e tivessem uma antena extremamente sensível, poderiam sintonizar nossa TV – mas só conseguiriam assistir repetecos.

Isso porque as transmissões de rádio e TV viajam a partir da Terra à velocidade da luz. Agora, Alfa Centauri está pegando nossas transmissões de cerca de quatro anos e quatro meses atrás. 

Isso significa que qualquer habitante daquele sistema estelar está agora acompanhando o final da quarta temporada de Lost e, em poucos meses, verão Barack Obama ser eleito presidente dos EUA – pela primeira vez, é claro.

Qual é o nome do novo planeta? Tradicionalmente, exoplanetas herdam o nome de sua estrela-mãe, e o primeiro planeta descoberto do sistema é denominado “b”, o próximo “c” e assim por diante. 

O sistema Alfa Centauri é binário. O novo planeta orbita Alfa Centauri B. Seu nome oficial, portanto, é Alfa Centauri B b.
Chato, não? Não podemos pensar em um nome melhor?

Bem da verdade, ao longo dos anos, já pensamos em vários nomes para os “ficcionais” planetas de Alfa Centauri.

O sistema é famoso e bastante popular em filmes e tramas sci-fi. Embora os planetas “de mentirinha” de Alfa Centauri orbitem mais frequentemente a estrela maior do par, nunca foram nomeados simplesmente por uma letra do alfabeto ocidental.

Em sua série Foundation, Isaac Asimov concedeu o nome “Alfa” para um mundo orbitando Alfa Centauri A. Arthur C. Clarke apelidou seu mundo de “Pasadena” no livro The Songs of Distant Earth (As Canções da Terra Distante). O filme Avatar se passa em Pandora, uma lua que orbita o gigante de gás Polifemo (nome tirado de um ciclope da mitologia grega) em torno de Alfa Centauri A, enquanto os jogadores do game Sid Meier’s Alpha Centauri são desafiados a colonizar um planeta fictício chamado Chiron.

Com 19.000 anos para chegar lá, tenho certeza que teremos tempo de inventar nomes ainda melhores.

Fonte: http://www.newscientist.com/

Estrutura incomum é encontrada ao redor de estrela

Pesquisadores do telescópio ALMA, do Observatório Europeu do Sul (ESO), encontraram essa estrutura de gás peculiar totalmente inesperada em volta da estrela gigante vermelha R Sculptoris. Essa é a primeira vez em que astrônomos encontraram uma estrela envolta por uma estrutura como essa.

Os astrônomos ainda não sabem o que é a estranha espiral em torno do astro, mas acreditam que ela está lá por causa da existência de uma segunda estrela, ainda não detectada, orbitando a gigante vermelha. 

Estrelas gigantes vermelhas são muito antigas e responsáveis pela formação de novas estrelas. Essas estrelas perdem uma grande quantidade de massa no fim da vida pelo vento estelar denso. 

Confira abaixo o vídeo com imagens feitas pelo Observatório Europeu do Sul. 

Fonte: http://hypescience.com/

Vivemos na Matrix? Cientistas encontraram uma forma de descobrir isso

Será o universo uma simulação? A ideia de que fazemos parte de um mundo artificial, criado por algo bem maior que nós, já foi objeto de discussão de filósofos como Platão e Descartes, por exemplo.

Platão criou o mito da caverna. Segundo ele, o nosso próprio mundo seria uma sombra, uma projeção de um mundo perfeito, que poderia ser alcançado pelo pensamento.

Descartes fez a pergunta “e se tudo que a gente vê e sente forem sensações criadas por algum demônio?”. Com isso, ele nos convida a desconfiar dos sentidos, e chega à máxima “Cogito ergo sum” (“Penso, logo existo”), querendo dizer que ele é real por que o pensamento dele é real também.

Algumas características do nosso universo levam as pessoas a se perguntarem o que há de real nesta hipótese de um mundo “simulado”. 

Por exemplo, o princípio antrópico, que diz que o universo é feito de maneira tal que a vida possa existir, é uma das coisas que nos fazem pensar em uma simulação de computador.

Nós mesmos já fizemos simulações do universo – fazemos isto para entender sua história e funcionamento, e tentar adivinhar o seu futuro. 

Pense na Simulação Bolshoi, que replica os 13,75 bilhões de anos do universo, por exemplo. Essa simulação tem um problema: sua escala é muito grande, cada partícula de matéria escura nela tem a massa de 200 milhões de sóis, e só assim para simular um cubo de 1 bilhão de anos-luz de lado durante toda a idade do universo, começando 24 milhões de anos após o início do Big Bang.

A simulação que melhor imita a natureza é a simulação da teoria da cromodinâmica quântica (TCQ). A TCQ explica como funciona a força nuclear forte, como quarks e glúons são ligados para formar prótons e nêutrons, e como estes formam núcleos que interagem entre si. É o que tem de mais fundamental no universo.

Mas as simulações mais perfeitas que conseguimos fazer de TCQ, mesmo usando os mais poderosos computadores disponíveis hoje, são de mundos muito pequenos, de alguns femtômetros (um femtômetro tem 0,000 000 000 000 001 metros), insuficiente para simular uma simples célula.

Se conseguíssemos ampliar a simulação para alguns micrômetros (0,000 001 metros ou um milhão de vezes maior que um femtômetro), poderíamos simular uma célula humana com tudo que tem no seu citoplasma, núcleo e membranas. É só usar um computador capaz de simular um mundo mil septilhões (10²⁷, um milhão maior para cada dimensão do espaço) maior.

Se o nosso universo for realmente uma simulação numérica feita em um computador insanamente poderoso, ainda assim devem haver pistas que revelariam a verdade, limitações inerentes às simulações, ou “falhas na Matrix”.

Se examinássemos o universo com cuidado, encontraríamos estas falhas. É nisto que estão apostando os cientistas liderados por Silas Beane, da Universidade de Bonn na Alemanha. Segundo eles, para simular um universo, ele tem que ser representado com um conjunto de pontos que se movem em um espaço 3D e no tempo. Se o nosso universo for uma simulação, sua grade deve ser perceptível em alguma ordem de grandeza. Se você for examinando coisas cada vez menores, deve chegar a um ponto em que não haverá nada menor, por que já chegamos ao tamanho da grade.

Analisando o que já conhecemos de física, sabemos que processos de alta energia penetram dimensões cada vez menores conforme ficam mais energéticos. Mas dentro de uma simulação, nada pode ser menor que a grade em que ela está rodando, então deve haver um limite máximo para a energia das partículas para que elas não fiquem menores que a grade da simulação.

E existe um limite máximo no espectro de partículas de alta energia, chamado de limite Greisen-Zatsepin-Kuzmin ou limite GZK, o que é um indício da existência da grade. Pelo valor do limite GZK, esta grade teria pontos distantes em 10^-12 femtômetros – um próton tem 1 femtômetro. Isto significa que não há nada para ver a distâncias menores que esta.

Mas se existe uma grade, devem existir outros fenômenos influenciados por ela. Um dos fenômenos apontados seria a tendência dos raios cósmicos de viajar seguindo os eixos desta grade. O resultado seria que veríamos mais raios cósmicos vindo de direções que coincidam com os eixos da grade, ou seja, a distribuição estatística da direção dos raios cósmicos serviria para encontrar a orientação da grade.

Esta é uma medida que podemos fazer com a tecnologia que já possuímos. Mas se as medições feitas com esta tecnologia não encontrarem uma grade, não significa que ela não esteja lá; pode ser que seja tão complexa que não possamos sequer imaginar como ela é. E mesmo que encontremos uma grade, isto também não significa que vivemos em uma simulação, já que ela poderia ser o resultado de alguma lei da natureza que ainda não conhecemos.

Fonte: http://hypescience.com/

Astrônomos amadores descobrem planeta com quatro sóis

Dois astrônomos voluntários confirmaram a existência de um planeta semelhante a Netuno em um sistema planetário que tem quatro sóis, o primeiro sistema quádruplo com planetas já descoberto.

O planeta, que está a 5.000 anos-luz da Terra, orbita um par de estrelas, e o conjunto por sua vez orbita um outro par de estrelas que está a 1.000 UA de distância (UA significa Unidades Astronômicas. 1.000 UA são cerca de 149,5 bilhões de quilômetros).

Os astrônomos amadores Kian Jek, de San Francisco, e Robert Gagliano, de Cottonwood, Arizona (ambos dos EUA), fizeram a descoberta usando os imagens do Telescópio Espacial Kepler, da Nasa, liberadas no programa de ciência cidadã Planet Hunters. 

O Planet Hunters usa o reconhecimento de padrões dos seres humanos para identificar trânsitos planetários, que são as passagens dos planetas na frente das estrelas, fazendo com que elas “pisquem”. Foi o que os dois astrônomos fizeram para identificar o sistema: examinaram fotos e perceberam uma piscada nas estrelas, quando o planeta passava na frente delas.

Assim que a descoberta foi anunciada, astrônomos profissionais usaram os telescópios de Mauna Kea, no Havaí, e confirmaram a presença do sistema quádruplo. O trabalho publicado tem os dois astrônomos amadores como coautores.

Sistemas binários são comuns, mas sistemas binários com planetas são extremamente raros: só conhecemos seis deles. O fato de ser um sistema quádruplo foi uma surpresa completa, já que a probabilidade de um planeta fazer parte de um sistema deste tipo é muito baixa.

O novo planeta foi chamado de PH1 (de Planet Hunters 1) e é o primeiro planeta confirmado a orbitar um sistema binário em um sistema estelar quádruplo hierárquico. A órbita de PH1 em torno das estrelas centrais é menor que a órbita da Terra em torno do sol, e, apesar da enorme gravidade das estrelas centrais, aparentemente é uma órbita estável.

Além disso, ele tem cerca de seis vezes o raio da Terra, ou cerca de metade do diâmetro de Júpiter, e sua massa ainda não foi descoberta, mas provavelmente está entre 20 e 50 vezes a massa da Terra. 

PH1 é muito quente, com temperatura de mais de 400 °C no topo das nuvens. Mesmo que tenha luas, elas devem ser tão quentes quanto o planeta; ou seja, o sistema todo é inóspito para a vida humana.

O sistema binário central tem uma estrela azul muito mais quente e mais brilhante que o sol, e outra mais fraca e vermelha. O outro par de estrelas tem uma estrela parecida com o sol, e outra fraca e vermelha.

As estrelas do par mais distante devem brilhar no céu noturno de PH1 com um pouco mais de força que a lua cheia na Terra, fazendo com que o céu noturno seja um espetáculo incrível.

Fonte: http://hypescience.com/

Mistério sobre desaceleração de sonda espacial é possivelmente solucionado

Duas sondas espaciais norte-americanas lançadas em 1972 e 1973, respectivamente a Pioneer 10 e a Pionner 11 da Nasa, têm intrigado cientistas por décadas. As Pioneers começaram uma estranha desaceleração de cerca de 0,9 nanômetros por segundo quadrado, voltando novamente em direção ao sol.

 

Mas o que estaria causando essa aceleração negativa? Tantas ideias já foram estudadas que pesquisadores levantaram até mesmo a hipótese de estarmos perante uma nova força da natureza que contradiria a Teoria da Relatividade Geral de Einstein.

Em julho deste ano, a solução para o mistério parecia finalmente ter aparecido. Pesquisadores da Jet Propulsion Laboratory (JPL) da Nasa tinham afirmado que a Anomalia Pioneer (como é conhecido o fenômeno), estava sendo ocasionada pelo calor emanado da corrente elétrica que flui através dos instrumentos e do fornecimento de energia termoelétrica das sondas. Embora o calor seja sutil, pesquisadores acreditavam que ele seria capaz de empurrar a nave espacial ligeiramente para trás. 

O pesquisador Sergei Kopeikin, da Universidade de Missouri (EUA) não acredita que a hipótese do calor esteja correta. De acordo com o astrônomo, essa teoria só é capaz de explicar de 15 a 20% do fenômeno. Para ele, o motivo que ocasiona a Anomalia Pioneer tem relação com a expansão do universo. 

Kopeikin desenvolveu um novo conjunto de cálculos para explicar o fenômeno, considerando a expansão do universo e a forma que isso afeta o movimento de fótons que formam a luz e ondas de rádio – pois é a partir disso que é possível medir grandes distâncias no universo. 

Para medir a velocidade das sondas, os cientistas da Nasa que levantaram a hipótese do calor como o motivo da desaceleração transmitiram feixes de ondas de rádio para a nave, e esperaram seu retorno à Terra (efeito chamado de Doppler-tracking). A velocidade das sondas pode assim ser determinada através da medição do tempo que os fótons demoram para voltar para o nosso planeta. 

Mas Kopeikin percebeu que os fótons estavam se movendo a uma velocidade diferente do que é previsto pela teoria de Newton – o que deu a impressão de desaceleração. Em outras palavras, as sondas Pioneer não estão desacelerando, como acreditamos por décadas. Mas como o universo está se expandindo e as naves estão muito longe, temos a falsa sensação da diminuição de velocidade. 

Se Kopeikin estiver certo, sua descoberta e cálculos irão mudar a maneira como os astrônomos medem a velocidade de objetos a distâncias extremas.

As sondas espaciais Pioneer 10 e 11 estão entre as primeiras sondas enviadas pelo programa de exploração espacial da Nasa. Elas tinham, como objetivo primário, explorar o meio interplanetário para além da órbita de Marte, investigar o cinturão de asteroides, explorar Júpiter e mapear Saturno e Júpiter. 

No início dos anos 80, observou-se uma desaceleração nas naves espaciais, em direção ao sol. Esse fato foi inicialmente desprezado, pois cientistas acreditavam que o efeito era devido a algum fluxo de propulsão do combustível deixado nas linhas depois dos controladores terem desligado o propulsor. 

Só em 1998, quando um grupo de cientistas descobriu o que parecia uma desaceleração real que contradizia a Teoria da Relatividade Geral de Einstein, é que a Anomalia Pioneer começou a gerar polêmica e ser estudada mais a fundo. 

Fonte: http://hypescience.com/

Imagem mais profunda já feita do universo mostra que erramos a contagem das galáxias em, ao menos, 75 bilhões

Na astronomia, lidamos com objetos muito mais tênues do que a vista humana consegue captar, às vezes tão tênues que mesmo um olho artificial, como uma câmera fotográfica, tem que ficar aberto durante horas para registrar o objeto: é a chamada fotografia de longa exposição.

O Telescópio Espacial Hubble é capaz de fazer fotografias de longa exposição, mas de um tipo que não poderia ser feito aqui na Terra. 

Para tanto, o telescópio seleciona uma pequena região do céu onde aparentemente não há nada, um trecho completamente escuro. Em seguida, seu sensor aponta para aquela região por 11 dias. O resultado final é incrível, e já gerou imagens belas, como as do Campo Ultra Profundo Hubble (HUDF).

Na imagem abaixo, cada ponto de luz é uma galáxia: são cerca de 10.000 somente naquele pequeno trecho do céu.

Fazendo uma extrapolação para o céu inteiro, que é 10 milhões de vezes maior que o trecho fotografado pelo Hubble, os astrônomos chegaram a um número incrível: o nosso universo deveria ter no mínimo 100 bilhões de galáxias.

Mas este não é o fim da história. Existem galáxias que tem o brilho mais fraco ainda, que 11 dias de observação do Hubble não são suficientes para captar. E existem também galáxias que tem sua luz desviada para o vermelho além da faixa captada pelos filtros vermelhos do Hubble. Quantas galáxias não apareceriam a mais se os astrônomos tivessem um pouco mais de paciência?

Foi o que fizeram. Repetiram o mesmo processo, só que durante um período de 23 dias, espalhados pelo período de uma década, mais do que o dobro do tempo do Campo Ultra Profundo, e em uma região ainda menor.

O resultado é o Campo Extremamente Profundo do Hubble (XDF).

A imagem parece familiar porque uma uma parte do campo ultra profundo foi escolhida para ser fotografada ainda mais profundamente.

E, sem surpresas, ainda mais galáxias apareceram na mesma região do espaço. A imagem abaixo serve de comparação: trata-se da mesma região do espaço, tanto no HUDF (esquerda) quanto no XDF (direita):

Bastante impressionante, não? O XDF tem talvez 75% mais galáxias por trecho de céu que o HUDF! Aplicando este resultado para o céu inteiro, o número de galáxias do universo passam de no mínimo 100 bilhões para no mínimo 175 bilhões de galáxias.

Novamente, a aplicação deste resultado é feita multiplicando o número de galáxias encontradas pelo XDF – 5.500 -, pelo número de vezes que cabe o XDF no céu inteiro – cerca de 32 milhões. Veja a comparação do XDF com o tamanho da lua, em um quadrado que cobre um ângulo de 1°.

Mas este ainda não é o fim da história. Ainda há um novo capítulo a ser escrito. O XDF foi feito para captar mais galáxias que estão a uma distância entre 5 e 9 bilhões de anos-luz, fracas demais para serem captadas pelo HUDF. Mas ele encontrou a maioria das novas galáxias na região além dos 9 bilhões de anos-luz.

Só que esta região, além dos 9 bilhões de anos-luz, é uma região em que as galáxias estão com o redshift (desvio para o vermelho) além da sensibilidade do Hubble. Para captar a imagem de mais galáxias, precisamos de um telescópio tão poderoso quanto o Hubble, mas que trabalhe na região do infravermelho.

O Telescópio Espacial James Webb (JWST) será este telescópio. Quantas galáxias veremos com este telescópio que vai trabalhar apenas na faixa do infravermelho? Alguns estimam que o número mínimo de galáxias passe da casa do trilhão.

Enquanto o JWST não fica pronto, lembramos do Hubble, e de que quanto mais olhamos, mais e mais galáxias encontramos.

Fonte: http://blogs.discovermagazine.com/crux/

Teoria Especial da Relatividade de Einstein é levada para além da velocidade da luz

Há mais de cem anos, o célebre físico Albert Einstein alegou que nada seria capaz de se mover acima da velocidade da luz (cerca de 300 mil km/s no vácuo). “Desde a introdução da Teoria Especial da Relatividade, não tem havido muita especulação sobre a possibilidade de viajar mais rápido do que a luz”, explica o matemático Jim Hill, da Universidade de Adelaide (Austrália).

No ano passado, contudo, resultados de uma experiência realizada no CERN (centro europeu de física de partículas, localizado na Suíça) sugeriu que neutrinos (partículas subatômicas) poderiam ser acelerados, mesmo que apenas um pouco, acima da velocidade da luz. Ao tomar conhecimento dessa possibilidade, Hill e seu colega Barry Cox começaram a indagar sobre como lidar com a questão, tanto do ponto de vista físico como do matemático.

“Nosso foco é uma extensão lógica e natural da Teoria Especial da Relatividade de Einstein, produzir fórmulas sem a necessidade de números imaginários e física complexa”, conta Hill. A dupla desenvolveu fórmulas que estendem a Teoria para situações em que a velocidade relativa de um objeto pode ser infinita.

“Somos matemáticos, não físicos, portanto nós abordamos este problema a partir de uma perspectiva matemática teórica”, explica Cox. Naturalmente, eles não buscam explicar como seria possível ultrapassar a velocidade da luz (mesmo porque, atualmente, não conseguimos sequer alcançá-la com objetos acima da escala atômica), mas ajudam a prever como equações de movimento poderiam operar nessa situação.

Fonte: http://www.sciencedaily.com/

Buraco negro é descoberto na Via Láctea

Um novo buraco negro foi descoberto na Via Láctea. Batizado de Swift J1745-26, ele brilhou na faixa do raio-X duas vezes na manhã de 16 de setembro, e mais uma vez no dia seguinte, e foi o suficiente para ser encontrado.

No dia 18, o brilho do buraco aumentou, chegando ao pico. Foi equivalente ao da famosa Nebulosa do Caranguejo, considerada uma das mais brilhantes fontes de energia, e usada para calibração de observatórios de alta-energia. Ela continua brilhando, e embora seu brilho tenha diminuído do seu auge, ainda está 30 vezes mais brilhante do que quando foi descoberta.

Os disparos de raio-X foram ocasionados por matéria caindo no buraco negro. Pouco antes de atravessar o horizonte de eventos, a matéria estava tão quente que, por instantes, brilhou na faixa do raio-X.

Os astrônomos agora querem medir a massa do objeto, e confirmar se é realmente um buraco negro, já que ainda há a possibilidade de ser uma estrela de nêutrons.

A origem da matéria é uma estrela vizinha – o buraco negro faz parte de um sistema binário. Ela vai se acumulando em um disco em torno do buraco negro para entrar dentro dele de uma só vez, em vez de cair lentamente com o tempo, produzindo um brilho contínuo de raio-X.

Não se sabe ao certo a distância em que se encontra o buraco negro. Estimativas variam de 20.000 a 30.000 anos-luz, e a posição é na constelação Sagitário, a mesma que abriga o buraco negro do centro da nossa galáxia. Na verdade, sua direção é possivelmente poucos graus distante da posição do buraco negro central.

A matéria que está brilhando e a estrela vizinha não são visíveis a partir da Terra porque nuvens de gás e poeira escondem a estrela, impedindo que seja vista daqui na faixa da luz visível, embora seja visível no infravermelho e rádio. Provavelmente, a companheira do buraco negro é uma estrela como o nosso sol.

Fonte: http://www.sciencedaily.com/

Uma belíssima rosa espacial

Há cerca de 40 mil anos, a supernova Simeis 147 (também catalogada como Sh2-240) entrou em colapso e deixou esta bela nuvem de gás, fotografada pela NASA usando filtros especiais, já que, a olho nu, é difícil perceber o brilho da “rosa espacial”.

O remanescente de supernova tem uma idade estimada em cerca de 40.000 anos, ou seja, a luz da enorme explosão estelar chegou pela primeira vez na Terra há 40.000 anos. A catástrofe cósmica também deixou para trás uma estrela de nêutrons ou pulsar, tudo o que resta do núcleo da estrela original.

À direita na imagem dá para ver também a brilhante estrela Elnath (Beta Tauri), que fica em direção à fronteira das constelações de Touro e Auriga.

Fonte: http://apod.nasa.gov/

Fundamentos Científicos das Mudanças Climáticas

Mustafá Ali Kanso

Afinal as drásticas mudanças climáticas recentemente observadas em nosso planeta são realmente causadas pela ação humana? 

Com o objetivo de apresentar, em linguagem acessível, respostas para estas e outras perguntas, o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Mudanças Climáticas (INCT-MC) e a Rede CLIMA publicaram a transcrição da palestra “FUNDAMENTOS CIENTÍFICOS DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS” proferida pelo pesquisador Carlos Nobre (em coautoria com a oceanógrafa Julia Reid e a jornalista Ana Paula Soares Veiga) 

No texto encontramos as seguintes interrogantes:

• Qual a principal razão da elevação da temperatura média da Terra nos últimos 150 anos – natural ou antropogênica (causada pelo homem)?

• Quais são os feedbacks positivos e negativos do gás carbônico?

• As projeções de mudanças climáticas do IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas) foram superestimadas?

• Quais são as consequências das mudanças climáticas e do aquecimento global para a economia e a saúde humana?

• Como devem ser analisados os erros cometidos pelo IPCC em relação às geleiras do Himalaia?

• Qual é o papel das nações em desenvolvimento e desenvolvidas em relação às mudanças climáticas?

• Para onde caminhamos?

Embasada no conhecimento mais atualizado sobre o assunto o documento foi editado em 44 páginas de papel reciclado no formato de um livreto de 15 cm x 21 cm e tem como público alvo estudantes universitários, educadores, responsáveis por políticas públicas, profissionais de comunicação e o público interessado em geral.

A distribuição é gratuita e a versão eletrônica está disponível para download no link:

http://www.inpe.br/noticias/arquivos/pdf/fundamentos_cientificos_mc_web.pdf

Cabe a cada um de nós refletirmos sobre qual é o nosso papel no presente cenário. O primeiro passo, a meu ver, é divulgar esse trabalho para o maior número de pessoas. 

Fonte: http://hypescience.com/

As sete maravilhas do mundo quântico

De líquidos que voam a partículas que simplesmente surgem do nada a maior diversão dos físicos quânticos é mostrar que nós não conhecemos o mundo ao nosso redor – afinal, não há limite para o quão absurdo ele possa ser.

Confira sete efeitos quânticos que irão dar um nó no seu cérebro:

1. Dualidade de ondas e partículas

 

O maior dos mistérios quânticos diz respeito a uma dúvida que o homem tem desde os tempos de Euclides. Afinal, do que a luz é feita? O palpite de Isaac Newton é que a luz é feita de partículas muito pequenas, chamadas de corpúsculos. No entanto, Thomas Young, um físico do século XIX, mostrou que a luz se espalhava após passar por uma fresta, se comportando como se fosse uma onda. Então a luz é uma onda ou uma partícula? Talvez as duas! Um elétron, por exemplo, é uma partícula, mas pode ser refratado ou interferir com si mesmo como se fosse uma onda. Essa é a explicação criada pelo físico quântico pioneiro, Louis de Broglie, em 1924. Mas então como algo pode ser onda e partícula ao mesmo tempo? Talvez porque a luz não é nenhuma das duas coisas. É o que acha o físico Markus Arndt. Para ele os termos “onda” e “partícula” são construções que fazemos na nossa mente a partir de convenções, para facilitar a compreensão do mundo.

2. O efeito Hamlet:

 

Você já ouviu sua mãe dizer que uma panela de água não ferve enquanto você olhar para ela? Talvez você se ache muito esperto para acreditar nela, mas os físicos quânticos acreditam. A verdade é que panelas quânticas se recusam a ferver. Ou, só para te surpreender, elas fervem ainda mais rápido do que o normal. Também há vezes que elas entram em um dilema, como Hamlet: ferver ou não ferver, eis a questão! Parece loucura, mas tudo isso é uma conseqüência lógica da equação Schrodinger que descreve como os objetos quânticos evoluem em termos de probabilidade durante o tempo. Em termos básicos, simplesmente olhar para um objeto quântico interfere na forma com que ele se comporta.

3. Partículas que surgem do nada:

 

Elas podem só dar uma “passadinha” no nosso plano para dar um oi e depois sumirem, mas cientistas acham que elas podem ser o combustível de nanomáquinas. Física quântica e Shakespeare andam juntos no efeito Hamlet, mas aqui é diferente. O rei Lear diz que “nada surge do nada”, mas na física quântica objetos podem surgir do nada sim. Especificamente, se você colocar duas placas de metal uma em frente da outra (sendo que elas não estão carregadas), elas se movem, se atraindo. Elas não se movem muito (apenas algumas mil partes de milímetro), mas o movimento pode ser percebido com aparelhos específicos – isso por causa de partículas que surgem do nada. De acordo com cientistas é porque não existe o que chamamos de vácuo. O espaço que pode parecer vazio não o está.

4. A bomba quântica:

 

Se uma bomba pudesse ser ativada por um fóton, nós não estaríamos em uma situação boa. No momento em que a partícula de luz fosse percebida por nós, ela já teria interferido na bomba, ativando-a. Mas sabe como poderíamos contra-atacar? Com luz! Parece bizarro usar o que pode nos matar para salvarmos, mas usando esse truque quântico temos uma chance de 25% de nos sairmos bem. Pelo menos é isso o que propõem físicos israelenses. Vá entender.

5. Atividade assustadora a distância:

 

Essa propriedade realmente modifica a forma com que entendemos o mundo. Em 1964 um físico suíço calculou uma inequação matemática que mostrava a correlação entre o estado de partículas remotas em experimentos e suas condições: que os cientistas que estão fazendo o experimento conseguirão arrumar as condições para a ocorrência, que as propriedades das partículas medidas são reais e que nenhuma influência no experimento viajaria mais rápido do que a luz. No entanto experiências quânticas violam estes princípios. Em 2008 um físico da Universidade de Geneva mostrou que, se o livre arbítrio dos cientistas e a realidade forem mantidas, a velocidade de uma mudança de estado quântico pode ser 10 mil de vezes mais rápida do que a velocidade da luz.

6. O campo que não está lá:

 

Para entender física quântica você deve saber onde um campo eletromagnético não está para saber onde ele realmente está. Experimente pegar um imã em forma de rosquinha, cobri-lo com um metal para que não exista campo dentro dele, e jogar um elétron lá no meio. Se não há campo o elétron deveria se comportar como se não houvesse um, certo? Errado. A onda que é associada com o movimento do elétron vibra como se houvesse algo ali. Aparentemente, quando calculamos algo em escala quântica, não podemos buscar o efeito de uma partícula considerando as propriedades de onde a partícula se encontra. Também precisamos nos preocupar com as propriedades de onde a partícula não está.

7. Matéria miraculosa:

 

Esqueça aranhas radioativas ou genes mutantes. É a física quântica que te dá superpoderes. O gás hélio, por exemplo. Quando está em temperatura normal você pode usá-lo para encher balões (ou então inalar o negócio e falar com voz de “Tico e Teco”). Mas quando é resfriado, ele fica em estado líquido e é regido por propriedades quânticas. Aí que a verdadeira diversão começa. O hélio “superlíquido” desafia as regras da gravidade, subindo pelas paredes. Ele também pode passar por buracos incrivelmente pequenos. E, o mais bizarro – se você colocar hélio superlíquido dentro de uma bacia e girar a bacia, o hélio não se move. Mas se você mexer no líquido e fizer com que ele gire dentro da bacia, ele irá girar eternamente. 

Fonte: http://www.newscientist.com/