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segunda-feira, 27 de junho de 2016

O mistério da matéria escura, a parte invisível do cosmos

O mistério da matéria escura, a parte invisível do cosmos. EFE/Carlos de Saá
Quando olhamos para o céu, à simples vista parece que lá fora só há pouco mais que estrelas, mas o que estamos vendo é uma mínima parte do Universo; o resto, cerca de 85% da matéria do cosmos, não sabemos como é, nem de que é composta: é a matéria escura.

No entanto, os últimos cálculos de uma equipe espanhola de pesquisadores da Universidade Autônoma de Madri (UAM) poderiam nos aproximar um pouco mais deste mistério do universo.

A matéria escura, cinco vezes mais abundante que a comum ("visível" e composta por átomos), existe, se movimenta, interage gravitacionalmente e, portanto, tem efeitos sobre as estrelas e galáxias.

Sua existência foi estabelecida com segurança na década de 1970 graças a diferentes técnicas, mas 40 anos depois os cientistas continuam fazendo experimentos para determinar sua massa e composição.

Por enquanto não sabem que tipo de partícula - ou partículas - a compõem, mas sim que não é nenhuma conhecida na atualidade.

É o que os cientistas chamam de problema da matéria escura: é preciso ir mais além do conhecido para explicar a existência deste tipo de matéria.

Determinou-se que em nosso Sistema Solar a densidade de matéria escura é muito abaixo de uma partícula por centímetro cúbico, uma quantidade que poderia parecer ridiculamente pequena, mas, se estendêssemos a palma das mãos, a atravessariam cerca de sete milhões de partículas de matéria escura por segundo.

No entanto, a probabilidade de que uma destas partículas entre em contato com algum de nossos átomos é extremamente pequena, o que transforma sua descoberta em uma tarefa titânica.

Um dos mecanismos mais convencionais e usados entre os físicos para buscar esta matéria é a chamada detecção direta, que consiste em detectar a interação destas partículas com os núcleos de certos materiais.

"São colocadas grandes quantidades (até centenas de quilogramas) de materiais, como xenônio e germânio, em minas subterrâneas e se espera, em um silêncio absoluto, que uma destas escorregadias partículas se choque contra um núcleo atômico no detector", explicou à Agência Efe, Miguel Peiró, físico da UAM.

"Se isso ocorresse, o núcleo desse material experimentaria um retrocesso similar ao de uma bola de bilhar devido ao impacto da matéria escura, liberaria uma energia e esta seria detectada. Isso é o que se tenta medir", completou.

Infelizmente, e apesar dos esforços realizados, ainda não se tem evidência expressa que isto tenha ocorrido.

Agora, em um estudo recentemente realizado por Peiró e outros pesquisadores da UAM e do Instituto de Física Teórica (IFT, Centro de Excelência Severo Ochoa, UAM-CSIC), foi demonstrado que, na maioria dos casos, os experimentos de detecção direta de matéria escura são ainda mais restritivos do que pareciam.

Estes experimentos dependem de modelos que determinam como se comporta esta matéria no halo da Via Láctea, que é formada por fluído de matéria escura no qual a matéria comum "fica boiando".

Existe na atualidade uma infinidade de estudos teóricos sobre como se comporta o halo de matéria escura.

Em um destes estudos, assinado por pesquisadores da Universidade de Nottingham, se calculou como se comportava a velocidade destas partículas de matéria escura no Sistema Solar.

Com simulações no computador destes experimentos de detecção direta, baseados neste estudo, e levando em conta as diversas possibilidades de interação da matéria escura com prótons e nêutrons, os pesquisadores constataram que, se a matéria escura é leve, estes detalhes do halo da Via Láctea são "determinantes" na hora de extrair conclusões sobre a natureza dela.

"Em nosso trabalho, pegamos essas funções de distribuição da velocidade, e as utilizamos para calcular os limites de dois experimentos de detecção direta. Recalculamos essas cotas e vimos que são um pouco mais restritivas do que pareciam", concluiu Peiró.

Fonte: EFE

segunda-feira, 7 de março de 2016

Universo pode desaparecer antes do previsto, diz estudo

Girassol galáctico pelo Hubble
Um novo estudo concluiu que o universo chegará ao seu fim daqui 2,8 bilhões de anos. Essa afirmação é baseada na teoria Big Rip, que sugere que o espaço irá se expandir ao ponto de se tornar infinito e tudo que conhecemos ser destruído.

Para essa hipótese se tornar realidade, a energia escura do espaço precisa aumentar. Desse modo, a aceleração da expansão do universo – que está em constante movimentação desde o Big Bang –  também irá aumentar e, consequentemente, o espaço-tempo deixará de existir junto com o cosmos.

Interessados nessa teoria, pesquisadores da Universidade de Lisboa, em Portugal, decidiram descobrir quando o evento poderia acontecer. Eles analisaram uma variedade de cenários e utilizaram os dados de expansão mais recentes para calcular um cronograma provável.

A partir dos estudos de taxa de expansão de galáxias e supernovas, os cientistas revelaram que o Big Rip pode acontecer a 1,2 vezes a idade atual do universo, ou seja, 2,8 bilhões de anos. Antes, as estimativas sugeriam que o evento poderia ocorrer há 22 bilhões de anos. “Nós estamos seguros”, disse Diego Sáez-Gómez, coautor do estudo, ao site New Scientist.

Porém, essa não é a única possibilidade relacionada à destruição do universo. Há também a chance de uma espécie de Big Bang reverso acontecer, em que o universo vai diminuir tanto de tamanho que vai chegar a um estado de zero energia termodinâmica, ou seja, ele vai esfriar. Portanto, não poderá mais sustentar processos que consomem energia, incluindo a vida.

Caso nenhuma dessas hipóteses saiam do papel, os seres humanos, provavelmente, ainda terão que lidar com o fim do Sol daqui cinco bilhões de anos e a colisão da Via Láctea com a galáxia de Andrômeda em aproximadamente quatro bilhões de anos.

Fonte: Exame

quarta-feira, 27 de janeiro de 2016

Cientistas descobrem maior sistema solar do universo

Representação do planeta conhecido como 2MASS J2126-8140
Um grupo de cientistas descobriu o maior sistema solar do universo conhecido, formado apenas por um planeta e uma estrela – separados por bilhões de quilômetros de distância. As informações são de fontes acadêmicas da Universidade Nacional Australiana.

“Surpreendeu-nos muito encontrar um objeto de massa baixa [o planeta] tão longe da sua estrela mãe”, comentou Simon Murphy, da Faculdade de Astronomia e Astrofísica da universidade australiana.

Esta faculdade conta com uma equipe internacional de investigadores que estudam o planeta, conhecido como 2MASS J2126-8140.

Ao longo das investigações, a equipe descobriu que o planeta tem massa 12 vezes superior à de Júpiter e orbita ao redor de uma estrela anã chamada TYC 9486-927-1.

Os dois corpos estão separados por uma distância equivalente a 6,9 mil unidades astronômicas, ou seja, 0,1 ano luz ou um trilhão de quilômetros, segundo um comunicado da Universidade Nacional Australiana.

Esta distância é “aproximadamente três vezes superior” à do que era considerado, até agora, o maior sistema solar existente.

Fonte: Exame

sexta-feira, 22 de janeiro de 2016

Sistema Solar pode ter mais um planeta

Ilustração do Sistema Solar
Um nono planeta, gigante e glacial, pode ter sido descoberto dentro do Sistema Solar, anunciaram ontem astrônomos do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech, na sigla em inglês), dos Estados Unidos.

Escondido após a órbita de Plutão, o "Planeta Nove" tem uma massa que pode chegar a ser dez vezes superior à da Terra, segundo estudo publicado no Astronomical Journal.

A descoberta aconteceu por meio de um movimento recente feito pelos chamados "planetas anões" e outros corpos menores. Eles teriam sido afetados por uma força gravitacional que só pode proceder de um planeta oculto, com uma "massa perturbadora".

Fonte: Exame

segunda-feira, 18 de janeiro de 2016

Stephen Hawking publica nova teoria sobre buracos negros

Stephen Hawking
Na semana passada, o físico Stephen Hawking publicou uma nova teoria, elaborada na Universidade de Cambridge com os colegas Malcolm Perry e Andrew Strominger.

Ela diz que, quando uma partícula carregada é sugada por um buraco negro, sua informação deixa um rastro, uma impressão para trás. As informações estariam fora, e não dentro do buraco.

Isso resolveria um paradoxo que há muito estudado. Mas, para entender a proposta de fato, são necessárias algumas explicações:

De acordo com a teoria geral da relatividade de Einstein, toda informação que cruza o limite de um buraco negro -o horizonte de eventos-, é perdida para sempre.

Nem a luz é recuperada. Então, qualquer informação de o que quer que seja que um buraco negro tenha consumido, fica perdida.

Hawking propôs, há mais de 40 anos, que o Universo é repleto de "partículas virtuais", que se aniquilam quando entram em contato.

A exceção é quando elas aparecem em ambos os lados do horizonte de eventos de um buraco negro. Nesse caso, como explica o cientista Devin Powell, uma partícula é engolida e a outra irradia para o espaço.

"A radiação que escapa rouba energia do buraco negro enquanto ela se afasta, de modo que o buraco negro perca massa ao longo do tempo. Ele eventualmente evapora para fora da existência. De acordo com os cálculos de Hawking, a radiação persistente -o único vestígio que um buraco negro desapareceu- não contém informação útil sobre como o buraco negro foi formado e o que ele engoliu", explica Powell.

O paradoxo está aí: de acordo com a proposta de Hawking, a informação se perde para sempre, o que vai contra a mecânica quântica que afirma que a informação nunca é perdida.

Agora que você entendeu o paradoxo, vamos passar para a parte do cabelo.

Os cabelos seriam deformações que podem existir ao redor do horizonte de eventos de um buraco negro, na forma de uma super tradução.

Quando uma partícula carregada atravessa o limite de um buraco negro, sua informação seria "arrancada" e deixada de fora. A super tradução ocorre quando as informações recebidas agitam levemente o tecido do espaço-tempo.

Agitação que é suficiente para influenciar a radiação que está sendo emitida pelo buraco negro.

Quando as partículas carregadas são ejetadas da fronteira, elas carregam as informações do horizonte de eventos -as impressões- de volta para o Universo. E, assim, o paradoxo estaria resolvido.

A comunidade científica recebeu a novidade com ceticismo: muitos não acreditam que os tais cabelos existam de fato. Mas eles concordam que a pesquisa seja uma passo adiante para futuras explorações.

Fonte: Exame

segunda-feira, 30 de novembro de 2015

Os cientistas podem ter descoberto universos alternativos

Espaço fotografado pela NASA através do telescópio Hubble
Os universos alternativos ou paralelos podem realmente existir, de acordo com as descobertas de um astrofísico, porém muitos na comunidade cientifica não estão convencidos.

Ranga-Ram Chary, gerente de projetos do Centro de Dados U.S. Plank, na Califórnia (EUA), descobriu recentemente um "brilho misterioso" ao mapear a Radiação Cósmica de Fundo de Micro-ondas, conhecida também como a luz deixada centenas de milhares de anos após o Big Bang.

Normalmente, Chary não teria encontrado nada além de "barulho". Mas os pontos de luz estavam 4.500 vezes mais brilhantes do que deveriam.

Chary concluiu que o brilho poderia representar material de um outro universo "vazando" ou colidindo com o nosso. Isso validaria a hipótese que o nosso universo é meramente "uma região dentro de uma super-região inflando eternamente", disse Chary em um estudo na Revista Astrofísica publicado em setembro.

Os cosmologistas têm especulado sobre universos múltiplos há anos, mas até agora não tinham conseguido provar a sua existência. A pesquisa de Chary é, portanto, significante porque poderia dar credibilidade à teoria que a inflação cósmica – que é a noção que o universo começou a inflar logo após o Big Bang – deu origem a universos múltiplos.

Entretanto, este tipo de afirmação "requereria uma prova bem contundente", escreveu. Existe 30 por cento de probabilidade que o brilho não seja nada extraordinário.

Outros cientistas compartilham desse ceticismo. Alexander Vilenkin, diretor do Instituo de Cosmologia da Universidade Tufts não vê como "este sinal pode ser explicado como colisão com outro universo bolha."

Qualquer tipo de colisão deveria "parecer mais a empurrõezinhos", incluiu Vilenkin. "No entanto, uma colisão que pudesse aumentar consideravelmente a densidade dos prótons parece requerer um encontro muito mais violento".

"As supostas observações de um vazio gigante e um espaço aparentemente frio na radiação cósmica de fundo podem ter muitas possíveis explicações", disse Jay Pasachoff, presidente do departamento de astronomia do Williams College.

Ele mantém que é prematuro ainda citar um universo paralelo como explicação.

"Mas também poderia ser algo novo e ineesperado" incluiu Vilenkin.

Fonte:Exame/Abril