14 bilhões de anos do universo em 78 segundos

Cientistas criaram uma nova simulação que mostra as transformações do nosso universo desde seu nascimento até sua forma atual. São 14 bilhões de anos de evolução, tudo em um vídeo com pouco mais de um minuto, que você confere abaixo.

A simulação foi criada através de um supercomputador de 1.024 núcleos. Desenvolvido por cientistas do Centro de Astrofísica de Harvard-Smithsonian e do Instituto de Estudos Teóricos de Heidelberg, o simulador foi batizado de Arepo. Ele é mais desenvolvido do que modelos anteriores porque tem a capacidade de produzir espirais realistas.

Os cientistas utilizaram um novo método de cálculo que mostra com precisão como foi o passado do universo. Para chegar ao resultado final, foi considerado tudo o que compõe o cosmo, incluindo movimentos de gás, estrelas, matéria escura e energia escura.

O vídeo é curto, mas o trabalho foi complexo: foram meses de processamento de imagem. Um computador comum demoraria séculos para conseguir processar essa simulação. 

Fonte: http://hypescience.com/

Bolha cósmica é uma estonteante nebulosa crescente

A NGC 6888, conhecida como Nebulosa Crescente, é uma nebulosa de emissão que parece ser uma bolha espacial. Mas ao invés de água e sabão, ela foi moldada a partir dos ventos de sua estrela massiva central de brilho intenso.

A estrela central da nebulosa é classificada como Wolf-Rayet (WR 136), que são estrelas raras muito massivas que perdem suas massas rapidamente por meio de ventos solares muito fortes. Astrônomos acreditam que a WR 136 será uma supernova daqui a alguns milhões de anos.

A Nebulosa Crescente tem cerca de 25 anos-luz de diâmetro, e está a aproximadamente 5 mil anos-luz de distância da Terra, na constelação do Cisne. Esta colorida imagem da bolha cósmica foi feita a partir de dados do telescópio Hubble. O retrato da nebulosa mostra emissões de átomos de enxofre, hidrogênio e oxigênio soprados pelos ventos, em tons de vermelho, verde e azul.

Outra bela nebulosa em forma de bolha é a NGC 7635, conhecida, como é previsível, por Nebulosa Bolha. Explosões de supernovas também podem ter este formato. Para a sorte dessas nebulosas, não existem agulhas espaciais para furar as bolhas cósmicas… 

Fonte: http://hypescience.com/

Recorde de teletransporte quântico é batido: 143 km

O teletransporte quântico, não é o transporte de matéria, mas de informação: duas partículas são colocadas em um estado chamado “emaranhamento quântico”, e uma alteração no estado de uma delas vai ser refletido instantaneamente pela outra partícula, num efeito que Einstein chamava de “ação fantasmagórica à distância”.

Atualmente, o teletransporte quântico não envolve nenhuma violação da relatividade, já que nenhuma informação viaja a velocidades superiores da luz. Para “ler” um fóton “emaranhado”, é preciso que uma informação suplementar seja enviada por meios normais (rádio, telefone, internet, carta, telegrama, etc).

Recentemente, um grupo de pesquisadores chineses quebrou o recorde para teleporte quântico: eles transportaram informação através do Lago Qinghai, na China, a uma distância de 97 km. O recorde anterior era de 16 km.

Nem bem isso aconteceu, oito dias mais tarde, um outro estudo empurrou este limite ainda mais longe. Um grupo europeu e canadense alegou ter teleportado informação de uma das ilhas Canárias para outra, em uma distância de 143 km. O trabalho ainda não passou por análise de outros cientistas, mas o grupo que o fez tem uma reputação muito boa.

Os dois grupos enfrentaram vários desafios experimentais – enviar um único fóton por uma distância de 100 km e recolhê-lo do ar não é uma tarefa fácil. Em termos práticos, o grupo receptor e o emissor precisam de telescópios apontando um para o outro com laser para alinhamento, e equipamentos ópticos complexos para modificar e medir o estado quântico dos fótons.

Os novos avanços são significativos para alcançar o que os físicos têm em mente para futuros experimentos. Os dois grupos apontaram que o trabalho deles é um passo na direção do teleporte espacial, no qual a informação quântica será emitida do solo para um satélite em órbita.

Você até pode se perguntar “mas já fazemos isto usando tecnologia do século 20, um troço chamado ‘ondas de rádio’, e que funciona bem, então por que usar um aparato tão esotérico?”. O fato é que no teleporte quântico, a informação não pode ser “roubada” no meio do caminho, enquanto mesmo um canal criptografado ainda é vulnerável. Um canal de comunicação usando o teleporte quântico não poderia ser grampeado de forma alguma.

Fonte: http://hypescience.com/

Primeiros passos para o computador quântico

Cientistas australianos e japoneses se uniram para tentar usar o paradoxo do Gato de Schrödinger numa tentativa de transmitir informação. O time afirma que conseguiu transferir um conjunto de informações quânticas rapidamente preservando sua integridade. A informação em questão, em forma de luz, foi manipulada de maneira que estava em dois estados ao mesmo tempo, foi destruída em um ponto para ser recriada em outro. O avanço significa um novo caminho para a criação de computadores quânticos seguros.

Os pesquisadores estudaram “pacotes” de luz que estavam em um estado de superposição quântica, o que significa que eles existiam em duas fases diferentes simultaneamente. Este fenômeno é descrito pelo experimento de mecânica quântica pensado pelo físico austríaco Erwin Schrodinger, em que um gato estaria simultaneamente morto e vivo, dependendo do estado de uma partícula subatômica.

Os cientistas australianos e japoneses conseguiram transferir informação quântica de um lugar para outro sem movê-la fisicamente. Ela sumiu de um lugar e apareceu, “viva” e sem mudanças, de outro. A novidade é que, em outros experimentos, alguns dados foram perdidos ou o processo aconteceu lentamente. Eles utilizaram técnicas de manipulação quântica, incluindo compressão, subtração de fótons, entrelaçamento e detecção homódina.

De acordo com a professora Elanor Huntington, da University of New South Wales, Austrália, que participou do estudo, os resultados são um passo para a transmissão de informação em alta velocidade e definição. “Se nós conseguirmos fazer isso, então podemos fazer qualquer tipo de comunicação necessária na tecnologia quântica”, disse ela.

Diferente dos computadores normais que usam 1 e 0, os computadores quânticos processam informações pelos chamados qubits, ou bit quântico, que pode representar o 0 e o 1 simultaneamente. Essa sobreposição faz com que o computador consiga realizar multitarefas rapidamente em sua própria máquina ou em rede.

O pesquisador Philippe Grangier do Institut d’Optique, da França, diz que o experiment foi incrível. “Ele mostra que a manipulação controlada de objetos quânticos progrediu e alcançou objetivos que pareciam impossíveis há alguns anos”.

Fonte: http://www.popsci.com/technology/

Sopa de partículas é a coisa mais quente já feita pelo homem

Ao longo dos últimos anos, pesquisadores criaram uma sopa dentro dos dois maiores aceleradores de partículas do mundo, o Grande Colisor de Hádrons (LHC), na Suíça, e o Colisor Relativístico de Íons Pesados (RHIC), nos EUA, que é a substância mais quente já criada na Terra: tem entre 4 e 6 trilhões de graus Celsius, cerca de 100.000 vezes mais quente que o centro do sol.

“Criamos uma matéria em um estado único, composta por quarks e glúons que foram liberados do interior de prótons e nêutrons”, disse Steven Vigdor, físico do RHIC.

Os cientistas acreditam que este estado da matéria é semelhante à forma de matéria existente no universo apenas algumas frações de segundo após o Big Bang, 13,7 bilhões de anos atrás. Portanto, essa “sopa ultraquente” de partículas elementares pode ser a chave para entender como o universo era logo após sua formação.

Os aceleradores de partículas fazem o que seus nomes sugerem: esmagam partículas entre si a velocidades super-rápidas.

Quando duas partículas colidem, elas explodem pura energia, poderosa o suficiente para derreter átomos e quebrar prótons e nêutrons (os blocos de construção dos núcleos atômicos) em seus quarks e glúons – que são as partículas que os constituem.

Prótons e nêutrons contêm três quarks cada, e os glúons são a “cola” que mantém os quarks juntos.

O resultado de sua “destruição”, então, é um plasma que os cientistas chamam de “líquido quase perfeito”, com quase zero de atrito, o “plasma quark-glúon”.

Os cientistas acreditam que, logo após o Big Bang, quarks e glúons se combinaram para formar prótons e nêutrons, que foram agrupados com os elétrons mais tarde para formar átomos. Estes eventualmente construíram as galáxias, estrelas e planetas que conhecemos hoje.

Para entender melhor como isso aconteceu, os cientistas pretendem estudar as propriedades dessa sopa primordial, como a sua viscosidade, que é uma medida de sua fricção interna, ou resistência ao fluxo. Comparado com os líquidos do cotidiano, tais como o mel ou a água, o plasma quark-glúon tem muito pouca viscosidade.

Este plasma é também extremamente denso, com partículas “mais apertadas” do que estrelas de nêutrons, que são praticamente bolas de matéria comprimida que resultam da explosão de uma estrela (supernova).

“Nós temos agora as ferramentas para descobrir exatamente o que essa sopa é e por que tem essas propriedades extraordinárias”, disse Jurgen Schukraft, físico do LHC.

Uma das maneiras que os cientistas podem experimentar sobre este estado da matéria é disparando outras partículas através dele. Existem tipos diferentes de quark que formam prótons e nêutrons. Quando os físicos do LHC injetaram partículas contendo quarks do tipo “charm” no plasma quark-glúon, eles descobriram que o fluxo de plasma era tão forte que arrastava as partículas junto com ele, retardando a sua passagem.

Ter recriado esse estado extremo já foi um passo importante. Nos resta aguardar as próximas descobertas dos físicos, e quem sabe entender mais sobre como surgimos.

Fonte: http://hypescience.com/

Cristal extraterrestre chegou na Terra há 15 mil anos

Os quasicristais foram notícia em 1982, quando foram sintetizados pela primeira vez, o que deu ao químico israelense Dan Shechtman o prêmio Nobel de Química de 2011 pelo feito. A segunda vez que os quasicristais foram notícia foi em 2008, quando o mineralogista italiano Luca Bindi, do Museu de História Natural em Florença (Itália), percebeu um minúsculo grão de quasicristal em uma amostra de rocha na coleção do museu.

Esta foi uma descoberta inacreditável, fantástica, por que não se acreditava que quasicristais pudessem acontecer na natureza.

Foi quando uma análise do quasicristal sugeriu que ele fazia parte, muito provavelmente, de um meteorito.

Para estudar o quasicristal, o pesquisador Paul Steinhardt, da Universidade de Princeton (EUA), e sua equipe tiveram acesso aos diários secretos do pesquisador Luca Bindi, autor da descoberta já falecido, e descobriram que a rocha na qual foi encontrada o material raro havia sido escavada em 1979, na região de Koryak, na Rússia.

O próximo passo foi fazer uma expedição para a Rússia em busca de mais amostras. Depois de peneirar meia tonelada de sedimentos, mais nove fragmentos foram encontrados, confirmando a hipótese de que se tratava de um meteorito. A análise do local em que foi encontrado o meteorito aponta que ele caiu na última era glacial, 15.000 anos atrás.

Então, o quasicristal é mesmo extraterrestre e chegou aqui a partir de um meteorito. Mas essa pergunta respondida levou a muitas outras. A primeira delas é como um quasicristal, tão difícil de se produzir em laboratório, se formou em um asteroide. Ele teria se formado na queda? Conhecer as condições de formação do quasicristal no espaço pode criar uma nova indústria de um material que pode ser muito útil. Além disso, pode fornecer algumas pistas sobre como era o ambiente no sistema solar 4,5 bilhões de anos atrás.

Fonte: http://hypescience.com/

Vídeo: o maior mapa 3D do universo contém um milhão de galáxias

Cientistas criaram o maior mapa 3D do universo até agora, contendo diversas galáxias e buracos negros gigantes, o que pode nos ajudar a solucionar alguns dos mistérios do espaço.

Segundo David Schlegel, do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, na Califórnia (EUA), esse tipo de “atlas” do universo deve ajudar os cientistas a chegar ao fundo de questões intrigantes, como as invisíveis e indetectáveis matéria e energia escuras que parecem dominar todo o universo. Outro problema que pode ser melhor compreendido é a atual aceleração da expansão do universo.

Os dados que compõe o mapa vêm do Sloan Digital Sky Survey III (SDSS-III), criado para uso por astrônomos ao redor do mundo em seus próprios estudos, incluindo medidas do SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), que calcula as distâncias de galáxias que se encontram até 6 bilhões de anos-luz de nós, e buracos negros até 12 bilhões de anos-luz da Terra.

Lançado na quarta-feira, 8 de agosto, o mapa revela a localização de mais de um milhão de galáxias (200 milhões de fotos) ao longo de um volume total de 70 bilhões de anos-luz cúbicos. Um ano-luz é a distância que a luz viaja em um ano, ou cerca de 10 trilhões de quilômetros.

“Nosso objetivo é criar um catálogo que será usado por muito tempo”, disse Michael Blanton, da Universidade de Nova York (EUA).

Os cientistas acreditam que o mapa pode ajudar no estudo de mistérios astronômicos, como os fenômenos da matéria escura, da energia escura e da expansão do universo.

“Queremos mapear o maior volume do universo, e usar esse mapa para entender como a expansão do universo está se acelerando”, disse Daniel Eisenstein, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (EUA), o diretor do SDSS-III.

Pesquisadores acreditam que a prevalência de energia escura no universo é a força que causa a aceleração da expansão do espaço a um volume cada vez maior.

A todo o momento aparecem estudos dizendo que estão mais próximos de solucionar esses problemas espaciais. Mas a solução, que é bom, está demorando um pouco. Quem sabe agora não seja finalmente a hora. No mínimo, o novo mapa é muito bonito e serve para nos mostrar o que realmente somos no universo: menos que poeira galáctica.

Fonte: http://www.livescience.com/

Vídeo: erupção solar incrível e belíssima

A NASA capturou no fim de semana passado, em 4 de agosto, um filamento solar superquente que entrou em erupção, formando um arco no espaço, conectando duas enormes manchas solares.

A foto e o vídeo foram feitos pelo Observatório Dinâmico Solar (ODS) da NASA, sonda que estuda a nossa estrela desde fevereiro de 2010.

O ODS, projeto de 850 milhões dólares (R$ 1,7 bi), é a primeira nave de uma frota de esforços da NASA para estudar o nosso sol. A missão de cinco anos da sonda é a principal de um programa científico chamado “Living with a Star” (“Vivendo com uma estrela”), que visa à melhor compreensão dos aspectos do sistema sol-Terra que afetam a nossa vida e sociedade (o astro pode até estrelar o fim do mundo, já que como toda estrela, pode morrer e “nos deixar na mão”).

E se você acha que o sol só serve para queimar nossa pele, saiba que ele interfere na Terra muito mais do que isso. Além de possibilitar a existência da vida como a conhecemos, muitas outras ações solares têm consequências para nós, como as erupções recentes.

O filamento de erupção aparece rosa e roxo através dos filtros ultravioletas do ODS, destacando-se contra uma superfície solar de manchas verdes, amarelas e roxas escuras.

O filamento surgiu entre as manchas solares AR 1538 e AR 1540. Manchas solares são manchas temporárias sobre o sol, que parecem escuras porque são mais frias que o resto da superfície solar.

As labaredas solares e explosões maciças de plasma chamadas de ejeções de massa coronal (CMEs, na sigla em inglês) muitas vezes irrompem de manchas solares, às vezes maiores que o diâmetro da Terra.

As CMEs ocorrem quando alguma perturbação magnética muito forte causa um feixe de explosões da superfície do sol, e o material liberado – plasma, primariamente elétrons e prótons, com pequenas quantidades de materiais mais pesados tais como hélio, oxigênio e ferro – vai além da coroa solar (que seria algo como a atmosfera de nosso astro), atingindo o que orbita em volta. A explosão de 4 de agosto impulsionou uma enorme CME para o espaço.

CMEs que atingem diretamente a Terra podem causar estragos, interrompendo temporariamente comunicação GPS, navegação por satélite e redes de energia.

A tempestade solar de sábado não causou nenhum problema grave. Apesar de não ter se dirigido diretamente para a Terra, poderia “desferir um golpe” ao nosso campo magnético. Mas esse golpe se traduziria em mais formas belas, como auroras entre 7 e 8 de agosto.

Apesar disso, devemos ficar alertas: o sol está atualmente em uma fase ativa do seu ciclo solar de 11 anos, e deve continuar a disparar grandes tempestades por um tempo. O atual ciclo, conhecido como ciclo solar 24, deve atingir seu pico em 2013.

Mas se você está com medo de alguma coisa, já adiantamos que não precisa: ninguém corre risco de vida. Você não corre nem risco de se queimar, já que a interferência causada pelo sol no nosso planeta é de natureza eletromagnética e não aumenta a temperatura ou emissão de raios ultravioleta.

Confira o vídeo aqui: http://www.space.com/16963-magical-looking-eruption-connects-sunspots-video.html

Fonte: http://www.livescience.com/

Há muita matéria escura ao redor do sol segundo modelo computacional

Ela não pode ser vista nem tocada. Como praticamente não interage com a matéria que conhecemos, não pode ser medida (por enquanto) e supostamente representa grande parte da massa do universo: é a chamada “matéria escura”, um dos grandes mistérios da física.

No começo deste ano, para investigar a existência de matéria escura em nossa galáxia, um grupo de pesquisadores mapeou uma área de 13 mil anos-luz ao redor do sol, prevendo que encontrariam massa que não fosse proveniente de “matéria comum”. “A quantidade de massa que encontramos é condizente com o que vimos – estrelas, poeira e gás – na região em torno do sol”, diz o pesquisador Christian Moni Bidin, do Departamento de Astronomia da Universidade de Concepción (Chile). “Mas isso não dá espaço para o material extra – matéria escura – que estávamos esperando. Nossos cálculos mostraram que deveria estar lá, mas não estava”, explica.

O que houve? Recentemente, outra equipe de cientistas questionou os cálculos e a simulação computacional deste estudo, dizendo que estavam “enviesados”. Assim, propuseram outra técnica e conseguiram um resultado diferente. “Temos 99% de certeza de que há matéria escura em torno do sol”, afirma Silvia Garbari, do Instituto de Física Teórica da Universidade de Zurique (Suíça). Além disso, de acordo com esse novo modelo, há apenas 10% de chances de que a quantidade de matéria escura “encontrada” seja uma falha estatística.

“Essa pode ser a primeira evidência de um ‘disco’ de matéria escura em nossa galáxia, como previsto recentemente por simulações teóricas e numéricas de formação de galáxias”, explica Garbari. Se a nova simulação estiver correta, terá sido um passo importante no estudo da misteriosa matéria escura.

Fonte: http://www.science20.com/

Nova espécie de humanos “cara chata” pode ter sido descoberta

Acredita-se que a linhagem do ser humano “Homo” surgiu há 2,5 milhões de anos, coincidindo com as evidências mais antigas de ferramentas, feitas de pedra. E até a metade do século passado, acreditava-se que o ancestral humano mais antigo era o Homo erectus.

50 anos atrás, na Garganta de Olduvai, foi descoberto outro hominídeo mais primitivo, o Homo habilis, com o crânio menor e esqueleto mais simiesco.

Mais tarde, em 1972, foi descoberto no Quênia um outro crânio, que recebeu o nome de KNM-ER 1470, e agitou o meio paleontológico desde então: alguns entendiam que as características dele, como a face mais achatada e o cérebro maior que o do H. habilis, indicavam tratar-se de uma nova espécie, que recebeu o nome provisório Homo rudolfensis.

O problema era que a comparação era difícil de ser feita, já que só havia um pedaço do crânio e nenhuma mandíbula do H. rudolfensis. A diferença entre ele e o H. habilis poderia ser um caracter sexual secundário, por exemplo, ou uma variação geográfica.

Mas isto mudou com a descoberta de alguns fragmentos em 2007 e 2009, não mais de 10 quilômetros distante de onde o KNM-ER 1470 foi encontrado. Os novos fósseis tem entre 1,78 e 1,95 milhões de anos, e receberam o nome de KNM-ER 60000 e KNM-ER 62000.

A foto que ilustra este artigo é uma reconstrução do crânio do H. rudolfensis, usando a face encontrada em 1972, a mandíbula KNM-ER 60000, e um crânio obtido por tomografia.

A análise das descobertas, publicada este mês, aponta que a mandíbula tem uma forma em U, e diferente da mandíbula em V do H. habilis, o que indica que a dieta do novo hominídeo era diferente: ele provavelmente era mais vegetariano. Por esta análise, o H. rudolfensis realmente se trata de um novo hominídeo.

O trabalho, publicado por Meave Leakey, do Insituto Turkana Basin, do Quênia, Fred Spoor, do Instituto Max Planck de Antropologia Evolutiva, da Alemanha, e equipe de colaboradores, sugere que dois milhões de anos atrás, no lago cercado de vegetação luxuriante que existia ali no norte do Quênia, não só duas, mas três espécies de hominídeos compartilhavam o mesmo ambiente.

O que aconteceu então com o H. habilis e o hominídeo descrito recentemente, que talvez venha a se chamar H. rudolfensis? Um beco sem saída evolutivo? Será que o H. erectusdescende de alguma destas linhagens, ou de um outro Homo, ainda não descoberto?

Fonte: http://hypescience.com/