terça-feira, 27 de dezembro de 2016

Descoberto novo planeta anão no Sistema Solar

Redação do Site Inovação Tecnológica -  

Descoberto novo planeta anão no Sistema Solar
supercâmera DECam foi projetada para procurar indícios da energia escura, mas está tendo mais sucesso localizando "matéria comum pouco brilhante".[Imagem: Reidar Hahn/DES]
Anão Distante
Acaba de ser descoberto um novo planeta anão, localizado 92 vezes mais longe do Sol do que a Terra - isto é mais do que o dobro da distância de Plutão.
A equipe vinha chamando o corpo celeste recém-descoberto de DD (sigla para Distant Dwarf, ou "anão distante"), mas agora ele passa a ser conhecido como 2014 UZ224.
O UZ224 leva mais de 1.100 anos para completar uma órbita em torno do Sol, sua luz leva 12 horas e meia para chegar até nós e é atualmente o segundo objeto mais distante conhecido no Sistema Solar.
Os astrônomos estimam que o planeta anão é redondo porque ele tem um diâmetro estimado em 560 quilômetros, o que significa que ele provavelmente tem massa suficiente - e, portanto, força gravitacional suficiente - para ser esférico. Dados adicionais, que estão sendo coletados por radiotelescópios, deverão ajudar a determinar o tamanho do novo planeta anão com maior precisão.
O UZ224 é um dos muitos pequenos mundos gelados que se encontram além do planeta mais distante do Sistema Solar, Netuno. Esses corpos celestes são chamados de Objetos TransNetunianos, ou TNOs - o mais famoso deles é o planeta anão Plutão.
Corpos escuros
O que mais chamou a atenção, contudo, foi o instrumento que os alunos do professor David Gerdes, da Universidade de Michigan, nos EUA, usaram para detectar o novo planeta anão: a supercâmera DECam, usada pelo projeto DES (Dark Energy Survey) para procurar indícios da Energia Escura.
A colaboração DES usa esta câmera, montada em um telescópio no Chile, para mapear galáxias distantes em busca de supernovas e para procurar padrões na estrutura cósmica. O objetivo é encontrar alguma explicação para a hipotética substância misteriosa que estaria acelerando a expansão do Universo.
Os objetos transnetunianos não estão entre os principais interesses científicos da DES, uma vez que eles não nos dizem nada sobre a expansão do Universo. Mas, como não dá para dizer à câmera para não registrar outros corpos celestes em seu campo de visão, ela acabou se transformando em um instrumento importante também para a astronomia.
"Até agora, descobrimos mais de 50 novos TNOs em nossos dados. O DD é o maior e o mais distante," disse Gerdes.
Planeta 9
A descoberta do DD coloca a DECam definitivamente no páreo em busca do Planeta 9.
O Planeta 9 é um ainda hipotético nono planeta na borda do Sistema Solar, com 10 vezes a massa da Terra, que seria a causa dos padrões inexplicáveis nas órbitas de vários TNOs.
Fonte: Inovação Tecnológica

Por que os dias na Terra estão ficando mais longos?

Por que os dias na Terra estão ficando mais longos?
Os astrônomos se basearam na observação de eclipses lunares e solares por babilônios, gregos, chineses e árabes.[Imagem: F. R. Stephenson et al. - 10.1098/rspa.2016.0404]


Com informações da BBC -  

Duração dos dias
Cientistas acreditam que os dias na Terra estão ficando mais longos.
Não é muito, apenas 1,8 milissegundo por século. Então não daria para comemorar um dia mais longo com uma bela caminhada em um parque ou em uma praia - para ganhar um minuto a mais, será necessário esperar 3,3 milhões de anos.
A conclusão é de astrônomos que determinaram que os dias na antiga Babilônia eram mais curtos. Leslie Morrison, do Observatório Real de Greenwich, no Reino Unido, analisou com sua equipe as teorias gravitacionais sobre o movimento da Terra ao redor do Sol e da Lua ao redor da Terra.
Eles perceberam que, no passado, babilônios, gregos, chineses, árabes e até os europeus medievais observaram eclipses lunares e solares em momentos e lugares que não coincidem com os do presente.
Astronomia babilônica
O evento mais antigo catalogado foi o eclipse solar que ocorreu no ano 720 A.C. Ele foi observado por astrônomos em um local na Babilônia, onde hoje é o Iraque. Para descobrir como a rotação do nosso planeta variou no período de 2.735 anos, os estudiosos compararam os registros históricos com um modelo criado em computador que calculava onde e quando as pessoas teriam visto estes eclipses do passado se a rotação da Terra tivesse se mantido constante.
Eles chegaram à conclusão de que o eclipse solar de 720 A.C. não poderia ter sido observado onde hoje é o Iraque, e sim em algum lugar na região oeste do oceano Atlântico.
"Mesmo com as observações (de eclipses no passado) sendo rudimentares, podemos ver uma discrepância consistente entre os cálculos e onde e quando os eclipses realmente foram vistos. Isto significa que a Terra está variando em seu movimento de rotação", disse Morrison ao jornal britânico The Guardian.
Formação da Lua
De acordo com astrônomos, a Terra já teria passado por uma mudança em sua rotação há 4,5 bilhões de anos, quando um corpo celeste do tamanho de Marte se chocou contra nosso planeta e ejetou o material que que formou a Lua.
Neste hipotético evento de proporções cataclísmicas - chamado de teoria do grande impacto -, um dia na Terra pode ter pulado de seis para as atuais 24 horas.
O planeta segue desde então desacelerando e o principal efeito de frenagem vem da gravidade da própria Lua. Mas a interação entre as marés dos oceanos e os continentes da Terra é também um importante fator, segundo Morrison.
Frenagem da Terra
Quando os continentes são atingidos pela força do mar, o planeta perde o ímpeto. Mas os modelos e teorias que levam em conta apenas este fenômeno sugerem que a rotação da Terra deveria estar desacelerando mais do que previsto pela análise dos dados de eclipses - cerca de 2,3 milissegundos por dia a cada século.
Então, os pesquisadores acreditam que outros fatores também devem estar influenciando. E suspeitam que a mais recente era do gelo na Terra, há 13 mil anos, alterou a forma do planeta e influenciou a velocidade de rotação.
Mudanças nos níveis dos mares e nas forças eletromagnéticas entre o centro da Terra e sua crosta rochosa também podem ter tido efeito na rotação do planeta.
Devido a estas variações, os relógios atômicos, de alta precisão, precisam ser ajustados periodicamente para se manter em sintonia com a rotação do planeta. Por isso, na passagem de Ano Novo, o ajuste fará com que o dia 31 de dezembro tenha um segundo a mais.

Bibliografia:

Measurement of the Earth's rotation: 720 BC to AD 2015
F. R. Stephenson, L. V. Morrison, C. Y. Hohenkerk
Proceedings of the Royal Society A
Vol.: 472, issue 2196
DOI: 10.1098/rspa.2016.0404
Fonte : Inovação Tecnológica

domingo, 11 de dezembro de 2016

Nova versão do chip brasileiro que fará parte do LHC

Com informações da USP -  

Nova versão do chip brasileiro que fará parte do LHC
O chip brasileiro está sendo testado em institutos parceiro do LHC na Noruega, Suécia, EUA, Rússia e França.[Imagem: Marcos Santos/USP Imagens]
Sopa de partículas
Engenheiros da USP estão finalizando a versão de testes do chip Sampa.
O pequeno circuito integrado - que mede 9,6 milímetros (mm) x 9 mm - será utilizado no LHC (Grande Colisor de Hádrons), o maior colisor de partículas do mundo.
O Sampa será utilizado em um dos grandes detectores do LHC, o Alice, que mede as colisões de íons de chumbo para estudar o plasma de quarks e glúons, que corresponde a um estado diferenciado da matéria, composto dos elementos mais básicos, "abaixo" dos átomos.
No plasma de quarks e glúons - uma espécie de "sopa de partículas" - os quarks não ficam confinados aos hádrons, como os prótons ou os nêutrons. "A ideia é reproduzir em laboratório um novo estado da matéria que teria existido poucos microssegundos após a grande explosão ou big-bang," explicou o professor Marcelo Gameiro Munhoz.
E é justamente nesta estrutura que o chip Sampa será fundamental para compor os equipamentos que irão "fotografar" com precisão o momento exato das colisões.
Detector
Dentro do Alice, o chip brasileiro deverá instrumentalizar o detector TPC (Time Projection Chamber), o principal sistema de reconstituição das trajetórias das partículas após o choque entre os íons.
O TPC possui uma câmara com gás com 5 metros (m) de diâmetro por 5 m de comprimento. Ao ser atravessado por uma partícula, o gás é ionizado. "Um sensor, situado na extremidade dos detectores, multiplica o número de elétrons arrancados do gás e gera um pulso de carga que é captado por um conjunto de chips, que processa e retransmite os sinais para serem analisados," conta o pesquisador.
Esta é a terceira versão do chip, tendo sido grandemente aperfeiçoada em relação à segunda versão, concluída em 2014. Por exemplo, em vez dos três canais de leitura da versão anterior, o Sampa agora conta com 32 canais, aumentando muito a capacidade de leitura e transmissão de dados.
"Mesmo sendo mais completo, o chip atual poderá passar ainda por mais algumas transformações. O equipamento ainda será testado até a sua conclusão e certamente serão necessários pequenos ajustes," alertou o pesquisador.

Os testes estão sendo realizados nos laboratórios da USP, da Unicamp e da Faculdade de Engenharia Industrial de São Bernardo do Campo, para testes de tolerância à radiação. Desde a primeira versão, o chip vem sendo testado também em institutos parceiros do LHC na Noruega, Suécia, EUA, Rússia e França.

Fonte: Inovação Tecnológica

quarta-feira, 7 de dezembro de 2016

Testes confirmam que máquina de fusão nuclear alemã funciona

Ao contrário das usinas nucleares tradicionais, o equipamento promete 

gerar energia por bilhões de anos usando o mesmo mecanismo do Sol

Energia nuclear pode dar arrepios quando pensamos em Chernobyl e Fukushima. Mas existe uma forma de gerar energia limpa, sem radiação e quase ilimitada.


Duvida? É só olhar o céu do meio dia. O Sol produz quantidades imensas de energia por meio da fusão nuclear – um processo muito diferente da fissão nuclear, usados nas usinas.
Agora, um reator na Alemanha promete imitar as reações solares – e os primeiros testes têm apresentado resultados promissores.
O Wendelstein 7-X é um grande donut de 16 metros de extensão, um reator de fusão chamado de “stellerator”, porque tenta imitar as condições das estrelas para fundir átomos e produzir energia.
Esse tipo de aparelho começou a ser pensado nos anos 1950, mas a versão alemã saiu do papel em 2015.
Os primeiros resultados de seu funcionamento saíram agora e revelam que o equipamento superou um dos maiores desafios da fusão nuclear: manter o plasma sobre controle.
Isso porque, para fundir átomos de gás, é necessário construir um grande forno, um mini-sol. O calor forçaria átomos a se aproximarem – apesar da rejeição que eles apresentam naturalmente, por terem carga elétrica do mesmo sinal.
A mistura resultante é o plasma, um estado da matéria nem sólido nem líquido.
O problema é que as condições para produzir esse plasma são tão absurdamente quentes que nenhum “donut metálico” aguenta a pressão sozinho.
A solução, pensada décadas atrás, seria manter o gás e, depois, o plasma, contidos por campos magnéticos, a uma distância segura das superfícies metálicas dos stellerators.
O que o W-7X conseguiu comprovar é que seus campos magnéticos de aprisionamento do plasma estão funcionando bem.
Os testes, publicados na revista Nature, mostram que a máquina está gerando campos magnéticos muito fortes e seguindo com uma precisão impressionante as expectativas dos engenheiros da parafernália. A taxa de erro, segundo o artigo, é menor que 0,001%.
O W-7X é diferente de outros reatores de fusão já inventados porque gera campo magnético em três dimensões, em vez de duas, como faz o modelo inventado na União Soviética, chamado tokamak.
Com os campos em 3D, o W-7X não precisa de corrente elétrica, é mais estável que outros modelos e já provou controlar tanto o plasma de hélio quanto o de hidrogênio.
Os testes foram feitos pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos, junto com o Instituto Max Planck de Física do Plasma, na Alemanha.
Eles usaram um elétron para percorrer o campo e delinearam seu trajeto com luz fluorescente, mostrando o formato de “jaula” do campo magnético do reator alemão.
É o primeiro passo, mas ainda não chegamos ao ponto de ter o primeiro reator de fusão realmente funcional. Isso só deve começar em 2019, quando o W-7X vai começar a usar deutério, um isótopo do hidrogênio, muito abundante nos oceanos terrestres. No início, porém, só vai gerar energia suficiente para se manter funcionando.
Aumentar a eficiência energética dos reatores é o próximo desafio, assim que eles estiverem fazendo fusão nuclear de forma satisfatória.
Se der certo, podemos ter conseguido a solução energética para a Terra por todo o futuro previsível. Afinal, juntar átomos de hidrogênio é o que o Sol faz há 4 bilhões de anos – e deve continuar fazendo pelos próximos 4 bilhões.
Fonte: http://exame.abril.com.br/ciencia/testes-confirmam-que-maquina-de-fusao-nuclear-alema-funciona/

Doodle do Google homenageia Ole Romer, que calculou a velocidade da luz

Pois é, o astrônomo dinamarquês foi o primeiro a medir a luz

Google.com.br/Reprodução


Se você acessou a busca do Google nesta quarta, dia 7 de dezembro, com certeza viu a animação do Doodle em homenagem a Ole Romer. Para quem não sabe, esse astrônomo dinamarquês, nascido em Copenhague, em 1644, foi responsável, há 340 anos (em 1676), pelo cálculo original da velocidade da luz.
Porém, essa não foi a primeira vez que um cientistas tenta chegar a esse valor. Anteriormente, o italiano Galileu Galilei, responsável por importantes descobertas da Física, especialmente na área da mecânica, já havia criado um método para se tentar medir a velocidade da luz. O problema é que o italiano não prosseguiu até a realização de um cálculo.

Ole Romer, por sua vez, conseguiu chegar ao valor de 299.792.458 m/s (ou cerca de 300 mil km/s) para a velocidade da luz, graças à observação dos intervalos de tempo entre os eclipses das luas de Júpiter. Ele percebeu que esse intervalo reduzia conforme a Terra se aproximava do maior planeta do Sistema Solar. O inverso acontecia quando nos distanciávamos de Júpiter. Com isso, Romer concluiu que a diferença entre os intervalos de tempo dos eclipses estava relacionado justamente com a velocidade da luz.

Disponível em:http://www.revistaencontro.com.br/app/noticia/encontro-indica/2016/12/07/noticia_encontro_indica,158142/doodle-do-google-homenageia-ole-romer-que-calculou-a-velocidade-da-lu.shtml

sábado, 3 de dezembro de 2016

Teoria que contesta física de Einstein poderá ser testada

Hayley Dunning - Imperial College -  

Teoria que contesta física de Einstein poderá ser testada
A medição mais precisa feita até hoje da radiação cósmica de fundo foi realizada pelo telescópio espacial Planck e chegou a um número muito próximo à previsão da nova teoria.[Imagem: ESA/Planck Collaboration]
Velocidade variável da luz
Uma hipótese de que a velocidade da luz seria variável - e não constante, como Einstein sugeriu - tem circulado entre os físicos e cosmologistas há alguns anos, mas sem força para chegar ao centro das atenções.
Agora, os autores dessa hipótese aprimoraram seus cálculos e conseguiram fazer uma previsão que pode ser testada de forma observacional, o que foi suficiente para que todo o mundo acadêmico se voltasse para a nova teoria.
O pressuposto de que a velocidade da luz é constante, e sempre tem sido, sustenta muitas teorias da física - em particular, ele desempenha um papel nos modelos do que teria acontecido logo no início do Universo, segundos após o Big Bang.
Mas alguns físicos sugeriram que a velocidade da luz poderia ter sido muito maior nesse Universo inicial.
Agora, um dos autores da teoria, o professor João Magueijo (Imperial College de Londres), trabalhando com Niayesh Afshordi (Instituto Perimeter do Canadá), fez uma previsão que pode ser usada para testar a validade da teoria.
Índice espectral
Todas as estruturas no Universo - galáxias, por exemplo - teriam se formado por flutuações no Universo primitivo, pequenas diferenças de densidade em certas regiões. Um registro dessas flutuações primordiais está impresso na Radiação de Micro-ondas Cósmicas de Fundo - um mapa da luz mais antiga do Universo - na forma de um "índice espectral".
Usando sua teoria para ver como essas flutuações seriam influenciadas por uma velocidade variável da luz no início do Universo, Magueijo e Afshordi usaram agora um modelo para colocar um valor exato nesse índice espectral.
Os telescópios estão obtendo leituras cada vez mais precisas deste dado, de modo que a previsão poderia ser testada em breve, confirmando ou descartando o modelo do Universo primordial usado pela dupla - e a variabilidade da velocidade da luz.
Seu dado é muito preciso: 0,96478. Isto está próximo da estimativa atual das leituras do fundo de micro-ondas cósmico, que está em torno de 0,968, com alguma margem de erro. É muito próximo, mas, para ter certeza, é preciso aprimorar os dados observacionais.
"A teoria, que propusemos pela primeira vez no final da década de 1990, atingiu agora um ponto de maturidade - ela produziu uma previsão testável. Se as observações no futuro próximo revelarem que este número é correto, isso levará a uma modificação da teoria da gravidade de Einstein," disse o professor Magueijo.
Teoria que contesta física de Einstein poderá ser testada
A teoria da inflação cósmica primordial é largamente um arranjo teórico - ninguém tem ideia de por que ela teria começado ou por que teria parado, por exemplo. Isto tem dado força a teorias cosmológicas sem o Big Bang, algumas baseadas na ideia de que o tempo tem um lugar primordial na criação do Universo. [Imagem: Cortesia TU Vienna]
Inflação cósmica
A testabilidade da teoria da velocidade variável da luz coloca-a adiante da teoria rival mais dominante: a inflação. A inflação diz que o Universo primitivo passou por uma fase de expansão extremamente rápida, muito mais rápida do que a atual taxa de expansão do Universo.
Esse é um arranjo necessário para superar o que os físicos chamam de "problema do horizonte". O Universo como vemos hoje parece ser amplamente igual por toda parte - por exemplo, ele tem uma densidade relativamente homogênea.
Isso só poderia ser verdade se todas as regiões do Universo fossem capazes de influenciar umas às outras. No entanto, se a velocidade da luz sempre foi a mesma, então não passou tempo suficiente para a luz ter viajado até a borda do Universo, e "equalizar" a energia.
Como uma analogia, para aquecer um quarto uniformemente, o ar quente dos aquecedores em cada extremidade tem que viajar através da sala e se misturar completamente. O problema para o Universo é que a "sala" - o tamanho do Universo observável - parece ser grande demais para que isso tenha acontecido no tempo desde que ele foi formado.
Mudanças na velocidade da luz
A teoria da velocidade variável da luz sugere que a velocidade da luz era muito maior no início do Universo, permitindo que as bordas distantes fossem conectadas à medida que o Universo se expandia. A velocidade da luz teria então caído de uma forma previsível à medida que a densidade do Universo mudava. Esta variabilidade levou a dupla à previsão do índice espectral que eles acabam de publicar.
O passo seguinte é aguardar que os equipamentos de observação da radiação cósmica de fundo tornem-se precisos o suficiente para diminuir a margem de erro de sua leitura e verificar se o dado previsto está correto. Se estiver, os efeitos irão bem além de derrubar a ideia da inflação primordial, alterando inúmeros outros fundamentos da física.

Bibliografia:

Critical geometry of a thermal big bang
Niayesh Afshordi, João Magueijo
Physical Review D
Vol.: 94, 101301
DOI: 10.1103/PhysRevD.94.101301
https://arxiv.org/abs/1603.03312
Fonte: Inovação Tecnológica