Research Blogging - Astronomy - Portuguese

Enxergando o que é Escuro

2012-07-09T14:11:50Z

Olá pessoas, Random Man falando! Depois de toda a inquietação quanto a descoberta de uma partícula compatível com o Bóson de Higgs, temos essa semana outra notícia quente na Física. Foi publicado na Nature[1] um trabalho onde foi feita a detecção de um “filamento” de matéria escura. A matéria escura, assim como a energia escura, [...]...

Dietrich JP, Werner N, Clowe D, Finoguenov A, Kitching T, Miller L, & Simionescu A. (2012) A filament of dark matter between two clusters of galaxies. Nature. DOI: 10.1038/nature11224

Estrela de neutrons tem superfluido em seu interior

2011-03-08T14:18:36Z

Astrofísicos descobriram uma evidência clara de que no núcleo dos objetos estáveis mais densos do universo, as estrelas de nêutrons, a matéria existe em um dos estados mais bizarros já observados, o da superfluidez. Formadas durante explosões conhecidas como supernovas, a partir da implosão do núcleo de uma estrela muito massiva, as estrelas de nêutrons concentram a massa de até dois sóis (ou seja, 660 mil vezes a massa da Terra) em uma esfera com uns 20 quilômetros de diâmetro. A matéria em seu interior, principalmente em seu núcleo, é tão espremida que os núcleos dos átomos se desfazem e formam uma sopa quente de neutrons. Uma colher de chá dessa sopa de temperatura de milhões de graus pesa seis bilhões de toneladas.As estrelas de neutrons foram estudadas teoricamente desde os anos 1930 e, desde 1967, mais de duas mil delas já foram detectadas, conta Nicholas Chamel, da Universidade Livre de Bruxelas, que escreveu um comentário sobre a descoberta no site Physics. Uma delas foi identificada pelo telescópio espacial Chandra de raios X em 1999, a 11 mil anos-luz de distância, no centro do remanescente da supernova Cassiopeia A -- uma explosão que teria sido vista na Terra há 330 anos. A imagem abaixo mostra uma composição da Cassiopeia A vista em luz visível e em raios X, com uma ilustração artística de estrela de neutrons inserida, marcando sua localização: Crédito:raios X: NASA/CXC/UNAM/Ioffe/D.Page,P.Shternin et al; luz visível: NASA/STScI; ilustração: NASA/CXC/M.Weiss As estrelas de neutrons nascem bem quentes, com temperaturas de milhares de bilhões de graus Kelvin, mas esfriam ao longo de suas primeiras décadas de vida até chegarem a temperaturas da ordem de milhões de graus. Os principais responsáveis por esse resfriamento são partículas de massa quase inexistente chamadas de neutrinos. Elas são produzidas em reações nucleares no interior dessas estrelas [uma delas é "o processo Urca", descoberta pelo físico brasileiro Mário Schenberg (1914-1990)] e rapidamente escapam para o espaço, levando energia consigo, o que com o tempo diminui a temperatura da estrela.Ano passado, Craig Heinke, da Universidade de Alberta, Canadá, e Wynn Ho, da Universidade de Southampton, Reino Unido, analisaram as observações da estrela de neutrons em Cassiopeia A feitas pelo Chandra entre 1999 e 2009. Deduzindo a temperatura da estrela por sua emissão de raios X, eles notaram uma queda de 4% da temperatura em dez anos. Logo ficou claro que essa taxa era alta demais para ser explicada apenas pelos processos de emissão de neutrinos mais conhecidos. Agora, no final de fevereiro, dois grupos de pesquisadores independentes anunciaram que chegaram a uma mesma solução para esse mistério. Um grupo publicou seus resultados em um artigo na Physical Review Letters, assinado por Dany Page, da Universidade Nacional Autônoma do México, e colegas. O outro grupo, liderado por Peter Shternin, do Instituto Técnico Físico Ioffe, na Rússia, e do qual Heinke e Ho fazem parte, publicará seu artigo na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Ambos grupos de pesquisadores conseguiram explicar as observações de Heinke e Ho, assumindo que há um século mais ou menos depois de nascer, quando o interior da estrela alcançou uma certa temperatura crítica, os seus nêutrons começaram a se organizar em pares. Quando dois nêutrons formam um par, eles emitem um par de neutrinos. Seriam esses neutrinos extras os responsáveis pelo rápido resfriamento da estrela. De acordo com o modelo teórico, o resfriamento rápido acontece em uma fase da vida bem específica da estrela de nêutrons, durante algumas décadas, e depois continua mais lentamente. Se a explicação estiver correta, foi um lance de sorte encontrar uma estrela de neutrons jovem o suficiente e no momento certo para observar o fenômeno. Uma consequência do pareamento dos nêutrons é que, pelas leis da mecânica quântica, o comportamento coletivo deles se transforma radicalmente. A sopa de nêutrons passa a se comportar como um superfluido, um fluido que, diferente da água ou de outro líquido normal, não tem viscosidade. Isso significa que ele flui sem oferecer nenhuma resistência. Aqui na Terra, os físicos encontraram o fenômeno da superfluidez pela primeira vez em 1938, resfriando hélio de peso atômico 4 líquido até alcançar meros 2,17 graus acima do zero absoluto, como neste vídeo: Como visto no vídeo, entre outras bizarrices a ausência de viscosidade permite que o superfluido vaze por qualquer canal, não importa o quão pequena seja a sua espessura. Permite também que o líquido superfluido em um recipiente aberto vaze dele escalando a superfície molhada de suas paredes! Enquanto que a superfluidez do hélio-4 nos laboratórios aqui na Terra depende das interações entre os átomos resfriados quase ao zero absoluto, a superfluidez dos pares de nêutrons no interior das estrelas de neutrons depende da força nuclear forte, a interação da natureza que mantêm os núcleos atômicos coesos. Como os detalhes da força nuclear forte nas condições extremas de densidade e temperatura das estrelas de nêutrons são ainda incertos, estudar melhor o resfriamento rápido observado pode ajudar a testar os modelos atuais de como se comporta a matéria nuclear superdensa.Se essa explicação para o fenômeno de Cassiopeia A estiver correta, os pesquisadores prevêm que o Chandra deve observar a mesma tendência de resfriamento pelas próximas décadas. Se a tendência não se confirmar e o resfriamento rápido parar abruptamente, sua causa pode ser algo mais simples, como a colisão de material remanescente da supernova com a estrela.Referência:Page, D., Prakash, M., Lattimer, J., & Steiner, A. (2011). Rapid Cooling of the Neutron Star in Cassiopeia A Triggered by Neutron Superfluidity in Dense Matter, Physical Review Letters, 106 (8) DOI: 10.1103/PhysRevLett.106.081101 Read the comments on this post......

Page, D., Prakash, M., Lattimer, J., & Steiner, A. (2011) Rapid Cooling of the Neutron Star in Cassiopeia A Triggered by Neutron Superfluidity in Dense Matter. Physical Review Letters, 106(8). DOI: 10.1103/PhysRevLett.106.081101

Nasa strikes again... Strikeout!

2011-03-06T08:09:19Z

Acaba de ser publicado um artigo de Richard B. Hoover sobre estruturas minerais no interior de um meteorito. A conclusão do cientista é estampada logo no título, sem rodeios: "Fossils of Cyanobacteria in CI1 Carbonaceous Meteorites".Não queria comentar agora, mas também não é a primeira nem a segunda vez que faço aqui uma postagem a respeito de algo em plena hype.Não é também uma tradição que nunca foi rompida aqui fazer uma afirmação mais forte.Então eu escrevo com todas as letras: Nasa, 'tá' na hora de fechar as pesquisas de astrobiologia pra balanço. (Phil Plait, do Bad Astronomy, tem também uma opinião bastante cética, mas é mais comedido do que eu nesta história.)Junte um tema pulsante: vida extraterrestre, a uma instituição renomada: a Nasa; e pronto, quem segura a onda?Há pouco tivemos uma hype do gênero com as tais bactérias que usariam arsênio. Na ocasião, o erro maior foi a divulgação para o público e a imprensa, o artigo em si era bem mais cuidadoso. Agora os cuidados foram - não resisto ao trocadilho - jogados para o espaço.O Yahoo!News vai na onda e anuncia: "Cientista da Nasa encontra evidência de vida alienígena". Não irei culpá-los (como não atribuo à imprensa a culpa maior pela onda das bactérias arseniófilas), mas botaram de ilustração, não o fóssil, e sim a foto de uma cianobactéria de verdade - terrestre e atual (não alienígena e fóssil) - que está presente no artigo. O fóssil é bem mais decepcionante. Reproduzo abaixo (Figura 1) lado a lado as imagens.Figura 1. À esquerda, estrutura mineralizada no meteorito; à direita, Titanospirillum velox (bactéria atual terrestre, formadora de biofilmes)O autor é mais do que ousado em propor não apenas a natureza biogênica das estruturas, mas ainda classificás-la como fósseis de um grupo que encontramos na Terra atualmente (as cianobactérias mencionadas no título do artigo). Como a idade do meteorito remonta à formação do Sistema Solar e da Terra (uns 4,5 bilhões de anos), obviamente está implicando que a vida na Terra é exógena. É uma possibilidade, mas seria preciso bem mais do que formações minerais superficialmente similar às formas de vida atuais (desconte-se o conservadorismo morfológico implicado - isso, conservação da forma ao longo da evolução, é perfeitamente possível e há casos confirmados para pelo menos algumas centenas de milhões de anos).Para afastar a hipótese de contaminação por micróbios terrestres, Hoover argumenta que muitas das estruturas aparecem parcialmente incrustradas na matriz e que a composição química delas é diferente da de minerais terrestres - indicando, assim, que os fósseis putativos formaram-se fora da Terra.Em 1996 também foram-nos apresentadas estruturas minerais no interior de um meteorito (ALH84001) interpretadas como fósseis de bactérias (McKay et al 1996) - à parte o tamanho diminuto (de nanômetros), posteriormente argumentou-se que processos abióticos poderiam produzir as estruturas e explicar a co-ocorrência de outros sinais (como compostos orgânicos e certas deposições minerais, como a magnetita). Aliás, no trabalho de Hoover é digno de nota a *ausência* da citação desse trabalho.Estranho ainda o artigo ser monoautoral. Hoover realmente teve muito trabalho de preparar as amostras, micrografá-las, analisar a morfologia e a composição química sozinho. O de McKay et al. 1996 foram 9 autores, o de Wolfe-Simon et al. 2010 (das bactérias arseniófilas), 12 autores.O artigo foi publicado em um periódico bastante suspeito. Seu quadro conta com pessoas que, embora tenham contribuições importantes em suas áreas, têm lá suas hipóteses de estimação bastante estranhas: Chandra Wickramasinghe, defensor entusiasmado da panespermia; e Roger Penrose, e sua esquisita teoria da consciência quântica; já publicaram artigos muitos estranhos e estão para encerrar suas atividades. A Nasa também anda enfrentando severos cortes de verba.O Journal of Cosmology apresentou o artigo para 100 especialistas e convidou outros 5.000 para analisá-lo; irá publicar os comentários entre os dias 7 e 10/mar/2011. Estou curioso para ver se a revista levou em conta as opiniões dadas para publicar o artigo: terão mesmo os revisores dado o aceite?Usando de bastante eufemismo, é um trabalho *muito* estranho. (Não que não devesse ser publicado, mas deveria haver muito mais cuidado do que parece que foi tomado.)ReferênciasHoover, R.B. 2001. Fossils of Cyanobacteria in CI1 Carbonaceous Meteorites. Journal of Cosmology 13.McKay, D., Gibson, E., Thomas-Keprta, K., Vali, H., Romanek, C., Clemett, S., Chillier, X., Maechling, C., & Zare, R. (1996). Search for Past Life on Mars: Possible Relic Biogenic Activity in Martian Meteorite ALH84001 Science, 273 (5277), 924-930 DOI: 10.1126/science.273.5277.924Wolfe-Simon, F., Blum, J., Kulp, T., Gordon, G., Hoeft, S., Pett-Ridge, J., Stolz, J., Webb, S., Weber, P., Davies, P., Anbar, A., & Oremland, R. (2010). A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus Science DOI: 10.1126/science.1197258...

McKay, D., Gibson, E., Thomas-Keprta, K., Vali, H., Romanek, C., Clemett, S., Chillier, X., Maechling, C., & Zare, R. (1996) Search for Past Life on Mars: Possible Relic Biogenic Activity in Martian Meteorite ALH84001. Science, 273(5277), 924-930. DOI: 10.1126/science.273.5277.924

Wolfe-Simon, F., Blum, J., Kulp, T., Gordon, G., Hoeft, S., Pett-Ridge, J., Stolz, J., Webb, S., Weber, P., Davies, P.... (2010) A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus. Science. DOI: 10.1126/science.1197258

Analogia da Semana – Agulha no palheiro

2010-03-03T07:27:45Z

Versão 1: Dentro do Celeiro Como eu procuraria uma agulha no palheiro? Bom, primeiro preciso de uma forma prática para diferenciar a agulha de um pedaço de palha (assumindo que ambos tenham a mesma forma geométrica). Vou supor que a agulha em questão seja facilmente detectada por um detector de metais da ACME que eu comprei. [...]...

Christlieb, N., Schörck, T., Frebel, A., Beers, T., Wisotzki, L., & Reimers, D. (2008) The stellar content of the Hamburg/ESO survey. Astronomy and Astrophysics, 484(3), 721-732. DOI: 10.1051/0004-6361:20078748

Artigo velho é que faz pesquisa boa

2010-02-01T12:17:11Z

Ontem à tarde eu assisti o DVD Pixar Short films Collection, que reúne uma série de pequenos filmes feitos pelo pessoal da Pixar desde a década de 80. O DVD também mostra um pouco do desenvolvimento de hardware e software de computação gráfica necessários para criar desde desenhos animados bem simples até chegar ao primeiro longa [...]...

Burbidge, E., Burbidge, G., Fowler, W., & Hoyle, F. (1957) Synthesis of the Elements in Stars. Reviews of Modern Physics, 29(4), 547-650. DOI: 10.1103/RevModPhys.29.547

Pobreza que vale ouro

2009-12-09T15:01:36Z

Digamos que você tenha ganho um grande prêmio de R$4.000,00 em moedas de um centavo. Você pensa: Uau, que sorte! Com tanto dinheiro assim em um país como o nosso eu consigo quase comprar a quinta parte do carro zero mais barato do mercado! Agora imagine que você encontra uma criança que acabou de achar [...]...

Frebel, A., Aoki, W., Christlieb, N., Ando, H., Asplund, M., Barklem, P., Beers, T., Eriksson, K., Fechner, C., Fujimoto, M.... (2005) Nucleosynthetic signatures of the first stars. Nature, 434(7035), 871-873. DOI: 10.1038/nature03455

Muito barulho por Nasa: das bactérias que usam arsênio

1999-11-30T00:00:00Z

ResearchBlogging.orgEquipe de cientistas americanos, liderada por Felisa Wolfe-Simon, aparentemente fizeram uma interessante descoberta microbiológica: bactérias extremófilas capazes de incorporar arsênio no lugar de fósforo em macromoléculas como o ADN....