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Momento histórico: encontramos outra Terra no Universo

Por Salvador Nogueira

17/04/14 15:00

Desde a descoberta do primeiro planeta a orbitar uma estrela similar ao Sol, em 1995, a humanidade estava à espera deste anúncio. Finalmente ele chegou, com toda pompa e circunstância, num artigo publicado no periódico científico “Science”: encontramos um planeta praticamente idêntico à Terra orbitando outra estrela numa região que o torna capaz de abrigar água líquida — e vida — em sua superfície.

Concepção artística do planeta Kepler-186f: mesmo tamanho da Terra e capaz de abrigar água em estado líquido

O anúncio foi feito na tarde de hoje numa entrevista coletiva conduzida pela Nasa (uma reportagem mais completa sobre o achado, produzida por este escriba, está nas páginas da Folha). O planeta orbita uma estrela chamada Kepler-186 e tem, segundo as estimativas, praticamente o mesmo diâmetro da Terra — 1,1 vez o do nosso mundo. Até onde se sabe, ele é o quinto a contar de seu sol e leva 129,9 dias terrestres para completar uma volta em torno de sua estrela. Ou seja, um ano lá dura mais ou menos um terço do que dura o nosso.

A estrela-mãe desse planeta é uma anã vermelha com cerca de metade do diâmetro do nosso Sol, localizada a cerca de 490 anos-luz daqui. Um dos aspectos interessantes dessa descoberta em particular é que, além de estar na chamada zona habitável — região do sistema em que o planeta recebe a quantidade certa de radiação de sua estrela para manter uma temperatura adequada à existência de água líquida na superfície –, o planeta está suficientemente distante dela para não sofrer uma trava gravitacional. Caso fosse esse o caso, o Kepler-186f, como foi batizado, teria sempre a mesma face voltada para a estrela, como acontece, por exemplo, com a Lua, que sempre mostra o mesmo lado para a Terra. Embora modelos mostrem que a trava gravitacional não é um impeditivo definitivo para ambientes habitáveis (a atmosfera trataria de distribuir o calor), é sempre melhor ter um planeta com dias e noites, em vez de um em que um hemisfério é sempre aquecido pelo Sol e outro passa o tempo todo na fria escuridão.

Numa nota pessoal, lembro-me de ter já conversado antes com Elisa Quintana, pesquisadora da Nasa que é a primeira autora da descoberta. Em 2002, ela produziu uma série de simulações que mostravam que o sistema Alfa Centauri — o trio de estrelas mais próximos de nós, sem contar o Sol — podia abrigar planetas de tipo terrestre na zona habitável. Imagino a realização pessoal dela de, depois de “conceber” por tantos anos mundos como esse em computador, finalmente poder reportar uma descoberta dessa magnitude. Não de uma simulação, mas da fria realidade da observação!

Trata-se de um momento histórico. A partir de agora, os astrônomos devem se concentrar cada vez mais na busca de outros mundos similares à Terra e a Kepler-186f, gerando alvos para futuras observações de caraterização — a efetiva análise da composição desses mundos e suas atmosferas –, em busca, quem sabe, de evidências de uma outra biosfera.

Nosso planeta está prestes a ganhar muitas companhias.

 

Fonte: http://mensageirosideral.blogfolha.uol.com.br/2014/04/17/momento-historico-encontramos-outra-terra-no-universo/

Agência espacial divulga imagem da Península Ibérica durante a noite

Foto permite apreciar o limite entre a Península Ibérica e o Marrocos, separados apenas por ‘uma fina linha de escuridão’, o Estreito de Gibraltar

11 de março de 2014 | 16h 50
 
PARIS – A Agência Espacial Europeia divulgou nesta terça-feira, 11, uma fotografia tirada da Estação Espacial Internacional, a 400 quilômetros da Terra, que mostra a Península Ibérica durante a noite.

Madri é a zona com mais luz. A luminosidade da costa mediterrânea também se destaca, especialmente em Cartagena, Múrcia, Alicante e Valência e no litoral português, o que, segundo a agência, reflete a densidade populacional da região.


Foto: EFE

A agência destacou também que a imagem permite apreciar o limite entre a Península Ibérica e o Marrocos, separados apenas por “uma fina linha de escuridão”, o Estreito de Gibraltar.

A fotografia, tirada no dia 6 de março, permite diferenciar os limites da atmosfera, a capa de ar que envolve e protege a Terra.

 

 

Fonte: http://www.estadao.com.br/noticias/vidae,agencia-espacial-divulga-imagem-da-peninsula-iberica-durante-a-noite,1139620,0.htm

Agências espaciais da China (CNSA), Europa (ESA) e Rússia (ROSCOSMOS) discutem o aprofundamento na cooperação e exploração do espaço

Na manhã de 24 de Setembro, o primeiro encontro tripartite entre a CNSA, ESA e a Roscosmos foi realizada em Pequim.

tripartide1

As três agências chegaram a um consenso sobre os assuntos de cooperação na exploração do espaço profundo e assinaram um acordo que concordam em discutir a cooperação para o apoio mútuo na investigação científica e operação de missão no campo da exploração de Marte, de modo a trazer maiores recompensas científicas para a comunidade científica internacional, e convidou-se a participação de outras agências espaciais interessadas.

tripartide2

As três partes também concordaram em explorar com cooperação científica em outros alvos de interesse no espaço profundo, construir um mecanismo para a conversa de alto nível a ser realizada anualmente, e estabelecer um grupo de trabalho.

Texto original: CNSA:29/09/2013

Adaptação para a língua portuguesa: Marcelo Pelucio (www.marcelopelucio.org)

Bóson de Higgs – Como, onde e porque surgiu.

Mudança total de planos. Essa semana Peter Higgs ganhou o prêmio por causa do bóson de Higgs e a mídia fez uma cagada monstruosa ao tentar noticiar o assunto. A coisa foi tão feia que o bóson de Higgs acabou sendo até o responsável pela vida na Terra. Obviamente que eu estava doido para escrever um texto metendo o pau nos jornalistas, mas vou fazer melhor, vou dissecar o assunto ao máximo para os leigos. Farei isso em alguns posts, basicamente já tenho tudo escrito só vou postando aos poucos para não ficar gigante.
Para não comprometer o entendimento de todos, esse texto será divido em 3 partes;
1 – Introdução,
2 – O Higgs para leigos,
3 – O Higgs para não tão leigos.

0 – O porquê:

Esse texto possui uma motivação extra. Vocês que acompanham o blog sabem que eu trabalho com Teoria Quântica de Campos, mas nunca falei exatamente em quê. Minha pesquisa é em uma área relacionada ao Higgs, trabalho com vórtices semilocais no modelo de Higgs não-abeliano, não se preocupe se você não entendeu nada, acho que nem eu entendo direito. Essa área trabalha diretamente com o campo de Higgs, embora eu não pesquise diretamente a fenomenologia da partícula em si. Como vários pesquisadores da área de partículas e campos que trabalham diretamente com modelos de Higgs não se manifestaram sobre o assunto, me senti na obrigação de escrever esse texto. Então lá vamos nós:

1 – Introdução:
Nós sabemos que a matéria é formada por átomos e há não muito tempo se descobriu que os átomos são compostos de outras partículas menores, como os elétrons, prótons e nêutrons. Mais recentemente ainda, se descobriu que o próton e o nêutron poderiam ser divididos em partículas ainda menores, chamadas de quarks. No decorrer do século passado foi descoberto um grande número de partículas novas que possuíam propriedades características diferentes entre si. Os físicos viram então a necessidade de organizar seu grande armário de partículas elementares para a coisa não ficar bagunçada.
As partículas fundamentais foram dividas em dois grandes grupos chamados de Férmion e Bóson. Esses dois grupos são fundamentalmente diferentes. O primeiro é composto por partículas de matéria propriamente ditas (SIC) e possui spin semi-inteiro, 1/2, 3/2, 5/2, por exemplo. Dentro desse mesmo grupo as partículas são divididas em 12 subclasses chamadas de sabores. Entre essas partículas estão os elétrons, vários sabores de quarks e de neutrinos. Quando juntamos esses quarks eles formam partículas maiores chamadas de hadrons – que é exatamente o que significa aquele H do LHC – que compreendem os prótons, nêutrons e píons, basicamente.

Imagem com Bosons Hadrons e Fermions.
Por sua vez o grupo dos bósons é composto de partículas que, de forma geral, são mediadoras de campos e possuem spin inteiro, 0,1,2. Os bósons com spin 1 são chamados de bósons vetoriais, pois são provenientes de campos vetoriais. Os bósons de spin 2 são tensoriais (provenientes de campos tensoriais) e os bósons de spin 0 são chamados escalares (provenientes de campos escalares). Dentro desse grupo temos o fóton, que é o mediador de interações eletromagnéticas, o glúon, os bósons Z e W que são responsáveis pela mediação da força nuclear fraca e bóson de Higgs, que por sua vez é mediador de uma interação de massa.
Modelo padrão.
Quando juntamos todas essas partículas fundamentais e as interações que elas representam, temos um zoológico de partículas e interações chamado de “Modelo Padrão”. Esse modelo é muito bonito e funciona muito bem, é quase como uma tabela periódica dos físicos de partículas. Mas existe um “porém” nessa beleza toda, falta uma partícula para fechar esse modelo, o maldito bóson de Higgs. Tão maldito que o físico norte americano Lederman escreveu na década de 90 um livro chamado The Goddamn Particle, “A partícula maldita” em uma tradução literal, mas os editores acharam mais legal trocar o nome para The God Particle, A Partícula Deus. Como era de se esperar foi uma cagada homérica que só deu dor de cabeça para os físicos.

2 – Higgs Para Leigos (e para jornalistas)
Mas enfim, que diabos é essa partícula exatamente? Obviamente a resposta correta e formal para essa pergunta exigiria uma boa quantidade de matemática, então isso fica para a seção 3. Aqui irei me ater a uma explicação superficial, mas ainda sim dentro da margem do que se considera correto.
Nossa charmosa teoria que descreve as interações entre as partículas e forças funciona muito bem, mas existe um problema que tira o sono de muitos cientistas. A teoria diz que as partículas não deveriam ter massa e, portanto viajar a velocidade da luz, como acontece com o fóton. Entretanto, as partículas que conhecemos têm massa, então alguma coisa deve estar errada ou não estar sendo considerada nesse modelo. Para sanar o problema algumas propostas surgiram, entre elas uma bem elegante dizia que existia um campo responsável por frear essas partículas e esse freamento poderia ser entendido como a “massa” dela. E se produzíssemos uma perturbação nesse campo iríamos gerar ondulações que na teoria quântica de campos são vistas como partículas. Então, chama-se as oscilações no campo de Higgs de bóson de Higgs e é exatamente isso que o LHC tenta fazer, criar essas perturbações no campo.
Assim, a grosso modo, o bóson de Higgs é responsável pela massa das partículas, mas existe um pequeno misconception passado por muitas pessoas nesse ponto e que pode surpreender você. A existência do bóson de Higgs nos mostraria a origem direta da massa de apenas uma pequena parte das partículas que conhecemos, como o elétron, e não de TODA a matéria do universo. Porém, mesmo que a massa de outras partículas, como o próton, tenha origem em grande parte na força nuclear forte elas são afetadas diretamente pelo campo de Higgs (note que falei campo e não bóson), assim podemos considerar que estudos sobre o campo e o bóson de Higgs têm efeitos praticamente sobre toda a matéria ordinária que conhecemos. Caso você queira uma segunda explicação bem didática veja esse texto: Dossiê Higgs
busca pela partícula maldita começou antes do LHC, no acelerador Tevatron que funcionou até 2011 no Fermilab, EUA (eu particularmente tinha uma questão de feeling com esse). No final da década de 90 e começo de 2001 esse acelerador passou por algumas modificações para realizar o seu Run II que durou até encerrar suas atividades em 2011. Um de seus programas era estudar o quark Bottom, porém houve a possibilidade de se estudar o bóson de Higgs associado aos bósons W e Z, uma vez que o Higgs decaía em quarks bottom. No geral o estudo foi um grande sucesso tanto para os quarks bottom quanto para o bóson de Higgs. Na física de partícula a confiança estatística de que a partícula exista é dada em sigmas, quanto maior o sigma melhor, mas a partir de 5σ já é possível anunciar a descoberta de uma nova partícula, por sua vez o Tevatron conseguiu 3σ para o bóson de Higgs.
Nesse tempo de árduo trabalho do Tevatron, o LHC ficou pronto e como trabalha com energia, intensidade mais altas e com detectores melhores, a chance de se obter uma medida mais precisa que 3σ era bem maior. E foi exatamente isso que aconteceu, no dia 4 de julho os cientistas anunciaram a significância combinada de 5σ e dias depois subiram para 5.9σ. Ou seja, encontraram algo bem na faixa de energia onde o safado do bóson de Higgs deveria estar. Além dessa ótima notícia teve também a enxurrada de cagadas jornalísticas que despertaram a fúria de alguns cientistas, até a emissora de TV Al Jazira falou enfaticamente sobre o assunto e muitos sites intitularam seus artigos de “Encontraram a partícula de Deus”.
3 – Higgs para Não Tão Leigos.
Após essa introdução vamos nos aprofundar um pouco mais no assunto. Aqui nós seremos levados a caminhos sombrios e muito bonitos da área de partículas e campos. Minha intenção é expor com maior número de detalhes possível o porque, onde e como surgiu o bóson de higgs. Indico as (muitas) linhas abaixo apenas a quem está disposto a entender o assunto de verdade, vai depender de seu esforço de absorver o que escreverei, pois não é nada trivial, embora seja deverás interessante. Não deixe de ler todos os textos linkados e também as referências.
3.1 – Quebra de Simetria Eletrofraca.
Antes de começarmos, dê uma lida nesse texto aqui: Campos e Partículas. Eu vou partir desse princípio.
O primeiro ponto a ser tratado é o que é a teoria eletrofraca e o que é uma quebra de simetria eletrofraca. Partiremos desse ponto pelo fato de o mecânismo de Higgs, que é o mecânismo com que algumas partículas ganham massa, ser uma quebra de simetria eletrofraca no modelo padrão.
Então, cabe a nós agora entendermos como funciona a quebra de simetria eletrofraca no modelo padrão.
Anteriormente abordei no texto sobre matéria e energia, que o que consideramos matéria propriamente dita são os férmions, que como você sabe temos como exemplo os quarks e elétrons, entre várias outras partículas. Os quarks interagem fracamente, fortemente e eletromagnéticamente, enquanto os léptons, como o elétrons, não interagem pela força forte. Em todo o caso, as interações fracas e eletromagnéticas de ambos os quarks e léptons são descritos de forma (parcialmente) unificada pela teoria eletrofraca. Resumindo, a teoria eletrofraca é basicamente a unificação da força nuclear fraca com a força eletromagnética.
Ok, onde entra a simetria nisso?
Podemos dizer que o universo ama simetrias, e a grande matemática Noether conseguiu mostrar que simetrias estão matematicamente relacionadas à conservações de propriedades como a carga elétrica, por exemplo. Mas que tipo de simetria são essas? Podemos dividir as simetrias nas leis da física em duas, asGlobais e as Locais. Simetrias Globais são aquelas aplicadas uniformemente sobre todos os pontos do espaço. Se pegarmos um balão e marcarmos seus meridianos e paralelos (como na imagem a baixo), ao girarmos esse balão no seu eixo, porexemplo, veremos que a nova posição do balão é idêntica a primeira, isso porque todos os seus pontos foram girados de forma igual, sendo assim todos os pontos sobre o balão sofrem o mesmo deslocamento angular, essas simetrias são as que levam à conservação de cargas. As simetrias locais (também conhecidas como Simetria de Gauge¹) são aquelas aplicadas a cada ponto do espaço, tomando a mesma linha do exemplo anterior, é como se a simetria de local fizesse o balão manter a mesma forma, porém dessa vez cada ponto irá se mover independentemente, com isso surgirão forças aplicadas nos diversos pontos do balão, causando uma deformação dos meridianos e dos paralelos.

Apenas linhas paralelas
apenas os meridianos.
sobreposição dos meridianos e paralelos

Em 1954, a dupla de físicos Yang e Mills, demonstrou que se uma interação física tem simetria global e exigirmos que ela também seja invariante por simetria local, teremos então que colocar novos campos na interação desejada, isso porque precisamos dar origens àquelas forças “ponto-a-ponto” que surgem da simetria local. Esses novos campos são chamados de campos de gauge, que serão muito importantes para esse texto, uma vez que estão associados a bósons sem massa (como o caso do fóton).

A interação fraca é descrita por um campo de gauge, assim ela possui simetria local, um tipo específico que chamamos de SU(2), mas essa nomenclatura não importa muito para esse texto. Como sabemos, campos estão associados à partículas e as partículas associadas a campos de gauge são bósons vetoriais massivos. Pô, mas eu acabei de dizer acima que Yang-Mills previa bósons vetoriais não massivos, mas agora a interação fraca requer bósons massivos?! Tem um problema aí?!
Sim, a teoria feita por Yang e Mills tinha um problema, quando ela tentava descrever bósons massivos surgiam valores infinitos nas equações, e isso significa que alguma coisa deu merda. Quando surgem infinitos em uma teoria dizemos que ela não é uma teoria renormalizável para aquela situação, assim ela não funciona direito. Afim de descrever a forma com que os bósons na teoria de Yang-Mills ganham massa, algumas idéias foram propostas, e a principal delas pode ser vista nessa imagem abaixo:
Esses papers, acima mostraram que os bósons vetoriais da Teoria de Yang-Mills poderiam ganhar massa a partir de uma mecanismo que quebra esponataneamente a simetria de gauge. Esse mecanismo é chamado de “mecanismo de higgs” e ele quebra a simetria que impedia os bóson vetoriais ganharem massa. Podemos chamar esse evento de quebra de simetria eletrofraca, pois está associado a essa interação. A essa quebra de simetria eletrofraca existe um bóson associado, o bóson de Englert-Brout-Higgs-Guralnik-Hagen-Kibble, injustamente conhecido apenas como bóson de Higgs.
3.2 – Mecanismo de Higgs, e a coisa fica mais complicada.
Aqui vamos precisar de um pouco de matemática, mas não se assuste, muito provavelmente você não irá entender algumas coisas, mas meu foco é que você entenda ao menos o que cada termo das equações abaixo significa.
A pergunta inicial aqui é “como descrevemos um campo matematicamente ?”. Para fazer isso nós usamos a energia do campo, subtraímos a energia potencial da energia cinética do mesmo, da seguinte forma:
L=K−V
K é o termo cinético e V é o termo potencial, a essa subtração damos o nome de Lagrangiana. São essas lagrangianas que descrevem o comportamento do campo. Se considerarmos um campo escalar massivo da seguinte forma:
Esse campo é chamado de dubleto, pois possui dois termos e o que nos interessa é o de baixo, ϕ0. ϕ+ está associado a um campo não físico e ϕ0 está associado ao famoso campo de Higgs, dado por:
H é um campo real escalar associado ao bóson de Higgs e v é a relação μ/λ√. A Lagrangiana² que descreve o campo é a seguinte:
Dμ é uma derivada covariante em quatro dimensões de Φ, “Dagger” (†) indica que é um conjugado hermitiano da derivada de Φ e de Φ.
Tá, mas e agora? o que fazemos com isso?
O primeiro passo que devemos dar é esquecer o termo cinético e encontrar o termo de potencial mínimo. Potencial mínimo pode ser entendido classicamente de forma simples. Imagine uma montanha russa, na parte mais alta dela a energia potencial é máxima, na parte mais baixa a energia potencial é mínima, se o campo fosse uma montanha russa nós estaríamos tentando encontrar a parte mais baixa dele. O potencial mínimo é chamado de vácuo, e assim como a montanha russa, podemos ter vários pontos de mínimo, ou seja, de vácuos. Quando formos tentar encontrar o mínimo do potencial na lagrangiana do campo, nós encontraremos apenas um vácuo de todos os possíveis. Nesse contexto a quebra espontânea de simetria “escolhe” um vácuo possível do sistema. Ou seja, escolhe um mínimo do potencial.
Ok, eu sei, ficou confuso então tentarei dar um exemplo mais simples. Imagine que você está em uma mesa de jantar redonda repleta de pessoas, e existem copos à direita e a esquerda de cada pessoa, como na imagem a baixo.
como você pode ver, o copo a esquerda de um será sempre o copo a direita do outro
a pessoa número 1 acabou fazer a escolha do copo a sua esquerda,
isso irá forçar a pessoa número 2 a escolher também o copo da esquerda,
assim sucessivamente.
Antes de você escolher seu copo, todos têm a chance de escolher o copo da direita ou da esquerda, porém se você resolver beber no copo da esquerda irá forçar as outras pessoas a escolherem o copo da esquerda também. Isso é a quebra espontânea de simetria. As pessoas representam o campo e o copo representa o mínimo de potencial (vácuo).
minimo de potencial no campo de Higgs
Tomando o mínimo do potencial (derivando o potencial), como eu tinha dito, obtemos:
Agora basta fazer uma substituição direta de Φ2 no potencial V e obtemos:
H é nosso Bóson de Higgs com massa de 2λv2, o H3 e H4 são termos que chamamos de auto-interação. Nós acabamos de fazer um monte de conta, mas o que elas significam é algo ainda mais bonito. Traduzindo em palavras, o que temos é um bóson vetorial que não possuía massa, mas após uma quebra espontânea de simetria local ele ganha massa. Esse mecanismo de uma partícula sem massa ganhar massa na quebra de simetria é chamado de mecanismo de Higgs e pode ser resumido assim:

4 campos escalares + 4 bósons não massivos —> 1 campo escalar + 3 bósons massivos + 1 não massivo

Note que nesse resumo, 3 campos escalares massivos desaparecem, isso acontece porque os bósons sem massa “engolem” esses campos e adquire massa. Da mesma forma que fizemos para um bóson, podemos fazer para férmions, como é o caso do elétron, mas aí é muito mais complicado e não cabe nesse texto.
Acima demonstrei e falei muitas coisas extremamente complicadas que só começam a ser vistas pelos físicos no mestrado e doutorado, logo abaixo voltarei a tratar em termos leigos alguns aspectos que considero importante sobre a existência do campo de Higgs.
3.3 – Higgs existe? Ele está ligado ou desligado?
O Higgs está envolvido de formas diferentes à massa de determinadas partículas. Por exemplo, o Higgs dá massa diretamente às partículas elementares conhecidas, férmions e bóson, como elétrons, quarks, bóson Z e W, etc. Embora os prótons sejam formados por 3 quarks, grande parte de sua massa vêm da interação forte. Mas meu foco aqui será: o campo de Higgs existe? Se existe ele está “ligado” ou “desligado”?
Começaremos com uma ilustração clássica e simples que é correlata – O campo elétrico é bem diferente do campo de higgs em muitos aspectos, mas para esse exemplo ele funciona bem. Vocês se lembram daquelas TV’s de tubo de antigamente? Então quando a ligávamos e passávamos perto da tela, sentíamos os pelos do nosso braço se arrepiarem, nesse caso o campo elétrico estaria ligado. Um campo elétrico desligado seria uma região neutra, como a que você está agora provavelmente. Sendo assim, o campo elétrico existe e pode ser medido, mas ele pode estar “ligado” ou “desligado”.
Com o Higgs acontece algo semelhante, se ele existir de fato no nosso universo, ele pode estar “ligado” ou “desligado”. Detectar um bóson de Higgs confirma a existência do campo de Higgs e mostra que ele está ligado. Usando o elétron como exemplo, se o campo de Higgs não existisse, ele não teria massa. Se o campo de Higgs existisse, mas não estivesse ligado, então sua massa seria menor do que a observada, pois teria origem na força nuclear forte e em pequenas interações entre os elétrons e o campo de Higgs desligado.
Agora que sabemos onde, como e porquê o bóson de Higgs surge, vamos nos focar em aspectos experimentais e propriedades específicas, mas esse texto já tem informações demais, então darei uma semana para você tentar digerir isso tudo até a postagem do próximo texto. Minha intenção na sequência é continuar fazendo um misto de assuntos mais técnicos e com mais leigos, vamos analisar dados, falar de acoplamento e outros termos técnicos e legais. Espero que tenham gostado.

Bibliografia:

– The Higgs Hunter’s Guide – Dawson etall- 1990
– P.W. Higgs, Phys. Lett. 12 (1964) 132, Phys. Rev. Lett, 13 (1964) 508,
Phys. Rev. 145 (1966) 1156; F, Englert and E. Brout, Phys. Rev. Lett
13 (1964) 321; G-S. Guramik, C.R. Hagen and T.W.B. Kibble,
Phys. Rev. Lett. 13 (1964) 585; T.W.B. Kibble, Phys. Rev. 155 (1967)
1554.
– S. Weinberg, Phys. Rev. Lett. W (196?) 1264; A. Salam, Proceedings of
the 8th NoM Symposium (Stockholm), edited by N. Svartholm (Almqvist
and Wiksell, Stockholm, 1968) p. 367.
– S. Glashow, Nvcl. Phys. 22 (1961) 579.
– M. Veltman, Acta Phys. Pol. B8 (1977) 475.
– B.W. Lee, C, Quigg and G.B. Thacker, Phys. Rev. Lett. 38 (1977) 883;
Phys. Rev. D16 (1977) 1519.
– L. Susskind, Phys. Rev. D20 (1979) 2619; S. Weinberg, Phys. Rev. D19
(1979) 1277.
– I.J.R. Aitchison and A.J.G. Hey, Gauge Theories in Particle Physics
(Adam Hilger, Bristol, 1982).
– T.-P. Cheng and L.-F. Li, Gange Theory of Elementary Particle Physics
(Oxford University Press, Oxford, 1984).
– H.E. Haber and G.L. Kane, Phys. Rep. 117C (1985) 75.

– Theory of Higgs Bosons: The Standard Model and Beyond.
– Introduction to the Physics of Higgs Bosons.

Crédito : Thiago Guimarães domingo, 13 de outubro de 2013

Uma Estrela Moribunda

Nebulosa em forma de olho cor-de-rosa com o centro em um campo de estrelas

A estrela moribunda é vista nesta imagem combinada do telescópio espacial Spitzer, da NASA e do “Galaxy Evolution Explorer” (GALEX – Explorador de Galáxias), este objeto, chamado de Nebulosa “Helix” , encontra-se a 650 anos-luz de distância da Terra, na constelação de Aquário. Também conhecido pelo número de catálogo NGC 7293, é um exemplo típico de uma classe de objetos chamados nebulosas planetárias.

Nebulosa Helix - Crédito da imagem: NASA / JPL- Caltech

Nebulosa Helix – Crédito da imagem: NASA / JPL- Caltech

As nebulosas planetárias são realmente os restos de estrelas, elas passaram a maior parte de suas vidas transformando hidrogênio em hélio em grandes reações de fusão nuclear em seus núcleos. Na verdade, este processo de fusão fornece toda a luz e o calor e é o mesmo processo que recebemos do nosso sol e ele florescerá em uma nebulosa planetária quando morrer em cerca de cinco bilhões de anos.

Quando o combustível de hidrogênio para a reação de fusão se esgota, a estrela se transforma em hélio e queimando-o, como fonte de combustível, criando átomos mais pesados, tais como: de carbono, nitrogênio e oxigênio. Eventualmente, o hélio também se esgota, e a estrela morre, jogando fora de suas camadas gasosas exteriores e deixando para trás o pequeno, e quente núcleo denso, chamado de anã branca.

A anã branca é um minúsculo pontinho branco bem no centro da nebulosa com aproximadamente o tamanho da Terra, mas tem uma massa muito próxima à da estrela original, na verdade, uma colher de chá de uma anã branca pesaria tanto quanto alguns elefantes.

O brilho das nebulosas planetárias é particularmente intrigante apresenta uma ampla faixa do espectro, do ultravioleta ao infravermelho. A “Helix” continua reconhecível em qualquer um desses comprimentos de onda, mas a combinação mostrada aqui destaca algumas diferenças sutis.

A intensa radiação ultravioleta da estrela anã branca aquece as camadas de gás expelido, que brilham intensamente no infravermelho. “GALEX” escolheu a luz ultravioleta saindo deste sistema, demonstrado ao longo da nebulosa em azul, enquanto “Spitzer” tem registrado a assinatura infravermelha detalhada da poeira e gás em amarelo, o que não pode ser observado por ele, é capturado pelo “WISE”.

Antes de a estrela morrer, cometas e possivelmente planetas podem ter orbitado a estrela de uma forma ordenada. Quando a estrela explodiu suas camadas exteriores, os corpos gelados e os planetas exteriores teriam sido atirados um sobre o outro, levantando uma tempestade de poeira cósmica que ainda está em curso e os eventuais planetas internos (como a Terra) no sistema podem ter sido queimados ou engolidos na expansão da estrela moribunda.

Matéria original: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2012-311

Texto original em língua inglesa, traduzido e adaptado por Marcelo Pelucio (www.marcelopelucio.org)

A Lareira Cósmica

A Grande Nebulosa de Orion é destaque nesta incrível imagem do Telescópio “WISE“ o equipamento de infravermelho explorador da NASA.

Crédito da imagem : NASA / JPL- Caltech / WISE Equipe

Crédito da imagem : NASA / JPL- Caltech / WISE Equipe

A constelação de Orion, no período de dezembro a abril de cada ano, é proeminente no céu noturno em todo o mundo.

A nebulosa de Orion (catalogada como “Messier 42”) está localizada na espada de Orion, pendurado em seu famoso cinto de três estrelas. O aglomerado de estrelas embutido na nebulosa é visível a olho nu como uma única estrela, com alguma imprecisão aparente para os observadores mais atentos. Devido à sua importância, as culturas de todo o mundo deram um significado especial para Orion;

– Os Maias, na América Central, vislumbravam a parte inferior do Orion, o cinto e os pés (as estrelas “Saiph” e “Rigel”), e interpretavam essa Nebulosa como o “fogo cósmico da criação cercada pela fumaça do suposto evento. Em todas as casas maias, no centro delas, havia uma formação triangular numa lareira de três pedras. Essa metáfora retrata no fundo uma realidade porque a Nebulosa de Orion é um dos lugares secretos do Universo, nessa enorme nuvem de poeira e gás, novas estrelas estão sendo forjadas e é um dos locais mais próximos de formação de estrelas a partir da Terra e , portanto, fornece aos astrônomos a melhor vista do nascimento estelar. Muitos outros telescópios foram usados ​​para estudar a nebulosa em detalhe , encontrando maravilhas como discos de formação planetária em torno de estrelas recém-formadas. O “WISE” realiza um levantamento de todo o céu e a capacidade de ver esses locais de formação de estrelas se estende por um campo maior que seis vezes a largura da lua cheia, abrangendo uma região com cerca de 100 anos-luz de diâmetro. Nele , vemos a nebulosa Orion cercado por grandes quantidades de poeira interestelar, de cor verde.

Os astrônomos agora percebem que a nebulosa de Orion é parte de um complexo de nuvens moleculares ainda maior, que inclui também a Nebulosa da Chama outro complexo da Via Láctea que está ativamente fazendo novas estrelas.

Crédito da Imagem: Observatório Austral Europeu

Crédito da Imagem: Observatório Austral Europeu

 

Texto Original: http://wise.ssl.berkeley.edu/gallery_OrionNebula.html

Tradução da língua inglesa  e adaptação: Marcelo Pelucio (www.marcelopelucio.org)

MARCIANOS NÃO ENCONTRADOS: CURIOSITY NÃO ENCONTRA METANO EM MARTE

 

O instrumento TLS (Tunable Laser Spectrometer),
montado no robô Curiosity, não encontrou
qualquer sinal de metano em Marte.
[Imagem: NASA]

O robô Curiosity não encontrou qualquer sinal de metano na atmosfera de Marte.

O resultado foi recebido como um balde de água fria pelos pesquisadores, uma vez que dados anteriores, coletados por sondas espaciais e telescópios, foram interpretados como detecções positivas e muito significativas.

A presença de metano na atmosfera de Marte é uma questão de grande interesse porque o metano pode ser um sinal potencial de vida, embora o gás também possa ser produzido por fontes não biológicas.

Na Terra, cerca de 90% do metano presente na atmosfera é emitido por coisas vivas ou restos de vida passada.

O gás também pode ser produzido por processos geológicos ou pode ser trazido por asteroides ou cometas.

Os instrumentos do Curiosity analisaram amostras da atmosfera marciana em busca do metano seis vezes, de outubro de 2012 até junho de 2013 – e todos os resultados foram iguais: zero metano.

Os primeiros resultados, publicados ainda em 2012, já indicavam que poderia não haver metano em Marte, apesar da grande expectativa em contrário.

Dada a sensibilidade do instrumento utilizado – o TLS, sigla em inglês para Espectrômetro a Laser Ajustável – e a não detecção do gás, os cientistas calculam que a quantidade de metano na atmosfera marciana hoje não seria maior do que 1,3 parte por bilhão.

Pretensos sinais de metano em Marte,
com dados de telescópios terrestres
e sondas em órbita de Marte.
[Imagem: NASA/M.Mumma]

Os estudos anteriores haviam concluído pela presença de até 45 partes por bilhão.

As medições do Curiosity não são consistentes com concentrações tão elevadas mesmo se o metano estivesse disperso globalmente.

“Teria sido emocionante encontrar metano, mas temos muita confiança em nossas medições, e o progresso na expansão do conhecimento é o que é realmente importante,” disse Chris Webster, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA. “Nós medimos repetidamente, da primavera marciana até o fim do verão, sem nenhuma detecção de metano.”

Não há nenhuma maneira conhecida para o metano desaparecer rapidamente da atmosfera. As moléculas de metano são muito persistentes, e levaria séculos para o gás se decompor no ar rarefeito de Marte.

Bibliografia:

Low Upper Limit to Methane Abundance on Mars
Christopher R. Webster, Paul R. Mahaffy, Sushil K. Atreya, Gregory J. Flesch, Kenneth A. Farley, MSL Science Team
Science
Vol.: Published online
DOI: 10.1126/science.1242902

Fonte: Inovação Tecnológica

Disponível em:

http://cacarlsagan.blogspot.com.br/2013/09/marcianos-nao-encontrados-curiosity-nao.html#more

Homenagem a Carl Sagan

Encontramos essa bela homenagem ao cientista Carl Sagan e reproduzimos aqui.

“É a primeira vez que coloco no blog um quadrinho que não é meu, mas necessitava compartilhar esse que achei muito bom! É um blog em inglês chamado Zenpencil onde ele faz quadrinhos com textos famosos (muita vontade de fazer algo assim). O texto do quadrinho abaixo trata-se do cientista, astrônomo e astrofísico Carl Sagan. Fiz questão de traduzir para vocês.”2013-01-21-sagan2-baixa

Carl Sagan,  é considerado um dos divulgadores científicos mais carismáticos e influentes da história. Possui mais de 600 publicações cientificas e é autor de mais de 20 livros.   Em uma época em que as belezas do universo não era tão divulgadas se restringindo aos cientistas e astrônomos, Sagan sempre tentava divulgar as grandes descobertas de uma maneira simples e acessível. A partir desse ponto, ele lançou a série “cosmos” em 1980. São 13 episódios onde Sagan explica para o mundo as belezas e mistérios do universo segundo a ciência moderna.

Aqui você curte uma pequena parte da série “cosmos” com seu famoso monólogo sobre o nosso planeta, o pálido ponto azul (vale a pena ver):

Aproveitando, já que estamos falando sobre o universo, vale a pena acessar o site abaixo.

Nele, você irá fazer uma viagem em nossa galáxia! Apenas uma em um mar de trilhões de outras. Clique na imagem e faça uma boa viagem.

universo

Experimento e análise da atmosfera de Marte

Esta imagem faz uma demonstração do laboratório da câmara de medição dentro do espectrômetro de laser, um instrumento instalado no robô “Curiosity” da NASA (agência espacial estadunidense) em Marte. Nessa demonstração os lasers usados são visíveis a olho nu ou invés dos infravermelhos no espectrômetro real e demostra como os lasers saltam entre os espelhos na câmara de medição.

Demostração do espectometro a Laser do robô "Curiosity"

Demostração do espectometro a Laser do robô “Curiosity”

A experiência faz parte das análises para conhecer a atmosfera marciana e os cientistas analisam através da medição da absorção de luz em comprimentos de onda específicos, quais são as concentrações de metano, dióxido de carbono e vapor de água e diferentes isótopos de esses gases naquele planeta.

O que é um espectrômetro a laser?

Um de espectrômetro a laser é capaz de revelar como são compostas as rochas e a atmosfera marciana, por exemplo, Seu funcionamento pode ser explicado facilmente, embora sejam envolvidas tecnologias complexas no seu funcionamento, principalmente porque é operado a 78 milhões de quilômetros (distância da órbita da Terra até Marte), o equipamento através da emissão de grande quantidade de energia ocorre uma vaporização do material colhido. Esse material, como tudo, tende a voltar ao estado inicial e nesse momento, ao perder energia, emite fótons (ondas de luz) e é através da análise da frequência de onda emitida que os cientistas podem determinar qual a composição daquela amostra. O robô Curiosity, na cratera “Gale” em Marte, rastreia possíveis vestígios de vida no planeta e qual a composição da atmosfera e rochas marcianas.

 

Crédito da imagem e texto original: NASA / JPL-Caltech

Tradução e adaptação por: Marcelo Pelucio

As mensagens e sons da Terra

Em 1977 nos Estados Unidos da América o presidente era Jimmy Carter. O Petróleo era escasso. Chegava ao fim o “milagre econômico brasileiro. Vivia-se a guerra fria (EUA-URSS). Nesse mundo turbulento e até certo ponto cínico – e em nome dele –A agência espacial americana (NASA) lançou duas sondas gêmeas e pequenas para os padrões de naves espaciais, e do Cabo Canaveral.

Disco de ouro instalado na sonda espacial Voyager 1

Disco de ouro instalado na sonda espacial Voyager 1

As “Voyager 1” e “Voyager 2”, inicialmente concebidas para explorar planetas exteriores: Júpiter, Saturno e suas luas. Além de realizarem esse trabalho com perfeição, e embaladas pela gravidades desses planetas e quase 35 anos após o dia em que deixou a Terra para trás, uma delas, “Voyager ‘” finalmente, passou a ser a maior façanha do ser Humano e essa sonda agora aventura-se além da influência do nosso Sol.

 

As sondas Voyager são tecnicamente não tripuladas, em outro sentido, no entanto, elas carregam toda a humanidade e aceleraram através do espaço. Cada uma das sondas transporta um objeto que é, em todos os sentidos, um recorde – da Terra, da humanidade, da unidade da humanidade para chegar e lutar e sonhar e explorar a imensidão do “Universo”. As duas serão eternamente lembranças épicas, são um produto de Carl Sagan e uma equipe que, em janeiro de 1977, desenvolveram a ideia de levar ao espaço dois discos de ouro, um com os sonhos da Terra e outro com sua história e posição na galáxia e no sistema solar. Se vida extraterrestre inteligente as encontrarão, o mais provável é que nós dessa geração nunca saberemos.