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Como o Universo pode ter surgido do nada? Um brinde a Einstein: Ondas gravitacionais foram detectadas pela primeira vez
Aperte o play: NASA faz upload das gravações do Quando os buracos negros se encontram - dentro dos cataclismos que causam ondas gravitacionais NASA descobre um planeta maior e mais velho que a Terra em zona habitável
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Conferência ocorrida no início deste mês debateu "as mentiras da NASA" e "a farsa da Terra esférica".






Sim. É isso mesmo que você está lendo. Mesmo depois de 2000 anos de progresso científico, as pessoas estão mesmo levando a sério a ideia terraplanista. Centenas de teóricos da conspiração se reuniram para uma conferência da 'Terra Plana' na Carolina do Norte.

A primeira Conferência Anual Internacional da Terra Plana foi anunciada como um encontro social para aqueles que acreditam que o nosso planeta tem a forma de um disco plano em vez de uma esfera.

A conferência, que cobrava até 249 dólares por bilhete, recebeu mais de 400 pessoas de todo o mundo.

Temas do evento, muitos das quais foram popularizados por canais de conspiração do YouTube, incluindo 'a NASA e outras mentiras espaço'.

Anfitriões e participantes afirmaram que seus experimentos e a lógica comprovam que comunidade científica internacional está errada sobre a forma da Terra.

O evento foi realizado em um centro da Raleigh, Carolina do Norte,  entre 09-10 de novembro.

No website da conferência, lê-se: 'Junte-se a nós neste mês de novembro para aprender por que nós discordamos da teoria heliocêntrica da cosmologia.

"Na Conferência Internacional da Terra Plana 2018, vamos descobrir e desmascarar 'fatos' pseudo-científicos ao apresentar a verdadeira evidência que chocantemente aponta para a nossa existência em uma superfície plana, estacionária.

Mark Sargent, que tem mais de 40.000 assinantes em seu canal no YouTube, disse em uma sessão de perguntas e respostas no evento: 'A ciência é que vai resolver isso, pura e simplesmente. Eles não podem nos iludir para sempre.'

Apesar do título da conferência, o evento não apenas discutiu a "hipótese" (ou posso chamar de ideia sem fundamento?) da Terra Plana, com sessões ao longo de dois dias, cobrindo uma gama de teorias de conspiração.

O suposto 'pouso falso na Lua' foi examinado juntamente com 'tratados internacionais' que 'encobrem a verdadeira natureza da Antártida' - que alguns acreditam ser a borda da Terra (sic).

A Hipótese da Terra Plana

Aqueles que acreditavam que a Hipótese da Terra Plana afirmam que o nosso planeta tem a forma de um disco plano em vez de uma esfera.  

Como a superfície da Terra parece ser plana quando andamos ou a observamos, os teóricos da conspiração denunciam todas as evidências que mostram o contrário.

A principal teoria sugere que Terra é um disco com o círculo polar no centro e uma parede de gelo de 45 metros de altura em torno do disco, o que seria, segundo os terraplanistas, a Antártica.

Os teóricos afirmam que as imagens de satélite e as evidências apontando para uma Terra esférica fazem parte de uma "conspiração da Terra redonda" orquestrada pela Nasa e outras agências governamentais.

Seguidores da ideia bizarra também afirmam que a Terra é estacionária no espaço, uma vez que o Sol (que eles chamam de lumiar e que, segundo eles, está bem mais próximo do que se pensa), circula a Terra. 

Mas a comunidade científica internacional tem denunciado constantemente a hipótese bizarra, apresentando décadas de imagens do espaço e pesquisa astronômica para apoiar as afirmações dos terraplanistas.

A ideia da Terra plana foi refutada há mais de 2000 anos. Hoje, qualquer pessoa com conhecimento em física, matemática ou lógica, pode provar que a Terra não é plana. Por exemplo, ao observar a maneira com que navios se afastam ao longe, no mar (a parte inferior do navio vai desparecer primeiro, como se ele "afundasse" no horizonte) ou observando o formato da sombra da Terra durante um eclipse lunar.
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Esta impressão artística mostra o planeta temperado Ross 128 b, com sua estrela anã vermelha no fundo. 

Muitas pessoas observam o céu à noite e se perguntam o que existe  lá fora. Será que essas estrelas abrigam planetas e, em caso afirmativo, estes planetas parecem com a nossa Terra? Poderia haver outros astrônomos, olhando para o céu assim como nós, nos perguntando o mesmo?


O novo campo exoplanetário que explodiu nos últimos 20 anos, está começando a responder a estas perguntas. Com milhares de planetas identificados em torno de outras estrelas, o campo foi além da descoberta para a compreensão estatística. Sabemos agora que pequenos planetas rochosos como a nossa Terra são comuns e que o tipo mais comum de estrela (anãs M) é um dos anfitriões mais prováveis para planetas. Estas estatísticas são evidentes na recente descoberta de Proxima b, um planeta que orbita o nosso vizinho estelar mais próximo, mas esse não é o único planeta em torno de uma estrela próxima.

A uma distância de 11 anos-luz, Ross 128 é 12º estrela mais próxima do Sol, como Proxima Centauri, e é uma estrela de classe M, com cerca de 16% em massa do Sol. Xavier Bonfils (Universidade de Grenoble-Alpes, França) e colegas mediram os movimentos da estrela, usando o espectrógrafo HighAccuracy Radial velocity Planet Searcher no La Silla Observatoryno Observatório Europeu do Sul, no Chile, mostrando que Ross 128 abriga um planeta. Os resultados foram publicados online e aparecerão na próxima edição da revista Astronomy & Astrophysics.

O mundo potencialmente rochoso orbita a sua estrela a cada 9,9 dias, com uma massa de pelo menos 1,3 vezes a da Terra, tornando-o o planeta do tamanho da Terra mais próximo dentro da zona habitável de sua estrela. Esta zona, definida como a região em que a água pode existir na forma líquida sobre a superfície do planeta rochoso, abraça sua estrela mais fortemente do que no sistema solar por causa da baixa luminosidade da estrela. Ross 128b está 20 vezes mais próximo de sua estrela do que a Terra está do Sol, mas recebe apenas 50% mais luz do que a Terra. Como Ross 128 é pequena em comparação ao Sol, sua luz seria muito mais vermelha do que luz solar.

Ross 128b é um exoplaneta emocionante porque, ao contrário de muitas estrelas de pequena massa, sua estrela hospedeira é relativamente bem-comportada. Nosso sol "tosse" partículas carregadas, resultando em erupções solares e tempestades que, no seu pico, podem prejudicar severamente equipamentos elétricos, como satélites GPS e redes de energia. A maioria das estrelas de pequena massa, por outro lado, são caldeirões em atividade. Elas desencadeiam erupções mais vezes e com mais energia - as chamas são tipicamente uma ordem de magnitude mais forte do que a do Sol. Este comportamento pode limitar severamente o desenvolvimento da vida em planetas dessas estrelas. No entanto, a atividade diminui com a idade da estrela, e felizmente para quaisquer potenciais habitantes de Ross 128b, a estrela é velha. Ela não queima tanto quanto as suas colegas mais jovens, como Proxima CentauriTRAPPIST-1.

Assim, mesmo que o nosso novo vizinho planetário pode ter um velho sol escuro e vermelho, é uma adição bem-vinda para o censo exoplaneta. Nos anos vindouros, será alvo de estudos atmosféricos, que são mais eficientes em torno de sistemas próximos. composição atmosférica, especificamente sinais de oxigênio, metano e água, pode ser apenas a arma fumegante que responde a essa grande pergunta: “Estamos sozinhos?”

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Por Natalie Wolchover, via Quanta Magazine.

Físicos teorizam que um novo tipo de buraco de minhoca "transitável" poderia resolver um paradoxo desconcertante e resgatar informações que caem em buracos negros.

Em 1985, quando Carl Sagan estava escrevendo o romance Contato, ele precisava transportar rapidamente sua protagonista, a Dra. Ellie Arroway, da Terra à estrela Vega. Ela teria que entrar num buraco negro e sair anos-luz de distância em outro lugar, mas ele não sabia se isso fazia sentido. O astrofísico e estrela de TV  que trabalhara na Universidade Cornell consultou seu amigo Kip Thorne, um especialista em buraco negro no Instituto de Tecnologia da Califórnia (que ganhou um Prêmio Nobel no início deste mês). Thorne sabia que Arroway não poderia chegar a Vega através de um buraco negro, que é pensado para interceptar e destruir qualquer coisa que cai sobre ele. Mas ocorreu-lhe que ela poderia fazer uso de outro tipo de buraco consistente com a teoria geral da relatividade de Albert Einstein: um túnel ou “buraco de minhoca” que conecta locais distantes no espaço-tempo.

Enquanto os mais simples buracos de minhoca teóricos colapsam-se e desaparecem antes de qualquer coisa pode passar imediatamente, Thorne se perguntou se não seria possível para um “infinitamente avançado” sci-fi civilização para estabilizar um buraco de minhoca tempo suficiente para que algo ou alguém para atravessá-lo. Ele descobriu que uma tal civilização poderia, de facto alinhar a garganta de um buraco de minhoca com “materiais exóticos” que neutraliza sua tendência a entrar em colapso. O material iria possuir energia negativa, que desviaria radiação e repulsa espaço-tempo para além da própria. Sagan usou o truque em contato, Atribuindo a invenção do material exótico, uma civilização perdida antes para evitar entrar em pormenores. Enquanto isso, essas indicações encantado Thorne, seus alunos e muitos outros físicos, que passou anos a explorar buracos de minhoca traversable e suas implicações teóricas. Eles descobriram que esses buracos de minhoca pode servir como máquinas do tempo, invocando paradoxos de viagem no tempo - evidência de que material exótico é proibido na natureza.

Agora, décadas depois, uma nova espécie de buraco de minhoca transitável surgiu, livre de material exótico e cheio de potencial para ajudar os físicos resolver um paradoxo desconcertante sobre os buracos negros. Este paradoxo é o mesmo problema que assolou o projeto inicial do livro "Contato" e que levou Thorne a  contemplar os buracos de minhoca transitável em primeiro lugar; ou seja, que as coisas que caem em buracos negros parecem desaparecer sem deixar vestígios. Este apagamento total de informações quebra as regras da mecânica quântica, e assim confunde especialistas que nos últimos anos, têm argumentado que os interiores de buracos negros realmente não existem - e que o espaço e o tempo estranhamente termina em seus horizontes.

A enxurrada de descobertas começou no ano passado com um artigo que relatou o primeiro buraco de minhoca transitável que não requer a inserção de material exótico para permanecer aberto. Em vez disso, de acordo com a Ping Gao e Daniel Jafferis da Universidade de Harvard e Aron Wallda, da Universidade de Stanford, a energia negativa repulsiva na garganta do buraco de minhoca pode ser gerada a partir do exterior por uma conexão quântica especial entre o par de buracos negros que formam as duas bocas do wormhole. Quando os buracos negros estão conectados no caminho certo, qualquer coisa lançada em um vai viajar ao longo do buraco de minhoca e, após certos eventos no Universo, ela sairá na outra ponta, no segundo buraco negro. Notavelmente, Gao, Jafferis e Wall notou que seu cenário é matematicamente equivalente a um processo chamado teletransporte quântico, que é a chave para a criptografia quântica e pode ser demonstrado em experimentos de laboratório.

John preskill, um especialista em gravidade quântica e buracos negros na Caltech, diz que o novo buraco de minhoca transitável vem como uma surpresa, com implicações para o paradoxo da informação buraco negro. "O que eu realmente gosto", disse ele, "é que um observador pode entrar no buraco negro e, em seguida, escapar e dizer o que ele viu lá." Isto sugere que os interiores do buraco negro realmente existem, explicou ele, e que o que entra deve sair.

Lucy Reading-Ikkanda/Quanta Magazine

A Equação Críptica

A nova pesquisa com buracos de minhoca começou em 2013, quando Jafferis participou de uma conversa intrigante na conferência de Teoria das Cordas na Coreia do Sul. O palestrante, Juan Maldacena, um professor de física no Instituto de Estudos Avançados de Princeton, New Jersey, tinha recém-concluído, com base em diversas sugestões e argumentos, que “ER = EPR.” Ou seja, buracos de minhoca entre pontos distantes no espaço- tempo, os mais simples dos quais são chamados de pontes de Einstein-Rosen ou "ER", são equivalentes (embora de alguma forma mal definida) à partículas quânticas emaranhadas, também conhecidas como pares de Einstein-Podolsky-Rosen ou “EPR”. O ER = conjectura EPR, representada pelo Maldacena e Leonard Susskind de Stanford, foi uma tentativa de resolver a encarnação moderna do famoso paradoxo da informação em buracos negros, amarrando a geometria do espaço-tempo, regidos pela relatividade geral, as conexões quânticas instantâneas entre partículas separadas à distância - o que Einstein chamou de “ação fantasmagórica à distância.”

O paradoxo surgiu em 1974, quando o físico britânico Stephen Hawking determinou que os buracos negros evaporam - liberando lentamente uma calor sob a forma de partículas agora conhecidas como “radiação Hawking.” Hawking calculou que este calor é completamente aleatório; não contém informações sobre o conteúdo do buraco negro. A medida que o buraco negro desaparece da existência, o registro de tudo o que acontecia lá dentro também some. Isso viola um princípio chamado “unitariedade,” a espinha dorsal da teoria quântica, que sustenta que, a medida que partículas interagem, as informações sobre elas nunca se perdem, apenas são embaralhadas, de modo que, se a seta do tempo na evolução quântica do Universo for invertida, você verá as coisas desembaralharem em uma recriação exata do passado.

Quase todo mundo acredita na unitariedade, o que significa que a informação deve escapar dos buracos negros - mas como? Nos últimos cinco anos, alguns teóricos como Joseph Polchinski da Universidade da Califórnia, Santa Barbara, têm argumentado que os buracos negros são conchas vazias sem interiores - a protagonista Ellie, após bater no horizonte de eventos de um buraco negro, encontraria um “firewall” e irradiaria para fora outra vez.

Muitos teóricos acreditam em interiores de buracos negros (e transições mais suaves em todo os seus horizontes), mas, a fim de entendê-los, eles devem descobrir o destino das informações que caem dentro. Isto é fundamental para a construção de um trabalho de uma teoria quântica da gravidade, a unificação das descrições quântica e relativística da natureza, que está em um relevo mais acentuado no interior do buraco negro, onde a extrema gravidade atua em uma escala quântica.

A conexão da gravidade quântica é o que atraiu Maldacena, e mais tarde Jafferis, para a ideia ER = EPR, e para buracos de minhoca. A relação implícita entre túneis no espaço-tempo e o entrelaçamento quântico representada por ER = EPR ressoou com uma crença popular recente de que o espaço é essencialmente costurado na existência pelo entrelaçamento quântico. Parecia que os buracos de minhoca tinham um papel a desempenhar na costura do espaço-tempo e em deixar a informação dos buracos negros pegarem seu caminho no buraco de minhoca - mas como isso pode funcionar? Quando Jafferis ouviu Maldacena falar sobre sua equação enigmática e as provas para ela, ele estava ciente de que um buraco de minhoca ER padrão é instável e não transitável. Mas ele se perguntou o que a dualidade de Maldacena significaria para um buraco de minhoca transitável como os que Thorne e outros brinquei com décadas atrás. Três anos após a conversa na Coreia do Sul, Jafferis e seus colaboradores, Gao e Wall apresentou a sua resposta. O trabalho estende a ideia ER = EPR, não uma fenda espacial padrão e um par de partículas entrelaçadas, mas uma fenda espacial atravessável e teletransporte: um protocolo descoberto em 1993 que permite que um sistema quântico desapareça e reapareça ileso em outro lugar.

Quando Maldacena leu os artigos de Gao, Jafferis e Wall, "Eu vi isso como uma ideia muito boa", disse ele. Maldacena e dois colaboradores, Douglas Stanford e Zhenbin Yang, imediatamente começaram a explorar as ramificações do novo buraco de minhoca para o paradoxo da informação do buraco negro; seu artigo foi lançado em abril. Susskind e Ying Zhao de Stanford seguiram com um artigo sobre teletransporte de buracos de minhoca em julho. O buraco de minhoca "dá uma imagem geométrica interessante de como a teletransporte acontece", disse Maldacena. "A mensagem realmente passa pelo buraco de minhoca."

O mergulho nos buracos de minhoca

Em seu artigo, "Diving Into Traversable Wormholes", publicado em Fortschritte der Physik, Maldacena, Stanford e Yang consideram um novo tipo de buraco de minhoca que liga dois buracos negros: um buraco negro pai e um filho formado a partir da metade da radiação Hawking jogada pelo pai enquanto este evaporava. Os dois sistemas estão tão entrelaçados quanto possível. Aqui, o destino da informação do buraco negro mais velho é claro: ele pega o caminho através do buraco de minhoca até chegar ao buraco negro filho.

Durante uma entrevista este mês em seu escritório no IAS, Maldacena, uma reservado argentino-americano com um histórico de insights influentes, descreveu suas reflexões radicais. No lado direito de um quadro negro de giz empoeirado, Maldacena desenhou dois buracos negros conectados pelo novo buraco de minhoca transitável. À esquerda, ele esboçou um experimento de teletransporte quântico, realizado pelos famosos experimentadores fictícios Alice e Bob, que estão na posse partículas quânticas emaranhadas a e b, respectivamente. Digamos que Alice quer se teletransportar um qubit (bit quântico) q para Bob. Ela prepara um estado combinado de q e um, medições deste estado combinado (reduzindo-o a um par de bits clássicos, 1 ou 0), e envia o resultado desta medida para Bob. Ele pode então usar isso como uma chave para operar em b de uma forma que recria o estado q. voila, uma unidade de informação quântica teletransportou-se de um lugar para o outro.

Maldacena virou-se para o lado direito do quadro-negro. “Você pode fazer operações com um par de buracos negros que são moralmente equivalente ao que eu discuti [sobre teletransporte quântico]. E nesse quadro, esta mensagem realmente se passa pelo buraco de minhoca “.

Juan Maldacena, professor de física do Instituto de estudos avançados. Sasha Maslov for Quanta Magazine

Alice joga o qubit q no buraco negro A. Ela, então, mede uma partícula através de sua radiação Hawking, e transmite o resultado da medição através do universo externo para Bob, que pode usar esse conhecimento para operar em b, uma partícula Hawking vinda fora do buraco negro B. A operação de Bob reconstrói q, que parece saltar para fora de B, uma combinação perfeita para a partícula que caiu em A. É por isso que alguns físicos estão animados: o buraco de minhoca de Gao, Jafferis e Wall permite que informações sejam recuperadas a partir de buracos negros. Em seu estudo, eles montaram o seu buraco de minhoca em uma geometria espaço-tempo negativamente curva que muitas vezes serve como um playground útil, se irrealista, para os teóricos da gravidade quântica. No entanto, sua ideia do buraco de minhoca parece se estender para o mundo real enquanto dois buracos negros estiverem acoplados no caminho certo: “Eles devem estar causalmente conectados e, em seguida, a natureza da interação que tomamos é a coisa mais simples que você pode imaginar, ”Jafferis explicou. Se você permitir que a radiação Hawking de um dos buracos negros caia para o outro, os dois buracos negros se tornam emaranhados, e a informação quântica que cai em um pode sair do outro.

O formato do teletransporte quântico impede o uso desses buracos de minhoca transitáveis como máquinas do tempo. Qualquer coisa que passa pelo buraco de minhoca tem que esperar a mensagem de Alice viajar para Bob no universo antes que ele possa sair do buraco negro de Bob, de modo que o buraco de minhoca não oferece qualquer impulso superluminal (além da velocidade da luz) que pode ser explorado para viajar no tempo. Parece que buracos de minhoca transitáveis podem ser permitidos na natureza, desde que eles não ofereçam nenhuma vantagem de velocidade. “Buracos de minhoca transitáveis são como um empréstimo bancário”, escreveu Gao, Jafferis e Wall em seu artigo: “Você só pode obter um se você for rico o suficiente para não precisar dele.”

Um polvo ingênuo

Enquanto buracos de minhoca transitável não vai revolucionar as viagens espaciais, de acordo com Preskill a nova descoberta buraco de minhoca fornece “uma resolução promissora” para a pergunta do firewall do buraco negro, sugerindo que não há nenhum firewall em horizontes de eventos de buraco negro. Preskill disse a descoberta resgata o que chamamos de "complementaridade dos buracos negros", o que significa que o interior e o exterior do buraco negro não são realmente dois sistemas diferentes, mas sim duas maneiras muito diferentes e complementares de observar para o mesmo sistema.” Se a complementaridade se detém, como é amplamente assumido, ao passar através de um horizonte de buraco negro de um reino para o outro, Ellie Arroway poderia não notar nada de diferente. Isto parece mais provável se, sob determinadas condições, ela poderia até mesmo deslizar todo o caminho através de um buraco de minhoca Gao-Jafferis-Wall.

O buraco de minhoca também salvaguarda a unitariedade - o princípio de que a informação nunca é perdida - pelo menos para os buracos negros emaranhados sendo estudado. O que quer que cai em um buraco negro, eventualmente, sai do outro como radiação Hawking, disse Preskill, o que “pode ser pensado como, em certo sentido uma cópia muito embaralhada do interior de um buraco negro.”

Levando os resultados à sua conclusão lógica, Preskill acha que deveria ser possível (pelo menos para uma civilização infinitamente avançada) influenciar o interior de um desses buracos negros, manipulando a sua radiação. Isto "parece louco", ele escreveu em um e-mail, mas isso "pode fazer sentido se pudermos pensar na radiação, que está entrelaçada com o buraco negro - EPR - como sendo conectado ao interior buraco negro por um buraco de minhoca - ER. Desta forma, a radiação pode enviar uma mensagem que pode ser lida de dentro do buraco negro! Ele acrescentou: "nós ainda temos um caminho a percorrer antes que possamos concretizar esta imagem em mais detalhes."

Na verdade, os obstáculos permanecem na busca para generalizar os novos resultados do buraco de minhoca e uma resposta final sobre o destino de todas as informações quânticas, ou o significado de ER = EPR.

No artigo de Maldacena e Susskind que apresentou a ideia do ER = EPR foi proposta, eles incluíram um esboço que se tornou conhecido como o "polvo": um buraco negro com tentáculos - como buracos de minhoca levando partículas Hawking distantes que evaporaram para fora dele. Os autores explicaram que o esboço ilustra "o padrão de entrelaçamento entre o buraco negro e a radiação Hawking. Esperamos que este emaranhado conduza à geometria interior do buraco negro."

Mas de acordo com Matt Visser, especialista em matemática  e relatividade geral da Universidade Victoria de Wellington, na Nova Zelândia, que estudou buracos de minhoca desde os anos 1990, a leitura mais literal da imagem polvo não funciona. As gargantas de buracos negros formados a partir de partículas individuais Hawking seria tão fina que qubits nunca poderiam passar. “Uma fenda espacial (garganta) atravessável é 'transparente' apenas com pacotes de ondas com um tamanho menor do que o raio de garganta”, explicou Visser. “Pacotes de onda grandes irão simplesmente saltar para fora de qualquer garganta espacial pequena, sem atravessar para o outro lado.”



Um esboço conhecido como "tentáculo" que expressa a ideia ER = EPR.

Stanford, que co-escreveu o artigo recente com Maldacena e Yang, reconheceu que este é um problema com a interpretação mais simples da ideia ER = EPR, em que cada partícula de radiação Hawking tem seu próprio "buraco de minhoca tentáculo". No entanto, uma interpretação mais especulativa do ER = EPR que ele e outros têm em mente não sofre essa falha. “A ideia é que, a fim de recuperar a informação a partir da radiação Hawking, deve-se usar este buraco de minhoca transitável”, disse Stanford, tem de “reunir a radiação de Hawking em conjunto e agir sobre ele de uma forma complicada.” Esta medição coletiva complicada revela informações sobre as partículas que caem nele; isto, disse ele, "criar um grande buraco de minhoca transitável fora dos tentáculos pequenos e inúteis do polvo. A informação seria então propagada através deste grande buraco de minhoca. ”Maldacena acrescentou que, simplesmente, a teoria da gravidade quântica pode ter uma noção nova, generalizada da geometria para a qual ER é igual a EPR. “Achamos que a gravidade quântica deve obedecer este princípio”, disse ele. “Nós a vemos mais como um guia para a teoria.”

Quanta Magazine
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Na esteira da recente notícia que os astrônomos finalmente detectaram ondas gravitacionais oriundas da colisão de estrelas de nêutrons.  Agora duas equipes de físicos utilizaram dados de uma variedade de ondas gravitacionais para estreitar as estimativas sobre o quão rápido a gravidade se move pelo espaço, embora seus resultados não sejam chocantes, eles são estranhamente reconfortantes.


Alguns séculos atrás, Isaac Newton assumiu que o puxão da gravidade foi instantâne; uma reivindicação mais tarde refutada por Albert Einstein através do raciocínio que a força da gravidade viajaria à velocidade da luz.

Segundo os cálculos de Einstein, o espaço não é apenas um palco vazio para a matéria atuar, mas sim um ator coadjuvante. A massa encurva o próprio tecido do espaço-tempo de tal forma que os objetos aceleram-se em direção ao outro. Esta aceleração é o que conhecemos como "força" da gravidade.

Da mesma forma que a velocidade de uma partícula de luz sem massa no vácuo é restringida pelo limite de velocidade superior do Universo, as distorções sem massa do espaço-tempo também teriam energia fechando ao longo de toda a velocidade.

Ou, para ser mais preciso, a gravidade se move a 299.792.458 metros por segundo,  uma taxa podemos chamar c.

Claro que você seria um tolo em apostar contra o próprio Sr. da Relatividade Geral, mas uma boa ciência exige que até mesmo ideias de grandes gênios precisam ser verificadas.

E apesar de intimamente ligar os objetos no espaço e na Terra, a força da gravidade é meio difícil de medir.

"Até o advento da astronomia de ondas gravitacionais, não tínhamos como medir diretamente a velocidade da gravidade," disse Neil Cornish, um físico da Universidade Estadual de Montana, ao site Phys.org.

Os números são muito loucos.

Quando objetos dezenas de vezes mais massivos do que o nosso Sol orbitando um contra o outro, milhares de anos-luz de distância, eles perdem energia, fazendo ondulações no espaço. Este momento é equivalente a algo como 10 vezes a quantidade de energia que derrama de cada estrela no Universo.

Quando chega até nós, cada onda será dez mil vezes menor do que um próton e durarão apenas um quinto de segundo. Confiamos em uma rede de feixes de luz de 4 km (2,5 milhas) de comprimento, dispostos em ângulos retos, para detectar as distorções da assinatura.

Tudo o que pode parecer simples, na prática, mas a tecnologia por trás dos detectores - dignas de um Prémio Nobel - é quase tão vanguardista quanto possível.

A piscina crescente de dados coletados por esses detectores está abrindo o caminho para os cientistas em todos os lugares para investigar desde a existência de dimensões ocultas até propriedades básicas do espaço.
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"A velocidade de gravidade, como a velocidade da luz, é uma das constantes fundamentais do Universo", diz Cornish .

Ao comparar o momento exato das ondas gravitacionais em que atingiu diferentes observatórios em todo o mundo, os pesquisadores podem ter uma boa ideia da velocidade geral da onda. 

A equipe de pesquisadores de Cornish combinaram as temporizações das três primeiras detecções para restringir a velocidade das ondas entre 55 e 142 por cento de c*.

Se os detectores suficientes ficam em estado de funcionamento superior, este método pode ser usado para calcular algo dentro de apenas um por cento de c, medindo apenas mais cinco ondas gravitacionais.

Antes de começar marcando os dias em seu calendário, outra equipe composta por um pequeno exército de físicos usou a explosão de raios gama capturadas de colisão estrela de nêutrons do mês passado para chegar a sua própria estimativa.

Seu método era um pouco mais preciso.

Ok, muito mais preciso.

Eles descobriram que a diferença entre o raio de luz do sinal de sincronismo de raios gama e a trovoada da onda gravitacional foi extremamente estreita - dentro -3 x 10^-15 e 7x10 ^-16 de c. Perto o suficiente para chamá-lo de um "empate com a luz", realmente.

Para ser justo, a equipe anterior não poderia ter previsto a colisão estrela de nêutrons. O uso de vários métodos que levam a conclusões semelhantes também nos dão confiança de que estamos no caminho certo na astronomia e na ciência no geral, e isso é muito muito legal.

Esta pesquisa foi publicada aqui e aqui.

*Segundo muitos autores, "c" vem do latim celeritas, que significa "celeridade" ou "ligeireza". É a letra usada para representar a constante da velocidade da luz, e agora, também a velocidade da gravidade, no vácuo.
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Vazio inacessível foi descoberto 4.500 anos depois da construção da Grande Pirâmide de Gizé com ajuda da física de partículas







Representação artística de uma seção transversal da Grande Pirâmide mostrando o vazio recentemente descoberto (representado como uma área branca) acima do grande corredor inclinado conhecido como grande galeria. ScanPyramids mission.

Cerca de 4.500 anos atrás, os antigos egípcios construíram a Grande Pirâmide de Gizé como um túmulo para o faraó Khufu, também conhecido como Quéops. Segundo a mitologia egípcia, os faraós eram conduzidos para o mundo dos mortos a partir de seus sarcófagos. Agora, usando partículas subatômicas que chovem do espaço, uma equipe de físicos encontrou uma cavidade previamente desconhecida dentro de grande monumento de Khufu.

“Um tal grande vazio não pode ser um acidente”, diz Mehdi Tayoubi, presidente da organização sem fins lucrativos Heritage Innovation Preservation Institute em Paris, que liderou a pesquisa. A descoberta agitou o interesse de arqueólogos e físicos de partículas.

Feito com um número estimado de 2,3 milhões de blocos de pedra, com 140 metros de altura e 230 metros de largura, a Grande Pirâmide é um mistério da engenharia, bem como suas duas pirâmides irmãs menores, a de Khafre (Quéfren) e a de Miquerinos. Os arqueólogos sabem que ela foi construído para o rei Khufu, que morreu em 2566 a.C. Mas eles se perguntam exatamente como a pirâmide foi construída e estruturada.

Agora, os arqueólogos estão recebendo ajuda de uma fonte improvável: os raios cósmicos, partículas subatômicas que chovem do espaço. Uma equipe de físicos encontrou um vazio até então desconhecido dentro da pirâmide por imagem de múons, subprodutos de alta energia dos raios cósmicos que são criados quando prótons e outros núcleos atômicos atingem a atmosfera.

A cada minuto, dezenas de milhares de múons passam por cada metro quadrado da Terra. Estas partículas são muito parecidas com os elétrons, mas são 207 vezes mais massivos. Uma vez que eles são tão pesados, as partículas carregadas negativamente podem viajar através de centenas de metros de pedra antes de serem absorvidas - os elétrons só alcançam 1 cm até serem absorvidos. Assim como os médicos usam raios-x para observar os nossos corpos, os físicos podem usar múons para espreitar grossas estruturas de vulcões ou usinas nucleares. O que os pesquisadores precisam fazer é colocar um detector de múons, tais como filmes fotográficos especiais, por baixo, por dentro ou próximo de um objeto e contar o número de múons que passam através de tal objeto em direções diferentes.

A primeira vez que os cientistas usaram imagens por múons foi na busca de câmaras ocultas na pirâmide de Quéfren em Gizé, no final dos anos 1960. Nenhuma delas foi descoberta. Desta vez, depois de um experimento de 2016 que revelou anomalias que podem indicar algo por trás de seus muros, os cientistas propuseram captar uma imagem da pirâmide de Khufu. Para fazer isso, eles colocaram vários detectores de múons sensíveis à direção na câmara da rainha e em um corredor adjacente dentro da pirâmide e a sua base no lado Norte, e analisaram ​​os dados recolhidos a cada 2-5 meses. Como prova de princípio, foi confirmada a presença de três grandes cavidades conhecidas: a câmara da Rainha e as duas câmaras do rei, e um longo corredor que as conecta, conhecido como a Grande Galeria.

Mas, logo acima da grande galeria os pesquisadores também avistaram uma nova área vazia. A nova cavidade tem cerca de 8 metros de altura, 2 metros de largura, e pelo menos 30 metros de comprimento, como uma catedral, mas muito mais estreita, elevando-se 20 metros acima do solo, no núcleo da pirâmide.

Os cientistas "viram" o vazio usando três detectores de múons diferentes em três experimentos independentes, o que torna a sua descoberta muito robusta, disse Lee Thompson, especialista em física de partículas da Universidade de Sheffield, no Reino Unido, que não estava envolvido no trabalho. Mas a estrutura detalhada da cavidade permanece obscura: Pode existir um ou vários compartimentos adjacentes, e eles podem ser horizontais ou inclinados.

Há alguns palpites para a função destas câmaras: como ela  é inacessível, ela provavelmente não é uma câmara mortuária, diz o arqueólogo Mark Lehner, diretor do Egito Antigo Research Associates em Boston, que não estava envolvido na pesquisa. “Não é o lugar ideal para conter um corpo”, diz ele. Poderia ter significado puramente simbólico, como uma passagem para a alma do faraó, diz Tayoubi.

Zahi Hawass, um egiptólogo com base no Cairo que preside a comissão que analisou o projeto de pesquisa, adverte que chamar a cavidade de uma “sala secreta”. Os construtores das pirâmides deixaram grandes lacunas entre blocos de pedra, uma estratégia de construção que fez o núcleo olhar da pirâmide parecer um queijo suíço. O vazio pode simplesmente ter servido para aliviar o peso dos blocos de pedra acima da grande galeria para preservá-lo do colapso dos cinco compartimentos que ficam empilhados uns sobre os outros, e que protegem a câmara do rei na mesma pirâmide, diz Lehner.

Para responder a perguntas sobre a estrutura e a função da cavidade, os investigadores esperam fazer experimentos com imagens de múons com resolução mais fina. Isto significa colocar mais detectores dentro e próximo da pirâmide para coletar dados ao longo até vários anos, diz Tayoubi. Compreender a estrutura detalhada da cavidade também pode ajudar a determinar a forma como a grande pirâmide foi construída em primeiro lugar. As pesquisas podem dizer, por exemplo, se existiram rampas externas ou internas e passagens através das quais os blocos de pedra foram trazidos para os níveis mais altos da estrutura.

Até então, a nova descoberta, apesar de “impressionante”, não muda radicalmente a maneira como pensamos sobre as pirâmides, diz Lehner. Mas outros cientistas, como o físico de partículas Guido Saracino da Universidade de Nápoles Federico II na Itália, estão entusiasmados. De acordo com Saracino, este trabalho confirma que a física de partículas pode ter importantes aplicações práticas, incluindo pesquisas arqueológicas. E um dia ela pode ajudar os cientistas a descobrir como as antigas pirâmides foram construídas.

Traduzido e adaptado de Science
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Em tempo para o Halloween, a NASA compilou uma lista de reprodução de sons do espaço. E apesar de sabermos que nenhum destes sons são alienígenas, eles parecem assustadores.


De ondas de plasma cacofônicas á emissões de rádio de Saturno e sussurros das luas de Júpiter, esta lista de reprodução de sons espaciais é estranha, bonita, e um pouco desagradável às vezes.



É importante notar que estes sons não são realmente capturado usando gravadores de áudio - se você estivesse circulando em órbita de Ganimedes, você não ouviria nada, evidentemente, pois o som não se propaga pelo espaço.

Estes sons são o resultado do trabalho dos astrônomos que convertem as leituras capturadas por várias sondas espaciais e instrumentos em ondas sonoras audíveis. A NASA disponibilizou estes sons em sua conta no SoundCloud e, agora, podemos apreciá-los também:


Julgando a partir desta lista, o planeta mais assustador do nosso Sistema Solar parece ser o gigante gasoso Júpiter e suas numerosas luas gigantescas.

Por exemplo, alguns sons assustadores semelhantes a gritos e rugidos foram produzidos quando a sonda Juno cruzou o campo magnético formidável de Júpiter - o escudo protetor que protege o planeta dos ventos de detonação de nossa estrela, o Sol.

Como já relatado no ano passado, a sonda na verdade passou por uma 'onda de choque' quando cruzou a magnetosfera de Júpiter, e o evento durou duas horas:

O som é produzido quando os ventos solares supersônicos que são lançados através do Sistema Solar são subitamente desacelerados e aquecidos a medida que eles lavram na magnetosfera de Júpiter, resultando em um choque - é tipo como uma explosão sônica produzida quando um avião ultrapassa a velocidade do som aqui na Terra, e as ondas de compressão saindo dele se combinam para formar uma onda de choque.

E mesmo que nós saibamos que o que estamos ouvindo é realmente uma saída impressionante de dados científicos, os sons produzidos pela lua Ganimedes parecem macabros - ouça os sussurros que saem de sua própria magnetosfera:





Esses sons vêm de sinais de rádio convertidos capturados pela antena de dipolo elétrico do Plasma Experiment, situada na nave espacial Galileo, que passou pela Lua em 1996.

Enquanto isso, as ondas de rádio captadas a partir das emissões intensas expelidas por Saturno são mais parecidas com efeitos sonoros clássicos que você encontraria em Star Trek: The Original Series - mas com um acrescimo assustador.



Entretanto, estes ruídos assustadores não vêm apenas de outras partes do Sistema Solar - a magnetosfera do nosso próprio planeta pode gerar alguns ruídos muito intensos, também.


"Estas ondas de plasma, como as ondas do mar, criam uma cacofonia rítmica que - com ferramentas certas - podemos ouvir através do espaço."

Isso é muito, muito incrível.

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Tese de doutorado de 1966 do astrofísico Stephen Hawking sobrecarrega os servidores da Universidade de Cambridge.

Foram muitas pessoas querendo ler e fazer download, mas quase ninguém iria entender seu conteúdo. 

A Universidade de Cambridge colocou a tese de doutorado do famoso cosmólogo Stephen Hawking disponível ao público nesta  (23 de outubro) e quão logo o cientista publicou a notícia em seu facebook, o site da universidade congestionou imediatamente devido aos inúmeros acessos e continuou desta forma por alguns dias. 

A tese de 134 páginas de Hawking, "Propriedades de universos em expansão", já foi o item mais solicitado no repositório de acesso aberto de Cambridge, conhecido como Apollo, disseram os funcionários da universidade, em um comunicado. Centenas de pessoas pediram para baixar o documento apenas nos últimos meses, acrescentaram.

Agora, as pessoas não precisam mais pedir.  

"Qualquer um, em qualquer lugar do mundo pode agora ter livre acesso, sem obstáculos, não apenas à minha pesquisa, mas à pesquisa de cada uma das grandes e indagadas mentes em todo o espectro da compreensão humana", disse Hawking.

"Cada geração está sobre os ombros daqueles que vieram antes deles, assim como eu fiz como um jovem estudante Ph.D. em Cambridge, inspirado na obra de Isaac Newton, James Clerk Maxwell e Albert Einstein", acrescentou Hawking. "É maravilhoso ouvir quantas pessoas já demonstraram interesse em baixar minha tese - esperamos que eles não se decepcionem, agora que eles finalmente terão acesso à ela!"

A tese está disponível no site da Universidade de Cambridge.

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Os cientistas acabaram de confirmar o problema no centro do Universo: ele não deveria realmente existir.

Isso porque no início da existência, as quantidades iguais de matéria e antimatéria presentes deveria ter se aniquilado, ou seja, você não estaria lendo este artigo 13,8 bilhões anos mais tarde.

Uma explicação é que alguma diferença fundamental entre matéria e antimatéria evitou esta catástrofe, mas a pesquisa mais recente no CERN, na Suíça, descobriu que, além de suas cargas opostas, eles parecem completamente idênticos.

"Todas as nossas observações encontraram uma simetria completa entre matéria e antimatéria, razão pela qual o Universo não deveria realmente existir", disse um dos pesquisadores, Christian Smorra.

"Uma assimetria deveria existir aqui em algum lugar, mas nós simplesmente não entendemos onde essa diferença se encontra. Qual é a origem da quebra de simetria?"

Para começar, com o melhor de nosso conhecimento, o Big Bang produziu uma quantidade igual de matéria e antimatéria - tanto o material que compõe quase toda a matéria visível no universo, e sua indescritível gêmea oposta, a antimatéria.

Tendo em conta que quando a matéria encontra a antimatéria, elas são geralmente destruídas em um flash de pura energia - o suficiente para alimentar a nave Enterprise - o que significa que deveria haver algo que não conhecemos ainda, que fez com que isso parasse de acontecer quando o Universo nasceu.

As propriedades magnéticas dos antiprótons, as versões de antimatérias de prótons regulares, foram uma das últimas esperanças para encontrar um desequilíbrio entre os dois tipos de matéria. Mas depois de fazerem medidas mais precisas, os cientistas dizem que ainda não há discrepância.

Como a antimatéria não pode ser fisicamente contida, os investigadores utilizaram a armadilhas de Penning de partículas carregadas para segurar antiprótons a temperaturas extremamente baixas, embrulhados em campos magnéticos e eléctricos, prontos para serem medidos.

Ao longo do caminho, a equipe quebrou o recorde de armazenamento de antimatéria - 405 dias no total.

Uma armadilha de Penning usada para armazenar antiprótons. Creditos: Stefan Sellner, Fundamental Symmetries Laboratory, RIKEN, Japan

A força do campo magnético foi medida em até nove dígitos significativos, oferecendo 350 vezes mais precisão do que leituras anteriores, e ainda não foi encontrada nenhuma diferença entre antiprótons e prótons (ou antimatéria e matéria).

A medição de força magnética, para os interessados, foi -2.7928473441 magnetons nucleares, combinando o valor positivo do próton.

Para onde vamos daqui?

Existem níveis ainda maiores de precisão, dizem os cientistas do CERN. Tem que haver alguma razão pela qual todos nós estamos aqui vivendo e respirando.

Ou isso, ou estamos em uma simulação de computador enorme.

Experimentos futuros estão previstos para estudar as propriedades magnéticas de antiprótons em maior detalhe, e para investigar se a gravidade poderia ser a diferença entre matéria e antimatéria que todo mundo está tentando identificar.

Enquanto isso, talvez haja algum consolo no fato de que nós estamos aprendendo mais sobre o material que compõe o Universo, e medidas mais precisas estão em andamento.

"Ao atualizar o experimento com várias inovações técnicas, sentimos que alguma melhoria ainda poderia ser feita, e no futuro, após a atualização CERN, prevista para terminar em 2021, seremos capazes de alcançar uma melhoria de pelo menos dez vezes", disse Smorra.

Os resultados foram publicados na Nature.

Texto traduzido e adaptado de Science Alert
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Uma das melhores chuvas de meteoros do ano - a chuva de meteoros Orionidas - atingirá seu pico neste fim de semana, entre 20 e 22 de outubro

Os meteoros que riscam o céu  durante esta chuva são alguns dos mais rápidos e mais brilhantes entre todas as chuvas de meteoros, pois a Terra estará passando pelo fluxo de partículas do Cometa 1P/Halley, mais conhecido como cometa HalleyEste famoso cometa passa pela Terra a cada 75 a 76 anos, e quando o cometa gelado se aproxima do Sol, ele deixa uma trilha de migalhas. Em certas épocas do ano, a órbita terrestre ao redor do Sol atravessa o caminhos dos detritos deixados pelo Halley.

"Você pode ver pedaços do Cometa Halley durante a Eta Aquarids [em maio] e também durante a chuva de meteoros Orionidas [em outubro e novembro]", disse o especialista em meteorologia da NASA, Bill Cooke.


As Orionidas possuem esse nome devido a direção de onde os meteoros parecem irradiar, que é próxima da constelação de Orion (O Caçador). Neste ano, durante o pico entre 21 e 22 de outubro  (a partir da meia noite desta sexta feira), os astrônomos amadores e entusiastas não terão o luar atrapalhando a visualização. A lua do primeiro trimestre vai ser definida muito antes dos meteoros derem seu melhor show. Se você perder o pico, a chuva também será visível entre 15 e 29 de outubro, desde que a luz do luar não esteja ofuscando a luz dos meteoros mais fracos.

Algumas chuvas Oriónidas podem chegar até 80 meteoros por hora durante o pico, em outras, os meteoros não ultrapassam 20 ou 30 por hora. 

Como visualizar as Orionidas?

Os meteoros Orionidas são visíveis de qualquer lugar da Terra e podem ser vistos em qualquer lugar através do céu. Se você encontrar a constelação de Orion, o Caçador, o radiante da chuva de meteoros (ou ponto de origem) será próximo a espada de Orion, um pouco ao norte do seu ombro esquerdo (a estrela Betelgeuse, a estrela mais avermelhada da constelação). Mas não foque diretamente neste local. Os meteoros perto do radiante têm trilhas curtas e são mais difíceis de ver - assim, você deve olhar para longe de Orion e se concentrar em um campo de visão mais amplo.

Como é o caso com a maioria dos eventos astronômicos noturnos, a poluição luminosa pode dificultar a sua visão da chuva de meteoros Orionidas. Se possível, fique longe das luzes da cidade, isto pode dificultar o show dos meteoros. Ao encontrar um local - se possível, longe das luzes da cidade - fique 20 minutos na escuridão para acostumar seus olhos. Encontre um local confortável e protegido do frio, se necessário (indicamos um gramado ou colchonete) e use apenas os olhos para observar o céu. Não use celulares, notebooks ou quaisquer fontes de luz próximas. Binóculos e telescópios não vai melhorar a visão, porque eles são projetados para ver mais objetos fixos no céu.

Radiante da Chuva de meteoros para observadores do hemisfério Sul. O radiante fica próximo da estrela gigante vermelha Betelgeuse. 

Encontrar a constelação de Órion não é tão difícil. Ela é uma das constelações mais conhecidas por nós brasileiros. Orion nasce sempre a leste e se põe sempre a oeste. Uma das formas de encontrar Órion é encontrando o seu cinturão (conhecido aqui no Brasil como "As Três Marias").

É tentador pensar que os meteoros mais brilhantes representam fragmentos que atingirão o chão, mas não é o caso para as Orionidas. Estes minúsculos fragmentos de cometas - alguns tão pequenos quanto um grão de areia - são chamados de meteoroides. Quando eles entram na atmosfera da Terra, eles se tornam os meteoros. A fricção da resistência do ar faz com que os meteoros se aqueçam, criando um rastro brilhante, ardente comumente, muitas vezes referido como uma estrela cadente. A maioria dos meteoros se desintegram antes chegar ao solo. Os poucos que golpeiam a superfície da Terra são chamados de meteoritos. 

Origem Cometária

Astrônomos registraram o cometa Halley já em 240 aC, mas ninguém percebeu que o mesmo cometa fazia várias aparições. Em 1705, o então professor da Universidade de Oxford e o astrônomo Edmund Halley publicou ""Synopsis Astronomia Cometicae" ("A Sinopse do Astronomia de cometas"), que mostrou a primeira evidência de que o cometa se repetia. Ao estudar os registros históricos de um cometa que apareceu em 1456, 1531, 1607 e 1682, Halley calculou que era na verdade o mesmo cometa e previu que iria reaparecer em 1758. Halley morreu antes do retorno do cometa, mas o cometa foi nomeado em sua homenagem.

Cometa Halley durante sua última passagem, em 1986. NASA

Relatórios das Orionidas, no entanto, não aparecem pela primeira vez até 1839, quando um americano em Connecticut avistou a chuva, disse Cooke. Mais observações da chuva foram registradas durante a guerra civil entre 1861 e 1865.

O próximo periélio (abordagem do Cometa Halley mais próxima do Sol e, por sua vez, da Terra) é esperado para julho 2061. 

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O Observatório de Ondas Gravitacionais LIGO registrou, pela primeira vez na história, ondulações no espaço-tempo oriundas de estrela de nêutrons em colisão. O mesmo evento foi capturado em luz visível em infravermelha em telescópios em solo. E mais: um novo tipo de explosão estelar também foi confirmado a partir deste evento astrofísico.

Assim, os rumores estavam certos, afinal. Em 17 de agosto, Observatório Avançado de Ondas Gravitacionais por Interferometria a Laser (LIGO) registrou pequenas ondulações no espaço-tempo, produzidas por um par estrelas de nêutrons orbitando freneticamente antes que elas colidissem. E tem mais: telescópios no solo e no espaço detectaram o brilho da bola de fogo radioativa que resultou do esmagamento cósmico, em todo o espectro eletromagnético.



"A detecção de ondas gravitacionais de um binário estrelas de nêutrons em fusão é algo que estávamos nos preparando há décadas", conta o astrofísico Alan Weinstein (Caltech). "Todos os nossos sonhos se tornaram realidade." De acordo com o seu colega Barry Barish (Caltech), um dos fundadores do LIGO e co-ganhador do Prêmio Nobel 2017 em Física, a nova descoberta "estabelece a ciência de ondas gravitacionais como um novo campo emergente." Vicky Kalogera (Northwestern University) acrescenta: "Eu não podia acreditar nos meus olhos. É muito mais emocionante do que a primeira detecção de ondas gravitacionais da colisão de buracos negros, em setembro de 2015.”

A excitação é plenamente justificada. A observação de ambas as ondas gravitacionais e radiação eletromagnética da coalescência catastrófica de duas estrelas de nêutrons hiper-densas fornece aos astrônomos com uma riqueza de informação nova, detalhada. A nova palavra de ordem é a astronomia multi-mensageira, o estudo do universo usando fundamentalmente diferentes tipos de saída.

Rumores sobre o evento de estrela de nêutrons têm circulado desde 18 de agosto, quando Craig Wheeler (Universidade do Texas em Austin) twittou: 'New LIGO. Fonte com contrapartida óptica'' Então, em 27 de setembro, a colaboração LIGO-Virgo anunciou a detecção de GW170814 - o sinal de uma  onda gravitacional oriunda de uma fusão de buracos negros - levando alguns a supor que os rumores anteriores eram falsos.

No entanto, a colisão de buracos negros não emite radiação eletromagnética ou qualquer contrapartida óptica. Em um discurso em 03 de outubro, após sua co-recepção, o laureado ao Nobel, Ranier Weiss (MIT) confirmou que outro anúncio estava vindo, mas não disse do que se tratava. Hoje, em uma grande conferência de imprensa em Washington, DC, astrônomos e físicos finalmente revelaram seu segredo.

As massas de restos estelares são medidas em muitas maneiras diferentes. Este gráfico mostra as massas para buracos negros detectadas através de observações electromagnéticas (roxo); os buracos negros medidos por observações de ondas gravitacionais (azul); estrelas de nêutrons medidas com observações electromagnéticos (amarelo); e as massas das estrelas de neutrões que se fundiram no evento denominado GW170817, que também foram detectadas em ondas gravitacionais (laranja). O remanescente de GW170817 não é classificado, e foi rotulado como um ponto de interrogação.  LIGO / Virgo, Frank Elavsky / Northwestern

Colisão estrelas de nêutrons

Eis o que aconteceu. Na quinta-feira, 17 de agosto, às 12:41:04 UT, O LIGO teve seu quinto sinal de onda gravitacional confirmada, agora designada GW170817. Mas este sinal durou muito mais do que os quatro primeiros: em vez de uma fração de segundo, como as detecções anteriores, as ondulações no espaço-tempo duraram colossais noventa segundos, e aumentando sua frequência de algumas dezenas de hertz a cerca de um kilohertz - o máximo de frequência que LIGO pode observar.


Este é o sinal de onda gravitacional esperado de estrelas de nêutrons com órbita próxima, ambas com menos de duas vezes a massa do Sol. Eventualmente, elas giravam em torno de si centenas de vezes por segundo (mais rápido do que o seu liquidificador de cozinha), em uma fração justa da velocidade da luz. As ondas emitidas pelas massas em aceleração mantiveram a drenagem do sistema de energia orbital, e em pouco tempo, as duas estrelas de nêutrons colidiram. A colisão ocorreu a uma distância de cerca de 150 milhões de anos-luz da Terra.

A explosão de raios gama (Gamma Ray Bursts)

Apenas dois segundos após o evento de ondas gravitacionais, em 12:41:06 UT, O Telescópio Espacial Fermi Gamma-ray da NASA detectou uma curta explosão de raios gama (GRB) - um breve e poderoso “Flash”, de radiação eletromagnética mais enérgico na natureza. A explosão foi confirmada pelo observatório de raios gama Integral da Agência Espacial Europeia.

Explosões de raios gama curtas são produzidas pela colisão de estrelas de nêutrons. A explosão lançou dois jatos estreitos e energéticos de partículas e radiação no espaço (provavelmente perpendicular ao plano orbital as estrelas de nêutrons). Se um dos jatos fossem dirigidos à Terra, veríamos uma explosão de raios gama durando entre uma fração de um segundo ou dois segundos mais ou menos. A pergunta natural foi, poderia GRB170817A possivelmente estar relacionado com o evento LIGO que foi observado um pouco antes?

Astrônomos tinha suas dúvidas. Explosões de raios gama ocorrem geralmente em distâncias de bilhões de anos-luz. GRB170817A parecia tão brilhante para o Fermi quanto outras GRBs, por isso, se esta explosão tivesse ocorrido em um mero 150 milhões de anos-luz de distância, ela deve ter sido demasiado fraca. Além disso, seria uma coincidência estranha que a explosão de raios gama mais próxima já vista, não tivesse sido apontada em direção à Terra.

Contrapartida eletromagnética e um novo tipo de explosão estelar.

A rede de observatórios LIGO-Virgo posicionaram a fonte das ondas gravitaconais dentro de uma grande região do céu do Sul, do tamanho de várias centenas de luas cheias e que contêm milhões de estrelas. Quando a noite caiu no Chile muitos telescópios observaram para este pedaço de céu, em busca de novas fontes. Estes incluíram do ESO Telescope Visível e Infravermelho Pesquisa de Astronomia (VISTA) e VLT Pesquisa Telescope (VST) no Observatório Paranal, o telescópio italiano Rapid Eye Mount (REM) do La Silla Observatory, ESO, o LCO telescópe de 0,4 metros no Observatório Las Cumbres e o Observatório Interamericano  DECAM em Cerro Tololo. O Swope telescópio de 1 metro foi o primeira a anunciar um novo ponto de luz. Parecia muito perto de NGC 4993, uma galáxia lenticular na constelação de Hydra, e observações do telescópio VISTA, do ESO, identificaram esta fonte em comprimentos de onda infravermelhos quase ao mesmo tempo. Quando a noite manchava a oeste em todo o globo, os telescópios da ilha havaiana Pan-Starrs e Subaru também capturaram o evento rapidamente. 

“Há raras ocasiões em que um cientista tem a chance de testemunhar uma nova era no seu início,” disse Elena Pian, astrônomo do INAF, Itália, e principal autora de um dos artigos da Nature. “Este é um tal momento! ”

Em uma de suas maiores chances, o ESO observou o objeto ao longo das semanas após a detecção do LIGO-Virgo. O Very Large Telescope (VLT), New Technology Telescope (NTT), VST, o telescópio MPG/ESO de 2.2 metros, e o Large Millimeter matriz Atacama / submillimeter (ALMA) todos observaram o evento e seus efeitos posteriores sobre uma ampla gama de comprimentos de onda. Cerca de 70 observatórios de todo o mundo também observaram o evento, incluindo o Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA .

Estimativas de distância de ambos os dados de ondas gravitacionais e outras observações concordam que GW170817 estava à mesma distância como NGC 4993, cerca de 130 milhões de anos-luz da Terra. Isso faz com que a fonte seja o evento mais próximo de ondas gravitacionais detectado até agora e também um das mais próximos fontes de explosão de raios gama já vista.

As ondulações no espaço-tempo conhecidos como ondas gravitacionais são criados por massas em movimento, mas apenas as mais intensas, criada pelas mudanças rápidas na velocidade de objetos maciços, podem atualmente ser detectadas. Um desses eventos é a fusão de estrelas de nêutrons, um tipo de estrelas colapsadas deixam para trás um núcleo denso de nêutrons após a explosão de supernova. Estas fusões foram de longe a principal hipótese para explicar curtas explosões de raios gama. Um evento explosivo 1000 vezes mais brilhante do que uma típica nova - conhecido como um kilonova - espera-se que acompanhe este tipo de evento.

As detecções quase simultâneas de ambas as ondas gravitacionais e raios gama da GW170817 aumentaram as esperanças de que esse objeto seja de fato uma kilonova tão procurada pelo ESO. Kilonovas foram sugeridas mais de 30 anos atrás, mas esta é a primeira observação confirmada.

Após a fusão das duas estrelas de nêutrons, uma explosão de rápida expansão de elementos químicos pesados ​​radioativos deixou o kilonova, movendo-se tão rápido quanto um quinto da velocidade da luz. A cor da kilonova passou de muito azul para muito vermelho ao longo dos próximos dias, uma mudança mais rápida do que a observado em qualquer outra explosão estelar observada.

“Quando o espectro apareceu em nossas telas percebi que este foi o evento transiente mais incomum que eu já vi,” comentou Stephen Smartt, que liderou observações com NTT do ESO. “Eu nunca tinha visto nada parecido. Nossos dados, juntamente com os dados de outros grupos, provaram a todos que esta não era uma supernova ou uma estrela variável de primeiro plano, mas era algo bastante notável".

Espectros do ePESSTO e do instrumento X-shooter do VLT sugerem a presença de césio e telúrio ejetados das estrelas de nêutrons em fusão. Estes e outros elementos pesados, produzidos durante a fusão de estrelas de neutrões, iriam ser soprados para dentro do espaço pela kilonova subsequente. Estas observações  confirmam a formação de elementos mais pesados do que o ferro através de reações nucleares dentro objetos estelares de alta densidade, conhecido como nucleossíntese de processo-r, algo que só era anteriormente  teorizado.

“Os dados que temos até agora é um jogo incrivelmente próxima da teoria. É um triunfo para os teóricos, uma confirmação de que os eventos LIGO-Virgo são absolutamente reais, e uma conquista para o ESO ter reunido um conjunto de dados surpreendentes definidos na kilonova, ”acrescenta Stefano Covino, principal autor de um dos artigos da Nature.

A grande força do ESO é que ele tem uma ampla gama de telescópios e instrumentos para lidar com projetos astronômicos grandes e complexos, e a curto prazo. Entramos em uma nova era da astronomia multi-messengeira!”, conclui Andrew Levan, principal autor de um dos artigos.
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