3768: Solar Orbiter atravessa as caudas do cometa ATLAS

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Imagem do Cometa C/2019 Y4 (ATLAS), obtida pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA no dia 23 de Abril de 2020. O Hubble conseguiu resolver aproximadamente 25 fragmentos do cometa nesta imagem.
Crédito: NASA, ESA, D. Jewitt (UCLA), Q. Ye (Universidade de Maryland)

A Solar Orbiter da ESA irá atravessar as caudas do Cometa ATLAS durante os próximos dias. Embora a recém-lançada aeronave não estivesse, neste momento, programada para receber dados científicos, especialistas da missão trabalharam para garantir que os quatro instrumentos mais relevantes fossem ligados durante o singular encontro.

A Solar Orbiter foi lançada no dia 10 de Fevereiro de 2020. Desde então, e com excepção de uma breve desactivação devida à pandemia de coronavírus, cientistas e engenheiros têm vindo a realizar uma série de testes e rotinas de configuração conhecidas como comissionamento.

A data de conclusão desta fase foi fixada a 15 de Junho, para que a sonda pudesse estar totalmente funcional para a sua primeira passagem próxima ao Sol, ou periélio, em meados de Junho. No entanto, a descoberta do encontro casual com o cometa tornou as coisas mais urgentes.

O voo fortuito pela cauda de um cometa é um evento raro para uma missão espacial, algo que os cientistas sabem que aconteceu anteriormente apenas seis vezes em missões que não estavam especificamente em perseguição a cometas. Todos esses encontros foram descobertos nos dados da aeronave após o evento. A próxima travessia da Solar Orbiter é a primeira prevista com antecedência.

Foi observado por Geraint Jones, do UCL Mullard Space Science Laboratory, Reino Unido, que tem 20 anos de história a investigar estes encontros. Descobriu a primeira travessia acidental da cauda em 2000, enquanto investigava uma estranha perturbação nos dados registados pela sonda solar Ulysses da ESA/NASA, em 1996. Este estudo revelou que a sonda havia passado pela cauda do Cometa Hyakutake, também conhecido como “O Grande Cometa de 1996”. Logo após o anúncio, Ulysses cruzou a cauda de outro cometa e depois um terceiro em 2007.

No início deste mês, ao perceber que a Solar Orbiter estaria a 44 milhões de quilómetros a jusante do cometa C/2019 Y4 (ATLAS) dentro de algumas semanas, Geraint alertou imediatamente a equipa da ESA.

Ciência extra

A Solar Orbiter está equipada com um conjunto de 10 instrumentos de sensoriamento remoto e in situ para investigar o Sol e o fluxo de partículas carregadas que este liberta para o espaço – o vento solar. Felizmente, os quatro instrumentos in situ também são perfeitos para detectar as caudas do cometa, porque medem as condições ao redor da aeronave e, assim, podem enviar dados sobre os grãos de poeira e as partículas electricamente emitidas pelo cometa. Estas emissões criam as duas caudas do cometa: a cauda de poeira, que é deixada para trás na órbita do cometa, e a cauda de iões que aponta directamente para o Sol.

A Solar Orbiter cruzou a cauda de iões do cometa ATLAS entre 31 de maio e 1 de Junho e vai cruzar a cauda de poeira a 6 de Junho. Se a cauda de iões for densa o suficiente, o magnetómetro da Solar Orbiter (MAG) poderá detectar a variação do campo magnético interplanetário devido à sua interacção com iões na cauda do cometa, enquanto o instrumento SWA (Solar Wind Analyser) poderá capturar directamente algumas partículas da cauda.

Quando a Solar Orbiter cruzar a cauda de poeira, dependendo da sua densidade – o que é extremamente difícil de prever – é possível que um ou mais grãos minúsculos de poeira atinjam a aeronave a velocidades de dezenas de quilómetros por segundo. Embora não haja risco significativo para a aeronave, os grãos de poeira serão vaporizados no impacto, formando pequenas nuvens de gás ou plasma electricamente carregado, os quais podem ser detectados pelo instrumento RPW (Radio and Plasma Waves).

“Um encontro inesperado como este oferece uma missão com oportunidades e desafios únicos, mas isso é bom! Oportunidades como esta fazem parte da aventura da ciência,” diz Günther Hasinger, Director de Ciências da ESA.

Um desses desafios era que parecia improvável que todos os instrumentos estivessem prontos a tempo devido ao comissionamento. Agora, graças a um esforço especial das equipas de instrumentos e da equipa de operações de missão da ESA, todos os quatro instrumentos no local estarão ligados e a recolher dados, mesmo que em determinados momentos os instrumentos precisem voltar ao modo de comissionamento, de modo a garantir que o prazo de 15 de Junho é cumprido.

“Com estas advertências, estamos prontos para o que o Cometa ATLAS tem para nos dizer,” diz Daniel Müller, Cientista do Projecto Solar Orbiter da ESA.

Esperar o inesperado

Outro desafio envolve o comportamento do cometa. O Cometa ATLAS foi descoberto no dia 28 de Dezembro de 2019. Durante os meses seguintes, ficou tão brilhante que os astrónomos se questionaram se seria visível a olho nu em maio.

Infelizmente, no início de Abril o cometa fragmentou-se. Como resultado, o seu brilho também caiu significativamente, roubando as vistas aos observadores do céu. Uma fragmentação adicional, em meados de maio, diminuiu ainda mais o cometa, tornando-o menos provável de ser detectado pela Solar Orbiter.

Embora as probabilidades de detecção tenham diminuído, ainda vale a pena fazer o esforço, de acordo com Geraint.

“A cada encontro com um cometa, aprendemos mais sobre estes intrigantes objectos. Se a Solar Orbiter detectar a presença do Cometa ATLAS, aprenderemos mais sobre como os cometas interagem com o vento solar e podemos verificar, por exemplo, se as nossas expectativas em relação ao comportamento da cauda de poeira estão de acordo com os nossos modelos,” explica. “Todas as missões que encontram cometas fornecem peças do quebra-cabeças.”

Geraint é o principal investigador da futura missão Comet Interceptor da ESA, que consiste em três naves espaciais e está programada para ser lançada em 2028. A missão fará um sobrevoo muito mais próximo de um cometa ainda desconhecido que será seleccionado entre os cometas recém-descobertos mais perto do tempo do lançamento (ou mesmo depois disso).

Tocar ao de leve o Sol

Actualmente, a Solar Orbiter está a circular a nossa estrela-mãe entre as órbitas de Vénus e Mercúrio, com o seu primeiro periélio a ocorrer a 15 de Junho, a cerca de 77 milhões de quilómetros do Sol. Nos próximos anos, ficará muito mais próximo, dentro da órbita de Mercúrio, a cerca de 42 milhões de quilómetros da superfície solar. Enquanto isso, o Cometa ATLAS já está lá, aproximando-se do seu próprio periélio a 31 de maio, a cerca de 37 milhões de quilómetros do Sol.

“Este cruzamento da cauda também é emocionante porque ocorrerá, pela primeira vez, a distâncias tão próximas do Sol, com o núcleo do cometa dentro da órbita de Mercúrio,” diz Yannis Zouganelis, Cientista Adjunto do Projecto Solar Orbiter da ESA.

Compreender o ambiente de poeira na região mais interna do Sistema Solar é um dos objectivos científicos da Solar Orbiter.

“Os cometas próximos do Sol, como o Cometa ATLAS, são fontes de poeira na heliosfera interna e, portanto, este estudo não apenas nos ajudará a entender o cometa, mas também o ambiente de poeira da nossa estrela,” acrescenta Yannis.

Olhar para um objecto gelado em vez do Sol escaldante é certamente uma maneira emocionante – e inesperada – para a Solar Orbiter iniciar a sua missão científica, mas essa é a natureza da ciência.

“A descoberta científica baseia-se num bom planeamento e acaso. Nos três meses desde o lançamento, a equipa da Solar Orbiter já provou que está pronta para os dois,” diz Daniel.

Astronomia On-line
2 de Junho de 2020

 

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3763: Northolt Branch Observatories

=== May NEO Confirmations ===

In May we helped to confirm seven new near-Earth Asteroids.

Three were found by the Catalina Sky Survey, three by ATLAS, and one was discovered by Pan-STARRS 1.

Of the seven, six were Apollo-type asteroids, with the other being an Amor. None were classified as a potentially hazardous asteroid (PHA).

===

• Nearest miss: 2020 KV5 made a close approach to the Earth on May 22nd at a distance of 852,000km (0.0057au)

• Smallest: 2020 JY1 24-55 metres

• Largest: 2020 KQ5 276-618 metres

• Faintest object: 2020 JY1 at mag +19.5

• Interesting Objects: 2020 KQ5 is moving in an eccentric, comet-like orbit that crosses the orbits of five planets (Mercury, Venus, Earth, Mars and Jupiter).

It is an Apollo-type asteroid with a diameter of 10-22 metres, was just 372,000 km away when we last observed it on May 29th, shortly after its closest approach at 369,000 km.

*Orbital diagram courtesy of: Catalina Sky Survey. D. Rankin*

Northolt Branch Observatories
Asteroid Day
NEOShield-2
Qhyccd

=== Que NEO Confirmações ===

Em Maio ajudámos a confirmar sete novos asteróides perto da Terra.

Três foram encontrados pela Catalina Sky Survey, três pelo ATLAS, e um foi descoberto por Pan-STARRS 1.

Dos sete, seis eram asteróides do tipo Apolo, com o outro sendo um Amor. Nenhum foi classificado como um asteróide potencialmente perigoso (PHA).

===

• Miss mais próxima: 2020 KV5 fez uma aproximação próxima da Terra no dia 22 de maio a uma distância de 852,000 km (0.0057 au)

• Pequeno: 2020 JY1 24-55 metros

• Maior: 2020 KQ5 276-618 metros

• Objecto mais fraco: 2020 JY1 na Mag + 19.5

• Objectos interessantes: 2020 KQ5 está se movendo em uma órbita excêntrica, semelhante a cometa que atravessa as órbitas de cinco planetas (Mercúrio, Vénus, Terra, Marte e Júpiter).

É um asteróide tipo Apollo com um diâmetro de 10-22 metros, estava apenas a 372,000 km de distância quando o observámos pela última vez no dia 29 de maio, pouco depois de sua aproximação mais próxima a 369,000 km.

* Diagrama orbital cortesia de: Catalina Sky Survey. D. Rankin *

Northolt Branch Observatories
Asteroid Day
NEOShield-2
Qhyccd

 

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3743: Astrónomos detectam objecto activo e insólito na órbita de Júpiter

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Não é um asteroide, nem um cometa, mas é um tipo de objecto inédito, activo e que está a rondar o planeta Júpiter

O 2019 LD2 agora detectado pelos investigadores é o único Trojan de Júpiter que ainda está activo. Os Trojans são um grupo de asteróides localizados no mesmo caminho orbital que o planeta e que estão todos inertes, daí que esta descoberta torne o corpo merecedor de atenção. Este corpo está activo e ostenta uma cauda como se fosse um cometa.

Entre os asteróides e os cometas, está uma classe de objectos conhecida por asteróides activos, de que o auto-destrutivo Gault é exemplo.

Os investigadores do ATLAS (de Asteroid Terrestrial-impact Last Alert Systems), especializados em descobrir objectos que possam ameaçar a Terra, identificaram o 2019 LD2 no ano passado. À primeira vista, os astrónomos julgaram tratar-se de um cometa; um segundo conjunto de observações, de Julho de 2019, revelou uma composição de gases e poeiras; no fim de 2019, as observações evidenciaram que o corpo continuava activo, o que tornou a descoberta verdadeiramente rara.

Os asteróides activos são uma raridade e descobrir um corpo destes na órbita de Júpiter não tem precedentes. Por outro lado, a comunidade está entusiasmada com a possibilidade de confirmação de que este corpo terá gelo sob a superfície. “Acreditamos durante décadas que os asteróides Trojan teriam grandes quantidades de gelo sob a superfície, mas nunca tivemos provas de tal. O ATLAS mostra que as previsões de uma génese de gelo estão corretas”, disse Alan Fitzsimmons, professor da Univerisdade de Queens Belfast.

Não foi descartada a hipótese de que este objecto só recentemente se tenha juntado à comunidade de Trojans, tendo deslizado a partir de outro local. As equipas de cientistas prometem continuar a observar o 2019 LD2.

Exame Informática
25.05.2020 às 13h14

 

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2252: Asteróide explodiu na atmosfera perto de Porto Rico horas após ser detectado pela primeira vez

Astrónomos descobriram um asteróide de um tamanho de um carro horas antes de atingir a Terra e queimar na atmosfera no fim de semana passado.

Cientistas no Hawai viram o asteróide, chamado 2019 MO, no sábado, dia 22 de Junho. Pouco depois, o objecto explodiu numa grande bola de fogo à medida que atingiu a atmosfera a cerca de 380 quilómetros a sul de San Juan, em Porto Rico, de acordo com a Universidade do Hawai.

Esta é a quarta vez na História que os astrónomos detectam um asteróide tão perto do impacto. As outras três identificações ocorreram nos últimos 11 anos – 2008 TC3, 2014 AA e 2018 LA, que aterrou como meteorito na África do Sul sete horas depois de ser identificado pelos cientistas.

Ao contrário do 2018 LA, o último visitante da Terra foi inofensivo e não chegou ao chão. Mas o asteróide, de quatro metros de comprimento, ainda fez uma bola de fogo que equivaleu a cerca de seis mil toneladas de explosivos TNT, segundo o Centro de Estudos de Objetos da Terra Próxima (CNEOS), dirigido pelo Jet Propulsion Lab Pasadena, Califórnia.

O impacto do asteróide foi tão poderoso que até os satélites em órbita o avistaram. Satélites operados pela Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA) registaram o seu impacto e destruição às 21h25.

No momento do impacto, 2019 MO viajava a cerca de 14,9 quilómetros por segundo. O Geostationary Lightning Mapper da NOAA a bordo do satélite GOES-East também mapeou o asteróide, de acordo com o The Weather Channel.

O facto de os cientistas terem detectado o asteróide antes da sua aniquilação é motivo de comemoração. Esta é a primeira vez que dois telescópios – o ATLAS da Universidade do Hawai e o Pan-STARRS mostraram que podem “fornecer suficiente advertência para afastar as pessoas” do local de impacto de um asteróide.

Usando estes telescópios, os astrónomos observaram 2019 MO quatro vezes em apenas 30 minutos, quando o asteróide estava a apenas 500 mil quilómetros da Terra – 1,3 vezes a distância da Terra à Lua.

No início, os cientistas deram uma classificação de dois em quatro, o que significa que parecia improvável que atingisse a Terra. Mas à medida que mais dados chegavam, actualizaram 2019 MO para quatro. A rede climática Nexrad, em Porto Rico, que é operada pelo Serviço Nacional de Meteorologia da NOAA, também localizou o asteróide, identificando o seu local de entrada, de acordo com a Cnet.

2019 MO foi muito menor que o meteoro de 20 metros que explodiu em Chelyabinsk, na Rússia, em 2013. A energia liberta por esse meteoro foi equivalente a cerca de 440 mil toneladas de TNT.

Agora que o ATLAS está instalado e a funcionar, detectará todos os tipos de asteróides, grandes e pequenos. Os dois telescópios do sistema, situados a 160 quilómetros de distância, analisam o céu nocturno em busca de asteróides a cada duas noites. Desde então, descobriram cerca de 100 asteróides com mais de 30 metros de diâmetro por ano.

Em teoria, o ATLAS deverá conseguir encontrar asteróides menores, como 2019 MO, cerca de meio dia antes de chegar e objectos maiores, como o meteoro de Chelyabinsk, alguns dias antes de chegarem.

ZAP //

Por ZAP
30 Junho, 2019

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1483: Misteriosa explosão cósmica pode revelar uma nova forma de morte estelar

Os astrónomos podem ter descoberto uma nova forma de morte das estrelas. Uma explosão misteriosamente breve e brilhante, chamada de “Vaca”, revela um tipo inteiramente novo de morte estelar.

Os detalhes desta morte estelar, no entanto, permanecem nebulosos. Os cientistas ainda estão a debater se o surto, descoberto em 16 de Junho de 2018, foi de um tipo incomum de estrela devorada por um buraco negro, ou de uma estrela velha e massiva que explodiu num tipo estranho de super-nova.

O telescópio Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System no Hawai detectou a explosão pela primeira vez e deu ao evento o nome aleatório AT2018cow. “Foi imediatamente apelidado a Vaca”, disse o astrónomo Daniel Perley numa conferência de imprensa a 10 de Janeiro na reunião da American Astronomical Society.

De imediato, a Vaca era estranha. As primeiras observações mostraram que veio de uma galáxia anã formadora de estrelas a cerca de 200 milhões de anos-luz de distância na constelação de Hércules.

Mas a Vaca era particularmente brilhante, sugerindo que era cerca de dez vezes a luminosidade de uma super-nova típica e 100 mil milhões de vezes a luminosidade do sol. A Vaca também apareceu de repente, passando de invisível para brilho máximo em apenas dois dias, muito mais rápido que as super-novas comuns.

“Esta combinação de ser muito rápido e muito luminoso é muito incomum”, disse Perley, da Universidade John Moores, de Liverpool, na Inglaterra.

Nos meses seguintes, uma série de telescópios avançou para acompanhar a Vaca em comprimentos de onda de luz que abrangem o espectro electromagnético, desde longas ondas de rádio até raios gama curtos. “A Vaca tornou-se um dos eventos cósmicos mais intensamente observados da história”, disse a astrónoma Anna Ho durante a reunião.

Estas observações de acompanhamento revelaram que a Vaca estava cercada por material denso que se movia a um décimo da velocidade da luz. A explosão de luz também durou vários meses, diminuindo gradualmente em vários comprimentos de onda. Embora tenha escurecido em geral, às vezes fica mais claro em pequenos saltos irregulares, sugerindo que há algo continuamente alimentando a energia a partir da parte interna.

Uma possível explicação para a explosão é uma estrela a ser despedaçada por um buraco negro, chamado de evento de ruptura das marés. Astrónomos já viram estas estrelas sucumbirem a buracos negros noutras galáxias.

A maneira como o brilho da Vaca desapareceu com o tempo foi consistente com as observações anteriores, disse a astrónoma Amy Lien, do Centro de Voo Espacial Goddard, da NASA, em Greenbelt, Maryland.

Mas não poderia ser uma estrela comum a ser devorada por um buraco negro comum. A chama era tão curta e aumentava tão rapidamente que a estrela devia ser muito pequena, pesando apenas 0,1 a 0,4 vezes a massa do sol. Isto significa que poderia ter sido uma densa anã branca, o estágio final de estrelas como o sol – e os astrónomos nunca viram uma anã branca a ser devorada por um buraco negro.

O buraco negro poderia ter sido entre cem mil e um milhão de vezes a massa do Sol, que é quase tanto quanto o buraco negro no centro da galáxia hospedeira da Vaca. O surpreendente sobre este buraco negro é que não está localizado no centro da galáxia, por isso os astrónomos ainda têm que explicar como um enorme buraco negro acabou nos arredores da galáxia.

A outra melhor opção é um novo tipo de explosão de super-nova. A luz rápida e de alta energia que a Vaca emitiu ao longo dos meses após a descoberta pode ser explicada pela rápida movimentação de detritos que escapam da explosão e por outros materiais densos.

Se a super-nova ocorresse, poderia ter produzido um buraco negro que rodaria muito rápido. Se este buraco negro reunisse material dos destroços da explosão, isso libertaria o tipo de energia que a equipe de Ho observou.

Astrónomos já viram estrelas a morrerem em super-novas e detectaram os buracos negros que tais explosões podem deixar para trás. “Mas a conexão entre as mortes e a formação do corpo não foi realmente feita”, diz Ho.

Pode haver muitas manifestações de morte estelar, e as poucas versões que os astrónomos conhecem, como super-novas comuns e outras explosões chamadas explosões de raios gama, podem ser pequenas partes de uma paisagem mais ampla. “Há todo um zoológico de coisas que só estamos a começar a descobrir agora”, disse. “Vincular todos os que estão juntos e dizer como estão relacionados ainda é uma questão muito aberta”.

Os astrónomos vão continuar a observar a Vaca enquanto se desvanece, observações que poderiam ajudar a resolver o mistério estelar.

ZAP // Science News

Por ZAP
16 Janeiro, 2019

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1439: O primeiro atlas da Lua foi feito 300 anos antes de o homem lá chegar

Scientific Visualization Studio/ NASA

Muito antes de Armstrong pisar a superfície da Lua, o astrónomo polaco Johannes Hevelius, o mais inovador desde Copérnico, fez o primeiro atlas do satélite terrestre, só com a ajuda de um telescópio.

Em 1647, Johannes Hevelius publicou um livro que o tornou numa espécie de celebridade. Selenographia foi a primeira obra a incluir mapas e diagramas da superfície lunar, com descrições pormenorizadas de cada cratera, declive e vale que Hevelius conseguia ver através do seu telescópio, montado no telhado da sua casa.

O volume foi também o primeiro a cobrir de forma exaustiva as diferentes fases da Lua, afirmando o astrónomo polaco como um dos mais inovadores desde Copérnico. Mas, com o passar do tempo, Havelius acabou esquecido entre os grandes cientistas da História, de acordo com a revista do Smithsonian.

Johannes Hevelius, conta o Observador, nasceu a 28 de Janeiro de 1611 na cidade polaca de Danzing. O pai, Abraham Hewelke, um fabricante de cerveja, queria que se dedicasse ao negócio da família, mas Hevelius mostrou que tinha outros interesses.

Em 1641, usou o dinheiro da família para construir um observatório no telhado de três casas que tinha na cidade costeira de Gdańsk. Montou um telescópio feito por si e dedicou-se a mapear a superfície da Lua, um dos seus primeiros projectos. Na altura, as nações costeiras estavam a tentar descobrir uma forma de medir a longitude do mar e pensava-se que a solução estaria no satélite terrestre.

Hevelius passou várias noites no seu observatório, até que conseguiu produzir alguns desenhos preliminares, que enviou para Peter Gassendi, um astrónomo francês que vivia em Paris. Gassendi ficou impressionado com o trabalho e incentivou-o a continuar.

“Foste dotado com olhos superiores”, disse-lhe. Cinco anos depois, o astrónomo polaco completou Selenographia sive Lunae descriptio, que veio a valer-lhe, séculos depois, o título de fundador da topografia lunar.

A obra foi publicada em 1647, 300 anos antes de Neil Armstrong pisar a superfície da Lua. A impressão que causou foi tal que o astrónomo italiano Niccolo Zucchi até a mostrou ao Papa Inocêncio X. Inocêncio terá dito que Selenographia poderia ser “um livro sem paralelo, se não tivesse sido escrito por um herético”. Tal como o também polaco Copérnico, Hevelius acreditava que a Terra girava à volta do Sol.

ZAP //

Por ZAP
1 Janeiro, 2019

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809: Físicos confirmam finalmente rara interacção da Partícula de Deus

azure_radiation / Flickr
Detalhe do LHC, Large Hadron Collider, acelerador de partículas do CERN

Um grupo de físicos da pesquisa ATLAS, da Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN), confirmaram que o Bosão de Higgs decai para dois quarks bottom – um tipo de interacção que se tinha demonstrado muito difícil de provar.

A descoberta, publicada no início do mês de Julho na Phys.org, foi realizada através da combinação de dados de dois testes realizados no Grande Colisionador de Hadrões (LHC).

O Bosão de Higgs – também conhecido como Partícula de Deus – e o seu campo associado desempenham um papel essencial no Modelo Padrão da Física de Partículas. Partículas elementares como os leptões, os quarks e os bosões W e Z “adquirem” as suas diferentes massas em virtude dos seus acoplamentos únicos neste campo.

Os bosões W e Z desempenham o papel de mediador da interacção nuclear fraca, tal como os fotões representam no electromagnetismo.

Como os feixes de fotões penetram uns nos outros, os “sabres de luz electromagnético” permanecem ainda na ficção científica. No entanto, feixes de bosões W e Z podem repelir-se um ao outro, tornando-os numa espécie de “sabres de luz de interacção fraca”.

A dispersão entre bosões W e Z emitidos por quarks em colisões protão-protão é um processo raro mas, finalmente, foi observado e confirmado pela experiência ATLAS – A Toroidal LHC Apparatus. 

Procedimento experimental

Um dos principais motivos que levou à construção do LHC, o maior acelerador de partículas do mundo, era exactamente estudar este processo.

Um quark em cada um dos dois protões em colisão tem que irradiar um bosão W ou Z. Estas partículas, com uma duração extremamente curta, são capazes de “voar” a uma distância de 0,1×10-15m antes de se transformarem em outras partículas. Já a interacção com outras partículas, é limitada a uma faixa de 0,002×10-15m.

Noutras palavras, estes “sabres de luz fracos” estendem-se apenas a cerca de 1/10 do raio de um protão e têm que se aproximar um do outro a um 1/500 do raio de um protão. Esta coincidência acontece apenas uma vez a cada 200 mil milhões de interacções protão-protão, registadas tipicamente num dia de operações no LHC – é um fenómeno extremamente improvável.

Esta interacção permite ao Bosão de Higgs decair para dois quarks bottom. Embora este tipo de decadência seja responsável por quase 60% de todos os decaimentos da partícula de Deus no LHC, é extremamente complicado identificá-lo entre o enorme número de partículas que também são produzidas por colisões protão-protão em processos que não são relacionados com o Bosão de Higgs. 

De forma a encontrar esta “agulha no palheiro”, os físicos da ATLAS realizaram, antes de mais, cálculos precisos tendo por base contribuições esperadas noutros processos experimentais.

Só depois, usando dados de um teste realizado no Grande Colisionador de Hadrões que envolveu colisões de 13 TeV, a equipa conseguiu detetar o canal de decaimento de quarks bottom com uma significância estatística de 4.9 sigma.

Na Física de Partículas, é necessário que o teste de significância estatística seja de 5 sigma. Desta forma, há uma alta probabilidade das informações recolhidas não serem apenas acasos ou erros estatísticos. Tendo em conta a discrepância da significância estatística, os físicos decidiram reforçar os seus números com outros dados de colisões protão-protão de 7 TeV recolhidos também no LHC.

Desta forma, a equipa do ATLAS conseguiu aumentar a significância do procedimento experimental para 5.4 sigma, confirmando assim a observação desses estranhos e raros fenómenos físicos.

O Grande Colisonador de Hadrões é o maior acelerador de partículas do mundo, instalado num túnel com 27 quilómetros de circunferência na fronteira entre a França e a Suíça. Em 2013, o laboratório ganhou destaque na imprensa internacional ao detectar o Bosão de Higgs.

Por HS
30 Julho, 2018

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716: Astrónomos perplexos com “The Cow”, o mais recente (e misterioso) objecto espacial

Stephen Smartt / ATLAS

Foi avistado no céu havaiano um misterioso flash numa galáxia vizinha. Astrónomos de todo o mundo estão a lutar arduamente para entender a origem deste misterioso objecto incrivelmente brilhante.

“Nunca vi nada assim”, disse Stephen Smartt, astrofísico da Queen’s University, em Belfast. A detecção, no dia 16 de Junho, foi descrita no Astronomer’s Telegram, um serviço online para os astrónomos relatarem de imediato as suas observações de última hora que podem ter interesse científico.

Smartt, líder da equipa de cientistas do projecto ATLAS, do Havai, registou a observação nesse mesmo serviço e, graças ao sistema de nomes aleatórios de três letras que o site proporciona para baptizar as descobertas, o objecto foi apelidado de AT2018cow, ou “The Cow”.

O objecto espacial captou desde logo a atenção do astrofísico, por ser tão diferente de uma estrela explosiva padrão. A maioria destes eventos espaciais demora várias semanas para atingir o pico de luminosidade, algo que não aconteceu desta vez.

“The Cow” demorou apenas três dias para se tornar cerca de dez vezes mais brilhante do que uma supernova.

Smartt deixou de ser o único rendido. O objecto captou rapidamente a atenção de outros astrónomos. Na semana seguinte, a observação do ATLAS foi acompanhada por cerca de duas dúzias de equipas de astrónomos, que utilizaram telescópios nos quatro continentes e até no espaço.

Smartt suspeitou desde o início que a luminosidade do objecto celeste deveria ser originária de algum objecto da nossa própria galáxia, por ser tão brilhante. No entanto, quando outros cientistas conduziram análises espectroscópicas do objecto, separando a luz por comprimentos de onda, descobriu-se que o “The Cow” tinha características associadas à CGCG 137-068, uma galáxia na constelação de Hércules.

A luz tinha a assinatura de ter sido estendida ao longo de uma extenuante jornada de cerca de 200 milhões de anos-luz, daquela galáxia até à Terra.

Stephen Smartt / ATLAS

Mas, em termos astronómicos, esta distância não é assim tão longe, o que significa que a explosão pode ter produzido ondas gravitacionais detectáveis. Todavia, os detectores LIGO, em Washington e Lousiana, estão a sofrer algumas alterações, deixando assim em aberto a questão de saber se alguém notou (ou não) esses tais sinais.

No entanto, os pormenores surpreendentes não ficam por aqui: o objecto era extraordinariamente brilhante em todas as partes do espectro electromagnético – dos raios X até às ondas de rádio -, ao contrário do que acontece com a maioria das super-novas, que têm assinaturas espectrais chamadas “linhas de absorção”, porque absorvem os comprimentos de onda da luz.

Apesar das suas características fora do comum, o AT2018cow está a começar a perder o seu brilho (sem perder, contudo, o seu interesse).

Em cima da mesa estão ainda várias hipóteses. “The Cow” pode ser uma supernova Tipo 1c, causada pelo colapso do núcleo de uma estrela massiva que já perdeu a sua camada externa de hidrogénio e hélio. Ou, em vez disso, há cientistas que sugerem que a explosão pode ter produzido um jacto de partículas que se movem à velocidade da luz (ou muito perto disso).

“É, sem dúvida, um objecto muito raro. Só o facto de ser detectado em todos os comprimentos de onda deixa muita física por entender“, afirma Smartt.

ZAP // ScienceAlert

Por ZAP
1 Julho, 2018

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