1573: Físicos criaram um exótico electrão líquido

Uma equipa de físicos da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, criou o primeiro electrão líquido à temperatura ambiente.

Durante a experiência, os físicos da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, estimularam um semicondutor ultra-fino de ditelureto de molibdénio com pulsos de luz laser, produzindo um feixe de electrões.

“Normalmente, com semicondutores como o silício, a excitação a laser cria electrões e os seus buracos carregados positivamente difundem-se e espalham-se pelo material, à semelhança de um gás”, disse Nathaniel Gabor, um dos autores do estudo publicado recentemente na Nature Photonics.

No entanto, desta vez, os cientistas detectaram evidências de condensação equivalentes a um líquido. Este líquido, segundo os investigadores, tem propriedades muito parecidas aos líquidos comuns do nosso dia a dia, como a água. Contudo, tem uma única excepção: o líquido é composto não por moléculas, mas por electrões e buracos dentro do semicondutor.

Na prática, segundo a Europa Press, os cientistas verificaram que, se o pulso de laser for suficientemente intenso, o gás resultante pode ser tão denso que alguns electrões e buracos se condensam em gotas líquidas.

Por outro lado, se essa luz for criada por uma fonte muito intensa, como um laser pulsado ultra-rápido (como foi o caso), pode gerar tantos electrões e buracos que alguns deles são condensados num líquido. Este processo é muito semelhante à formação de gotas de água de ar húmido.

Neste caso, o estado líquido é muito raro, acontecendo apenas a alguns graus acima do zero absoluto. No entanto, esta pesquisa prova que as foto-células ultra-finas do semicondutor usado por ocorrer à temperatura ambiente.

Esta investigação abre a possibilidade de os componentes electrónicos fazerem uso das propriedades incomuns destes líquidos. Desta forma, novos dispositivos poderão ser usados em aplicações muito diversas como comunicações no Espaço ou até mesmo a detecção do cancro.

As propriedades electrónicas destas gotículas podiam permitir o desenvolvimento de dispositivos opto-electrónicos que operam com eficiência na região terahertz do espectro, explicou Gabor. Os comprimentos de onda do terahertz são maiores do que os do infravermelho, mas menores que os do micro-ondas, existindo uma “lacuna terahertz” na tecnologia para a utilização de tais ondas.

Segundo o Science Daily, as ondas de terahertz poderiam ser usadas para detetar cancros de pele e cavidades dentárias devido à sua penetração limitada e capacidade de resolver diferenças de densidade. Da mesma forma, as ondas poderiam ser usadas para detectar defeitos em produtos como comprimidos e descobrir armas escondidas debaixo a roupa.

ZAP //

Por ZAP
10 Fevereiro, 2019

 

1528: A misteriosa matéria escura pode ser aquecida (e movimentada)

(dr) HST/Oliver Müller

Os “caçadores” da matéria escura podem não saber quase nada sobre esta massa que abunda no Universo mas sabem, a partir de agora e graças a uma nova investigação, que a matéria escura pode ser aquecida e até movimentada.

A história da matéria escura, que há anos tira o sono a astrónomos e físicos, tem tanto de fascinante como de “velha”: apesar de a matéria escura ocupar grande parte do Cosmos (85%), esta não pode ser observada directamente, uma vez que não interage com a luz da mesma forma que a restante matéria. Assim, os cientistas veem-se limitados a estudá-la a partir dos seus efeitos gravitacionais sobre a matéria visível. Também a sua composição continua, até então, envolta em mistério.

Os cientistas desvendaram agora um fragmento deste puzzle. Pela primeira vez, uma equipa de investigação encontrou evidências de que a matéria escura pode ser aquecida e movimentada como resultado da formação estelar em galáxias anãs.

Os resultados da investigação, publicados no início do mês de Janeiro na revista especializada Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, descrevem a primeira evidência observacional do efeito conhecido como “o aquecimento da matéria escura”, dando novas pistas sobre o que compõe esta misteriosa massa.

A equipa, que contou com especialistas da Universidade de Surrey, no Reino Unido, da Universidade de Carnegie Mellon, nos Estados Unidos, e do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique, na Suíça, foi à procura de evidências da matéria escura nos centros de galáxias anãs próximas. As galáxias anãs, também conhecidas como galáxias satélite, são aglomerados relativamente pequenos e fracos que orbitam por norma galáxias de maiores dimensões, como é o caso da Via Láctea.

Quando as estrelas se formam, explica a equipa em comunicado, ventos fortes podem empurrar gás e poeira para longe do coração da galáxia. Consequentemente, o centro galáctico fica com menos massa, afectando o quão a gravidades é sentida pela matéria escura restante. Assim, e como há menos atracção gravitacional, a matéria escura ganha energia e migra para longe do centro – fenómeno ao qual se apelidou de “aquecimento da matéria escura”.

Quanto mais antigas, menor aquecimento de matéria escura

Para provar a movimentação e o aquecimento da matéria escura, a equipa de astrofísicos mediu a matéria escura existente nos centros galácticos de 16 galáxias anãs com histórias de formação estelar muito distintas.

Os resultados mostraram que as galáxias que pararam de formar estrelas há muito tinham maiores densidades de matéria escura nos seus centros galácticos comparativamente àquelas que ainda hoje formam estrelas. Os dados apoiam assim a hipótese de que as galáxias mais antigas tinham menos aquecimento de estrelas.

“Encontramos uma relação verdadeiramente notável entre a quantidade de matéria escura existente no centros das galáxias anãs e a quantidade de formação estelar que estas galáxias experimentam ao longo das suas vidas”, explicou o professor Justin Read, autor principal do estudo e chefe do Departamento de Física da Universidade de Surrey.

E sustenta: “A matéria escura no centro das galáxias formadores de estrelas parece ter sido ‘aquecia’  e empurrada para fora”.

J. Read et al.
A formação de estrelas em pequenas galáxias anãs pode “aquecer” lentamente a matéria escura, empurrando-a para fora do seu centro galáctico. A imagem da esquerda mostra a densidade de hidrogénio numa galáxia anã simulada. A imagem da direita mostra o mesmo para uma galáxia anã real, a IC 1613.

A investigação restringe assim os limites dos modelos sobre a matéria escura: esta massa deve ser capaz de formar galáxias anãs pequenas que exibam uma gama de densidades centrais, densidades estas que devem estar relacionadas com a quantidade de estrelas que vão formando ao longo da sua vida.

“Este estudo pode ser a ‘prova flagrante‘ que nos levará mais perto de perceber o que é a matéria escura. A nossa descoberta de que a matéria escura pode ser aquecida e movimentada pode ajudar a motivar mais investigação em busca de partículas de matéria escura”, considerou Matthew Walker, professor da Universidade de Carnegie Mellon.

Apesar do avanço científico, ficam ainda muitas perguntas por responder. Cientes disto, a equipa de astrofísicos espera, no futuro, expandir este trabalho, medindo a densidade central da matéria escura numa maior amostra de galáxias anãs.

SA, ZAP //

Por SA
28 Janeiro, 2019

 

1525: Físicos comprovam teoria da radiação de Hawking sobre buracos negros

Kjordand / Wikimedia

A famosa teoria da radiação sobre buracos negros do astrofísico Stephen Hawking, apresentada em 1974, foi testada em laboratório por uma equipa de investigadores, escreve a revista Physics World.

A investigação, levada a cabo em Israel pelo Instituto de Ciências Weizmann e pelo Departamento de Física do Centro de Pesquisa e Estudos Avançados do México, pode ser um enorme passo para verificar experimentalmente a existência da célebre conjectura teorizada pelo astrofísico britânico.

Em laboratório, e através do análogo óptico de um buraco negro, a equipa de investigadores conseguiu promover a apelidada “radiação de Hawking“. O teste imita este fenómeno noutros meios através de pulsações de luz para estabelecer condições artificiais.

“A radiação de Hawking é um fenómeno muito mais geral do que se pensava inicialmente”, explicou o físico e director da investigação Ulf Leonhardt, acrescentando que esta radiação pode ocorrer “sempre que horizontes são feitos, sejam estes na astrofísica ou por luz em materiais ópticos, ondas de água ou átomos ultra-frios”. 

Na sua teoria, Hawking assinala em que “os buracos negros não são tão negros“, porque são capazes de emitir radiação apenas para fora do seu horizonte de eventos, além do ponto em que nem a luz é capaz de escapar da gravidade intensa.

Esta radiação – que não foi ainda comprovada, uma vez que os instrumentos actuais não a conseguem detectar – implica que os buracos negros evaporam lenta e constantemente e, apesar de ainda não ser possível verificar a sua veracidade, a conjectura é aceite pela comunidade científica.

Apesar de admitir que ainda existem muitas perguntas sem respostas, o director do estudo, no início de Janeiro publicado na Physical Review Letters, afirmou que a investigação marcou a visualização da radiação espontânea de um buraco negro.

A Physics World recorda que Stephen Hawking afirmava que, caso a sua previsão mais famosa tivesse sido verificada experimentalmente, teria ganho um Nobel, prémio atribuído apenas a descobertas científicas corroboradas com dados observacionais.

ZAP // SputnikNews

Por ZAP
26 Janeiro, 2019

 

1488: Barish, Nobel da Física: “Quando descobrimos as ondas gravitacionais, senti pânico”

A obra de Kazuo Ishiguro traça um arco temporal que vai desde uma Idade Média imaginada em “O Gigante Enterrado” até um futuro não revelado em “Nunca Me Abandones”.

BARRY BARISH
Físico experimental e Prémio Nobel da Física 2017

Nos romances do escritor britânico de origem japonesa, existe uma reflexão constante sobre a memória e o tempo. De algum modo, ainda que de uma perspectiva bem distinta, o tema do tempo não é alheio ao cientista Barry Barish, que partilha com Ishiguro, para além desta obsessão, o prémio Nobel que ambos receberam em 2017. A união de Barish com o Tempo é tão forte que a professora Olga Botner, membro da Academia Real das Ciências da Suécia, ao apresentar o físico norte-americano e os seus colegas Rainer Weiss e Kip Thorne no discurso prévio à entrega do galardão, disse o seguinte: “Há cerca de 1300 milhões de anos, quando surgiu a primeira vida multicelular na Terra, dois buracos negros com massas próximas de 30 vezes a do nosso Sol entraram na recta final. Girando a metade da velocidade da luz, chocaram e fundiram-se, o que enviou ondas gravitacionais pelo espaço e tempo, levando informação sobre o que acabava de acontecer.” Assim, Barish, Weiss e Thorne receberam o prémio por narrarem uma viagem em tempo real, embora, na realidade, se tratasse de duas viagens. A primeira, a ocorrida há 1300 milhões de anos que Botner havia referido. A segunda, de apenas um século, o tempo passado desde que Albert Einstein previra a existência de ondas gravitacionais até os três físicos serem capazes de o demonstrar.

Confirmar que Einstein estava certo implicou duas décadas de trabalho de mais de 1000 cientistas e técnicos provenientes de 18 países diferentes. Barish trabalha no LIGO (Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferómetro Laser) em Washington, e foi aí que descobriram que o génio alemão tinha acertado de novo na sua Teoria da Relatividade Geral: “O primeiro registo de uma onda gravitacional”, conta Barish, “ocorreu às 04h50 da madrugada. Não tive um momento Eureca. Foi muito pessoal. O meu momento pareceu mais pânico. Fiz-me duas perguntas. Primeiro, como estamos a ser enganados? Segundo, como nos estamos a enganar?” Não se encontra, numa manhã, antes de se chegar ao trabalho, uma contracção do espaço-tempo como as provocadas por ondas gravitacionais. Daí ser complicado saber que benefícios trazem trabalhos como os de Barish e da sua equipa. No entanto, os avanços tecnológicos desenvolvidos para implementar as suas investigações e as consequências das suas conclusões são imensos, porque, como afirmou a professora Botner no seu discurso, “esta observação surpreendente representa o início de uma nova era, a abertura de novas perspectivas para a astronomia e a criação de novas possibilidades para estudar a gravidade próxima dos buracos negros, onde é mais forte.”

Entrevista e edição: Diego Barcala, Pedro García Campos, Cristina del Moral

Texto: José L. Álvarez Cedena

Diário de Notícias

1462: Físicos descobrem novo estado da matéria em material supercondutor

Ames Laboratory / US Department of Energy

Uma equipa de físicos do Departamento de Energia dos Estados Unidos e da Universidade de Alabama descobriu um novo estado de matéria notavelmente duradouro num material supercondutor de ferro.

A supercondutividade é o fenómeno do desaparecimento completo da resistência eléctrica em certos materiais. Neste estranho estado da matéria, o emparelhamento de electrões faz com que eles se movam mais rápido.

“Um dos grandes problemas que estamos a tentar resolver é a forma como diferentes estados num material competem por esses electrões, e de que forma podemos equilibrar a competição e a cooperação para aumentar a temperatura na qual um estado supercondutor emerge”, explicou Jigang Wang, físico do Laboratório Ames do Departamento de Energia dos Estados Unidos.

O novo estado sugere uma formação de comportamentos colectivos induzida por laser que competem com a supercondutividade.

Para observar mais de perto, Wang e sua equipa usaram pulsos de laser de menos de um trilionésimo de segundo para tirar uma série de fotografias, da mesma maneira que uma fotografia com flash.

Esta técnica, conhecida por espectroscopia de terahertz, pode ser considerada como “fotografia estroboscópica a laser”, onde muitas imagens rápidas revelam o movimento subtil do emparelhamento de electrões dentro dos materiais usando luz infravermelha de comprimento de onda longo.

“A capacidade de ver estas dinâmicas e flutuações em tempo real é uma maneira de compreendê-las melhor, para que possamos criar dispositivos electrónicos super-condutores e dispositivos eficientes em termos de energia”, explicou o investigador.

Os resultados, publicados no início do ano na Physical Review Letters, revelaram uma dinâmica não linear incomum de um par de Cooper (um par de electrões ligados de uma certa forma) e um estado de não equilíbrio impulsionado pela foto-excitação da supercondutividade em pnictides de ferro.

ZAP // HypeScience

Por ZAP
10 Janeiro, 2019

 

1440: O Universo é uma bolha em expansão numa dimensão extra

Uppsala University
O novo modelo proposto pode surgir também no âmbito da Teoria das Cordas

Uma equipa de físicos da Universidade de Uppsala, na Suécia, criou um novo modelo estrutural do Universo, que pode resolver o mistério da energia escura.

Num novo artigo, publicado esta semana na revista científica Physical Review Letters, os cientistas propõem um novo conceito estrutural, que inclui a energia escura, para um Universo que se move sobre uma bolha em expansão numa dimensão adicional.

Sabemos, há cerca de 20 anos, que o Universo está a expandir-se a um ritmo cada vez mais acelerado. A “culpada” por este fenómeno é a energia escura que, ao permear tudo que a rodeia, empurra o Universo para a expansão. Entender a natureza desta energia é, actualmente, um dos maiores enigmas da Física fundamental.

Durante muito tempo, esperava-se que a Teoria das Cordas respondesse a todas estas questões que inquietam a comunidade científica. De acordo com esta teoria, toda a matéria consiste em minúsculas e vibrantes entidades semelhantes a cordas. A teoria exige ainda que existem mais dimensões espaciais do que as três que conhecemos.

Nos últimos 15 anos, vários cientistas têm recorrido à Teoria das Cordas – também celebrizada como a Teoria de Tudo, uma vez que é uma corrente de unificação – para criar modelos que justifiquem a energia escura. Contudo, estes modelos têm recebido duras críticas do pares, havendo vários investigadores que afirmam que nenhum dos modelos até hoje propostos é viável.

Os cientistas suecos propõem um novo modelo estrutural para a energia escura, no qual o Universo se move sobre uma bolha em expansão numa dimensão extra. Segundo a nova publicação, todo o Universo é acomodado no rebordo desta bolha em expansão. E, assim, toda a matéria existente no cosmos corresponde às extremidades das cordas que se estendem para a dimensão adicional.

De acordo com a publicação, a expansão deste tipo de bolhas pode também surgir no âmbito da Teoria das Cordas, notam os cientistas em comunicado. É possível que existam mais bolhas do que a nossa, correspondendo a outros universos.

O modelo dos cientistas de Uppsala fornece uma nova e diferente imagem da criação e do futuro do Universo, abrindo, simultaneamente, caminho para novos métodos de teste para a Teoria das Cordas.

Inicialmente proposta por Einstein, como uma “constante cosmológica” à teoria da Relatividade Geral”, a enigmática energia escura promete continuar a fomentar e debate e a investigação no campo da Física.

Um simples sinal negativo pode explicar por que 95% do Universo está a desaparecer Uma equipa de cientistas da Universidade de Oxford, no Reino Unido, pode ter resolvido um dos maiores mistérios da Física… ZAP

SA, ZAP //

Por SA
2 Janeiro, 2019

 

1436: Buracos negros podem ser “janelas para o futuro”

M. Kornmesser / ESO

A matéria que cai no buraco negro pode não desaparecer sem deixar rasto, mas sim ser transportada para o futuro distante do Universo.

“A maior parte dos cientistas acredita que os buracos negros se tornarão janelas para o mundo da física além dos limites das teorias de Einstein. Apesar disso, ainda não sabemos o que está dentro deles e se é possível descrevê-lo num princípio”, escreveram os físicos no artigo publicado na revista Physical Review Letters a 10 de Dezembro.

A teoria da relatividade prognostica que, no Universo, podem existir as assim chamadas singularidades — pontos que têm densidade infinitamente alta e qualquer massa. Um caso particular de singularidade são os bem conhecidos buracos negros.

Tais objectos, em conformidade com o princípio da “censura cósmica” de Roger Penrose e Stephen Hawking, não poderão ser vistos, pois serão separados do resto do Universo pelo horizonte de eventos ou ponto de não-retorno. A singularidade está dentro da esfera imaginária de que nem a luz pode sair por causa da gravidade fortíssima do buraco negro.

Este princípio é importante na física, porque a descoberta da “singularidade nua”, mesmo sob forma teórica, significaria que a ciência física actual está incorrecta.

Há relativamente pouco tempo, os cientistas descobriram que os buracos negros devem ser obrigatoriamente uma singularidade. No ponto onde deve estar a singularidade pode haver um objecto extremamente denso, não isolado do Universo, mas invisível – um túnel que junta dois espaços diferentes.

Essa ideia incita grandes disputas entre os cientistas, já que não há provas da sua existência. A ausência de uma única teoria da gravidade quântica impede a verificação.

Javier Olmedo, da Universidade da Pensilvânia, EUA, e os seus colegas propuseram mais uma explicação interessante do que pode estar a acontecer dentro de um buraco negro.

Usando uma teoria incomum que descreve o comportamento da matéria ao nível dos quanta – gravidade quântica em loop (LQG) – os cientistas tentaram avaliar a estrutura dos buracos negros e descobriram que a parte central não estaria nem no presente nem no passado, em comparação com o resto do Universo, mas num futuro remoto. Além disso, por dentro, a estrutura parecia um outro objecto exótico — um “buraco branco”.

Os buracos brancos são considerados objectos contrários aos buracos negros clássicos. Não devoram a matéria, mas expelem-na. É impossível penetrar dentro deles, mesmo com movimentos à velocidade da luz.

Segundo os cálculos de Olmedo, os buracos brancos devem representar túneis quânticos que juntam os centros dos buracos negros no passado distante do Universo com o seu futuro. Assim, a matéria que se encontra no buraco negro e atravessa o horizonte de eventos ver-se-á no futuro quase imediatamente graças ao retardamento do tempo.

Os vestígios desse processo podem ser os relâmpagos de ondas de rádio misteriosos descobertos há dez anos, bem como os raios cósmicos de energias extremamente altas que ainda não foram explicados, opinou o cientista Carlo Rovelli.

Segundo os investigadores, isto resolveria o paradoxo de Hawking que fala sobre a perda irrecuperável da informação, segundo o qual os buracos negros podem desaparecer.

ZAP // Sputnik

Por ZAP
21 Dezembro, 2018

 

1428: É possível viajar no tempo (mas só com uma condição)

kellepics / pixabay

A possibilidade de viajar no tempo sempre captou a atenção dos físicos. Mas é possível viajar no tempo? O físico Gaurav Khanna pensa que sim – mas só com uma condição.

De acordo com o cientista, se pudéssemos viajar à velocidade da luz, ou na proximidade de um buraco negro, o tempo diminuiria, permitindo-nos viajar arbitrariamente para o futuro. A questão realmente interessante é se podemos viajar de volta ao passado.

Num estudo publicado em 2017, e revisto em Julho de 2018, na revista Classical and Quantum Gravity, Khanna descreveu como elaborar uma máquina do tempo através de uma construção muito simples.

A teoria geral da relatividade de Einstein permite a possibilidade de distorcer o tempo de tal modo que se dobra sobre si mesmo, resultando num loop temporal. Se viajarmos neste ciclo, isto significa que, em algum momento, acabaríamos num momento no passado e começaríamos a experimentar os mesmos momentos desde então, tudo de novo – um pouco como o deja vu.

Estes conceitos são frequentemente referidos como “curvas fechadas do tipo tempo” ou CTCs na literatura, e popularmente referidas como “máquinas do tempo”. As máquinas do tempo são um subproduto de esquemas de viagem eficazes e mais rápidas do que a luz e entendê-las pode melhorar a nossa compreensão sobre como o universo funciona.

Nas últimas décadas, físicos bem conhecidos como Kip Thorne e Stephen Hawking produziram trabalhos sobre modelos relacionados a máquinas do tempo. A conclusão geral que emergiu dos estudos anteriores é que a natureza proíbe os ciclos de tempo. De acordo com Hawking, a natureza não permite mudanças na história passada, poupando-nos assim dos paradoxos que podem surgir se a viagem no tempo fosse possível.

Talvez o mais conhecido entre esses paradoxos que emergem devido à viagem no tempo para o passado é o chamado “paradoxo do avô”, em que um viajante volta ao passado e mata o seu próprio avô. Isto altera o curso da história de uma maneira que surge uma contradição: o viajante nunca nasceu e, portanto, não pode existir.

Dependendo dos detalhes, diferentes fenómenos físicos podem intervir para impedir que curvas fechadas de tempo se desenvolvam em sistemas físicos. O mais comum é o requisito para um determinado tipo de matéria “exótica” que deve estar presente para que um ciclo de tempo exista. A matéria exótica é matéria que tem massa negativa. O problema é que não se sabe se a massa negativa existe na natureza.

Caroline Mallary, estudante na Universidade de Massachusetts Dartmouth, publicou um novo modelo para uma máquina do tempo. Este modelo não requer nenhum material exótico de massa negativa e oferece um design muito simples.

O modelo de Mallary consiste em dois carros super longos – construídos de material com massa positiva – estacionados em paralelo. Um carro avança rapidamente, deixando o outro estacionado. Mallary foi capaz de mostrar que, em tal configuração, um loop temporal pode ser encontrado no espaço entre os carros.

Porém, o modelo de Mallary exige que o centro de cada carro tenha densidade infinita. Isso significa que contêm objectos – chamados de singularidades – com densidade, temperatura e pressão infinitas.

Além disso, ao contrário das singularidades que estão presentes no interior dos buracos negros, o que as torna totalmente inacessíveis do exterior, as singularidades no modelo de Mallary são nuas e observáveis e, portanto, têm verdadeiros efeitos físicos.

Os físicos não esperam que tais objectos peculiares existam na natureza. Por isso, uma máquina do tempo provavelmente não estará disponível tão cedo. Por outro lado, este trabalho mostra que os físicos podem ter que refinar as suas ideias sobre o porquê de curvas fechadas do tipo tempo serem proibidas.

ZAP // Live Science

Por ZAP
19 Dezembro, 2018

 

1284: “Furacão” de matéria escura vai colidir com a Terra

NASA / JPL-Caltech
Terra cercada por filamentos de matéria escura

Se os cálculos de uma equipa de astrónomos estiverem correctos, o Sistema Solar estará, em breve, no meio de um evento turbulento: um “furacão” de matéria escura, a soprar a uma velocidade de 500 quilómetros por segundo.

Apesar de não conseguirmos ver nem sentir, está para muito breve uma detecção directa de matéria escura, avança uma equipa de astrónomos que desconfia que um “furacão” de matéria escura colidirá com a Terra.

A matéria escura continua a ser um dos grandes enigmas do Universo. Não sabemos o que é, mas sabemos que existe. E como é que temos a certeza disso? Os astrónomos sabem-no com base nos movimentos das estrelas e galáxias, que são rápidas demais para a quantidade de massa observável.

Há, então, uma outra massa a criar gravidade e a influenciar esses movimentos cósmicos. Aliás, com base nesses movimentos, os astrónomos conseguem calcular essa massa invisível – ou “matéria escura”, como lhe chamam os entendidos.

Os cientistas trabalham diariamente para conseguir novas e inovadoras formas de detectar esse tipo de matéria, mas ainda não chegaram lá. No entanto, isso não impediu um conjunto de físicos de afirmar que estamos o meio de uma tremenda tempestade de matéria escura. Mas como sabem isso?

Com o lançamento dos dados do satélite Gaia, no ano passado, os astrónomos descobriram uma corrente estelar, deixada para trás por uma grande galáxia anã esferoidal que foi “engolida” pela Via Láctea há muitos anos. Apesar de ter havido várias detecções de fluxos parecidos na Via Láctea, o S1 (como agora é conhecido) é incomum.

Segundo os astrónomos, a corrente estelar associada à matéria escura move-se como se fosse um riacho. Ciaran O’Hare, físico da Universidade de Zaragoza, em Espanha, liderou uma equipa de investigadores para descobrir o efeito de S1 na matéria escura no nosso cantinho da Via Láctea. O estudo foi publicado recentemente na Physical Review D.

Assim, através da análise de modelos diferentes para a densidade e distribuição da matéria escura que flui no fluxo de S1, os cientistas previram assinaturas de matéria escura para cada um desses modelos, passíveis de serem detectadas na Terra.

Uma dessas assinaturas é produzida pelas partículas massivas de interacção fraca hipotética, conhecidas como WIMPs. Se essas partículas existirem, devemos ser capazes de detectá-las através das suas colisões com electrões ou núcleos atómicos. Isso faria com que as partículas carregadas na Terra recuassem, produzindo uma luz que poderia ser captada por xénon líquido ou detectores de cristal.

Através de vários cálculos, a equipa determinou que é muito improvável que estes detectores de WIMP captem qualquer efeito de S1, apesar de ser possível no futuro, conforme a tecnologia progride.

Detectores de axiões – como o Axion Dark Matter Experiment – têm uma maior probabilidade de detectar, mas, para já, são apenas hipotéticos. Os axiões, se existirem, são incrivelmente leves – cerca de 500 milhões de vezes mais leves do que um electrão. Além disso, é possível que os axiões sejam um dos componentes principais da matéria escura.

Segundo os cálculos dos físicos, estas partículas ultra-leves (que não conseguimos observar) poderiam ser convertidas em fotões, passíveis de serem detectados.

Na verdade, não passam de partículas hipotéticas. No entanto, como o fluxo de S1 viaja directamente através do Sistema Solar, o furacão de matéria escura provavelmente cruzará o caminho de vários detectores espalhados pelo mundo.

O estudo admite que os detectores WIMP provavelmente não verão matéria escura do fluxo S1. No entanto, estes são voltados para detectar “matéria escura axiónica“, baseada no axião.

Como a matéria escura é teorizada para representar cerca de 85% da matéria no Universo, a detecção da partícula ou das partículas que a compõem mudaria fundamentalmente a maneira como olhamos para o Universo. Na verdade, não há motivo para temermos o “furacão de matéria escura” – na verdade, é uma coisa boa.

ZAP // ScienceAlert

Por ZAP
14 Novembro, 2018

 

1269: Cadeira de rodas e tese de Stephen Hawking leiloadas por um milhão de euros

NOTÍCIAS

lwpkommunikacio / Flickr
O físico teórico Stephen Hawking

A cadeira de rodas usada pelo físico britânico Stephen Hawking e uma cópia da sua tese de doutoramento foram leiloadas por 881 mil libras (um milhão de euros).

A cadeira motorizada, que Hawking usou depois de ter ficado paralisado por uma doença neuro-degenerativa, foi vendida por 296.750 libras (340.790 euros), com o dinheiro a reverter para a fundação do cosmólogo e uma associação britânica de apoio a pessoas com doenças neuro-degenerativas.

Uma das cópias da tese de doutoramento, que o físico teórico escreveu em 1965 sobre as origens do Universo, foi leiloada por 584.750 libras (671.509 euros), um valor três vezes superior ao estimado.

No leilão, promovido na Internet pela leiloeira britânica Christie’s, foi igualmente vendida uma colecção de medalhas e prémios, por 296.750 libras (340.790 euros).

Stephen Hawking, que sofria desde jovem de esclerose lateral amiotrófica, doença que o deixou numa cadeira de rodas e a comunicar através de um sintetizador de voz, morreu em Março com 76 anos.

As suas cinzas estão depositadas na Abadia de Westminster, em Londres, entre as sepulturas do físico Isaac Newton (1643-1727), que formulou a lei da gravitação universal, e do naturalista Charles Darwin (1809-1882), que postulou a teoria da evolução das espécies por selecção natural.

O último livro de Hawking, “Breves respostas a grandes perguntas”, que compila as suas últimas reflexões sobre o Universo, foi lançado há cerca de um mês no Reino Unido. Numa mensagem póstuma, transmitida na apresentação da obra, o físico advertiu que a ciência e a educação estão ameaçadas no mundo.

ZAP // Lusa

Por Lusa
9 Novembro, 2018

– Até depois de morto, fazem negócios com os bens dele… Chiça…!!! E não leiloaram as cinzas dele?

1243: Nova e rápida forma de gelo pode estar a aniquilar os extraterrestres

durera_tojours / Flickr

Há uma nova forma de gelo. Conhecida como Gelo VII, esta forma exótica de água é muito veloz e pode estar a aniquilar a vida extraterrestre.

De acordo com uma nova pesquisa, publicada no início de Outubro na revista Physical Review Letters, o Gelo VII pode crescer a velocidades superiores a 1600 quilómetros por horas em condições atmosféricas encontradas em mundos com oceanos.

Tendo em conta a sua enorme velocidade de crescimento, os cientistas estimam que este tipo de gelo poderia, sob condições certas, congelar o vapor de água do mundo oceânico em apenas algumas horas.

As fases do gelo variam de acordo com a forma dos átomos dos seus cristais. Cada aumento no número de gelo ((I, II, II)) corresponde ao aumento na pressão necessária para formar esta fase.

O extraordinário Gelo VII ficou conhecido em Março, quando foi descoberto preso no interior de diamantes que se formavam a mais de 600 quilómetros abaixo da superfície terrestre – foi a primeira vez que este tipo de gelo foi observado fora de um laboratório.

Especialistas do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL), nos Estados Unidos, demonstraram como é que a água se transforma em Gelo VII, processo conhecido como “nucleação”. Compreender este processo pode ajudar a explicar com esta fase exótica de gelo se forma em planetas oceânicos.

Durante as simulações, os físicos descobriram que o Gelo VII forma-se inicialmente em grupos de 100 moléculas antes mesmo de se começar a espalhar a alta velocidade.

Do Gelo VII à procura de novas formas de vida

A descoberta desta rara forma de gelo pode ainda ajudar a esclarecer uma questão que teima em prolongar-se – a vida extraterrestre. Supõe-se que este novo estudo possa ajudar os exobiólogos que procuram vida em planetas distantes que são cobertos por água, escreve o jornal Physics Central.

Embora a água seja a base necessária para a vida na concessão humana, em alguns casos extremos, os fenómenos astrofísicos podem levar a um cenário onde a maior parte dos oceanos de um planeta se convertem em Gelo VII, impedindo assim a formação de vida – e se a vida alienígena não se chega a formar, nunca poderá ser encontrada.

“A água nesses mundos oceânicos, que são bombardeados por outros corpos planetários, como meteoros ou cometas, sofre intensas mudanças pelas quais a vida não consegue sobreviver”, explicou Jonathan Belof, físico da LLNL.

“A onda de choque lançada por explosões desses eventos em escala planetária pode comprimir a água a uma pressão 10 mil vezes maior comparativamente com a superfície da Terra, fazendo que a água se transforme no Gelo VII”, concluiu o cientista.

Apesar de incrível, o Gelo VII pode estar a aniquilar qualquer forma de vida extraterrestre antes mesmo desta conseguir nascer. Boas notícias para a Física, más notícias para a Astrobiologia e para a caça à vida alienígena – assim é a Ciência.

ZAP // SputnikNews / LiveScience

Por ZAP
5 Novembro, 2018