Oxigênio molecular é detectado fora da Via Láctea pela primeira vez

Oxigênio molecular é detectado fora da Via Láctea pela primeira vez

Substância é o mesmo gás de que precisam para respirar (O2). Embora o elemento seja o 3º mais comum no Universo, ele nunca havia sido encontrado nesse estado em outra galáxia

Pela primeira vez, astrônomos detectaram sinais de oxigênio molecular em uma galáxia fora da Via Láctea. Segundo o estudo, publicado no Astrophysical Journal, a substância é o mesmo gás de que os humanos precisam para respirar (O2) e, embora o elemento seja o terceiro mais comum no Universo, ele nunca havia sido encontrado nesse estado fora da nossa galáxia — até agora. 

A substância foi identificada na galáxia Markarian 231, que está a 581 milhões de anos-luz da Terra. Essa é a galáxia mais próxima da Terra que contém um quasar, uma nuvem de gás giratória situada em torno de um buraco negro supermassivo e que, de tão quente, brilha mais intensamente que uma estrela.

Usando radiotelescópios na Espanha e na França, os astrônomos detectaram radiação no comprimento de onda de 2,52 milímetros — e essa é a assinatura da presença de oxigênio molecular. "A emissão detectada de O2 está localizada em regiões a cerca de 10 kpc (32.615 anos-luz) do centro de Markarian 231 e pode ser resultado da interação entre as moléculas que vazam do núcleo galáctico ativo da galáxia com as nuvens moleculares em sua nuvem externa", escreveram os especialistas.

As medições revelam que os níveis de oxigênio comparados aos de hidrogênio eram cerca de 100 vezes maiores que os achados na nebulosa Orion. Isso é notável, segundo os especialistas, porque essa outra nuvem de gás já é considerada muito ativa.

Se os resultados forem confirmados, essas análises poderão ser utilizadas para mais estudos sobre a presença de oxigênio molecular em outras galáxias e para a compreensão do fluxo molecular de um núcleo galáctico ativo. "Essa primeira detecção de oxigênio molecular extragalático fornece uma ferramenta ideal para estudar esses fenômenos", afirma a equipe.

Fonte: Galileu

Mutação pós-Big Bang pode ser responsável por existência do universo

Matéria teve que ser superior à antimatéria em algum momento para que tudo começasse a existir

Um novo estudo realizado por cientistas da Universidade da Califórnia pode ajudar no esclarecimento de um dos principais mistérios que cercam o universo: por que há mais matéria do que antimatéria? E, consequentemente, por que tudo, de minúsculos átomos a gigantescos buracos negros, existe?

De acordo com a ideia mais aceita pela comunidade científica, o Big Bang deu início ao universo. Comparado a uma semente que explodiu há bilhões de anos e que vem se expandindo desde então, o fenômeno gerou a mesma quantidade de matéria e antimatéria. Porém, se matéria e antimatéria se aniquilam automaticamente, o Big Bang teria resultado em nada.

Se tantos corpos celestes surgiram dessa expansão, é porque, em algum momento, a matéria foi superior à antimatéria, e a mágica aconteceu, dando origem a tudo o que existiu posteriormente, inclusive, aos próprios seres humanos.

“Se você começar com um componente igual de matéria e antimatéria, acabará tendo nada”, afirmou Jeff Dror, o principal autor do estudo e pesquisador de pós-doutorado da Universidade da Califórnia, em Berkeley, Estados Unidos. “Tudo apenas se aniquilaria”, completou.

Teorias discutidas

A explicação para a mutação pode estar em pequenas ondulações no espaço-tempo. Partículas elementares conhecidas como neutrinos, que não possuem carga elétrica e que, portanto, podem atuar como matéria e antimatéria, são grandes candidatas a esse feito.

Uma possibilidade é que, cerca de um milhão de anos após o Big Bang, o universo começou a esfriar e passou por uma transição de fase, como se uma água fervente estivesse sendo transformada em gelo. Nesse período, os neutrinos em decomposição passaram a criar mais matéria do que antimatéria em quantidades quase insignificantes que, depois de bilhões de anos, se tornaram absolutamente tudo o que conhecemos.

Apesar de não haver uma maneira simples para atestar essa teoria, os pesquisadores acreditam que a mudança tenha criado fios de energia extremamente longos e finos chamados de “cordas cósmicas”, as quais ainda permeiam o universo. Se essas cordas forem produzidas em escalas de energia suficientemente altas, elas realmente produzirão ondas gravitacionais que podem ser detectadas por observatórios planejados”, disse Tanmay Vachaspati, físico teórico da Universidade Estadual do Arizona que não fez parte do estudo.

Se essas cordas existem, então é muito provável que tenham criado ondas gravitacionais no espaço-tempo. Supernovas, explosões estelares, fundição de buracos negros, entre outros importantes fenômenos espaciais liberam as tais ondas gravitacionais.

Ainda assim, as ondas gravitacionais causadas pelas cordas cósmicas seriam muito mais fracas do que as que quaisquer instrumentos precisaram detectar antes. A boa notícia é que futuros observatórios, que já estão sendo desenvolvidos, terão essa capacidade.

Fonte: Olhar Digital

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Astrônomos podem estar perto de encontrar as primeiras estrelas do universo

Astrônomos acreditam estar muito perto de encontrar sinais das primeiras estrelas do universo, que devem ter s formado há cerca de 12 bilhões de anos. Usando o radiotelescópio Murchison Widefield Array (MWA), localizado na Austrália, cientistas buscam sinais de hidrogênio neutro, gás que dominou o universo na Era das Trevas. 

O estudo, que está para sair no The Astrophysical Journal e está publicado no site ArXiv, limitou a força do sinal de hidrogênio neutro para o menor nível até o momento, o que vai ajudar a facilitar a busca. 

“Podemos dizer confiantes que se o sinal de hidrogênio neutro fosse mais forte do que o limite que definimos no artigo, então o telescópio o teria detectado”, garantiu Jonathan Pober, um dos autores do estudo. “Essa descoberto pode nos ajudar a restringir ainda mais o momento em que a Era das Trevas acabou e as primeiras estrelas surgiram”.

Para entender a busca dos astrônomos, é preciso lembrar um pouco da teoria do surgimento do universo. Acredita-se que o Big Bang aconteceu pouco menos de 14 bilhões de anos atrás, e nos primeiros cerca de 377.000 anos o calor era tão intenso que nenhum átomo se formou. Só quando o universo esfriou um pouco o hidrogênio neutro começou a surgir, além de um pouco de hélio e uns traços de lítio.

Calcula-se que a primeira luz e a primeira galáxia se formaram há pouco mais de 13 bilhões de anos, no período chamado Reionização. E a ciência acredita que as primeiras estrelas se formaram, basicamente, de hidrogênio neutro. Por isso, buscam traços desse elemento químico.

O estudo é assinado por Wenyang Li, estudante de pós-doutorado na Universidade Brown, com participação de Pober. Eles usaram dados do MWA após uma reestruturação do telescópio que ampliou bastante a capacidade de detectar ondas. Construído em 2013, o radiotelescópio tinha 2048 antenas em 128 fileiras, que foram realinhadas em 246 recentemente. O supercomputador Correlator faz a análise dos dados. 

Agulha no palheiro

O comprimento das ondas de hidrogênio neutro é de 21 cm. Conforme o universo expandiu nesses 12 bilhões de anos desde a era da Reionização, o sinal agora deve ter esticado para cerca de 2 metros, que é o que os cientistas estão buscando com o MWA. Para isso, isolaram o radiotelescópio em uma área remota da Austrália para evitar ao máximo a “contaminação” de outros sinais.

“Todas essas outras fontes possuem magnitude mais forte que o sinal que estamos tentando detectar”, disse Pober. “Até mesmo sinal de rádio FM que é refletido em um avião de passagem acima do telescópio é suficiente para contaminar os dados”. E é aí que entra o supercomputador Correlator.

Além de analisar os dados, a máquina também filtra sinais muito próximos. E, mesmo assim, a calibragem do radiotelescópio tem que ser muito precisa. “Se olhamos para frequências de rádio ou comprimentos de onda diferentes, o telescópio se comporta de maneira diferente”, observou Pober. “Corrigir a resposta do telescópio é absolutamente crítico para, então, separarmos os contaminantes astrofísicos e o sinal de interesse”.

Esta é a segunda vez seguida que uma análise de dados do MWA retorna um novo limite, o que aumenta a esperança de que o radiotelescópio encontre o sinal das primeiras estrelas em algum momento.

“Esta análise mostra que a atualização na fase dois teve muitos dos efeitos desejados e que as novas técnicas de análise vão melhorar análises futuras”, celebrou Pober. “O fato de o MWA ter agora publicado os dois melhores limites consecutivos do sinal impulsiona a ideia de que este experimento e sua abordagem prometem muito”. 

Fonte: Canaltech / Universidade Brown

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Cientistas encontram matéria extraterrestre de 3,3 bilhões de ano

Cientistas encontram matéria extraterrestre de 3,3 bilhões de anos

- terça-feira, maio 28, 2019

Traços de substâncias que podem ter sido transportadas por meteoritos vindos do espaço foram localizados na África do Sul

Traços de matéria orgânica vinda do espaço foram encontrados por cientistas em rochas na África do Sul. Segundo a pesquisa, um meteorito teria transportado a substância há 3,3 bilhões de anos.  

Esta é a primeira vez que encontramos evidências reais de carbono extraterrestre em rochas terrestres", afirma a astrobióloga Frances Westall ao New Scientist. Utilizando a técnica Espectroscopia de Ressonância Paramagnética, os pesquisadores descobriram que uma rocha de bilhões de anos continha dois tipos de matérias orgânicas insolúveis, o que foi interpretado com uma indicação de algo com origem extraterrestre. 

"A matéria orgânica dos meteoritos ricos em carbono deve ter caído a uma taxa bastante alta", disse Frances.  Em um artigo no Geochimica et Cosmochimica Acta, os cientistas sugerem que as partículas de micrometeoritos podem ter se misturados à atmosfera com nuvens vulcânicas e os vestígios de carbono extraterrestre ficou preservado por bilhões de anos.

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Físicos medem o vácuo pela primeira vez

Físicos medem o vácuo pela primeira vez

- terça-feira, abril 23, 2019

A física é o campo da ciência que estuda as propriedades da matéria e da energia – ou seja, tudo que existe, e tudo, nesse caso, inclui até mesmo o nada. O vazio não é realmente vazio de acordo com as leis da física quântica. O vácuo, no qual classicamente supõe-se que não haja literalmente “nada”, está repleto de coisas chamadas flutuações do vácuo – pequenas alterações de um campo eletromagnético, por exemplo, que geralmente chegam a zero com o tempo, mas podem se desviar disso por um breve momento.

Para alguns físicos, medir o espectro de pequenas ondas que compõem o espaço vazio que chamamos de vácuo é uma meta há décadas, mas até agora não havia uma boa maneira de fazer isso. Isso mudou nesta semana, quando físicos da ETH Zurich usaram habilmente pulsos de laser para entender a natureza quântica de um vácuo, estabelecendo um marco nas tentativas de medir o nada absoluto.

“As flutuações do campo eletromagnético no vácuo têm consequências claramente visíveis e, entre outras coisas, são responsáveis pelo fato de que um átomo pode emitir luz espontaneamente”, explica Ileana-Cristina Benea-Chelmus, física do Instituto de Eletrônica Quântica da ETH Zurich, em entrevista ao site da instituição

Nosso Universo é uma tela cheia de espaços vazios. Há uma textura nessa realidade nua que só podemos detectar. Mas este espaço, que geralmente consideramos completamente ausente de matéria e radiação, é um campo infinito de possibilidades do qual emergem algumas partículas. Existe um campo para cada partícula elementar, apenas esperando por energia suficiente para definir as principais características de sua existência.

Essas partículas são todas limitadas por uma regra estranha – à medida que algumas possibilidades aumentam, outras têm que encolher. Uma partícula pode estar em um local preciso, por exemplo, mas terá um momentum muito vago, ou vice-versa. Este princípio de incerteza não se aplica apenas às partículas, mas também ao próprio campo vago.

Durante um período prolongado de tempo, a quantidade de energia em um volume de espaço vazio é em média zero. Mas em determinados momentos não sabemos quanta energia será encontrada nestes espaços, o que resulta em um espectro de probabilidades.

Embora pareça aleatória, há correlações que podem nos dar informações sobre a natureza dessa ondulação. Para medir a maioria das coisas, os pesquisadores precisam estabelecer um ponto de partida. Infelizmente, isso é difícil de fazer com algo que já está em seu estado mais baixo de energia. 

“É um pouco como medir a força de um soco a partir de um punho sem movimento”, compara matéria do portal Science Alert. “Os detectores tradicionais de luz, como os fotodiodos, baseiam-se no princípio de que as partículas de luz – e, portanto, a energia – são absorvidas pelo detector. No entanto, a partir do vácuo, que representa o menor estado de energia de um sistema físico, nenhuma energia adicional pode ser extraída”, explica Benea-Chelmus.

Então, em vez de medir a transferência de energia de um campo vazio, a equipe planejou uma maneira de procurar a assinatura de suas sutis mudanças de probabilidade na polarização dos fótons. Ao comparar dois pulsos de laser de apenas um trilionésimo de segundo de comprimento, enviados através de um cristal super-frio em diferentes momentos e locais, a equipe pôde descobrir como o espaço vazio entre os átomos do cristal afetava a luz.

“Ainda assim, o sinal medido é absolutamente pequeno, e nós realmente tivemos que maximizar nossa capacidade experimental de medir campos muito pequenos”, diz o físico Jérôme Faist ao site do ETH Zurich.

Essa oscilação quântica era tão pequena que eles precisaram de até um trilhão de observações para cada comparação, apenas para ter certeza de que as medições eram legítimas. Essas medições minúsculas permitiram que eles determinassem o fino espectro de um campo eletromagnético em seu estado fundamental.

Controlar o que é efetivamente espaço vazio está se tornando um grande negócio na física quântica. Recentemente, outra equipe de físicos tentou colocar limites no ruído do vácuo à temperatura ambiente, a fim de melhorar a funcionalidade do detector de ondas gravitacionais LIGO.

Partículas virtuais – breves fantasmas de possíveis partículas que mal existem como incertezas em um campo – também são fundamentais para entender como os buracos negros se evaporam lentamente com o passar do tempo através da radiação de Hawking.

Segundo a matéria do ETH Zurich, os pesquisadores esperam que no futuro eles possam medir ainda mais os casos exóticos de flutuações de vácuo usando este método. “Na presença de fortes interações entre fótons e matéria, que podem ser alcançadas, por exemplo, dentro de cavidades ópticas, de acordo com cálculos teóricos, o vácuo deve ser preenchido com uma multiplicidade de chamados fótons virtuais. O método desenvolvido por Faist e seus colaboradores deve possibilitar o teste dessas previsões teóricas”, diz o texto.

Fonte: hypescience.com

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China consegue que uma semente de algodão brote na Lua pela primeira vez!

Conquista faz parte dos experimentos da Sonda Chang'e 4, que pousou com sucesso na face oculta do satélite em 3 de janeiro

EFE

Pequim 15 JAN 2019 - 09:47 BRST

Uma semente de algodão brota na lua, dentro da sonda chinesa Chang'e 4

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A China conseguiu que uma semente de algodão brote na Lua pela primeira vez, o que significa o sucesso de um dos experimentos da sonda Chang'e 4, a primeira a pousar na face oculta do satélite, informa a agência estatal de notícias Xinhua nesta terça-feira, 15. Segundo uma equipe de cientistas da Universidade de Chongqing (sudeste da China), esse feito representa a primeira “miniexperiência” bem-sucedida em solo lunar.

A sonda Chang'e 4, que no último dia 3 fez o primeiro pouso da história da humanidade na face oculta da Lua, levou consigo sementes de algodão, colza (planta usada na fabricação de óleos), batatas e arabidopsis (uma flor muito usada em experiências genéticas), além de ovos de drosófilas (mosca-da-fruta) e algumas leveduras, com a intenção de poder criar uma “minibiosfera simples”, segundo a Xinhua. Nesse sentido, as imagens enviadas pela Chang'e 4 mostraram nesta terça um broto de algodão que tinha crescido com sucesso, a única semente que germinou até agora.

Esse cultivo não é nada fácil: as temperaturas sobre a superfície lunar podem superar os 100 graus Celsius durante o dia lunar, e cair a menos de 100 negativos de noite, além de receber uma maior radiação solar e de apresentar uma menor gravidade do que na Terra. Xie Gengxin, cientista encarregado do experimento com plantas na Lua, contou ao jornal South China Morning Post, de Hong Kong, que sua equipe havia desenhado um recipiente que manteria a temperatura entre 1 e 30 graus, permitindo a entrada de luz natural e o fornecimento de água e nutrientes para as plantas.

Segundo o jornal, esse dispositivo, um cilindro de alumínio de 18 centímetros de altura e 16 de diâmetro, pesa 3 quilos e teve um custo de mais de 10 milhões de yuans (5,5 milhões de reais). Porém, essas plantas não foram as primeiras a crescer no espaço: uma equipe da NASA já desenvolveu em 2016 um sistema de zínias (uma flor) na Estação Espacial Internacional.

A China anunciou nesta segunda-feira sua intenção de continuar ampliando seu programa de exploração espacial, com uma missão de recolhimento de amostras na Lua neste ano e outra em 2020 cujo objetivo será Marte, segundo o subdiretor da Agência Nacional Espacial da China (ANEC), Wu Yanhua.

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Mais quatro objetos interestelares foram encontrados

Astronomia e Universo

O espaço e o tempo estão interligados. Não podemos olhar para o espaço à frente sem olhar para trás no tempo. [Carl Sagan]

Mais quatro objetos interestelares foram encontrados

- 16:38

Oumuamua foi o primeiro objeto interestelar detectado passando pelo Sistema solar, em outubro de 2018. Sua passagem pegou os cientistas de surpresa, e eles não conseguiram se preparar para coletar dados sobre ele. Mas na época, eles explicaram que provavelmente mais objetos desse tipo passariam em breve pela Terra, e agora quatro deles foram identificados. 

Usando modelos computacionais detalhados de objetos que parecem asteroides, entre o Sol e Júpiter, dois pesquisadores de Harvard descobriram pelo menos quatro objetos conhecidos que provavelmente têm origens de fora do nosso sistema solar.

Os co-autores Amir Siraj e Abraham Loeb acreditam que pode haver centenas de objetos do tamanho de Oumuama identificáveis por órbitas como a de objetos Centaur. Eles são uma população de corpos de tamanhos de asteroides, mas com composição parecida com cometas e que orbitam ao redor do Sol entre as orbitas de Júpiter e Netuno.  

Os quatro objetos potencialmente interestelares 2011 SP25, 2017 RR2, 2017 SV13 e 2018 TL6 podem ter passado a maior parte de sua existência entre as órbitas de Júpiter e Netuno. Pode haver outros 66 objetos interestelares com diâmetro entre 100 m e 10km. Todos esses objetos interestelares em potencial poderão ser detectados pelo Large Synoptic Survey Telescope (Chile) em 2021.

“Não temos qualquer evidência de que esses quarto objetos são não-naturais neste momento”, diz Siraj em entrevista para a Forbes. Eles vão passar perto da Terra nos próximos 20 a 120 anos, portanto levaremos muito tempo para conseguir imagens boas deles, a não ser que uma missão seja enviada com este objetivo.

Fonte: hypescience.com

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