A mais detalhada imagem da nebulosa de Órion

Parece uma pintura impressionista. Mas ao invés de tinta, são estrelas, poeira estelar e gases que formam a belíssima nebulosa de Órion. Também conhecida como M42, essa nebulosa é um dos objetos astronômicos mais fotografados e estudados pelos cientistas. 

Órion está próxima de nós, falando em termos espaciais, é claro. Ela está localizada a apenas 1,5 mil anos-luz de distância da Terra, e é uma das nebulosas mais brilhantes conhecidas. Por isso, é possível observá-la no céu noturno a olho nu: basta observar na direção da constelação de Órion, que tem o formato de um trapézio. 

Essa imagem é a maior e mais detalhada já feita de Órion, construída a partir de dados do Telescópio Espacial Hubble. Em resolução total, a foto contém um bilhão de pixels e nos mostra cerca de 3 mil estrelas. 

A partir de imagens da M42, cientistas podem estudar informações importantes sobre a formação de estrelas e planetas. Além disso, como existe uma enorme concentração de poeira estelar e gases na região, acredita-se que possa existir água devido à junção de hidrogênio e oxigênio.

Confira o vídeo feito pela NASA em 2006 com diversas imagens de Órion capturadas pelo Hubble:

  

Fonte: http://hypescience.com/

Leitura eletrônica dos estados quânticos promete avanços na Spintrônica

Mustafá Ali Kanso

 

O artigo “Electronic read-out of a single nuclear spin using a molecular spin-transistor” dos pesquisadores Romain Vincent, Svetlana Klyatskaya, Mario Ruben, Wolfgang Wernsdorfer e Franck Balestro publicado recentemente pela revista Nature promete acelerar a aplicabilidade da computação quântica e da spintrônica na resolução de problemas complexos da ciência e tecnologia.

Um dos grandes desafios para transformar o computador quântico nesse instrumento tão esperado é o de isolar os bits quânticos (qubits) da interferência externa principalmente nos momentos de leitura e escrita das informações .

“Normalmente, todo contato com o mundo externo altera a informação em um sistema mecânico-quântico de uma forma completamente descontrolada,” explica o professor Mario Ruben, do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe. “Por isso precisamos manter o estado quântico estável e protegido. Por outro lado, a informação precisa ser lida de forma controlada para que ela possa ser utilizada.”

O problema foi solucionado pelo uso de moléculas magnéticas complexas, dotadas de um átomo metálico central (térbio) cujo forte momento magnético – ou spin – funciona como unidade de memória do qubit. 

 

O átomo é completamente cercado por moléculas orgânicas que atuam como uma espécie de câmera protetora, que segundo Mario Ruben, o protege seletivamente das interferências externas.

“Quando sintetizamos essa câmara protetora, nós definimos exatamente o quanto o átomo pode ver do mundo exterior,” explica Ruben.

Cada qubit é constituído, portanto, por um átomo de térbio, protegido por uma couraça de cerca de 100 átomos de carbono, nitrogênio, oxigênio e hidrogênio (moléculas orgânicas) , sendo que o conjunto fica alojado entre dois eletrodos de ouro cujo design, aliado às propriedades seletivas destas moléculas orgânicas, promove um efeito similar ao efeito transistor.

Desta forma, quando a molécula fica exposta a um campo magnético variável a alteração do spin do átomo de térbio é assinalada pela flutuação na amplitude da corrente elétrica que flui pelo sistema através dos eletrodos de ouro, possibilitando, assim, a gravação magnética do qubit e sua posterior leitura elétrica.

“Medindo o fluxo da corrente, descobrimos que o spin nuclear do átomo de térbio permanece estável por um tempo máximo de 20 segundos,” disse Ruben. Um tempo muito longo quando comparado aos bilionésimos de segundos que constituem as respostas padrões dos processos quânticos.

Sem dúvida um passo gigantesco em relação aos recentes avanços no controle dos qubits de estado sólido, prometendo avanços não apenas na área da computação quântica ou em estudos da Física fundamental, mas também, uma aceleração na aplicabilidade da spintrônica, que poderá oferecer soluções práticas num tempo muito menor do que o estimado até agora. 

Fonte: http://hypescience.com/

Encontro explosivo: estrelas gigantes vermelhas podem gerar supernovas

As explosões de supernovas são tão grandes que podem ofuscar o brilho de todas as estrelas de uma galáxia. Elas acontecem quando uma estrela anã branca aumenta sua massa em gigantescas proporções depois de absorver o material de uma estrela próxima. Essa explosão que envia luz para todo o universo cria uma supernova do tipo 1a. Essa troca de materiais entre estrelas já é um evento cosmológico bem conhecido. Mas cientistas ainda têm dúvidas sobre os tipos de estrela que cedem material à anã branca. 

Acreditava-se que fusões entre duas anões brancas geravam essas explosões. Mas um novo estudo de astrônomos da fundação Las Cumbres Observatory Global Telescope Network (EUA) indica que as estrelas do tipo gigante vermelha, que estão numa fase avançada da evolução estelar, também podem se fundir com anãs brancas e gerar supernovas.

No vídeo abaixo, você confere uma simulação de como seria esse encontro explosivo. Uma estrela gigante vermelha doa massa para sua companheira anã branca, até que a última é destruída em uma supernova do tipo 1a. 

A nova descoberta ocorreu em janeiro do ano passado, quando astrônomos avistaram uma supernova de aparência incomum a aproximadamente 675 milhões de anos-luz de distância, na constelação de Lynx (Lyn). A partir do comportamento do gás na área da explosão, cientistas foram capazes de deduzir que a supernova tinha sido originalmente uma anã branca em órbita em uma estrela gigante vermelha.

As supernovas são importantes para os estudos astronômicos porque o brilho intenso faz com que sirvam como velas-padrão para estudos de expansão do universo, energia escura e para medir distâncias entre astros. Descobrir como cada supernova se comporta e classificá-las com mais precisão permitirá que astrônomos melhorem a forma como estudam o universo. 

Veja mais no vídeo a seguir.

http://www.space.com/17256-how-to-make-a-supernova-feed-a-dwarf-video.html

Fonte: http://hypescience.com/

O maior ponto de exclamação do universo

O espaço sideral também faz lá suas metáforas. Um evento cósmico de grande porte, tal como uma colisão entre duas galáxias, merecia mesmo ser marcado no céu de maneira notável. E foi isso que a NASA fotografou na última semana: um gigantesco ponto de exclamação.

A imagem, capturada pelas lentes de um telescópio, é de um evento que aconteceu a cerca de 450 milhões de anos-luz da Terra. Na peculiar classificação da astronomia, você pode chamar as galáxias colididas por três nomes: UCG 9618, VV 340 ou Arp 302 (entenda melhor a respeito das nomenclaturas). 

Seja qual for a denominação, o que acontece é uma aproximação entre duas massivas galáxias de conteúdo gasoso, em sua maioria. A tendência, conforme explicam os cientistas, é que ambas as galáxias se fundam com o passar dos milhões de anos.

E se você está lamentando o destino de tais galáxias, a nossa própria muito provavelmente seguirá o mesmo caminho, e se fundirá com outras. Neste exato momento, a Via Láctea está em rota de colisão com a galáxia Andrômeda, que tem o dobro do seu tamanho.

Uma se aproxima da outra a uma velocidade de 480.000 km/h – o que é uma lentidão modorrenta em termos estelares. Mas isso não muda o fato de que a fusão acontecerá um dia, e os astrônomos estimam que seja em cerca de 3 bilhões de anos. É uma pena que nenhum de nós vai ver a foto desse evento.

Fonte: http://hypescience.com/

Nêutrons podem ter a habilidade de “escapar” para um mundo paralelo, dizem cientistas

A teoria de que vamos tratar nesse artigo é bem legal: primeiro porque é ousada, depois (e diretamente relacionado) porque sugere a existência de um mundo paralelo, invisível para nós, onde os nêutrons podem se esconder de vez em quando.

Tudo começou com um problema para o qual a física atual não tinha resposta: o “desaparecimento” de nêutrons em experimentos científicos. 

Algumas experiências recentes, feitas em temperaturas ultrafrias, exibiram um fenômeno conhecido como “perda de nêutrons”, em que, de alguma forma inexplicável, os cientistas “perdiam” de vista essas partículas subatômicas por períodos curtos de tempo (de alguns segundos a dez minutos). 

Até agora, ninguém tinha uma explicação convincente para o bizarro acontecimento.

Entram em cena os físicos teóricos Zurab Berezhiani e Fabrizio Nesti, da Universidade de L’Aquila, na Itália.

Analisando os dados experimentais obtidos por outros grupos de pesquisa, eles perceberam que a taxa de perda de certos nêutrons livres muito lentos parecia depender da direção e da intensidade do campo magnético aplicado nas partículas.

No entanto, tal anomalia (o campo magnético poder afetar como os nêutrons desaparecem) também ainda não tinha explicação. 

Foi quando os pesquisadores sugeriram a existência de um mundo paralelo hipotético, constituído de “partículas espelho”. 

Sendo assim, cada nêutron teria um “gêmeo”, que vive nesse mundo paralelo, e a capacidade de “transitar” para esse seu espelho invisível, e voltar ao nosso mundo; ou seja, cada nêutron pode oscilar de um mundo para o outro. A probabilidade de tal transição é sensível à presença de campos magnéticos, e, graças a isso, deve poder ser detectada experimentalmente. 

A interpretação dos cientistas é sujeita à condição de que a Terra possui um campo magnético “espelho” da ordem de 0,1 Gauss. 

Se isso for verdade, esse campo pode ser induzido por partículas “espelho” que flutuam na nossa galáxia – o que eles acreditam ser a matéria escura. Hipoteticamente, a Terra poderia capturar essa “matéria espelho” via interações fracas entre as partículas comuns e as do mundo paralelo.

Basicamente, se Terra estiver rodeada por um campo magnético “espelho”, com uma densidade de fluxo de cerca de 0,1 Gauss, então isso facilita as oscilações dos nêutrons entre os dois mundos, como os físicos pensam ter observado com o “desaparecimento” das partículas. 

Eles acreditam que a Terra construiu esse campo magnético espelho para capturar partículas dispersas flutuando através das galáxias – e essas partículas podem muito bem ser um dos componentes da ainda misteriosa matéria escura.

Ninguém ainda detectou a matéria escura, elemento previsto teoricamente na ciência. Quão legal seria se essa matéria fosse na verdade parte de um mundo paralelo, invisível a nós, e por isso tem sido tão difícil provar a sua existência? 

Se essa teoria for um dia devida e cientificamente provada, poderemos dizer, oficialmente, que os mundos real e da ficção científica não são tão distantes assim.

Fonte: http://gazetaderondonia.com.br/

Astrônomos encontram buraco negro que gira quase na velocidade da luz

Ilustração da Nasa mostra um buraco negro supermassivo no centro da galáxia em espiral NGC 1365. Estudo publicado na quinta na Nature calcula que a velocidade de rotação do buraco é perto da velocidade da luz. Este buraco negro tem 2 milhões de vezes a massa do nosso Sol. Os cientistas acreditam que a evolução de uma galáxia está intrinsecamente relacionada com a evolução de seu buraco negro. E a velocidade com que ele gira está ligada a sua formação: para crescer continuamente e acabar girando rapidamente, ele deve ser "alimentado" por um fluxo uniforme de matéria em espiral ou é o resultado de dois pequenos buracos negros que se fundiram; já buracos negros mais lentos provavelmente recebem matéria desordenadamente em todas as direções AP/NASA

Astrônomos da Nasa e da ESA, agências espaciais norte-americana e europeia respectivamente, conseguiram medir a velocidade de rotação de um buraco negro supermassivo no centro da galáxia em espiral NGC 1365. O estudo publicado na quinta na Nature afirma que a velocidade de rotação do buraco é perto da velocidade da luz. O buraco negro tem 2 milhões de vezes a massa do nosso Sol. 

Os cientistas acreditam que a evolução de uma galáxia está intrinsecamente relacionada com a evolução de seu buraco negro. E a velocidade com que ele gira está ligada a sua formação: para crescer continuamente e acabar girando rapidamente, ele deve ser "alimentado" por um fluxo uniforme de matéria em espiral ou é o resultado de dois pequenos buracos negros que se fundiram; já buracos negros mais lentos provavelmente recebem matéria desordenadamente em todas as direções.

Para conseguir calcular a taxa de rotação, os pesquisadores usaram dois observatórios em raios-x para captar átomos de ferro, que possuem uma forte assinatura neste espectro. A solução foi fazer as análises em raio-x de baixa energia e em alta energia e depois combinar as informações.

Até então era difícil fazer tal medição porque acreditava-se que os raios-x ficavam distorcidos pela poeira que fica perto do disco. Mas os novos dados demonstraram que os raios-x não eram distorcidos pelas nuvens, mas sim pela enorme gravidade do buraco negro. Os buracos supermassivos são rodeados por discos, formados pela gravidade que puxa a matéria ao redor. A teoria de Einstein prevê que quanto mais rápido um buraco negro gira, mais perto do disco ele estaria. Quanto mais próximo o disco, mais a gravidade do buraco negro irá deformar os raios-x. Assim, só uma velocidade de rotação que chega perto da velocidade da luz, a barreira da teoria de Einstein, seria capaz de produzir tal distorção nos raios.

Fonte: http://noticias.uol.com.br/ciencia/temas/astronomia/

Telescópio Hubble revela imagens de estrela nascente que pisca Comente

Imagens dos telescópios da Nasa Spitzer e Hubble foram unidas para desvendar uma misteriosa estrela jovem que pisca. À esquerda, uma imagem colorida artificialmente com luz infra-vermelha do Spitzer,mostra a região de formação de estrelas a 950 anos-luz da Terra. O objeto se comporta como uma protoestrela, que emite rajadas de luz a cada 25,34 dias. À direita, imagem do Hubble mostra em detalhes as estruturas ao redor da protoestrela, com duas crateras, uma acima e outra abaixo, formando discos de poeira Nasa/ESA/J. Muzerolle (STScI)/E. Furlan (NOAO e Caltech)/K. Flaherty (Universidade do Arizona/Observatório Steward)/ Z. Balog (Max Planck Instituto de Astronomia)/R. Gutermuth (Universidade de Massachusetts, Amherst)

O telescópio espacial Hubble revelou nesta quinta-feira uma sequência de fotografias de uma "protoestrela", que pisca a cada 25 dias, um estranho fenômeno visto apenas outras três vezes.

De acordo com a Nasa (agência espacial americana), esta "protoestrela", emite explosões de luz periodicamente, exatamente a cada 25,34 dias, que se propagam através da poeira e do gás que a rodeiam.

O objeto, denominado LRLL 54361, provoca um efeito de luz estroboscópica devido às interações entre duas estrelas recém-nascidas, que estão gravitacionalmente unidas entre si, e uma ilusão ótica conhecida como "eco de luz".

"A 'protoestrela' mostra variações de luz tão brilhantes em um período de tempo tão preciso, que é difícil de explicar", disse James Muzerolle, do Instituto de Ciência de Telescópios Espaciais de Baltimore em nota de imprensa.

Apesar das erupções de gás que saem da 'protoestrela', estas palpitações são realmente brilhos de luz que se propagam através da poeira e do gás, e são refletidas em direção ao observador.

"Não há verdadeiro movimento físico dentro da nuvem durante este tempo", afirma a nota do Hubble.

O raro fenômeno ocorre exclusivamente em sistemas de estrelas duplas e provavelmente é parte de uma fase temporária do início da vida de uma estrela.

O telescópio espacial Hubble, projeto internacional do qual participam a Nasa e a Agência Espacial Europeia (ESA), viaja em órbita a 610 quilômetros da Terra e proporciona uma inovadora e mais precisa visão das estrelas.

Fonte: http://noticias.uol.com.br/ciencia/temas/astronomia/

Estranha estrela giratória desafia astrônomos

Um novo pulsar, ou estrela pulsante, que está a 3.000 anos-luz de distância e recebeu o nome oficial de PSR B0943+10, fez a alegria dos astrofísicos por um motivo simples: as teorias atuais não explicam seu comportamento.

À primeira vista, parece um pulsar comum. Com 5 milhões de anos, ele dá uma volta sobre seu eixo a cada 1,1 segundos, o que é considerado uma velocidade baixa para uma estrela do seu tipo.

O problema são as alterações nos pulsos de rádio que a estrela emite, que se alteram muito rapidamente, chegando a uma vez por segundo. Além disso, o pulsar também lança um sinal de raio-X fraco conforme partículas carregadas irradiam além das linhas magnéticas e bombardeiam os polos magnéticos. Isto o coloca na categoria dos poucos que emitem raio-X.

A equipe do astrônomo Wim Hermsen, do Instituto Holandês de Pesquisa Espacial e da Universidade de Amsterdam se interessaram em saber se os raios-X, como os pulsos de rádio, variavam entre dois modos.

Para tanto, usaram o telescópio espacial de raio-X XMM-Newton, da Agência Espacial Europeia, e combinaram estas observações com as feitas em telescópios na Holanda e Índia.

A surpresa foi que o pulsar alternava entre fortes pulsos de rádio e fortes emissões de raio-X. As mudanças acontecem em períodos que variam entre meia hora a cinco ou seis horas.

O coautor do estudo Ben Stappers, da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Manchester, comenta que o comportamento deste pulsar é espantoso. “É como se ele tivesse duas personalidades distintas”, diz.

Segundo a pesquisa publicada no dia 25 de janeiro no periódico Science, a rápida mudança entre rádio e raio-X implica enormes alterações na magnetosfera do pulsar, mas o que causa estas alterações ainda não é conhecido.

Alguns cientistas já haviam observado que mudanças na intensidade das emissões de rádio estavam ligadas à taxa de rotação do pulsar. Pesquisas mais antigas sugerem que as ondas de rádio variam com processos físicos a nível microscópico, mas esta descoberta parece contradizer os achados.

A equipe de Hermsen planeja comparar o pulsar com objetos similares, numa tentativa de predizer o comportamento da emissão de raio-X. Para isto, pretendem examinar outro pulsar, PSR B1822-09, tanto em raio-X quanto rádio.

Fonte: http://hypescience.com/

Ouça uma estrela morrendo

Se você gosta de Star Wars e já discutiu sobre a saga com outras pessoas, com certeza já ouviu algum espertinho dizer que todos aqueles sons de naves e sabres de luz são impossíveis, porque o som não se propaga no vácuo. Se isso é verdade, no entanto, como é que cientistas da Universidade do Michigan (EUA) conseguiram captar o som de uma estrela se desintegrando?

Pelo bem da verdade, eles não ouviram realmente o som que seria emitido pela tal estrela, localizada por cientistas da NASA a humildes 3,9 bilhões de anos-luz da Terra. Através de telescópios que orbitam nosso planeta, eles puderam observar uma gigantesca estrela (com massa cerca de 5 milhões de vezes superior à do nosso pobre sol) sendo engolida por um buraco negro e deixando de existir.

Um evento desta magnitude produziria um barulho fenomenal, é claro, se o som pudesse se propagar. Como não pode, é óbvio que os cientistas não puderam de fato gravar nenhum ruído.

Mas observe esta trilha de áudio (que contém a entrevista que um dos líderes da pesquisa concedeu à CNN) a partir dos 4m00s. Ouviu o barulho? Pois bem, ele é o resultado da observação dos satélites da NASA, que captaram a frequência das ondas emitidas pelo buraco negro ao absorver a estrela.

A partir da observação da luz, eles determinaram a frequência com a qual o som seria propagado (440 Hz) e a simularam a partir de uma nota de piano (ouça o experimento a partir de 3m10s). Essa nota jamais alcançaria, contudo, a intensidade do que foi observado no buraco negro.

Por isso, os pesquisadores trabalharam o som com um equipamento que opera diretamente na frequência de onda: o sintetizador. A partir dele, puderam “distorcer” a onda sonora na medida em que foi necessário para corresponder exatamente ao que foi observado. E o resultado parece mesmo uma estrela indo para os ares, não parece? 

Fonte: http://hypescience.com/

Físicos propõem alternativa gelada ao Big Bang

Pesquisadores de duas universidades australianas apresentaram à comunidade científica uma ideia que se opõe a tradicional teoria do Big Bang, segundo a qual o universo teria surgido e se expandido a partir de uma explosão. De acordo com esta ideia alternativa, a matéria cósmica seria algo como um fluido em movimento, que se “cristalizou” para dar origem à matéria como conhecemos hoje.

O princípio desta ideia é uma analogia ao modo como o ser humano interpretou a água ao longo do tempo. Na Grécia Antiga, existia a ideia de que o líquido pudesse ser uma substância una e contínua, embora já se pensasse que talvez fosse formada por pequenas partículas. O futuro mostraria que a segunda opção era a correta, e as tais partículas chamam-se átomos.

Segundo os cientistas australianos (da Universidade de Melbourne e do Instituto Real de Tecnologia de Melbourne), todo o universo funcionaria sob um mecanismo semelhante ao da água. No início de tudo, havia apenas incontáveis partículas indivisíveis, fluindo livremente pelo espaço.

Com o passar do tempo, tais partículas começaram a aglutinar-se em vários pontos, dando origem aos primeiros corpos celestes “sólidos”, por assim dizer. Usando a comparação com a água, seria como se a matéria acabasse por “congelar” nestes pontos (embora a ideia não tenha a ver com redução de temperatura, propriamente dita).

O nascimento do universo, portanto, seria nada mais do que a totalidade de todos os “congelamentos” que ocorreram.

Existem dezenas de proposições sobre como interagem as forças fundamentais do universo (o que serviria, em última instância, para explicar a origem do universo e como a matéria atua no todo). As mais recentes, tais como a teoria das cordas, tendem a ver a matéria como algo menos “consolidado”: as partículas que o compõem seriam mais instáveis e “em movimento” do que se pensava.

No caso da nova teoria, saem as “cordas” e entram as tais partículas fluidas como o material básico de todas as coisas. Para facilitar o entendimento da ideia, os cientistas visualizam cada partícula como o pixel de uma imagem.

Seríamos nós, dessa forma, feitos de uma infinidade de “pixels” que podem se rearranjar constantemente. Quando os pixels se cristalizam, temos matéria. E aí, o que prefere? Explosão ou congelamento?

Fonte: http://hypescience.com/