3367: COMUNICADO

Em destaque

Sendo o online ZAP a maior fonte de notícias publicadas nos meus Blogues, informo que a partir desta data deixarei de publicar notícias desse online, limitando-me apenas às fontes que actualmente existem para as áreas específicas de todos os meus Blogues.

spacenews

 

3330: COMUNICAÇÃO

Em destaque

Ter Blogues ou web sites na Internet, com alojamento próprio, custa dinheiro. Os meus blogues encontram-se na plataforma WordPress.org mas tenho de pagar o hosting (alojamento) à empresa a que estou associado. Este hosting refere-se ao espaço ocupado pelos dados desses blogues (notícias, imagens, vídeos, etc.) nos servidores dessa empresa, tal como temos de pagar a renda da casa ao senhorio ou a prestação ao banco.
 
Quando um ano está a terminar e outro a começar, costuma dizer-se que o novo ano seja melhor que o que está a terminar. Para uns, esse desejo concretiza-se felizmente, mas para outros não. É a repetição dos anos anteriores, sem melhorias quer a nível pessoal, quer profissional.
 
E eu não fujo à regra em termos de não melhorias, aliás, agravam-se, cada vez mais, as dificuldades de sobrevivência. Não tiro lucros desta actividade de bloger porque faço-o para “matar” o tempo que me resta de vida e porque nunca fui de me sentar no sofá a ver TV, aliás, tenho mais tempo de trabalho agora que quando estava no activo.
 
Produzir um blogue, dá bastante trabalho. Pesquisa, correcções de texto de brasuquês para português para aqueles que dizem NÃO ao Acordo Ortográfico como eu, melhoria das imagens inseridas (tratamento e edição de imagem), assim como toda uma série de actualizações da própria plataforma (temas, plugins, ferramentas, etc.).
 
Mas chegou a altura em que tenho de optar pela minha sobrevivência pessoal sobre o trabalho que desenvolvo como bloger e a despesa inerente. E como a empresa de hosting, trimestralmente pede-me o pagamento do alojamento, essa quantia que até final do 2019 ainda podia ser retirada do meu orçamento familiar, deixa de poder ser a partir de agora.
 
Não estou a pedir dinheiro a ninguém porque como acima referi, não tenho qualquer lucro com este trabalho, mas tendo em conta o número das visitas diárias que recebo nos Blogues Eclypse, Spacenews, Culinária, Laboratório Fotográfico e outros, é triste para mim ter de terminar este trabalho porque se não pagar o alojamento (hosting), todos os blogues deixarão de aparecer na Internet e nem poderei sequer actualizá-los, tal e qual quando um senhorio executa uma acção de despejo a um inquilino.
 
Pensei numa hipótese, não sei se viável ou não, de quem pretendesse contribuir com algo para ajudar-me a pagar esse hosting e o custo dos domínios (inforgom.pt e apokalypsus.com), com um valor simbólico de UM EURO mensal, talvez os blogues pudessem continuar a existir.
 
Fica a informação e quem estiver interessado em ajudar-me, poderá enviar-me um e-mail para: astrofotography@gmail.com
 
Obrigado pela vossa atenção
 
F. Gomes
spacenews

 

2706: SPAM

Em destaque

Unfortunately, I had to enable anti-spam on this Blog as there were a lot of comments coming up that had nothing to do with its theme. If any visitors are left unresponsive to your comment, I apologize for that but will need to understand the reasons for this.

25/09/2019

 

3398: Cientistas encontram “partículas fantasmas” vindas de dentro da Terra

CIÊNCIA

Chamam-se geoneutrinos e são misteriosas partículas que raramente interagem com a matéria e, por isso, podem ser quase impossíveis de detectar. No entanto, os cientistas encontraram novas “partículas fantasmas” de radioactividade vindas de dentro da Terra.

Este fenómeno, conseguido com o detector Borexino, do laboratório italiano de Gran Sasso, foi registado em 53 novos eventos.

Geoneutrinos, as partículas fantasmas misteriosas

Os cientistas que trabalham no maior laboratório subterrâneo do mundo encontraram 53 novos eventos, quase duas vezes mais do que antes. Nesse sentido, foi possível aos investigadores detectar os eventos recorrendo ao detector Borexino, que está enterrado a 1400 metros no subsolo e faz medições incrivelmente sensíveis de fenómenos geralmente imperceptíveis.

O Borexino é uma experiência de física de partículas para estudar neutrinos solares de baixa energia (sub-MeV). Assim, o detector é o calorímetro cintilador líquido mais puro do mundo. Este é colocado dentro de uma esfera de aço inoxidável que segura os detectores de sinal (tubos foto-multiplicadores ou PMTs) e é protegido por um tanque de água para o proteger da radiação externa e marcar os raios cósmicos que conseguem penetrar a sobrecarga da montanha.

Há muita actividade que acontece no centro da Terra e que não temos a noção. Assim, os cientistas esperam que as novas descobertas possam trazer informações para decifrar os eventos que acontecem debaixo dos nossos pés. Grande parte desses eventos são ainda um mistério.

Esta vista mostra a esfera de aço inoxidável Borexino. Uma experiência que fez as primeiras medições dos geoneutrinos.

Núcleo da Terra está em chamas e as partículas da actividade chegam até à superfície

Os geoneutrinos são produzidos durante a decadência radioactiva dentro da Terra. Eles significam que o nosso planeta está em chamas e certas partículas esquivam-se e fluem até a sua superfície. Contudo, estas são totalmente invisíveis aos nossos olhos. O detector Borexino, localizado no Laboratori Nazionali del Gran Sasso, em Itália, tem como objectivo ver esse fluxo invisível de partículas.

Os cientistas têm estado atentos aos neutrinos desde 2007, e têm vindo a recolher informações ao longo desse tempo.

Assim, os investigadores, no passado ano, detectaram o novo fluxo de partículas fantasmas, além de tornar as suas medições mais seguras.

Os geoneutrinos são os únicos vestígios directos das decadências radioactivas que ocorrem dentro da Terra, e que produzem uma porção ainda desconhecida da energia que impulsiona toda a dinâmica do nosso planeta.

Explicou Livia Ludhova, uma das duas coordenadoras científicas actuais de Borexino, em comunicado.

Processos radioactivos são responsáveis pelos vulcões e terramotos

Indo ao encontro dessa e de outras questões relacionadas, as novas descobertas podem ajudar a lançar luz sobre estes misteriosos processos, do calor inexplicável que vem do centro da Terra. O mundo sob os nossos pés dá origem a uma série de fenómenos estranhos – como os espectaculares vulcões e o campo magnético da Terra – que não são como nenhum outro visto no sistema solar.

Campo magnético da Terra nasceu do cataclismo que criou a Lua

O campo magnético da Terra é uma espécie de escudo protetor que envolve o planeta. Segundo as pesquisas nesta área, a colisão de um “planeta” contra uma Terra primitiva iniciou um processo que gerou … Continue a ler

25 Jan 2020

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3397: Why physicists are determined to prove Galileo and Einstein wrong

SCIENCE

Scientists tested Galileo and Einstein’s theories by dropping two objects inside this satellite named MICROSCOPE (artist’s impression).
(Image: © CNES)

In the 17th century, famed astronomer and physicist Galileo Galilei is said to have climbed to the top of the Tower of Pisa and dropped two different-sized cannonballs. He was trying to demonstrate his theory — which Albert Einstein later updated and added to his theory of relativity — that objects fall at the same rate regardless of their size.

Now, after spending two years dropping two objects of different mass into a free fall in a satellite, a group of scientists has concluded that Galileo and Einstein were right: The objects fell at a rate that was within two-trillionths of a percent of each other, according to a new study.

This effect has been confirmed time and time again, as has Einstein’s theory of relativity — yet scientists still aren’t convinced that there isn’t some kind of exception somewhere. “Scientists have always had a difficult time actually accepting that nature should behave that way,” said senior author Peter Wolf, research director at the French National Center for Scientific Research’s Paris Observatory.

That’s because there are still inconsistencies in scientists’ understanding of the universe.

“Quantum mechanics and general relativity, which are the two basic theories all of physics is built on today …are still not unified,” Wolf told Live Science. What’s more, although scientific theory says the universe is made up mostly of dark matter and dark energy, experiments have failed to detect these mysterious substances.

“So, if we live in a world where there’s dark matter around that we can’t see, that might have an influence on the motion of [objects],” Wolf said. That influence would be “a very tiny one,” but it would be there nonetheless. So, if scientists see test objects fall at different rates, that “might be an indication that we’re actually looking at the effect of dark matter,” he added.

Wolf and an international group of researchers — including scientists from France’s National Center for Space Studies and the European Space Agency — set out to test Einstein and Galileo’s foundational idea that no matter where you do an experiment, no matter how you orient it and what velocity you’re moving at through space, the objects will fall at the same rate.

The researchers put two cylindrical objects — one made of titanium and the other platinum — inside each other and loaded them onto a satellite. The orbiting satellite was naturally “falling” because there were no forces acting on it, Wolf said. They suspended the cylinders within an electromagnetic field and dropped the objects for 100 to 200 hours at a time.

From the forces the researchers needed to apply to keep the cylinders in place inside the satellite, the team deduced how the cylinders fell and the rate at which they fell, Wolf said.

And, sure enough, the team found that the two objects fell at almost exactly the same rate, within two-trillionths of a percent of each other. That suggested Galileo was correct. What’s more, they dropped the objects at different times during the two-year experiment and got the same result, suggesting Einstein’s theory of relativity was also correct.

Their test was an order of magnitude more sensitive than previous tests. Even so, the researchers have published only 10% of the data from the experiment, and they hope to do further analysis of the rest.

Not satisfied with this mind-boggling level of precision, scientists have put together several new proposals to do similar experiments with two orders of magnitude greater sensitivity, Wolf said. Also, some physicists want to conduct similar experiments at the tiniest scale, with individual atoms of different types, such as rubidium and potassium, he added.

The findings were published Dec. 2 in the journal Physical Review Letters.

Originally published on Live Science.
By Yasemin Saplakoglu – Staff Writer
24/01/2020

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3396: Mysterious particles spewing from Antarctica defy physics

SCIENCE

What’s making these things fly out of the frozen continent?

Researchers prepare to launch the Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA) experiment, which picked up signals of impossible-seeming particles as it dangled from its balloon over Antarctica.
(Image: © NASA)

Our best model of particle physics is bursting at the seams as it struggles to contain all the weirdness in the universe. Now, it seems more likely than ever that it might pop, thanks to a series of strange events in Antarctica. .

The death of this reigning physics paradigm, the Standard Model, has been predicted for decades. There are hints of its problems in the physics we already have. Strange results from laboratory experiments suggest flickers of ghostly new species of neutrinos beyond the three described in the Standard Model. And the universe seems full of dark matter that no particle in the Standard Model can explain.

But recent tantalizing evidence might one day tie those vague strands of data together: Three times since 2016, ultra-high-energy particles have blasted up through the ice of Antarctica, setting off detectors in the Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA) experiment, a machine dangling from a NASA balloon far above the frozen surface.

As Live Science reported in 2018, those events — along with several additional particles detected later at the buried Antarctic neutrino observatory IceCube — don’t match the expected behavior of any Standard Model particles. The particles look like ultra high-energy neutrinos. But ultra high-energy neutrinos shouldn’t be able to pass through the Earth. That suggests that some other kind of particle — one that’s never been seen before — is flinging itself into the cold southern sky.

Now, in a new paper, a team of physicists working on IceCube have cast heavy doubt on one of the last remaining Standard Model explanations for these particles: cosmic accelerators, giant neutrino guns hiding in space that would periodically fire intense neutrino bullets at Earth. A collection of hyperactive neutrino guns somewhere in our northern sky could have blasted enough neutrinos into Earth that we’d detect particles shooting out of the southern tip of our planet. But the IceCube researchers didn’t find any evidence of that collection out there, which suggests new physics must be needed to explain the mysterious particles.

To understand why, it’s important to know why these mystery particles are so unsettling for the Standard Model.

Neutrinos are the faintest particles we know about; they’re difficult to detect and nearly massless. They pass through our planet all the time — mostly coming from the sun and rarely, if ever, colliding with the protons, neutrons and electrons that make up our bodies and the dirt beneath our feet.

But ultra-high-energy neutrinos from deep space are different from their low-energy cousins. Much rarer than low-energy neutrinos, they have wider “cross sections,” meaning they’re more likely to collide with other particles as they pass through them. The odds of an ultra-high-energy neutrino making it all the way through Earth intact are so low that you’d never expect to detect it happening. That’s why the ANITA detections were so surprising: It was as if the instrument had won the lottery twice, and then IceCube had won it a couple more times as soon as it started buying tickets.

And physicists know how many lottery tickets they had to work with. Many ultra-high-energy cosmic neutrinos come from the interactions of cosmic rays with the cosmic microwave background (CMB), the faint afterglow of the Big Bang. Every once in a while, those cosmic rays interact with the CMB in just the right way to fire high-energy particles at Earth. This is called the “flux,” and it’s the same all over the sky. Both ANITA and IceCube have already measured what the cosmic neutrino flux looks like to each of their sensors, and it just doesn’t produce enough high-energy neutrinos that you’d expect to detect a neutrino flying out of Earth at either detector even once.

“If the events detected by ANITA belong to this diffuse neutrino component, ANITA should have measured many other events at other elevation angles,” said Anastasia Barbano, a University of Geneva physicist who works on IceCube.

But in theory, there could have been  ultra-high-energy neutrino sources beyond the sky-wide flux, Barbano told Live Science: those neutrino guns, or cosmic accelerators.

“If it is not a matter of neutrinos produced by the interaction of ultra-high-energy cosmic rays with the CMB, then the observed events can be either neutrinos produced by individual cosmic accelerators in a given time interval” or some unknown Earthly source, Barbano said.

Blazars, active galactic nuclei, gamma-ray bursts, starburst galaxies, galaxy mergers, and magnetized and fast-spinning neutron stars are all good candidates for those sorts of accelerators, she said. And we know that cosmic neutrino accelerators do exist in space;  in 2018, IceCube tracked a high-energy neutrino back to a blazar, an intense jet of particles coming from an active black hole at the center of a distant galaxy.

ANITA picks up only the most extreme high-energy neutrinos, Barbano said, and if the upward-flying particles were cosmic-accelerator-boosted neutrinos from the Standard Model — most likely tau neutrinos — then the beam should have come with a shower of lower-energy particles that would have tripped IceCube’s lower-energy detectors.

“We looked for events in seven years of IceCube data,” Barbano said — events that matched the angle and length of the ANITA detections, which you’d expect to find if there were a significant battery of cosmic neutrino guns out there firing at Earth to produce these up-going particles. But none turned up.

Their results don’t completely eliminate the possibility of an accelerator source out there. But they do “severely constrain” the range of possibilities, eliminating all of the most plausible scenarios involving cosmic accelerators and many less-plausible ones.

“The message we want to convey to the public is that a Standard Model astrophysical explanation does not work no matter how you slice it,” Barbano said.

Researchers don’t know what’s next. Neither ANITA nor IceCube is an ideal detector for the needed follow-up searches, Barbano said, leaving the researchers with very little data on which to base their assumptions about these mysterious particles. It’s a bit like trying to figure out the picture on a giant jigsaw puzzle from just a handful of pieces.

Right now, many possibilities seem to fit the limited data, including a fourth species of “sterile” neutrino outside the Standard Model and a range of theorized types of dark matter. Any of these explanations would be revolutionary.hjh But none is strongly favored yet.

“We have to wait for the next generation of neutrino detectors,” Barbano said.

The paper has not yet been peer reviewed and was published January 8 in the arXiv database.

Originally published on Live Science.
By Rafi Letzter – Staff Writer
24/01/2020

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Investigadores do CIIMAR ajudam a desvendar ADN de “monstro” marinho

CIÊNCIA/BIOLOGIA

Equipa de cientistas conseguiu sequenciar pela primeira vez o genoma completo da lula gigante, oferecendo novas luzes sobre a sua vida no mar profundo.

Em 1857, o naturalista dinamarquês Japetus Steenstrup ligou os contos de navios arrastados ao oceano com a existência da lula gigante: um invertebrado de dez braços, que se acredita crescer até 13 metros e pesar mais de 900 kg. Agora, mais de 160 anos depois, uma equipa internacional de cientistas, entre os quais se incluem Agostinho Antunes e André Machado, do Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha da Universidade do Porto (CIIMAR-UP), sequenciou o genoma completo de uma lula gigante, um dos mais icónicos e misteriosos animais marinhos. O estudo em questão “A draft genome sequence of the elusive giant squid, Architeuthis dux” acaba de ser publicado na revista científica GigaScience.

“Estes novos resultados podem desbloquear várias questões evolutivas pendentes sobre estas espécies”, explica Rute da Fonseca, Professora Associada , do Centro de Macroecologia, Evolução e Clima (CMEC) do Instituto GLOBE da Universidade de Copenhaga, que liderou a pesquisa.

Mais dados, mais perguntas

Ao longo dos anos, poucos foram os restos de lulas gigantes que foram recolhidos em todo o mundo. Usando sequências de DNA mitocondrial destas amostras, os investigadores da Universidade de Copenhaga já haviam confirmado que todas as lulas gigantes são pertencentes a uma única espécie. “No entanto, a nossa análise genética inicial gerou mais perguntas do que respostas”, diz Tom Gilbert, professor do GLOBE Institute.

O novo estudo propunha-se então a gerar um conjunto de dados de genoma de alta qualidade para a lula gigante, um desafio tão complexo quanto a detecção de um destes animais no seu ambiente natural! Este foi, no entanto, um esforço importante, dado que a maior parte do que sabemos sobre lulas gigantes vem de espécimes de museus. Por esse motivo, os dados sobre o seu genoma são essenciais para descobrir ainda mais sobre essa espécie icónica.

Lula Gigante mantida no Darwin Centre em Londres. (Foto: Museu de História Natural de Londres)

Amostras não cooperativas

Os desafios no laboratório começaram com o facto de quase todas as amostras disponíveis serem originárias de animais em decomposição, geralmente preservados em formalina ou etanol em museus de todo o mundo. Portanto a maioria não pode ser usada para obter o DNA de alta qualidade necessário para uma boa montagem do genoma. Além disso, os níveis elevados de amónia e polissacarídeos nos tecidos foram provavelmente os responsáveis ​​pelas repetidas falhas na produção de bibliotecas de dados adequadas em quase todas as tecnologias de sequenciação de DNA disponíveis.

‘Este projecto lembra-nos que existem muitas espécies por aí que requerem procedimentos laboratoriais e de bioinformática optimizados individualmente, um esforço às vezes subestimado ao projectar abordagens em grandes consórcios de sequenciação de genomas”, refere Rute da Fonseca, que começou a liderar o projecto ao trabalhar como professora assistente no Departamento de Biologia da Universidade de Copenhaga.

Ventosas de Lula Gigante. (Foto: Museu de História Natural de Londres)

Um primeiro passo para conhecer o gigante

Apesar dos muitos desafios, a qualidade do genoma recém-sequenciado mostrou ser um dos melhores entre os cefalópodes disponíveis e permitirá dar os primeiros passo para desvendar a evolução das lulas gigantes a partir de fundamentos genéticos relacionados com o tamanho, crescimento e idade.

Segundo Caroline Albertin, co-autora e investigadora do Laboratório de Biologia Marinha de Woods Hole, pode já adiantar-se que ‘a maioria dos genes da lula gigante, tal como no polvo, é partilhada com outros animais, como caracóis, vermes, moscas e humanos.’

Agostinho Antunes, líder do grupo de Bioinformática e Genética Evolutiva do CIIMAR-UP e co-autor do artigo, enfatizou as “peculiaridades em relação ao tamanho de alguns genes (por exemplo os genes Hox) que, no caso da lula gigante, têm um tamanho muito maior quando comparado a qualquer outro animal”, apresentando “uma via intrigante para futuras investigações”.

Universidade de Porto
16.01.20
Por Eunice Sousa / CIIMAR

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3394: Campanha global do Gaia revela segredos de par estelar

Impressão de artista do sistema binário descoberto no evento de micro-lente Gaia16aye, a sua gravidade distorcendo o tecido do espaço-tempo e o percurso da luz de uma estrela ainda mais distante.
Crédito: M. Rębisz

Uma campanha de observação global de 500 dias, liderada há mais de três anos pelo Gaia da ESA, forneceu informações sem precedentes sobre o sistema binário que provocou um aumento invulgar de brilho de uma estrela ainda mais distante.

O aumento no brilho estelar, localizado na constelação de Cisne, foi detectado pela primeira vez em Agosto de 2016 pelo programa Alertas de Ciência Fotométrica do Gaia.

Este sistema, gerido pelo Instituto de Astronomia da Universidade de Cambridge, Reino Unido, varre diariamente a enorme quantidade de dados provenientes do Gaia e alerta os astrónomos para o aparecimento de novas fontes ou variações invulgares de brilho em fontes conhecidas, para que possam apontar rapidamente outros telescópios terrestres e espaciais e assim estudar os eventos em detalhe. Os fenómenos podem incluir explosões de super-nova e outros surtos estelares.

Neste caso em particular, as observações de acompanhamento realizadas com mais de 50 telescópios em todo o mundo revelaram que a fonte – desde então denominada Gaia16aye – estava a comportar-se de uma maneira bastante estranha.

“Vimos a estrela a ficar cada vez mais brilhante e então, no espaço de apenas um dia, o seu brilho caiu rapidamente,” diz Lukasz Wyrzykowski do Observatório Astronómico da Universidade de Varsóvia, Polónia, um dos cientistas do programa Alertas de Ciência Fotométrica do Gaia.

“Este foi um comportamento muito invulgar. Quase nenhum tipo de super-nova ou outra estrela faz isto.”

Lukasz e colaboradores perceberam em pouco tempo que este aumento de brilho foi provocado por uma micro-lente gravitacional – um efeito previsto pela teoria da relatividade geral de Einstein, que curva o espaço-tempo na vizinhança de objectos muito grandes, como estrelas ou buracos negros.

Quando um objecto tão grande, que pode ser demasiado fraco para ser observado da Terra, passa em frente de outra fonte de luz mais distante, a sua gravidade curva o tecido do espaço-tempo nas proximidades. Isto distorce o percurso da radiação oriunda da fonte de fundo – essencialmente comportando-se como uma lupa gigante.

Gaia16aye é o segundo evento de micro-lentes detectado pelo satélite da ESA. No entanto, os astrónomos notaram que se comportava estranhamente, mesmo para este tipo de evento.

“Se tivermos uma única lente, provocada por um único objecto, haverá apenas um pequeno e constante aumento de brilho e haverá um declínio suave à medida que a lente passa em frente da fonte distante e depois se afasta,” diz Lukasz.

“Neste caso, não só o aumento de brilho estelar caiu acentuadamente, em vez de a um ritmo constante, como após algumas semanas, subiu novamente de brilho, o que é muito invulgar. Ao longo de 500 dias de observações, vimos o aumento e declínio de brilho cinco vezes.”

Esta queda repentina e acentuada no brilho sugeriu que a lente gravitacional que provocava o aumento de brilho devia consistir de um sistema binário – um par de estrelas ou outros objectos celestes, ligados entre si pela gravidade mútua.

Os campos gravitacionais combinados dos dois objectos produzem uma lente com uma rede bastante complexa de regiões de alta ampliação. Quando uma fonte de fundo passa por estas regiões no céu, aumenta de brilho e depois cai imediatamente ao sair delas.

A partir do padrão de aumentos e quedas de brilho subsequentes, os astrónomos conseguiram deduzir que o sistema binário estava a orbitar a um ritmo bastante rápido.

“As órbitas eram rápidas o suficiente e o evento geral de micro-lente era lento o suficiente para a estrela de fundo entrar na região de alta ampliação, sair e entrar novamente,” explica Lukasz.

O longo período de observações, que durou até ao final de 2017, e a grande participação de telescópios terrestres espalhados por todo o mundo, permitiram aos astrónomos recolher uma grande quantidade de dados – quase 25.000 pontos de dados individuais.

Além disso, a equipa também utilizou dúzias de observações desta estrela obtidas pelo Gaia, enquanto continuava a vasculhar o céu ao longo dos meses. Estes dados foram submetidos a calibração preliminar e foram tornados públicos como parte do programa Alertas de Ciência Fotométrica do Gaia.

A partir deste conjunto de dados, Lukasz e colegas foram capazes de aprender muitos detalhes sobre o sistema binário de estrelas.

“Nós não vemos este sistema binário mas, observando apenas os efeitos que criou ao agir como lente sob uma estrela de fundo, fomos capazes de saber tudo sobre ele,” diz o co-autor Przemek Mróz, estudante de doutoramento na Universidade de Varsóvia durante o início da campanha e que é actualmente bolsista de pós-doutoramento no Instituto de Tecnologia da Califórnia.

“Pudemos determinar o período de translação do sistema, as massas dos componentes, a sua separação, a forma das suas órbitas – basicamente tudo – sem ver a luz dos componentes binários.”

O par consiste de duas estrelas bastante pequenas, com 0,57 e 0,36 vezes a massa do nosso Sol, respectivamente. Separadas por aproximadamente o dobro da distância Terra-Sol, as estrelas orbitam em torno do seu centro de massa comum em menos de três anos.

“Se não fosse o Gaia a estudar todo o céu e a enviar os alertas imediatamente, nunca teríamos sabido sobre este evento de micro-lentes,” diz o co-autor Simon Hodgkin da Universidade de Cambridge, que lidera o programa Alertas de Ciência Fotométrica do Gaia.

“Talvez o encontrássemos mais tarde, mas aí se calhar já seria tarde demais.”

A compreensão detalhada do sistema binário dependia da extensa campanha de observação e do amplo envolvimento internacional que o evento Gaia16aye atraiu.

“Reconhecemos os astrónomos profissionais, astrónomos amadores e voluntários de todo o mundo que observaram este evento: sem a dedicação de todas estas pessoas, não teríamos sido capazes de obter estes resultados,” diz Lukasz.

“Os eventos de micro-lente como este podem lançar luz sobre objectos celestes que, de outra forma, não poderíamos ver,” diz Timo Prusti, cientista do projecto Gaia na ESA.

“Estamos muito satisfeitos que a detecção do Gaia tenha desencadeado a campanha de observação que tornou este resultado possível.”

Astronomia On-line
24 de Janeiro de 2020

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3393: XMM-Newton mapeia os arredores de um buraco negro

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esta animação mostra os arredores de um buraco negro que se alimenta de gás circundante. À medida que este material cai para o buraco negro, espirala para formar um disco achatado aquecido. No próprio centro do disco, perto do buraco negro, uma região de electrões muito quentes – com temperaturas na ordem dos mil milhões de graus – conhecida como coroa produziu raios-X altamente energéticos que são expelidos para o espaço.
Crédito: ESA

O material que cai num buraco negro lança raios-X para o espaço – e agora, pela primeira vez, o observatório de raios-X XMM-Newton da ESA usou os ecos reverberantes desta radiação para mapear o comportamento dinâmico e os arredores do próprio buraco negro.

A maior parte dos buracos negros são demasiado pequenos, no céu, para resolvermos o seu ambiente imediato, mas ainda assim podemos explorar estes objectos misteriosos observando como a matéria se comporta quando se aproxima e cai neles.

À medida que o material espirala em direcção a um buraco negro, é aquecido e emite raios-X que, por sua vez, ecoam e reverberam à medida que interagem com o gás próximo. Estas regiões do espaço são altamente distorcidas devido à natureza extrema e à gravidade esmagadoramente forte do buraco negro.

Pela primeira vez, investigadores usaram o XMM-Newton para rastrear estes ecos de luz e mapear os arredores do buraco negro no núcleo de uma galáxia activa. Com o nome IRAS 13224–3809, a galáxia hospedeira do buraco negro é uma das fontes de raios-X mais variáveis do céu, passando por flutuações muito grandes e rápidas de brilho, na ordem de 50 em poucas horas.

“Todos nós estamos habituados à forma como o eco das nossas vozes soa diferente quando falamos numa sala de aula, em comparação com uma catedral – isto deve-se simplesmente à geometria e aos materiais dos locais, que fazem com que o som se comporte e se mova de maneira diferente,” explica William Alston da Universidade de Cambridge, autor principal do novo estudo.

“De maneira semelhante, podemos observar como os ecos da radiação de raios-X se propagam nas proximidades de um buraco negro, a fim de mapear a geometria de uma região e o estado de um aglomerado de matéria antes de desaparecer na singularidade. É um pouco como eco-localização cósmica.”

Como a dinâmica do gás em queda está fortemente ligada com as propriedades do buraco negro, William e colegas foram também capazes de determinar a massa e a rotação do buraco negro central da galáxia, observando as propriedades da matéria enquanto espiralava para dentro.

O material em espiral forma um disco enquanto cai para o buraco negro. Acima deste disco encontra-se uma região de electrões muito quentes – com temperaturas na ordem dos mil milhões de graus – chamada coroa. Embora os cientistas esperassem ver os ecos de reverberação que usaram para mapear a geometria da região, também avistaram algo inesperado: a própria coroa mudou de tamanho incrivelmente depressa, em questão de dias.

“À medida que o tamanho da coroa muda, o mesmo ocorre com o eco de luz – um pouco como se o tecto da catedral estivesse a subir e a descer, mudando o eco das nossas vozes,” acrescenta William.

“Ao rastrear os ecos de luz, fomos capazes de rastrear esta coroa em mudança e – ainda mais excitante – obter valores muito melhores para a massa e para a rotação do buraco negro do que poderíamos determinar se a coroa não estivesse a mudar de tamanho. Sabemos que a massa do buraco negro não pode estar a flutuar; portanto, qualquer alteração no eco deve ser devida ao ambiente gasoso.”

O estudo usou a observação mais longa de um buraco negro em acreção já obtida com o XMM-Newton, recolhida ao longo de 16 órbitas em 2011 e 2016 e totalizando 2 milhões de segundos – pouco mais de 23 dias. Isto, combinado com a variabilidade forte e de curto prazo do próprio buraco negro, permitiu a William e colaboradores modelarem os ecos de maneira abrangente ao longo de escalas de tempo de um dia.

A região explorada neste estudo não é acessível a observatórios como o EHT (Event Horizon Telescope), que conseguiu obter a primeira imagem do gás na vizinhança imediata de um buraco negro – aquele localizado no centro da massiva galáxia vizinha M87. O resultado, com base em observações realizadas com radiotelescópios em todo o mundo em 2017 e publicado o ano passado, tornou-se imediatamente uma sensação global.

“A imagem do EHT foi obtida usando um método conhecido como interferometria – uma técnica maravilhosa que só pode funcionar nos pouquíssimos buracos negros super-massivos mais próximos da Terra, como o de M87 e o da nossa Galáxia, a Via Láctea, porque o seu tamanho aparente no céu é grande o suficiente para este método funcionar,” diz o co-autor Michael Parker, cientista da ESA no Centro Europeu de Astronomia perto de Madrid, Espanha.

“Em contraste, a nossa abordagem é capaz de investigar as centenas de buracos negros super-massivos mais próximos que consomem activamente matéria – e este número aumentará significativamente com o lançamento do satélite Athena da ESA.

A caracterização dos ambientes próximos dos buracos negros é um objectivo científico essencial da missão Athena da ESA, com lançamento previsto para o início da década de 2030 e que revelará os segredos do Universo quente e energético.

A medição da massa, rotação e ritmos de acreção de uma grande amostra de buracos negros é fundamental para entender a gravidade em todo o cosmos. Além disso, dado que os buracos negros super-massivos estão fortemente ligados às propriedades das suas galáxias hospedeiras, estes estudos também são fundamentais para aprofundar o nosso conhecimento de como as galáxias se formam e evoluem ao longo do tempo.

“O grande conjunto de dados fornecidos pelo XMM-Newton foi essencial para este resultado,” disse Norbert Schartel, cientista do projecto XMM-Newton da ESA.

“O mapeamento da reverberação é uma técnica excitante que promete revelar muito sobre os buracos negros e sobre o Universo em geral nos próximos anos. Espero que o XMM-Newton realize campanhas de observação semelhantes para mais algumas galáxias activas nos próximos anos, para que o método esteja totalmente estabelecido quando a missão Athena for lançada.”

Astronomia On-line
24 de Janeiro de 2020

spacenews

 

3392: O enigma das explosões celestes

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

O radiotelescópio em Effelsberg faz parte da rede europeia VLBI, que procura surtos de rádio.
Crédito: Instituto Max Planck para Radioastronomia/Norbert Tacken

Esta tempestade de “relâmpagos cósmicos” acontece à nossa volta. Por todo o céu da Terra, existem pulsos que piscam e se apagam no momento seguinte. Estas explosões, que são medidas com radiotelescópios e duram um milésimo de segundo, são dos maiores mistérios da astrofísica. Os cientistas duvidam que sejam alienígenas a combater numa “Guerra das Estrelas” na vastidão do espaço. Mas de onde vêm estes fenómenos, apelidados de FRBs (sigla inglesa para “Fast Radio Bursts”) pelos especialistas?

Na cidade de Parkes, Austrália, uma antena gigante é apontada para o céu. Em 2001, este radiotelescópio de 64 metros de diâmetro (uma vez o maior radiotelescópio totalmente móvel do hemisfério sul) registou uma misteriosa explosão de rádio – e ninguém notou! Somente cinco anos depois é que o astrofísico Duncan Lorimer e o seu aluno David Narkevic encontraram mais ou menos por acaso a assinatura do sinal nos dados do telescópio. Mesmo assim, os especialistas não conseguiam entender o fenómeno. Mas esta não foi a única “explosão de Lorimer”.

“Conhecemos agora mais de cem,” diz Laura Spitler. Desde Março de 2019 que lidera um grupo que investiga este tópico no Instituto Max Planck para Radioastronomia. Spitler dedica-se há muitos anos a estes surtos fugazes no espaço. Sob a sua liderança, uma equipa internacional descobriu um FRB no hemisfério norte em 2014. Os astrónomos usaram a antena do telescópio Arecibo em Porto Rico. A antena, que mede 305 metros em diâmetro, está firmemente ancorada num vale natural e só pode concentrar-se numa secção relativamente pequena do céu.

“Estatisticamente falando, devem existir apenas sete erupções por minuto, espalhas pelo céu. Portanto, é preciso ter muita sorte para alinhar o seu telescópio na posição certa, à hora certa”, disse Spitler após o anúncio da descoberta. Tanto as propriedades das explosões de rádio quanto a sua frequência derivada das medições estavam em alta concordância com o que os astrónomos tinham descoberto sobre todas as erupções observadas anteriormente.

De facto, os pressupostos estatísticos foram confirmados; estes dizem que aproximadamente 10.000 destes fenómenos cósmicos invulgares surgem no firmamento todos os dias. O número surpreendentemente elevado resulta de cálculos de quanto do céu teria que observado e por quanto tempo para explicar as comparativamente poucas descobertas até agora.

A medição de Arecibo também removeu as últimas dúvidas sobre se as explosões de rádio realmente vieram das profundezas do Universo. Após as primeiras explosões registadas, os cientistas concluíram que estavam a ser geradas numa área bem para lá da Via Láctea. Isto foi deduzido de um efeito chamado dispersão de plasma. Quando os sinais de rádio viajam longas distâncias pelo Universo, encontram muitos electrões livres localizados no espaço entre as estrelas.

Por fim, a velocidade de propagação das ondas de rádio em frequências mais baixas diminui de maneira característica. Por exemplo, durante o mencionado surto de radiação descoberto com o telescópio Arecibo, esta dispersão foi três vezes maior do que seria de esperar de uma fonte dentro da Via Láctea. Se a fonte estivesse localizada na nossa Galáxia, a matéria interestelar teria contribuído 33% para a fonte observada pelo radiotelescópio de Arecibo.

Mas qual é, então, a origem destes FRBs? Os astrofísicos construíram vários cenários, todos mais ou menos exóticos. Muitos deles têm a ver com estrelas de neutrões. As estrelas de neutrões são os remanescentes de explosões gigantes de estrelas massivas como super-novas, com apenas 30 km de tamanho. Nestas esferas, a matéria é tão densamente compactada que, na Terra, uma colher de chá do seu material pesaria tanto quanto uma montanha. As estrelas de neutrões giram rapidamente em torno de si próprias. Algumas têm campos magnéticos excepcionalmente fortes.

Por exemplo, os FRBs podem ocorrer durante uma super-nova – mas também durante a fusão de duas estrelas de neutrões num sistema binário íntimo – quando os campos magnéticos das duas estrelas individuais colapsam. Além disso, uma estrela de neutrões pode entrar em colapso e formar um buraco negro, emitindo uma explosão de rádio.

À primeira vista, estes “guiões” científicos parecem plausíveis. No entanto, têm uma falha: preveem apenas um FRB de cada vez. “Se o flash foi gerado num evento cataclísmico que destrói a fonte, apenas pode ser esperado uma explosão por fonte,” diz Laura Spitler. De facto, nos primeiros anos, sempre houve explosões singulares – até 2014, quando ocorreu o evento chamado FRB 121102. Em 2016, Spitler e a sua equipa observaram que este era o primeiro “repetidor”, uma explosão com pulsos repetidos. “Isto refutou todos os modelos que explicam os FRBs como consequência de um evento catastrófico,” explica Spitler.

FRB 121102, descoberto no radiotelescópio Arecibo, foi também observado por cientistas com o VLA (Very Large Array) no estado norte-americano do Novo México. Após 80 horas de observações, registaram nove explosões e determinaram a posição com uma precisão de um segundo de arco. Nesta posição no céu, há uma fonte de rádio que irradia permanentemente; as imagens ópticas mostram uma galáxia ténue a cerca de 3 mil milhões de anos-luz de distância.

Com um diâmetro de apenas 13.000 anos-luz, é uma galáxia anã; a Via Láctea é cerca de dez vezes maior. “No entanto, nesta galáxia nascem muitas estrelas novas e talvez até particularmente grandes. Isto pode ser uma indicação da fonte das explosões de rádio,” salienta Spitler.

A investigadora está a considerar os pulsares – “faróis” cósmicos que emitem regularmente ondas de rádio. Por trás deles estão, novamente, estrelas de neutrões com rápida rotação e com fortes campos magnéticos. Se o eixo de rotação e o eixo do campo magnético de tal objecto se desviarem um do outro, pode ser produzido um feixe de rádio. De cada vez que a “luz” deste “farol” natural varre a Terra, os astrónomos medem um pulso curto.

A maioria das explosões dos pulsares de rádio são fracas demais para serem detectadas a uma grande distância. Este não é o caso dos pulsos gigantes, particularmente curtos e extremamente fortes. Um excelente exemplo desta classe de objectos é o pulsar da Nebulosa do Caranguejo, um remanescente de explosão de super-nova observada no ano 1054. Os seus pulsos seriam visíveis até de galáxias vizinhas.

“Um modelo promissor sugere que os FRBs são muito mais fortes e raros do que os pulsos gigantes de estrelas de neutrões extra-galácticas parecidas com o pulsar da Nebulosa do Caranguejo. Ou mesmo mais jovens e energéticos como este,” diz Spitler. “A galáxia hospedeira de FRB 121102 encaixa neste modelo porque tem o potencial de produzir as estrelas certas para se tornarem estrelas de neutrões no final das suas vidas.”

A confirmação deste modelo não está a ficar mais fácil. No entanto, as observações continuam. Por exemplo, as antenas de rádio da rede europeia VLBI examinaram outro repetidor no verão de 2019. FRB 180916.J0158+65 mostrou não menos que quatro surtos de radiação durante as cinco horas de observação. Cada um durou menos de dois milissegundos.

O lar desta explosão de rádio é uma galáxia espiral a cerca de 500 milhões de anos-luz de distância. Isto torna-o o FRB mais próximo até agora observado, embora esta distância pareça “astronómica”. Parece também haver uma aparentemente alta taxa de natalidade estelar em torno da explosão.

A posição na galáxia difere da de todos os outros surtos investigados até agora. Por outras palavras: aparentemente, os FRBs surgem em todos os tipos de regiões cósmicas e ambientes diversos. “Esta é uma das razões pelas quais ainda não está claro se todas as explosões têm o mesmo tipo de fonte ou se são geradas pelos mesmos processos físicos,” comenta Spitler. “Continua o mistério das suas origens.”

Astronomia On-line
24 de Janeiro de 2020

spacenews

 

3391: Faltam 100 segundos. O fim do mundo está mais próximo do que nunca

CIÊNCIA

O Relógio do Apocalipse indica que estamos cada vez mais próximo do fim do mundo e a culpa é das alterações climáticas. Cientistas citaram Greta Thunberg: “Como se atrevem?”

© Twitter

Depois de em 2019 os ponteiros do Relógio do Dia do Juízo Final não se terem movido, este ano as notícias pioraram: o Apocalipse está mais perto do que nunca, faltando agora apenas 100 segundos. Ou seja, segundo os cientistas do Bulletin of The Atomic Scientists, um painel que integra 13 prémios Nobel, estamos todos mais perto de uma meia-noite metafórica que representa o fim do mundo.

O Relógio do Dia do Juízo Final simboliza a vida útil na Terra e, a cada ano, o Boletim dos Cientistas Atómicos, que criou este relógio metafórico em 1947, decide que horas são para a humanidade.

“Faltam 100 segundos para a meia-noite. Agora, estamos a definir o quão perto o mundo está da catástrofe em segundos – já não em horas ou até minutos”, disse a presidente, Rachel Bronson “Enfrentamos uma verdadeira emergência – um estado absolutamente inaceitável da ordem mundial que eliminou qualquer margem de erro ou atraso adicional”.

Bulletin of the Atomic Scientists @BulletinAtomic

“Today the Bulletin of the Atomic Scientists moves the hands of the Doomsday Clock. It is 100 Seconds to Midnight,” — @RachelBronson1, President & CEO, Bulletin of the Atomic Scientists#DoomsdayClock

O ponteiro dos minutos do relógio foi adiantado em Janeiro de 2018 por 30 segundos, para as 23.58, e assim se manteve no ano passado, a dois minutos da meia-noite – a marcação mais próxima do “Fim” desde 1953, que coincidiu com os primeiros anos da Guerra Fria. Agora, a urgência é ainda maior, com os cientistas a retirarem 20 segundos mais ao prazo de validade da vida humana na Terra.

“O momento exige atenção e novas respostas. Se os líderes mundiais continuarem a falhar, os cidadãos de todo o mundo devem fazer ecoar, e com razão, as palavras da activista do clima Greta Thunberg: “Como se atrevem?”.

Mas, que factores determinam o quão perto estamos da meia-noite? “Principalmente, a ameaça de armas nucleares e mudanças climáticas”, disse Rachel Bronson. Quando o relógio foi criado, em 1947, a maior ameaça à humanidade era a guerra nuclear, quando os EUA e a União Soviética estavam em plena guerra fria e numa corrida às armas nucleares.

“Mas em 2007, sentimos que não poderíamos responder a essas perguntas sem incluir a mudança climática”, acrescentou Bronson à CNN.

Nos últimos anos, o ponteiro tem-se vindo a aproximar cada vez mais da meia-noite, uma metáfora para o aumento da probabilidade de acontecer uma catástrofe global, que estará relacionada com as alterações climáticas, como é assumido em 2020 pelos cientistas.

O acerto do Relógio do Apocalipse foi apresentado por Mary Robinson, antiga presidente da Irlanda, e contou com discursos de Ban Ki-moon, antigo secretário-geral das Nações Unidas, e ainda de Edmund Brown, presidente do Comité de Ciência e Segurança do Bulletin of The Atomic Scientists.

The Elders @TheElders

“Our planet faces two simultaneous existential threats: the climate crisis and nuclear weapons. We are faced by a gathering storm of extinction-level consequences, and time is running out.” –Mary Robinson unveils the 2020 #DoomsdayClock.

O relógio atingiu a sua proximidade máxima do “Apocalipse” neste último ano, depois de 2019 ter visto aumentar a ameaça nuclear vinda da Coreia do Norte e do Irão, além de marcas preocupantes sobre os efeitos das alterações climáticas, como o facto de ter sido o segundo ano mais quente desde que há registos.

Refira-se que o ano em que o relógio esteve mais distante do Apocalipse (17 minutos para a meia-noite) foi em 1991, com o fim da guerra fria e a queda do muro de Berlim.

DN

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3390: Scientists uncover new mode of evolution

SCIENCE

Scientists have discovered a form of natural selection that doesn’t rely on DNA.

(Image: © Shutterstock)

Evolution and natural selection take place at the level of DNA, as genes mutate and genetic traits either stick around or are lost over time. But now, scientists think evolution may take place on a whole other scale — passed down not through genes, but through molecules stuck to their surfaces.

These molecules, known as methyl groups, alter the structure of DNA and can turn genes on and off. The alterations are known as “epigenetic modifications,” meaning they appear “above” or “on top of” the genome. Many organisms, including humans, have DNA dotted with methyl groups, but creatures like fruit flies and roundworms lost the required genes to do so over evolutionary time.

Another organism, the yeast Cryptococcus neoformans, also lost key genes for methylation sometime during the Cretaceous period, about 50 to 150 million years ago. But remarkably, in its current form, the fungus still has methyl groups on its genome. Now, scientists theorize that C. neoformans was able to hang on to epigenetic edits for tens of millions of years, thanks to a newfound mode of evolution, according to a study published Jan. 16 in the journal Cell.

The researchers behind the study didn’t expect to uncover a well-kept secret of evolution, senior author Dr. Hiten Madhani, a professor of biochemistry and biophysics at the University of California, San Francisco, and principal investigator at the Chan Zuckerberg Biohub, told Live Science.

The group typically studies C. neoformans to better understand how the yeast causes fungal meningitis in humans. The fungus tends to infect people with weak immune systems and causes about 20% of all HIV/AIDS-related deaths, according to a statement from UCSF. Madhani and his colleagues spend their days digging through the genetic code of C. neoformans, searching for critical genes that help the yeast invade human cells. But the team was surprised when reports emerged suggesting that the genetic material comes adorned with methyl groups.

“When we learned [C. neoformans] had DNA methylation … I thought, we have to look at this, not knowing at all what we’d find,” Madhani said.

In vertebrates and plants, cells add methyl groups to DNA with the help of two enzymes. The first, called “de novo methyltransferase,” sticks methyl groups onto unadorned genes. The enzyme peppers each half of the helix-shaped DNA strand with the same pattern of methyl groups, creating a symmetric design. During cell division, the double helix unfurls and builds two new DNA strands from the matching halves. At this point, an enzyme called “maintenance methyltransferase” swoops in to copy all the methyl groups from the original strand onto the newly built half.

Madhani and his colleagues looked at existing evolutionary trees to trace the history of C. neoformans through time, and found that, during the Cretaceous period, the yeast’s ancestor had both enzymes required for DNA methylation. But somewhere along the line, C. neoformans lost the gene needed to make de novo methyltransferase. Without the enzyme, the organism could no longer add new methyl groups to its DNA — it could only copy down existing methyl groups using its maintenance enzyme.

In theory, even working alone, the maintenance enzyme could keep DNA covered in methyl groups indefinitely — if it could produce a perfect copy every single time.

In reality, the enzyme makes mistakes and loses track of methyl groups each time the cell divides, the team found. When raised in a petri dish, C. neoformans cells occasionally gained new methyl groups by random chance, similar to how random mutations arise in DNA. However, the cells lost methyl groups about 20 times faster than they could gain new ones.

Within about 7,500 generations, every last methyl group would disappear, leaving the maintenance enzyme nothing to copy, the team estimated. Given the speed at which C. neoformans multiplies, the yeast should have lost all its methyl groups within about 130 years. Instead, it retained the epigenetic edits for tens of millions of years.

“Because the rate of loss is higher than the rate of gain, the system would slowly lose methylation over time if there wasn’t a mechanism to keep it there,” Madhani said. That mechanism is natural selection, he said. In other words, even though C. neoformans was gaining new methyl groups much more slowly than it was losing them, methylation dramatically increased the organism’s “fitness,” which meant it could outcompete individuals with less methylation. “Fit” individuals prevailed over those with fewer methyl groups, and thus, methylation levels remained higher over millions of years. But what evolutionary advantage could these methyl groups offer C. neoformans? Well, they might protect the yeast’s genome from potentially lethal damage, Madhani said.

Transposons, also known as “jumping genes,” hop around the genome at whim and often insert themselves in very inconvenient places. For instance, a transposon could leap into the center of a gene required for cell survival; that cell might malfunction or die. Luckily, methyl groups can grab onto transposons and lock them in place. It may be that C. neoformans maintains a certain level of DNA methylation to keep transposons in check, Madhani said.

“No individual [methylation] site is particularly important, but overall density of methylation on transposons is selected for” over evolutionary timescales, he added. “The same thing is probably true in our genomes.”

Many mysteries still surround DNA methylation in C. neoformans. Besides copying methyl groups between DNA strands, maintenance methyltransferase seems to be important when it comes to how the yeast causes infections in humans, according to a 2008 study by Madhani. Without the enzyme intact, the organism cannot hack into cells as effectively. “We have no idea why it’s required for efficient infection,” Madhani said.

The enzyme also requires large amounts of chemical energy to function and only copies methyl groups onto the blank half of replicated DNA strands. In comparison, the equivalent enzyme in other organisms does not require extra energy to function and sometimes interacts with naked DNA, devoid of any methyl groups, according to a report posted on the preprint server bioRxiv. Further research will reveal exactly how methylation works in C. neoformans, and whether this newfound form of evolution appears in other organisms.

Originally published on Live Science.

By Nicoletta Lanese – Staff Writer
22/01/2020

spacenews

 

A burst of gravitational waves hit our planet. Astronomers have no clue where it’s from.

SCIENCE

(Image: © Shutterstock)

A mysterious cosmic event might have ever-so-slightly stretched and squeezed our planet last week. On Jan. 14, astronomers detected a split-second burst of gravitational waves, distortions in space-time … but researchers don’t know where this burst came from.

The gravitational wave signal, picked up by the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) and the Virgo interferometer, lasted only 14 milliseconds, and astronomers haven’t yet been able to pinpoint the burst’s cause or determine whether it was just a blip in the detectors.

Gravitational waves can be caused by the collision of massive objects, such as two black holes or two neutron stars. Astronomers detected such gravitational waves from a neutron star collision in 2017 and from one in April of 2019, according to new findings that were presented at the meeting of the American Astronomical Society on Jan. 6.

But gravitational waves from collisions of such massive objects typically last longer and manifest in the data as a series of waves that change in frequency over time as the two orbiting objects move closer to each other, said Andy Howell, a staff scientist at Los Cumbres Observatory Global Telescope Network and an adjunct faculty member in physics at the University of California, Santa Barbara. He was not part of the LIGO research.

This new signal was not a series of waves but a burst, Howell said. One more likely possibility is that this short-lived burst of gravitational waves comes from a more transient event, such as a supernova explosion, the catastrophic ending to a star’s life.

Indeed, some astronomers have hypothesized that this could have been a signal from the Betelgeuse star, which mysteriously dimmed recently and is expected to undergo a supernova explosion. But the Betelgeuse star is still there so it’s not that scenario, Howell said. It’s also unlikely to be another supernova because they happen in our galaxy only about once every 100 years, he added.

What’s more, the burst still “seems a little too short for what we expect from the collapse of a massive star,” he said. “On the other hand, we’ve never seen a star blowing up in gravitational waves before, so we don’t really know what it would look like.” In addition, the astronomers didn’t detect any neutrinos, tiny subatomic particles that carry no charge, which supernovas are known to release.

Another possibility is that the merging of two intermediate-mass black holes caused the signal, Howell said. Merging neutron stars produce waves that last longer (around 30 seconds) than this new signal, while merging black holes might more closely resemble bursts (that last around a couple of seconds). However, intermediate black hole mergers might also release a series of waves that change in frequency.

LIGO came across this signal while specifically looking for such bursts. But “that doesn’t mean that what it found is an intermediate-mass black hole merger,” Howell told Live Science. “We don’t know what they found,” especially since LIGO hasn’t yet released the exact structure of the signal, he added.

It’s also possible that this signal was just noise in the data from the detector, Howell said. But this burst of gravitational waves was found by all three LIGO detectors: one in Washington state, one in Louisiana and one in Italy. So the probability of the LIGO detectors finding this signal by chance (meaning it’s a false alarm) is once every 25.84 years, which “gives us some indication that this is a pretty good signal,” Howell said.

There could be other explanations for this mysterious burst, too. For example, a supernova could have directly collapsed into a black hole without producing neutrinos, though such an occurrence is very speculative, Howell said. Astronomers are now pointing their telescopes to that region to try to pinpoint the source of the waves.

“The universe always surprises us,” he added. “There could be totally new astronomical events out there that produce gravitational waves that we haven’t really thought about.”

Editor’s Note: This story was updated to clarify that the signal was not a series of waves, but a burst.

Originally published on Live Science.
By Yasemin Saplakoglu – Staff Writer
2020-01-21T19:32:43Z

spacenews

 

3388: Pode ter sido descoberto um segundo exoplaneta em torno de Proxima Centauri

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista do sistema planetário em torno de Proxima Centauri.
Crédito: Lorenzo Santinelli

Cientistas descobriram o que pensam ser um segundo planeta em órbita da estrela mais próxima do nosso Sistema Solar, Proxima Centauri, que ficou famosa em 2016 com a descoberta de um planeta “semelhante à Terra” em órbita, Proxima b.

Novas observações de Proxima Centauri tornaram possível revelar a presença do que está a ser descrito como um planeta candidato de baixa massa (pelo menos 5,8 vezes a massa da Terra), aproximadamente com metade do tamanho de Neptuno, em órbita da estrela. Poderá ser uma super-Terra rochosa ou um “mini-Neptuno” gasoso. Com uma órbita de 5,2 anos, provavelmente tem temperaturas na ordem dos -230º C, sendo demasiado frio para ser habitável.

A descoberta, publicada na revista Science Advances, foi feita por uma equipa internacional de investigadores da Universidade de Hertfordshire, Inglaterra, do INAF-Observatório Astrofísico de Turim, Itália, da Universidade de Creta e do Instituto de Astrofísica FORTH, Grécia.

Proxima Centauri é uma estrela anã vermelha cerca de 8 vezes mais pequena que o Sol. É a estrela mais próxima do Sistema Solar, a uma distância de 4,2 anos-luz. Os cientistas esperam que a descoberta possa eventualmente ajudar a nossa compreensão da composição de diferentes planetas e de como o Universo funciona.

Hugh Jones, professor de astrofísica na Universidade de Hertfordshire, comenta: “Graças à proximidade do planeta e à sua órbita a uma distância relativamente grande da sua estrela (1,5 UA), esta é uma das melhores chances possíveis de observação directa que permitirá a compreensão detalhada de outro exoplaneta. No futuro, Proxima c poderá tornar-se um possível alvo para um estudo mais directo do projecto Breakthrough StarShot, que será a primeira tentativa da humanidade de viajar para outro sistema estelar.” O professor Jones, juntamente com Paul Bulter, da Instituição Carnegie para Ciência, foram responsáveis por produzir o conjunto de dados mais precisos para o projecto usando dados do espectrógrafo UVES acoplado ao VLT do ESO.

O professor Jones, que também fez parte da descoberta do planeta “tipo-Terra”, Proxima b, explicou o processo: “Primeiro submetemos um artigo sobre a existência de Proxima b em Fevereiro de 2013, embora só tenhamos obtido evidências suficientes para apoiar conclusivamente uma descoberta tão importante em 2016. As nossas observações contínuas e um melhor processamento de dados permitiram-nos discernir o sinal de Proxima c. Esperamos ansiosamente confirmar o sinal com novas instalações e descobrir quão semelhante ou diferente dos planetas do nosso Sistema Solar Proxima c realmente é.”

A descoberta segue os recentes anúncios de um “Neptuno frio” e de dois planetas potencialmente habitáveis encontrados em órbita de estrelas próximas, publicados na revista The Astrophysical Journal. A mesma técnica de espectrografia com o UVES também foi usada neste projecto.

Astronomia On-line
21 de Janeiro de 2020

spacenews

 

3387: XMM-Newton descobre gás escaldante no halo da Via Láctea

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esta animação mostra a via Láctea (a pequena galáxia no centro da imagem) e o seu halo (a região gasosa estendida).
Ilustra o halo em três tons diferentes – esmeralda, amarelo e verde. Todos estes se misturam ao longo do halo, e cada um representa gás de uma temperatura diferente.
Aparecem pontos por todo o halo; estes representam elementos e a suas abundâncias relativas, conforme detetado pelo observatório de raios-X XMM-Newton da ESA: azoto (preto, 41 pontos), néon (laranja/amarelo, 39 pontos), oxigénio (azul claro, 7 pontos) e ferro (vermelho, 1 ponto).
Crédito: ESA

O XMM-Newton da ESA descobriu que o gás escondido no halo da Via Láctea atinge temperaturas muito mais quentes do que se pensava anteriormente e que tem uma composição química diferente da prevista, desafiando a nossa compreensão do nosso lar galáctico.

Um halo é uma vasta região de gás, estrelas e matéria escura invisível em redor de uma galáxia. É um componente-chave de uma galáxia, ligando-a a um espaço intergaláctico mais amplo e, portanto, pensa-se que desempenhe um papel importante na evolução galáctica.

Até agora, pensava-se que o halo de uma galáxia contivesse gás quente a uma única temperatura, com a temperatura exacta deste gás dependente da massa da galáxia.

No entanto, um novo estudo usando o observatório espacial de raios-X XMM-Newton da ESA mostra agora que o halo da Via Láctea contém não apenas um, mas três componentes diferentes de gás quente, o mais quente destes sendo dez vezes mais quente do que se pensava anteriormente. É a primeira vez que múltiplos componentes de gás, estruturados desta maneira, são descobertos não apenas na Via Láctea, mas em qualquer galáxia.

“Pensávamos que as temperaturas do gás nos halos galácticos variavam entre 10.000 e um milhão de graus – mas parece que parte do gás no halo da Via Láctea pode atingir 10 milhões de graus,” disse Sanskriti Das, estudante na Universidade Estatal do Ohio, EUA, autor principal do novo estudo.

“Embora pensemos que o gás é aquecido a cerca de um milhão de graus quando uma galáxia se forma inicialmente, não temos a certeza de como este componente ficou tão quente. Pode ser devido aos ventos que emanam do disco de estrelas da Via Láctea.”

O estudo usou uma combinação de dois instrumentos a bordo do XMM-Newton: o RGS (Reflection Grating Spectrometer) e o EPIC (European Photon Imaging Camera). O EPIC foi usado para estudar a luz emitida pelo halo e o RGS para estudar como o halo afecta e absorve luz que passa por ele.

Para estudar o halo da Via Láctea no que toca à sua absorção, Sanskriti e colegas observaram um objecto conhecido como blazar: o núcleo energético e muito activo de uma galáxia distante que emite feixes intensos de luz.

Tendo viajado quase cinco mil milhões de anos-luz através do cosmos, a luz de raios-X deste blazar também passou pelo halo da nossa Galáxia antes de atingir os detectores do XMM-Newton e, portanto, contém pistas sobre as propriedades desta região gasosa.

Ao contrário dos estudos anteriores do halo da Via Láctea em raios-X, que normalmente duram um ou dois dias, a equipa realizou observações durante um período de três semanas, permitindo a detecção de sinais que geralmente são demasiado fracos para serem vistos.

“Nós analisámos a luz do blazar e concentrámo-nos nas suas assinaturas espectrais individuais: as características da luz que nos podem dizer mais sobre o material pelo qual passou a caminho de nós,” disse a co-autora Smita Mahur, também da Universidade Estatal do Ohio e orientadora de Sanskriti.

“Há assinaturas específicas que existem apenas em temperaturas específicas, de modo que fomos capazes de determinar o quão quente o halo gasoso deve ter estado para afectar a luz do blazar da maneira como afectou.”

O halo quente da Via Láctea também tem quantidades significativas de elementos mais pesados que o hélio, que geralmente são produzidos nas fases posteriores da vida de uma estrela. Isto indica que o halo recebeu material fabricado por certas estrelas durante as suas vidas e estágios finais, e que foi lançado para o espaço quando morreram.

“Até agora, os cientistas procuravam principalmente oxigénio, pois é abundante e, portanto, mais fácil de encontrar do que outros elementos,” acrescentou Sanskriti. “O nosso estudo foi mais detalhado: analisámos não apenas o oxigénio, mas também o azoto, o néon e o ferro, e encontrámos alguns resultados extremamente interessantes.”

Os cientistas esperam que o halo contenha elementos em proporções semelhantes às vistas no Sol. No entanto, Sanskriti e colegas notaram menos ferro no halo do que o esperado, indicando que o halo foi enriquecido por estrelas moribundas massivas, e também menos oxigénio, provavelmente devido a esse elemento ser absorvido por partículas poeirentas no halo. “Isto é realmente emocionante – foi completamente inesperado e diz-nos que temos muito a aprender sobre como a Via Láctea evoluiu para a Galáxia que é hoje,” acrescentou Sanskriti.

O recém-descoberto componente de gás quente também tem implicações mais amplas que afectam a nossa compreensão geral do cosmos. A nossa Galáxia contém muito menos massa do que esperávamos: isto é conhecido como o “problema da matéria em falta”, pois o que observamos não corresponde às previsões teóricas.

A partir do mapeamento a longo prazo do cosmos, a sonda Planck da ESA previu que pouco menos de 5% da massa do Universo deveria existir na forma de matéria “normal” – o tipo que compõe estrelas, galáxias, planetas e assim por diante.

“No entanto, quando somamos tudo o que vemos, o nosso valor não chega nem perto desta previsão,” salientou o co-autor Fabrizio Nicastro do Observatório Astronómico de Roma – INAF, Itália, e do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica, EUA. “Então, onde está o resto? Há quem sugira que pode estar escondido nos halos extensos e massivos que rodeiam as galáxias, tornando a nossa descoberta realmente excitante.”

Dado que este componente quente do halo da Via Láctea nunca tinha sido visto antes, pode ter sido negligenciado em análises anteriores – e, portanto, pode conter uma grande quantidade desta matéria “em falta”.

“Estas observações fornecem novas ideias sobre a história térmica e química da Via Láctea e do seu halo e desafiam o nosso conhecimento de como as galáxias se formam e evoluem,” disse Norbert Schartel, cientista do projecto XMM da ESA.

“O estudo analisou o halo ao longo de uma linha de visão – aquela em direcção ao blazar -, de modo que será extremamente empolgante ver investigações futuras expandirem esta descoberta.”

Astronomia On-line
21 de Janeiro de 2020

spacenews

 

3386: TESS determina idade de antiga colisão com a Via Láctea

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista do TESS.
Crédito: NASA

Uma única estrela brilhante na constelação de Índio, visível no hemisfério sul, revelou novas informações sobre uma antiga colisão que a nossa Via Láctea sofreu com outra galáxia mais pequena chamada Gaia-Encélado, no início da sua história.

Uma equipa internacional de cientistas liderada pela Universidade de Birmingham adoptou a nova abordagem de aplicar a caracterização forense de uma única estrela antiga e brilhante chamada v Indi como uma sonda da história da Via Láctea. As estrelas contêm “registos fósseis” das suas histórias e, portanto, dos ambientes em que se formam. A equipa usou dados de satélites e de telescópios terrestres para desbloquear estas informações de v Indi. Os seus resultados foram publicados na revista Nature Astronomy.

Foi determinada a idade da estrela – cerca de 11 mil milhões de anos – usando as suas oscilações naturais (sismologia estelar), detectadas em dados recolhidos pelo TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA. Lançado em 2018, o TESS está a estudar estrelas por todo o céu e a procurar planetas em órbita. Quando combinados com dados da missão Gaia da ESA, a história de detective revelou que esta estrela antiga nasceu cedo na vida da Via Láctea, mas a colisão Gaia-Encélado alterou o seu movimento pela Galáxia.

Bill Chaplin, professor de astrofísica na Universidade de Birmingham e autor principal do estudo, disse: “Tendo em conta que o movimento de v Indi foi afectado pela colisão de Gaia-Encélado, esta deve ter ocorrido depois da formação da estrela. Foi assim que conseguimos usar a idade determinada asteros-sismicamente para estabelecer novos limites de quando o evento Gaia-Encélado ocorreu.”

Se dermos “tempo ao tempo” para a fusão se propagar pela Galáxia, isto significa que a colisão deverá ter tido início há 11,6-13,2 mil milhões de anos (68% e 95% de confiança, respectivamente).

O co-autor Ted Mackereth, também de Birmingham, salientou: “Dado que vemos tantas estrelas de Gaia-Encélado, pensamos que deve ter tido um grande impacto na evolução da nossa Galáxia. Compreender isso é agora um tópico muito relevante na astronomia e este estudo é um passo importante para entender quando essa colisão ocorreu.”

Bill Chaplin acrescentou: “Este estudo demonstra o potencial da asteros-sismologia com o TESS e o que é possível quando temos uma variedade de dados de ponta disponíveis para uma única estrela brilhante.”

A investigação mostra claramente o forte potencial do programa TESS para reunir novas e ricas ideias sobre as estrelas mais próximas do Sol na Via Láctea.

Astronomia On-line
21 de Janeiro de 2020

spacenews

 

3385: Colonizar Marte: Elon Musk sabe como enviar 1 milhão de pessoas

CIÊNCIA/TECNOLOGIA

Terra e Marte estão separados, em média, por cerca de 225 milhões de km. Nesse sentido, com a tecnologia actual, que equipa as naves espaciais, seriam necessários cerca de 200 dias para lá chegar. Elon Musk já pensa em colonizar o planeta vermelho.

O magnata do sector espacial revelou no seu Twitter os planos para transportar um milhão de pessoas a Marte até 2050.

O espaço é um ambiente agreste para o ser humano e não se sabe ainda que efeitos terá nos astronautas uma viagem tão longa. Embora sejam muitas as dúvidas e muito poucas as certezas, há algumas empresas que estão a projectar essa missão.

Elon Musk e a SpaceX, estão já com ritmados para levar o homem a Marte. Como tal, Musk deu a conhecer o plano para enviar ao espaço, em 10 anos, mais de mil naves espaciais, desenvolvidas pela SpaceX.

10 anos para fazer 1000 naves para levar 1 milhão

Recorrendo à sua conta do Twitter, Elon Musk deu a conhecer as linhas mestras para colonizar numa primeira fase Marte.

Elon Musk @elonmusk

Starship design goal is 3 flights/day avg rate, so ~1000 flights/year at >100 tons/flight, so every 10 ships yield 1 megaton per year to orbit

Elon Musk @elonmusk

Building 100 Starships/year gets to 1000 in 10 years or 100 megatons/year or maybe around 100k people per Earth-Mars orbital sync

Segundo Musk, é necessário construir 100 Starships por ano, 1000 naves em 10 anos. Além disso, o envio das pessoas, cerca de 100 mil, terá de aproveitar a sincronização orbital da Terra e de Marte.

Mas o que é a sincronização orbital da Terra e de Marte?

A sincronização orbital entre a Terra e Marte dá-se quando a distância entre os dois planetas é menor. Esse fenómeno ocorre durante 30 dias a cada 25 meses. Esta “boleia” permitiria a economia de combustível durante a viagem.

Conforme salientou, Musk disse que aproveitaria esta oportunidade para “carregar a frota de Marte na órbita da Terra” e enviar todos as mil naves em trajectória para Marte durante aquela janela de 30 dias a cada 26 meses.

Elon Musk @elonmusk

Myers @jameslin123321

But Elon, Earth-Mars transfer windows only occur every 26 months, what are the missions for these starships going to be during these 2 years waiting time?

Bom, neste último tweet, parece que o CEO se contradiz. No anterior revelou que a ideia era enviar mil naves por ano, neste último já serão mil naves a cada 26 meses. De qualquer forma, a SpaceX ainda tem um longo caminho a percorrer antes de atingir estes objectivos.

Protótipo de nave estelar pode ser lançado dentro de meses

Musk referiu que poderá ser lançado um novo protótipo da nave estelar antes do final de Março.

Esperamos que o primeiro voo seja daqui a 2 a 3 meses.

Twittou Musk  em 27 de Dezembro.

O desenvolvimento do protótipo atingiu atrasos após uma explosão acidental durante um teste de pressurização do tanque de combustível no dia20 de Novembro, que explodiu o primeiro protótipo da nave espacial StarsX de 16 andares da SpaceX.

Um protótipo do foguete Mk1 da nave espacial SpaceX para voar até Marte.

A empresa poderá construir até 20 protótipos diferentes antes da escolha dos engenheiros e da adopção do design “1.0” para transportar cargas e pessoas.

O sistema completo de lançamento da nave estelar também incluirá um foguete de 22 andares chamado Super Heavy. Assim, quando tudo for combinado, a estrutura terá cerca de 118 metros de altura.

Apesar de serem foguetões colossais, este hardware está a ser projectado para ser totalmente reutilizável.

Assim, se essa visão se concretizar, Musk estima que o custo de um único lançamento seria de apenas 2 milhões de dólares. Como resultado, estamos perante um valor centenas de vezes mais barato que o custo actual de lançar um número semelhante de pessoas e quantidade de carga no espaço.

Turismo espacial é o primeiro passo

Segundo as afirmações de Elon Musk em Setembro passado, este quer enviar uma nave espacial à órbita da Terra até meados de 2020.

Gwynne Shotwell, presidente e directora de operações da SpaceX, disse durante uma tele-conferência da NASA que a empresa “pretendia deixar a nave estelar na superfície lunar em 2022” e levar o empresário e multimilionário japonês Yusaku Maezawa ao redor da lua em 2022, ou 2023.

No entanto, todas estas declarações vieram antes da explosão do protótipo da nave estelar. Além disso, a SpaceX também terá de resolver vários obstáculos impostos pelas entidades reguladoras.

Teste de segurança à Crew Dragon da SpaceX foi adiado para hoje devido à meteorologia

De modo a preparar a sua ambiciosa missão com a NASA de levar astronautas até à ISS, a SpaceX tinha planeado para ontem um teste de segurança à cápsula Crew Dragon. No entanto, tal … Continue a ler

19 Jan 2020

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3384: Teste de segurança à Crew Dragon da SpaceX foi adiado para hoje devido à meteorologia

CIÊNCIA/TECNOLOGIA

De modo a preparar a sua ambiciosa missão com a NASA de levar astronautas até à ISS, a SpaceX tinha planeado para ontem um teste de segurança à cápsula Crew Dragon. No entanto, tal foi adiado para hoje devido à meteorologia.

Acompanhe aqui em directo o lançamento, numa missão em que se espera que um foguetão Falcon 9 seja destruído.

A Crew Dragon é a cápsula da SpaceX que foi concebida para transportar humanos para o Espaço. Numa primeira fase, a missão passa por levar astronautas até à Estação Espacial Internacional (ISS), mas o seu desenvolvimento ainda não acabou.

Com uma capacidade para até sete pessoas, nos moldes actuais, esta cápsula foi desenvolvida no âmbito do projecto Commercial Crew Program da NASA. Assim sendo, a agência norte-americana colabora com a SpaceX nos testes realizados.

Teste de segurança da Crew Dragon adiado devido à meteorologia

O teste que estava marcado para ontem foi adiado em vinte e quatro horas para as 13:00 de hoje. A contribuir para este desfecho esteve a meteorologia, que era desfavorável para a execução da missão.

SpaceX @SpaceX

Standing down from today’s in-flight Crew Dragon launch escape test attempt due to sustained winds and rough seas in the recovery area. Now targeting Sunday, January 19, with a six-hour test window opening at 8:00 a.m. EST, 13:00 UTC

A NASA e a SpaceX planeiam testar os mecanismos de segurança que a cápsula Crew Dragon tem em casos de emergência. Como o nome indica, estes mecanismos são accionados caso a operação corra mal. Neste caso em específico, serão testados os mecanismos para o lançamento.

Assim sendo, poderá assistir ao lançamento da cápsula e do foguetão Falcon 9 já daqui a pouco. No vídeo abaixo poderá acompanhar, em directo, a emissão do lançamento feito pela empresa de Elon Musk.

Fonte: Twitter

pplware
19 Jan 2020

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3383: Elon Musk diz querer enviar 10 mil pessoas a Marte até 2050

CIÊNCIA/FUTURO

“O objectivo é fazer vários voos por dia”, esclareceu o empresário. A cada 26 meses – altura em que a Terra e Marte se encontram mais próximos – deverão partir naves espaciais todos os dias, em horários diferentes.

Elon Musk
© EPA/CLEMENS BILAN

Os protótipos das naves espaciais Starship ainda estão a ser sujeitos a testes, mas o multimilionário e CEO da Space X, Elon Musk, já está a pensar na quantidade de pessoas que quer levar para Marte. Até 2050, quer colocar, pelo menos, dez mil pessoas no planeta vermelho. E dar-lhes trabalho lá.

O plano já está em marcha. Numa resposta a um seguidor no Twitter, Elon Musk, 48 anos, desvendou que tenciona construir cem naves por ano e enviar milhares de pessoas da Terra para Marte, quando as órbitas dos dois planetas se alinharem, reduzindo a distância e minimizando desta forma os custos das viagens. “O objectivo é fazer vários voos por dia”, escreveu.

Elon Musk @elonmusk

Starship design goal is 3 flights/day avg rate, so ~1000 flights/year at >100 tons/flight, so every 10 ships yield 1 megaton per year to orbit

A cada 26 meses – quando a distância entre a Terra e Marte é mais curta – Musk tenciona enviar mil naves a cada 30 dias, em horários diferentes. Chegarão ao destino alguns meses depois. E qualquer pessoa se pode candidatar a seguir na nave espacial, desde que pague a viagem. “Caso não tenham [dinheiro] podem sempre pedir um empréstimo”, diz o milionário, que não divulgou o preço do voo.

Elon Musk @elonmusk

Loading the Mars fleet into Earth orbit, then 1000 ships depart over ~30 days every 26 months. Battlestar Galactica …

O segundo modelo da Starship encontra-se em fase de testes, sendo que este já deverá ser muito fiel ao final. O foguetão, com capacidade para cerca de uma centena de passageiros, terá uma vida útil de 20 a 30 anos. “O Starship vai ser o foguetão mais poderoso da história, com a capacidade de levar humanos à lua, a Marte e mais além”, explicou o empresário, em Setembro, aquando da divulgação das primeiras imagens da montagem da nave espacial.

O foguetão que leva a Starship consegue atingir os 65 mil pés (cerca de 20 quilómetros), antes de regressar à Terra, para ser reutilizado. A primeira vez que a Space X lançou um foguetão para a órbita terrestre foi há 11 anos. Desde então, a empresa concluiu mais de 80 lançamentos espaciais.

A Starship deverá ter uma vida útil entre 20 a 30 anos.
© Twitter Space X

Elon Musk tem expressado vontade de construir bases na Lua ou em Marte. Segundo o multimilionário, esta pode ser a forma de garantir a sobrevivência da raça humana e, assim, promover a sua regeneração na Terra no caso de uma terceira guerra mundial. “Queremos garantir que o Homem permaneça noutro lugar (para além da Terra) como uma semente da civilização humana, para que possa trazer de volta a civilização e talvez diminuir a duração da idade das trevas”, afirmou em Março.

Diário de NotíciasDN

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3382: Astrónomos descobrem classe de objectos estranhos perto do enorme buraco negro da Via Láctea

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Órbitas dos objectos G no centro da nossa Galáxia, com o buraco negro super-massivo indicado com uma cruz branca. Estrelas, gás e poeira estão no plano de fundo.
Crédito: Anna Ciurlo, Tuan Do/Grupo do Centro Galáctico da UCLA

Astrónomos da Iniciativa Órbitas do Centro Galáctico da UCLA (Universidade da Califórnia em Los Angeles) descobriram uma nova classe de objectos bizarros no centro da Via Láctea, não muito longe do buraco negro super-massivo chamado Sagitário A*. Publicaram a sua investigação na edição de 16 de Janeiro da revista Nature.

“Estes objectos parecem-se com gás e comportam-se como estrelas,” disse a co-autora Andrea Ghez, professora de astrofísica e directora do Grupo do Centro Galáctico da UCLA.

Os novos objectos parecem compactos na maioria das vezes e estendem-se quando as suas órbitas os aproximam do buraco negro. As suas órbitas variam entre 100 a 1000 anos, disse a autora principal Anna Ciurlo, investigadora pós-doutorada da UCLA.

O grupo de investigação de Ghez identificou um objecto invulgar no centro da nossa Galáxia em 2005, mais tarde apelidado G1. Em 2012, astrónomos na Alemanha fizeram uma descoberta intrigante de um objecto bizarro chamado G2, no centro da Via Láctea, que fez uma passagem íntima pelo buraco negro super-massivo em 2014. Ghez e a sua equipa de pesquisa pensam que o objecto G2 é provavelmente duas estrelas que têm vindo a orbitar o buraco negro em conjunto e que se fundiram numa estrela extremamente grande, envolta em gás e poeira invulgarmente espessos.

“No momento da maior aproximação, G2 tinha uma assinatura realmente estranha,” disse Ghez. “Nós já tínhamos visto isto antes, mas não parecia muito peculiar até chegar perto do buraco negro e ficar alongado, e muito do seu gás foi destruído. Deixou de ser um objecto bastante inócuo quando estava longe do buraco negro, para um realmente esticado e distorcido na sua maior aproximação, que perdeu o seu invólucro exterior e que agora está novamente a ficar mais compacto.”

“Uma das coisas que deixou toda a gente empolgada sobre os objectos G é que a matéria arrancada pelas forças de maré, enquanto passam pelo buraco negro central, deve inevitavelmente cair no buraco negro,” disse o co-autor Mark Morris, professor de física e astronomia na UCLA. “Quando isso acontece, pode produzir um impressionante espectáculo de fogo-de-artifício, já que o material consumido pelo buraco negro é aquecido e emite radiação abundante antes de desaparecer no horizonte de eventos.”

Mas será que G2 e G1 são “outliers”, ou parte de uma classe maior de objectos? Em resposta a essa questão, o grupo de investigação de Ghez divulgou a existência de mais quatro objectos que estão a chamar de G3, G4, G5 e G6. Os investigadores determinaram cada uma das suas órbitas. Enquanto G1 e G2 têm órbitas semelhantes, os quatro novos objectos têm órbitas muito diferentes.

Ghez pensa que todos os seis objectos eram estrelas binárias – um sistema de duas estrelas que se orbitavam uma à outra – que se fundiram devido à forte força gravitacional do buraco negro super-massivo. A fusão de duas estrelas leva mais de um milhão de anos a ser concluída, disse Ghez.

“As fusões de estrelas podem ocorrer no Universo com mais frequência do que pensávamos, e provavelmente são muito comuns,” disse Ghez. “Os buracos negros podem levar à fusão de estrelas binárias. É possível que muitas das estrelas que temos vindo a observar e a não compreender possam ser o produto final de fusões que estão agora calmas. Estamos a aprender como as galáxias e os buracos negros evoluem. A maneira como as estrelas binárias interagem umas com as outras e com o buraco negro é muito diferente de como estrelas individuais interagem com outras estrelas individuais e com o buraco negro.”

Ciurlo observou que, embora o gás do invólucro exterior de G2 tenha sido esticado dramaticamente, a sua poeira dentro do gás não foi muito esticada. “Algo deve ter mantido o tamanho compacto e permitido a sua sobrevivência ao encontro com o buraco negro,” disse Ciurlo. “Isto é evidência de um objecto estelar dentro de G2.”

“O conjunto único de dados que o grupo da professora Ghez reuniu ao longo de mais de 20 anos é o que nos permitiu fazer esta descoberta,” disse Ciurlo. “Agora temos uma população de objectos ‘G’, de modo que não é uma questão de explicar um ‘evento único’ como G2.”

Os cientistas fizeram observações com o Observatório W. M. Keck, no Hawaii, e usaram uma tecnologia poderosa que Ghez ajudou a inovar, chamada ópticas adaptativas, que corrige os efeitos de distorção da atmosfera da Terra em tempo real. Eles realizaram uma nova análise de 13 anos de dados da Iniciativa Órbitas do Centro Galáctico da UCLA.

Em Setembro de 2019, a equipa de Ghez informou que o buraco negro estava a ficar mais faminto e que não sabia exactamente porquê. O alongamento de G2 em 2014 pareceu retirar gás que pode ter sido engolido recentemente pelo buraco negro, disse o co-autor Tuan Do, cientista da UCLA e vice-director do Grupo do Centro Galáctico. As fusões de estrelas podem alimentar o buraco negro.

A equipa já identificou alguns outros candidatos que podem fazer parte desta nova classe de objectos e vai continuar a analisá-los.

Ghez realçou que o centro da Via Láctea é um ambiente extremo, ao contrário do nosso canto menos agitado do Universo.

“A Terra está nos subúrbios em comparação com o Centro Galáctico, que fica a cerca de 26.000 anos-luz de distância,” disse Ghez. “O centro da nossa Galáxia tem uma densidade estelar mil milhões de vezes maior que a nossa parte da Galáxia. A atracção gravitacional é muito mais forte. Os campos magnéticos são mais extremos. O centro da Via Láctea é onde a astrofísica extrema ocorre – os ‘desportos radicais’ da astrofísica.”

Ghez disse que esta investigação ajudar-nos-á a ensinar o que está a acontecer na maioria das galáxias.

Astronomia On-line
17 de Janeiro de 2020

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3381: Estrelas K são os melhores lugares para procurar vida

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Este gráfico compara as características de três classes de estrelas na nossa Galáxia: as estrelas tipo-Sol são estrelas G; as estrelas menos massivas e mais frias do que o nosso Sol são as anãs K; estrelas ainda mais fracas e frias são as avermelhadas anãs M. O gráfico compara as estrelas em termos de algumas importantes variáveis. As zonas habitáveis, potencialmente capazes de hospedar planetas propícios à vida, são maiores para estrelas mais quentes. A longevidade das anãs vermelhas M podem exceder os 100 mil milhões de anos. As anãs K podem viver entre 15 e 45 mil milhões de anos. O nosso Sol só dura 10 mil milhões de anos. A quantidade relativa de radiação nociva (para a vida como a conhecemos) que as estrelas emitem podem ser 80 a 500 vezes mais intensa para as anãs M em comparação com o nosso Sol, mas apenas 5 a 25 vezes mais intensa para as anãs alaranjadas K. As anãs vermelhas representam a maior parte da população estelar da Via Láctea, cerca de 73%. Só 6% desta população são estrelas parecidas com o Sol, e as anãs K representam 13%. Quando estas quatro variáveis são comparadas, as estrelas mais adequadas para hospedar formas de vida avançada são as anãs K.
Crédito: NASA, ESA e Z. Levy (STScI)

Na busca por vida para lá da Terra, os astrónomos procuram planetas na “zona habitável” de uma estrela onde as temperaturas são ideais para que a água líquida exista à superfície de um planeta.

Uma ideia emergente, reforçada por levantamentos estelares ao longo de três décadas, é a de que existem estrelas nem muito quentes, nem muito frias e, acima de tudo, não muito violentas para hospedar planetas propícios à vida.

Dado que o nosso Sol alimenta a vida na Terra há já quase 4 mil milhões de anos, a sabedoria convencional sugere que estrelas do género são candidatas principais na busca por outros mundos potencialmente habitáveis. Na realidade, estrelas ligeiramente mais frias e menos luminosas do que o nosso Sol, classificadas como anãs K, são as verdadeiras estrelas “de ouro”, disse Edward Guinan, da Universidade de Villanova, no estado norte-americano da Pensilvânia. “As anãs K estão no ‘ponto ideal’, com propriedades intermédias entre as estrelas do tipo solar, mais raras e luminosas, de vida mais curta (estrelas G), e as mais numerosas anãs vermelhas (estrelas M). As estrelas K, especialmente as mais quentes, são as melhores. Se estivermos à procura de planetas habitáveis, a abundância de estrelas K melhora as chances de encontrar vida.”

Para começar, existem três vezes mais anãs K na nossa Via Láctea do que estrelas como o Sol. Aproximadamente 1000 estrelas K estão a menos de 100 anos-luz do nosso Sol, candidatas principais à exploração. Estas anãs alaranjadas vivem entre 15 e 45 mil milhões de anos. Em contraste, o nosso Sol, agora a meio da sua vida, dura apenas 10 mil milhões de anos. O seu ritmo comparativamente rápido de evolução estelar deixará a Terra praticamente inabitável daqui a apenas 1 ou 2 mil milhões de anos. “As estrelas do tipo solar limitam quanto tempo a atmosfera de um planeta pode permanecer estável,” disse Guinan. Isto porque daqui a aproximadamente mil milhões de anos, a Terra orbitará dentro da orla mais quente (interior) da zona habitável do Sol, que se move para fora à medida que o Sol se torna mais quente e mais brilhante. Como resultado, a Terra será dissecada, pois perderá a sua atmosfera e oceanos. Quando o Sol tiver 9 mil milhões de anos, terá crescido para se tornar numa gigante vermelha que pode engolir a Terra.

Apesar do seu pequeno tamanho, as estrelas anãs vermelhas ainda mais abundantes, também conhecidas como anãs M, têm vidas ainda mais longas e parecem hostis à vida como a conhecemos. Os planetas localizados na zona habitável relativamente estreita de uma anã vermelha, muito próxima da estrela, são expostos a níveis extremos de raios-X e raios UV (ultravioleta), que podem ser centenas de milhares de vezes mais intensos do que os níveis que a Terra recebe do Sol. Um incansável fogo-de-artifício de proeminências e ejecções de massa coronal bombardeiam os planetas com um sopro escaldante de plasma e chuvas de partículas penetrantes e altamente energéticas. Os planetas na zona habitável das anãs vermelhas podem ser torriscados e ter as suas atmosferas despojadas muito cedo nas suas vidas. Isto pode provavelmente proibir a evolução planetária para algo mais hospitaleiro, alguns milhares de milhões de anos após a diminuição da actividade estelar. “Já não estamos tão optimistas quanto às chances de encontrar vida avançada em torno de muitas estrelas M,” comentou Guinan.

Com base nas investigações de Guinan, as anãs K não possuem campos magnéticos intensamente activos que alimentam fortes emissões de raios-X ou UV e explosões energéticas e, portanto, expelem proeminências com muito menos frequência. Os planetas acompanhantes receberiam cerca de 1/100 da radiação de raios-X do que aqueles que orbitam as zonas habitáveis íntimas das estrelas M magneticamente activas.

Num programa chamado Projecto “GoldiloKs”, Guinan e o seu colega de Villanova, Scott Engle, estão a trabalhar com estudantes para medir a idade, rotação e radiação de raios-X e ultravioleta distante numa amostra de estrelas maioritariamente frias G e K. Estão o usar o Telescópio Espacial Hubble, o Observatório de raios-X Chandra e o satélite XMM-Newton da ESA para as suas observações. As observações do Hubble, sensíveis à radiação ultravioleta do hidrogénio, foram usadas para avaliar a radiação de uma amostra de aproximadamente 20 anãs alaranjadas. “O Hubble é o único telescópio que pode fazer este tipo de observação,” explicou Guinan.

Guinan e Engle descobriram que os níveis de radiação eram muito mais benignos para esses planetas do que os que orbitam anãs vermelhas. As estrelas K também têm uma vida útil mais longa e, portanto, uma migração mais lenta da zona habitável. Assim sendo, as anãs K parecem ser o lugar ideal para procurar vida e estas estrelas dariam tempo para que uma vida altamente evoluída se desenvolvesse nos planetas. Durante toda a vida útil do Sol – 10 mil milhões de anos – as estrelas K apenas aumentariam o seu brilho cerca de 10-15%, dando à evolução biológica um período de tempo muito maior para o desenvolvimento de formas de vida avançadas do que na Terra.

Guinan e Engle analisaram algumas das estrelas K mais interessantes que albergam planetas, incluindo Kepler-442, Tau Ceti e Epsilon Eridani (estas últimas duas foram alvos iniciais do Projecto Ozma na década de 1950 – a primeira tentativa de detectar transmissões rádio de civilizações extraterrestres).

“Kepler-442 é digna de nota porque esta estrela (classificação espectral, K5) hospeda o que é considerado um dos melhores planetas na zona habitável, Kepler-442b, um planeta rochoso com pouco mais que o dobro da massa da Terra,” disse Guinan.

Ao longo dos últimos 30 anos Guinan, Engle e os seus alunos estudaram uma variedade de tipos estelares. Com base nos seus estudos, os investigadores determinaram relações entre a idade estelar, a rotação, emissões de raios-X e UV e a actividade estelar. Estes dados foram utilizados para investigar os efeitos da radiação altamente energética nas atmosferas planetárias e na possível vida.

Os resultados foram apresentados na 235.ª reunião da Sociedade Astronómica Americana em Honolulu, Hawaii.

Astronomia On-line
17 de Janeiro de 2020

spacenews

 

“Lupas” cósmicas fornecem medição da expansão do Universo

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Cada uma destas imagens obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble revela quatro imagens distorcidas de um quasar de fundo em redor do núcleo central de uma galáxia massiva no plano da frente.
As múltiplas imagens do quasar foram produzidas pela gravidade da galáxia no plano da frente, que actua como uma lupa cósmica distorcendo a luz do quasar num efeito chamado lente gravitacional. Os quasares são “holofotes” cósmicos distantes produzidos por buracos negros activos.
As imagens do Hubble foram obtidas entre 2003 e 2004 com o instrumento ACS (Advanced Camera for Surveys).
Crédito: NASA, ESA, S. H. Suyu (Instituto Max Planck para Astrofísica, Universidade Técnica de Munique e Instituto de Astronomia e Astrofísica da Academia Sinica) e K. C. Wong (Instituto Kavli para Física e Matemática do Universo da Universidade de Tóquio)

Uma equipa de astrónomos usou o Telescópio Espacial Hubble para medir o ritmo de expansão do Universo usando uma técnica que é completamente independente de qualquer método anterior.

A determinação do valor exacto da rapidez com que o Universo se expande é importante para a determinação da idade, tamanho e destino do cosmos. Resolver este mistério tem sido um dos maiores desafios da astrofísica dos últimos anos. O novo estudo acrescenta evidências à ideia de que novas teorias podem ser necessárias para explicar o que os cientistas estão a descobrir.

O resultado dos cientistas reforça ainda mais uma discrepância preocupante entre o ritmo de expansão, de nome Constante de Hubble, calculada a partir de medições do Universo local e o ritmo previsto pela radiação de fundo no Universo inicial, um tempo antes da existência das estrelas e galáxias.

Este valor mais recente representa a medição mais precisa, até ao momento, usando o método de lentes gravitacionais, em que a gravidade de uma galáxia em primeiro plano actua como uma lupa gigante, ampliando e distorcendo a luz de objectos de fundo. Este estudo mais recente não se baseou na técnica tradicional da “escada de distâncias cósmicas” para medir distâncias precisas de galáxias usando vários tipos de estrelas como “marcadores”. Em vez disso, os investigadores empregaram a física exótica das lentes gravitacionais para calcular o ritmo de expansão do Universo.

A equipa de astronomia que fez as novas medições da Constante de Hubble chama-se H0LiCOW (H0 Lenses in COSMOGRAIL’s Wellspring). COSMOSGRAIL é o acrónimo de “Cosmological Monitoring of Gravitational Lenses”, um grande projeto internacional cujo objectivo é monitorizar lentes gravitacionais. “Wellspring” refere-se ao suprimento abundante de sistemas de quasares sob o efeito de lentes gravitacionais.

A equipa de investigação derivou o valor H0LiCOW para a Constante de Hubble por meio de técnicas de observação e análise que têm sido bastante refinadas ao longo das últimas duas décadas.

H0LiCOW e outras medições recentes sugerem uma expansão mais rápida no Universo local do que o esperado, com base em observações do satélite Planck da ESA de como o cosmos se comportou há mais de 13 mil milhões de anos.

A diferença entre os dois valores tem importantes contribuições para a compreensão dos parâmetros físicos subjacentes do Universo e pode exigir nova física para explicar a incompatibilidade.

“Se estes resultados não estiverem de acordo, pode ser uma dica de que ainda não entendemos completamente como a matéria e a energia evoluíram ao longo do tempo, principalmente no início do Universo,” disse Sherry Suyu, líder da equipa H0LiCOW, do Instituto Max Planck para Astrofísica na Alemanha, da Universidade Técnica de Munique e do Instituto de Astronomia e Astrofísica da Academia Sinica em Taipei, Taiwan.

A equipa H0LiCOW usou o Hubble para observar a luz de seis quasares distantes, os brilhantes “holofotes” de gás que orbitam buracos negros super-massivos no centro de galáxias. Os quasares são objectos de fundo ideais por vários motivos: por exemplo, são brilhantes, extremamente distantes e estão espalhados por todo o céu. O telescópio observou como a luz de cada quasar era multiplicada em quatro imagens pela gravidade de uma galáxia massiva em primeiro plano. As galáxias estudadas estão entre 3 mil milhões e 6,5 mil milhões de anos-luz. A distância média dos quasares é de 5,5 mil milhões de anos-luz da Terra.

A luz de cada imagem quasar com efeito de lente gravitacional segue um caminho ligeiramente diferente através do espaço até alcançar a Terra. A dimensão deste percurso depende da quantidade de matéria que distorce o espaço ao longo da linha de visão até ao quasar. Para traçar cada caminho, os astrónomos monitorizam a oscilação da luz do quasar à medida que o seu buraco negro devora material. Quando a luz pisca, cada imagem na lente aumenta de brilho a diferentes momentos.

Esta sequência de oscilação na luz permite que os investigadores meçam os atrasos entre cada imagem à medida que viaja ao longo do seu caminho até à Terra. Para entender completamente estes atrasos, a equipa primeiro usou o Hubble para fazer mapas precisos da distribuição da matéria em cada galáxia. Os astrónomos depois puderam deduzir com confiança as distâncias de cada galáxia ao quasar, e da Terra à galáxia e ao quasar de fundo. Ao comparar estes valores de distância, os investigadores mediram o ritmo de expansão do Universo.

“A duração de cada atraso indica a rapidez com que o Universo se expande,” disse Kenneth Wong, membro da equipa e do Instituto Kavli para Física e Matemática do Universo da Universidade de Tóquio, autor principal do artigo mais recente da colaboração H0LiCOW. “Se os atrasos forem mais curtos, então o Universo está a expandir-se mais depressa. Se forem mais longos, então o ritmo de expansão é mais lento.”

O processo de atraso no tempo é análogo a quatro comboios que deixam a mesma estação exactamente ao mesmo tempo e que viajam à mesma velocidade para chegar ao mesmo destino. No entanto, cada um dos comboios chega ao destino em tempos diferentes. Isto porque cada comboio segue um caminho diferente e a distância de cada percurso não é a mesma. Alguns comboios viajam por colinas. Outros por vales, e outros contornam montanhas. A partir dos vários tempos de chegada, podemos inferir que cada comboio viajou uma distância diferente para chegar à mesma estação. Da mesma forma, o padrão de oscilação não aparece ao mesmo tempo porque parte da luz é “atrasada” ao viajar por curvas criadas pela gravidade da matéria densa na galáxia interveniente.

Os investigadores calcularam um valor da Constante de Hubble de 73 quilómetros por segundo por mega-parsec (com 2,4% de incerteza). Isto significa que a cada 3,3 milhões de anos-luz adicionais que uma galáxia está da Terra, esta parece estar a mover-se 73 km por segundo mais depressa, devido à expansão do Universo.

A medição da equipa também se aproxima do valor de 74 da Constante de Hubble calculado pela equipa SH0ES (Super-nova H0 for the Equation of State), que usou a técnica da escada de distâncias cósmicas. A medição da equipa SH0ES baseia-se na medição das distâncias de galáxias perto e longe da Terra usando variáveis Cefeidas e super-novas como marcadores para as galáxias.

Os valores das equipas SH0ES e H0LiCOW diferem significativamente do número 67 do Planck, fortalecendo a tensão nas medições da Constante de Hubble no Universo moderno e no valor previsto com base nas observações do Universo primitivo.

“Um dos desafios que superámos foi a criação de programas de monitorização dedicados, através do COSMOGRAIL, para obter os tempos de vários destes sistemas de lentes,” disse Frédéric Courbin, da Escola Politécnica Federal de Lausanne, líder do projecto COSMOGRAIL.

Suyu acrescentou: “Ao mesmo tempo, foram desenvolvidas novas técnicas de modelagem de massa a fim de medir a distribuição de matéria numa galáxia, incluindo modelos que desenhámos para fazer uso das imagens de alta resolução do Hubble. As imagens permitiram-nos reconstruir, por exemplo, as galáxias que hospedam os quasares. Estas imagens, juntamente com imagens adicionais de campo mais amplo obtidas com telescópios terrestres, também nos permitem caracterizar o ambiente do sistema de lentes, que afecta a curvatura da luz. As novas técnicas de modelagem de massa, em combinação com os atrasos no tempo, ajudam-nos a medir com precisão as distâncias das galáxias.”

Com início em 2012, a equipa H0LiCOW possui agora imagens do Hubble e informações de atraso de tempo para 10 quasares sobre o efeito de lentes gravitacionais e galáxias intervenientes. A equipa vai continuar a procurar e a seguir novos quasares em colaboração com investigadores de dois novos programas. Um deles, de nome STRIDES (STRong-lensing Insights into Dark Energy Survey), está a procurar novos sistemas de quasares sob o efeito de lentes gravitacionais. O segundo, chamado SHARP (Strong-lensing at High Angular Resolution Program), usa ópticas adaptativas com os telescópios Keck para obter imagens desses sistemas de lentes gravitacionais. O objectivo da equipa é observar mais 30 sistemas de quasares sob o efeito de lentes gravitacionais e assim reduzir a incerteza de 2,4% para 1%.

O Telescópio Espacial James Webb da NASA, com lançamento previsto para o próximo ano, poderá ajudá-los a atingir a meta de 1% de incerteza muito mais depressa graças à sua capacidade em mapear as velocidades das estrelas numa galáxia que actua como lente gravitacional, o que permitirá aos astrónomos desenvolver modelos mais precisos da distribuição de matéria escura numa galáxia.

O trabalho da equipa H0LiCOW também abre caminho para o estudo de centenas de quasares sob o efeito de lentes gravitacionais que os astrónomos estão a descobrir graças a levantamentos como o DES (Dark Energy Survey) ou PanSTARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System), e com o futuro LSST (Large Synoptic Survey Telescope) da NSF (National Science Foundation), que deverá descobrir milhares de fontes adicionais.

Além disso, o WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope) da NASA vai ajudar os astrónomos a resolver o desacordo no valor da Constante de Hubble, rastreando a história da expansão do Universo. A missão também vai usar várias técnicas, como a amostragem de milhares de super-novas e outros objectos a várias distâncias, para ajudar a determinar se a discrepância é resultado de erros de medição, técnicas observacionais, ou se os astrónomos precisam de ajustar a teoria a partir da qual derivam as suas previsões.

A equipa apresentou os seus resultados na 235.ª reunião da Sociedade Astronómica Americana em Honolulu, Hawaii.

Astronomia On-line
17 de Janeiro de 2020

spacenews

 

3379: Adorable Tardigrades Have a Surprising, Fatal Weakness

SCIENCE

(Image: © Shutterstock)

Tiny-but-tough tardigrades aren’t as indestructible as previously believed.

These microanimals, which live in both fresh and salt water, are famous for their ability to survive extremes that would kill other organisms. But new research finds that the creatures rapidly wilt under heat. Water temperatures of less than 100 degrees Fahrenheit (37.8 degrees Celsius) can kill tardigrades in only a day. As global temperatures rise, that could become a problem for these animals, the authors of the new study said.

“Tardigrades are definitely not the almost-indestructible organism as advertised in so many popular science websites,” said Ricardo C. Neves, a postdoctoral scientist in biology at the University of Copenhagen, who co-authored the new paper on tardigrade toughness, published Jan. 9 in the journal Scientific Reports.

The limits of tardigrades

Tardigrades are well-loved among science enthusiasts for their oddly adorable appearance. They have plump bodies and four sets of stubby legs. This cuteness has earned tardigrades the nicknames “water bears” and “moss piglets.” Most species measure less than 0.02 inches (0.5 millimeters) in length.

They’re also survivors. Tardigrades can handle being frozen, dried out, deprived of oxygen and blasted with radiation — they’ve even survived trips into the vacuum of space. The critters do this by going into what’s called a “tun” state. They draw in their limbs and contract their bodies, suspending their metabolism and essentially entering a state of suspended animation. There may even be tardigrades in this tun state on the moon right now, after a crash landing by an Israeli lunar probe likely sent some specimens scattering.

Previous research found that tardigrades could even survive being boiled at up to 303.8 F (151 C) for an hour, Neves told Live Science. But no one had studied how tardigrades handle heat for longer periods. That’s what Neves and his colleagues set out to do.

Their methods were simple. The research team exposed tardigrades of the freshwater species Ramazzottius varieornatus to temperatures of up to 104 F (40 C) in increments of 2, 24 or 48 hours. The tardigrades were in either an active or a tun state. Researchers also tested the the creatures’ survival when the temperature increase was gradual rather than immediate, exposing some of the tardigrades to acclimation periods of 2 hours at 86 F (30 C) and then 2 hours at 95 F (35 C).

The result? Too long in the heat wasn’t great for tardigrade health and happiness. After 48 hours at 104 F, all tardigrades in the active state died. At 98.6 F (37 C), about 46% of the active tardigrades died within 48 hours. Acclimation helped, though. Active tardigrades that went through the acclimation steps had a 72% survival rate at 48 hours, meaning just 28% died.

Heating up

Using a benchmark of a 50% death rate, the researchers found that it takes 48 hours at 98.8 F (37.1 C) to kill half of active tardigrades that haven’t been acclimated to heat. Acclimation boosted the temperature needed to kill half of active tardigrades to 99.7 F (37.6 C).

Tardigrades in the tun state fared a bit better, tolerating higher temperatures. It took heating to 180.9 F (82.7 C) to kill half of tun-state tardigrades within 1 hour. Longer exposure time decreased the temperature needed for lethality, though. For 24 hours of exposure, 145.6 F (63.1 C) was enough to kill half of the tun-state tardigrades.

“At the end of our study, we were quite surprised to see our results, because we expected the tardigrades — both in their active state and desiccated state — to survive higher temperatures, which was clearly not the case,” Neves said. “We had found their Achilles’ heel.”

This Achilles’ heel is troubling, Neves said, because it undermines the belief that tardigrades will survive anything, even nearby supernovas or life-destroying asteroid impacts.

“The fact that the median lethal temperature for active Ramazzottius varieornatus is so close to the currently measured maximum temperature in Denmark (i.e., 36.4 degrees C [97.5 F]) — where the specimens used in this study have been sampled — is quite worrying in our opinion,” Neves wrote in an email to Live Science.

But the tardigrades’ future is still uncertain, he added. The laboratory experiments showed that the animals are capable of acclimating to temperature increases to some extent, so the rate of warming and the ability of tardigrades to adapt will probably decide their fate. Another question, Neves said, is how well marine tardigrades, not just freshwater species, will respond to hotter waters as the globe warms.

Originally published on Live Science.
By Stephanie Pappas – Live Science Contributor
16/01/2020

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3378: Violent Solar Storms Are Happening Closer to Earth Than Anyone Thought Was Possible

SCIENCE/ASTRONOMY

The spectacular solar storms that paint the polar skies in beautiful greens and pinks have a darker side

This aurora was captured on camera from the International Space Station in June 2017.
(Image: © NASA)

The spectacular solar storms that paint the polar skies in beautiful greens and pinks have a darker side: They have the power to wreak havoc on our electrical grid, communication systems and satellites. Now, a new study suggests that the source of these solar storms is much closer to our planet than previously thought.

Earth is shielded by a protective bubble known as the magnetosphere which blocks harmful solar radiation. But when the sun occasionally emits high-speed streams of radiation — and, with it, intense magnetic field lines — they can strongly interact with our planet’s own magnetic field.

As this solar wind hits the magnetosphere, the two sets of magnetic field lines become entangled. This interaction generates heat and accelerates the charged particles — ions and electrons— brought in by the solar wind, temporarily weakening the planet’s magnetic field and creating powerful magnetic storms that appear to us as auroras.

But because these storms are rare, and there aren’t enough satellites to observe them, it’s not clear exactly where and how this reconnection of magnetic field lines happened, the study’s researchers said in a statement.

To figure that out, the researchers used observations from NASA’s Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms (THEMIS) satellites. During solar storms, these satellites  sit at Earth’s magnetotail — the part of the magnetosphere on the side of the planet not facing the sun — which becomes elongated by the solar wind. The researchers found that this magnetic reconnection — the event that sparks magnetic storms — can occur much closer to our planet than previously thought: about three to four Earth diameters away, according to the statement.

This artist’s illustration shows what happens in Earth’s magnetosphere during a magnetic storm. The three THEMIS satellites observed the reconnection of magnetic field lines close to the geosynchronous orbit. The reconnection site (X) created outflows of energized particles towards and away from the planet. The particles that went toward the planet carried energy along the magnetic field lines to power auroras at the planet’s poles and were detected by the a weather satellite (left of the arrow). (Image credit: Emmanuel Masongsong/UCLA)

What’s more, a weather satellite in a near-Earth orbit (or geosynchronous orbit) detected energized electrons following the storm, suggesting that the reconnection event prompted ions and electrons to accelerate to high energies. The electrons that flow toward the planet carry energy along magnetic field lines to create the auroras we see.

This acceleration can be hazardous to the hundreds of satellites moving in geosynchronous orbit and also can be harmful to human DNA, thereby posing a risk to astronauts, according to the statement.

Moreover, solar storms can impact Earth-dwellers in significant ways. In 1921, for example, a magnetic storm disrupted telegraph communications and caused power outages that led to the burning of a train station in New York City, according to the statement.

“By studying the magnetosphere, we improve our chances of dealing with the greatest hazard to humanity venturing into space: storms powered by the sun,” lead author Vassilis Angelopoulos, a professor of space physics at UCLA, said in the statement. These findings might help astronauts and Earth-dwellers to better prepare for dangerous solar weather.

The findings were published Jan. 13 in the journal Nature Physics.

Originally published on Live Science.
By Yasemin Saplakoglu – Staff Writer
16/01/2020

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Strange ‘Martian’ Mineral Mounds Rise Up from Utah’s Great Salt Lake

SCIENCE

Mirabilite deposits are often found beneath the waters of the Great Salt Lake in winter, but this is the first time the mineral has formed exposed mounds above the surface.
(Image: © Courtesy Utah Geological Survey)

Rare mounds of a crystalline mineral have emerged above the surface of Utah’s Great Salt Lake, where they’re expected to remain just a few months before disappearing again.

Scientists think these mounds may be similar to mineral structures on Mars that could preserve traces of  microbes that may have lived in the planet’s  saltwater lakes billions of years ago.

The four white mounds, which measure up to 3 feet (1 meter) high and dozens of feet across, were first seen near the southern shoreline of the Great Salt Lake in October by park ranger Allison Thompson, Utah State Parks representatives wrote in a blog post.

Thompson noticed that the mounds grew as the winter deepened, and she called in members of the Utah Geological Survey to investigate.

After taking samples for chemical tests, the state geologists determined that the mounds are layered formations of a mineral known as mirabilite, a crystalline sodium sulfate. The scientists think the mounds will remain only as long as the weather stays below freezing; in the spring, the mirabilite will dissolve in the warmer waters, and the mounds will disappear.

Geologists think the mounds of mirabilite have precipitated from the salty lake water above sulfate-rich hot springs near the shore. (Image credit: Courtesy Utah Geological Survey)

Mineral mounds

The mounds of mirabilite are up to 3 feet high and dozens of feet across; and scientists think similar mineral structures might preserve signs of ancient life on Mars. (Image credit: Courtesy Utah Geological Survey)

Mirabilite often forms beneath the salt-rich waters of the Great Salt Lake, but this is the first time the mineral has emerged as mounds above the surface, said Mark Milligan, a geologist with the Utah Geological Survey.

“There are mirabilite deposits every winter, but they are precipitating near the bottom of the lake,” Milligan told Live Science. “They wash ashore, and you get these windrows [ridges] of white, slushy mirabilite.”

Layered mounds of the mineral are usually seen only in Arctic regions, he said.

Geologists think the mineral precipitated from the salt water above sulfate-rich hot springs in the lake, which were gradually exposed as the lake level dropped due to the consumption of water elsewhere, Milligan said.

Mirabilite gets its name from the 17th-century German-Dutch chemist Johann Glauber, who discovered it in mineral waters from Austria, according to his own writings. He named the mineral “sal mirabilis” — Latin for “miraculous salt” — and it’s since been known as “Glauber’s salt.” Mirabilite was once widely used in medicine, especially as a laxative.

Though mirabilite has not been found on Mars, scientists think ancient mound-like deposits of similar sulfate minerals might still contain fossilized traces of any ancient Martian microbes.

NASA reported in 2011 that the Opportunity rover had found sulfates on Mars that appeared to have been deposited by water, and the Curiosity rover recently detected signs of ancient saltwater lakes, Live Science sister site Space.com reported.

The temperatures on Mars, which average minus 80 degrees Fahrenheit (minus 60 degrees Celsius), also would be low enough to keep such minerals stable, Milligan said.

Utah State Parks ranger Allison Thompson investigates one of the crystalline mounds of mirabilite that have emerged this winter above the waters of the Great Salt Lake. (Image credit: Courtesy Utah Division of Parks and Recreation)

Originally published on Live Science
By Tom Metcalfe – Live Science Contributor
16/01/2020

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