31 de jan de 2011

Terceira Revolução: cientistas defendem convergência científica


Com informações do MIT - 24/01/2011


Um novo modelo para a pesquisa científica, batizado de "convergência", tem potencial para permitir avanços revolucionários na biomedicina e em outras áreas da ciência.

A proposta foi defendida por um grupo de 12 pesquisadores do MIT (Massachusetts Institute of Technology), nos Estados Unidos, durante um fórum organizado pela Associação Americana para o Avanço da Ciência (AAAS).

O poder da convergência

Segundo os pesquisadores, a tendência da convergência - que envolve a fusão das ciências da vida, física e engenharia - pode promover as inovações necessárias para atender, por exemplo, à crescente demanda por cuidados de saúde acessíveis, com preços acessíveis.

"A convergência é um repensar amplo na forma como toda a investigação científica pode ser realizada, para que possamos capitalizar uma série de bases de conhecimento, da microbiologia à informática, passando pelos projetos de engenharia," afirmou Phillip Sharp, Nobel de Biologia em 1993 e um dos autores do relatório.

"Ela envolve a colaboração entre grupos de pesquisa, mas, mais profundamente, a integração das abordagens disciplinares que eram originalmente vistas como separadas e distintas. Esta fusão de tecnologias, processos e dispositivos em um todo unificado irá criar novos caminhos e novas oportunidades para o avanço científico e tecnológico," disse Sharp.

Terceira Revolução

Sharp e os outros autores do artigo afirmam que a convergência tem potencial para criar uma "Terceira Revolução" na área da biomedicina, que poderá ser tão profunda quanto as duas revoluções das ciências da vida que a precederam: as descobertas que acompanharam o desenvolvimento da biologia molecular e celular, e o sequenciamento do genoma humano, que tornou possível identificar as bases genéticas de muitas doenças.

A convergência também fornece as bases para lidar com os desafios médicos e de saúde do futuro, que só irão aumentar com a maior longevidade da população, quando doenças como o Alzheimer irão se tornar mais prevalentes.

O relatório, "A Terceira Revolução: A Convergência das Ciências da Vida, Ciências Físicas e Engenharia", destaca o impacto que a convergência já está tendo em vários campos.

Assim como os avanços na tecnologia da informação, de materiais, imagens, nanotecnologia e áreas afins - juntamente com os avanços em modelagem computacional e simulações- transformaram as ciências físicas, da mesma forma eles estão começando a transformar as ciências da vida.




Os cientistas afirmam que a convergência tem potencial para gerar uma "Terceira Revolução" na área da biomedicina, que poderá ser tão profunda quanto as duas revoluções das ciências da vida que a precederam.
[Imagem: Sharp et al./MIT]


O resultado são novos campos de pesquisas relacionados à biologia, tais como abioengenharia, biologia computacional, biologia sintética e engenharia de tecidos.

Ao mesmo tempo, modelos biológicos, voltados ao entendimento de sistemas auto-organizados complexos, já estão transformando a engenharia e as ciências físicas, tornando possíveis avanços na área de biocombustíveis, alimentos, automontagem viral e muito mais.

Cientistas da convergência

O relatório dá uma ênfase especial à biomedicina, um campo que já está sendo transformado pela convergência.

Por exemplo, os cientistas estão usando nanopartículas para transportar e liberar drogas anticâncer diretamente nas células cancerosas, para desenvolver medicamentos que combatem doenças sem danificar os tecidos e as células saudáveis, e para melhorar os modelos preditivos das doenças.

O relatório afirma que o sucesso do modelo de convergência depende de um apoio financeiro adequado e de incentivos a pesquisas que cruzam as fronteiras das áreas tradicionais de pesquisa.

Entre outras recomendações do relatório estão o estabelecimento de um "ecossistema de convergência", que poderia criar conexões entre as agências de financiamento, a reforma do processo de revisão por pares para dar apoio a financiamentos interdisciplinares, e a formação e apoio a uma nova geração de cientistas da convergência.

Bibliografia:

The Third Revolution: The Convergence of the Life Sciences, Physical Sciences and Engineering
Phillip A. Sharp, Charles L. Cooney, Marc A. Kastner, Jacqueline Lees, Ram Sasisekharan, Michael B. Yaffe, Sangeeta N. Bhatia, Tyler E. Jacks, Douglas A. Lauffenburger, Robert Langer, Paula T. Hammond, Mriganka Sur
January 2011


Groenlândia degela menos que o previsto

Folha de São Paulo - 27/01/2011

No auge do verão, blocos de gelo correm para o mar com uma velocidade entre 46% e 78% menor que o esperado.

Fenômeno não invalida aquecimento global; estimativa de elevação do mar, porém, pode ser revista, diz cientista.

LUIZ GUSTAVO CRISTINO
COLABORAÇÃO PARA A FOLHA


O aquecimento global é uma realidade, mas algumas das catástrofes relacionadas ao fenômeno podem ter que ser revistas. É o caso do manto de gelo da Groenlândia, que pode estar menos ameaçado que o previsto.

Pesquisadores europeus realizaram um estudo, publicado na revista "Nature", em que afirmam que o degelo da ilha pode levar mais tempo do que se imaginava.

A causa do temor dos glaciólogos era um fenômeno denominado drenagem subglacial. A água gerada pelo derretimento do gelo infiltra-se em pequenos canais e alcança a camada rochosa abaixo do manto gelado.

Essa água, então, escorre em direção ao mar, formando uma lâmina aquática que atua como lubrificante e faz com que blocos de gelo "escorreguem" para o oceano.

Mas cientistas perceberam, analisando a ilha por satélite, que a drenagem subglacial causa menos estragos do que se pensava.

A partir de um limite de derretimento do gelo -1,4 cm por dia do manto-, a água para de abastecer a interface entre gelo e rocha e começa a se infiltrar em canais no gelo, escoando para o mar. O efeito lubrificante é, então, reduzido.

Os cientistas calculam que, em anos quentes, conforme o verão avança e as temperaturas sobem, a velocidade com que os blocos de gelo se deslocam para o mar se reduz entre 46% e 78%.

"O estudo é uma contribuição importante para a correção dos modelos matemáticos usados para prever o ritmo de redução do gelo da ilha", diz o glaciólogo Jefferson Simões, coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia da Criosfera. Ele ressalta que os efeitos do aquecimento global sobre o gelo continuam valendo.

Segundo Andrew Shepherd, da Universidade de Leeds (Inglaterra) e um dos autores do trabalho, o estudo mostra que o gelo está mais seguro na Groenlândia do que o imaginado.

As previsões sobre o aumento do nível do mar -o IPCC (o painel da ONU para o clima) previa até 59 cm em 100 anos- talvez tenham de ser revistas, diz ele. Especialmente porque a Groenlândia é uma das grandes vilãs da elevação do nível dos mares.

Isso porque, em razão da localização, suas geleiras ficam a uma temperatura muito próxima da de fusão do gelo. "É necessário muito menos calor para derreter o gelo da ilha do que, por exemplo, o da Antártica", diz Simões.

Em 2007, o IPCC tinha causado polêmica ao estimar mais degelo do que o real. O órgão dizia que o gelo do Himalaia sumiria até 2035 -em 2010, o IPCC voltou atrás.

Estudo europeu aperfeiçoará modelos para predizer o clima

Folha de São Paulo 27/01/2011
MARCELO LEITE

DE SÃO PAULO

O artigo sobre geleiras da Groenlândia na atual edição da "Nature" de hoje constitui um bom exemplo das complexidades envolvidas nas previsões climáticas.

O trabalho científico é um exemplo, também, da dificuldade de apresentar ao público resultados incrementais da pesquisa.

À primeira vista, o estudo tira força da ideia de que o aquecimento global esteja acelerando a contribuição do gelo groenlandês para a elevação do nível dos mares.

O raciocínio era plausível. Com a atmosfera mais quente, ocorre mais derretimento na superfície. O líquido adicional fica disponível para penetrar por fendas até a base da geleira e lubrificar seu escorregamento.

Agora se sabe, graças ao grupo britânico e belga, que o fenômeno comporta um efeito de limiar.

Até um certo ponto de aquecimento, o derretimento superficial provoca aceleração. A partir desse ponto, a água passa a escoar melhor, sem lubrificar a base da geleira. Menos blocos gigantes de desprendem.

Isso não significa que seja nulo o efeito sobre a geleira groenlandesa. Algum aumento de temperatura de fato acelera sua ruptura.

O que foi posto em dúvida pelo estudo -até que novas pesquisas o confirmem ou refutem- é a hipótese de que o aumento contínuo de temperatura vá produzir uma perda linear de massa de gelo, sempre crescente.

Com esse conhecimento, os modelos de computador para predizer o comportamento do clima serão aperfeiçoados. Mas é importante registrar que o estudo não abala a constatação de que a Groenlândia está, de qualquer forma, perdendo mais gelo do que acumula.

Nasa quer que internauta ache planetas

Folha de São Paulo - 24/01/2011

Basta baixar um programa de computador e observar os gráficos que ele mostrar, dizem os pesquisadores.

Quase 15 mil usuários pelo mundo já estão "brincando" de cientista em seus PCs, analisando os dados brutos da Nasa.

SALVADOR NOGUEIRA
COLABORAÇÃO PARA A FOLHA

Agora qualquer pessoa com uma conexão à internet e sem formação científica pode se tornar um caçador de planetas. Isso graças a uma ideia de pesquisadores da Universidade Yale, nos Estados Unidos.

Para participar, basta acessar o site www.planethunters.org(ele funciona em praticamente todos os navegadores de última geração, menos o Internet Explorer, da Microsoft) e se cadastrar.

Ao fazer isso, o usuário passa a ter acesso a um gráfico que representa a variação de luminosidade de uma dada estrela.

Analisar corretamente essa curva de luz é a chave para que ele possa encontrar um potencial planeta girando ao seu redor.

Os dados brutos vêm do telescópio espacial Kepler, da Nasa. Lançado em março de 2009, o satélite foi apontado para uma região da Via Láctea com maior densidade de estrelas. Com isso, fez observações da luminosidade de centenas de milhares desses astros ao longo do tempo.

A ideia é identificar novos planetas ao captar a mudança de brilho provocada na estrela quando um desses objetos passa entre ela e o telescópio Kepler.

Dependendo do quanto o brilho se reduz e em que periodicidade, é possível estimar a órbita e o diâmetro aproximados do planeta.

Os pesquisadores ligados ao Kepler têm anunciado algumas descobertas feitas com o telescópio, mas é simplesmente impossível analisar todos os dados pessoalmente. Eles então usavam fórmulas complexas de computador para proceder com uma análise automática.



CÉREBRO

O projeto PlanetHunters nasceu da aposta de que a capacidade de processamento do cérebro humano é maior que a das máquinas para identificar esses chamados trânsitos planetários. O esforço foi iniciado em dezembro do ano passado, e já conta com cerca de 14,4 mil participantes pelo mundo.

"O truque é fazer muitas pessoas olharem para os mesmos dados", explica Kevin Schawinski, astrônomo de Yale e um dos idealizadores do projeto.

"Se uma pessoa sugere que há um trânsito, vai saber? Mas se oito em dez dizem a mesma coisa, provavelmente é bom darmos uma olhada de perto."

"Pessoas e algoritmos de computador são boas em enxergar coisas diferentes. No caso de curvas de luminosidade, um ser humano tem muito mais chance de enxergar um planeta com um baixo número de trânsitos numa estrela de brilho variável. Em situações assim, o reconhecimento de padrões humano ainda é muito mais poderoso que o de computadores."



DADOS

Com o poder do que se convencionou chamar de "ciência-cidadã" para complementar os resultados do Kepler, o grupo de Yale está fazendo descobertas que os cientistas responsáveis pelo satélite deixaram escapar.

"A quantidade de dados do Kepler é enorme", diz Debra Fischer, co-criadora do PlanetHunters.

"Então, na verdade, estamos ajudando a equipe do satélite. Uma grande amiga minha está lá, então ficou bem fácil conversar com ela sobre como podemos ajudar e complementar os esforços deles, em vez de competir."

Para os usuários, fica o gostinho de ajudar a produzir ciência de ponta e -quem sabe- ajudar a encontrar um gêmeo da Terra fora do Sistema Solar. Além é, claro, do reconhecimento público. "Nós os agradecemos em todos os nossos artigos científicos", diz Schawinski.

Os voluntários até agora já fizeram cerca de 1,2 milhão de classificações de gráficos estelares e o grupo deve terminar de analisar todos os dados do primeiro lote do Kepler até fevereiro, quando a Nasa liberará um novo pacote de informações.



Astronomia já usa ajuda do público



COLABORAÇÃO PARA A FOLHA



Não é de hoje que a astronomia se tornou o campo mais fértil para o uso de colaboradores não-cientistas recrutados pela internet.

O esforço pioneiro nesse sentido foi o projeto SETI@Home. Criado em 1999, ele usava computadores de voluntários para processar dados de radiotelescópio em busca de sinais enviados por civilizações alienígenas.

Para participar, era muito simples: bastava baixar um descansador de tela que entrava em operação quando a sua máquina estava ociosa.

Conectado à internet, ele baixava um pacote de dados, processava e devolvia os resultados. O usuário não participava do processo, exceto cedendo o poder de sua máquina.



PARTÍCULAS

Projetos subsequentes na mesma linha passaram a exigir maior participação dos internautas do que o SETI@Home.

O pessoal da sonda Stardust, da Nasa, por exemplo, recrutou participantes do mundo inteiro para sondar imagens feitas da câmara de amostras da espaçonave em busca de sinais de partículas de origem interestelar para estudos posteriores. (SN)

A essência da realidade física

Folha de São Paulo - 23/01/2011

MARCELO GLEISER

Não há dúvida, a mecânica quântica tem mistérios. Mas é bom lembrar que ela é uma construção da mente humana.
VIVEMOS NUM mundo quântico.

Talvez não seja óbvio, mas sob nossa experiência do real -contínua e ordenada- existe uma outra realidade, que obedece a regras bem diferentes. A questão é, então, como conectar as duas, isto é, como começar falando de coisas que sequer são "coisas" -no sentido de que não têm extensão espacial, como uma cadeira ou um carro- e chegar em cadeiras e carros.

Costumo usar a imagem da "praia vista à distância" para ilustrar a transição da realidade quântica até nosso dia a dia: de longe, a praia parece contínua. Mas de perto, vemos sua descontinuidade, a granularidade da areia. A imagem funciona até pegarmos um grão de areia. Não vemos sua essência quântica, porque cada grão é composto de trilhões de bilhões de átomos. Com esses números, um grão é um objeto "comum", ou "clássico".

Portanto, não enxergamos o que ocorre na essência da realidade física. Temos apenas nossos experimentos, e eles nos dão uma imagem incompleta do que ocorre.

A mecânica quântica (MQ) revolve em torno do Princípio de Incerteza (PI). Na prática, o PI impõe uma limitação fundamental no quanto podemos saber sobre as partículas que compõem o mundo. Isso não significa que a MQ é imprecisa; pelo contrário, é a teoria mais precisa que há, explicando resultados de experimentos ao nível atômico e sendo responsável pela tecnologia digital que define a sociedade moderna.

O problema com a MQ não é com o que sabemos sobre ela, mas com o que não sabemos. E, como muitos fenômenos quânticos desafiam nossa intuição, há uma certa tensão entre os físicos a respeito da sua interpretação. A MQ estabelece uma relação entre o observador e o que é observado que não existe no dia a dia. Uma mesa é uma mesa, independentemente de olharmos para ela. No mundo quântico, não podemos afirmar que um elétron existe até que um detector interaja com ele e determine sua energia ou posição.

Como definimos a realidade pelo que existe, a MQ parece determinar que o artefato que detecta é responsável por definir a realidade. E como ele é construído por nós, é a mente humana que determina a realidade.

Vemos aqui duas consequências disso. Primeiro, que a mente passa a ocupar uma posição central na concepção do real. Segundo, como o que medimos vem em termos de informação adquirida, informação passa a ser o arcabouço do que chamamos de realidade. Vários cientistas, sérios e menos sérios, veem aqui uma espécie de teleologia: se existimos num cosmo que foi capaz de gerar a mente humana, talvez o cosmo tenha por objetivo criar essas mentes: em outras palavras, o cosmo vira uma espécie de deus!

Temos que tomar muito cuidado com esse tipo de consideração. Primeiro, porque em praticamente toda a sua existência (13,7 bilhões de anos), não havia qualquer mente no cosmo. E, mesmo sem elas, as coisas progrediram perfeitamente. Segundo, porque a vida, especialmente a inteligente, é rara. Terceiro, porque a informação decorre do uso da razão para decodificar as propriedades da matéria. Atribuir a ela uma existência anterior à matéria, a meu ver, não faz sentido. Não há dúvida de que a MQ tem os seus mistérios.

Mas é bom lembrar que ela é uma construção da mente humana.

MARCELO GLEISER é professor de física teórica no Dartmouth College, em Hanover (EUA), e autor do livro "Criação Imperfeita"

ENTREVISTA ALOIZIO MERCADANTE


Folha de São Paulo 21/01/2011


"Precisamos de Marinha e Petrobras no estudo do mar"


Com o orçamento federal apertado para reduzir a dívida pública, diz ministro de Ciência e Tecnologia, solução será buscar apoio entre empresas e militares.



          Marcelo Camargo/Folhapress
O ministro Aloizio Mercadante
no seu gabinete em Brasília 
SABINE RIGHETTI
ENVIADA ESPECIAL A BRASÍLIA

Tornando-se ministro de Ciência e Tecnologia após ser derrotado nas eleições para governo de São Paulo, Aloizio Mercadante, nomeado há poucas semanas, assumiu o cargo falando em tirar do papel projetos científicos ambiciosos (e caros).

Entre os projetos, um novo reator nuclear, um anel de síncrotron mais moderno e um observatório do ecossistema marinho ("Amazônia Azul") em tempo real.

Vamos ter dinheiro para tudo isso? Em entrevista exclusiva àFolha, Mercadante disse que sim, já que os recursos devem vir também das empresas. E instituições como a Finep (Financiadora de Estudos e Projetos), de apoio à pesquisa, podem virar banco de inovação.

Para Mercadante, um um foco mais empresarial poderia dar à ciência nacional um novo impulso.


O senhor tem falado em tirar do papel projetos caros. Parece que sua gestão vai fazer investimentos de grande porte.

Quando a gente olha o Brasil hoje, vemos que não podemos pensar pequeno. Temos tecnologia de ponta, por exemplo na agricultura. Veja a Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária). A agricultura brasileira teve um superavit de mais de US$ 70 bilhões. A Embrapa hoje está exportando tecnologia para a África.

A aeronáutica, no complexo ITA (Instituto Tecnológico de Aeronáutica), CTA (Centro Técnico Aeroespacial) e Embraer, é outro modelo exitoso. Onde o Brasil concentrou esforços, houve retorno.

Estamos com um projeto para construir um novo anel de luz síncrotron em Campinas (SP), de terceira geração. O atual, de 1988, é usado por cerca de 3.000 pessoas por ano, de várias áreas.

Nós precisamos de parceiros para poder viabilizar esse projeto, que deve custar em torno de R$ 350 milhões.

Também tive reuniões sobre o laboratório de nanotecnologia da Unicamp e sobre o reator multipropósito [destinado à pesquisa científica e à fabricação de radiofármacos], que deve ser construído em Iperó (SP) [ao custo de cerca de R$ 800 milhões].

Nós temos de concentrar forças nas novas fronteiras do conhecimentos pensando em projetos como a nanotecnologia e a biotecnologia.

Somos o 13º colocado hoje nos rankings internacionais de produção científica, nosso impacto está aumentando. Mas, na inovação, ainda temos um desafio.



Qual é o desafio da inovação?

Temos de repensar o marco legal e os incentivos à inovação. Viemos de uma cultura industrial que não estimulou a inovação. Tivemos um longo período em que não havia importações, então também não havia inovação. Agora, com estabilidade econômica, o Brasil voltou a crescer, e é hora de criar instrumentos para que as empresas realmente olhem para pesquisa e desenvolvimento, principalmente na área de sustentabilidade.



Investir no pré-sal não é contraditório com a bandeira "verde" da gestão?

O petróleo é uma energia não renovável, mas ainda é um produto que se desdobra em 3.000 produtos: toda cadeia de nafta, plástico, etc. A economia é muito dependente do petróleo. Temos de utilizar isso inteligentemente.

Mas temos também de investir em energias renováveis, como eólica e solar. Falando em sustentabilidade, estamos agora começando a analisar o CBA (Centro de Biotecnologia da Amazônia).



O CBA tem uma estrutura enorme, mas está parado.

O centro tem uma excelente estrutura laboratorial, mas agora estamos estudando parcerias com empresas da área de fármacos e alimentos. Minha primeira orientação é buscar gerar valor agregado para produtos que já temos na Amazônia, como açaí e castanha-do-pará.

Temos de gerar alternativas sustentáveis para 25 milhões de pessoas que moram lá. A pesquisa científica é importante para diversificar essas cadeias produtivas.



Mas há empresários que ainda patinam para fazer inovação no Brasil.

Tanto a pesquisa quanto a inovação são atividades de risco. Muitas vezes você pesquisa um assunto e não descobre o que esperava. Mas, ao não descobrir, você reduz a necessidade de uma próxima pesquisa. O fato de não se chegar àquilo que se espera pode não ser negativo. Na inovação é a mesma coisa.

Uma coisa que começo a discutir são as formas de financiamento à inovação.



Por exemplo?

Uma ideia é que os bancos financiadores sejam sócios no produto final da inovação. Ou seja: eles compartilham o risco, mas, se der certo, também ganham. Esse é o modelo dos EUA. Precisamos avaliar como fazer isso.

Como não temos ainda esse mercado industrial desenvolvido, os bancos públicos devem ajudar. Faremos um grande esforço para que a Finep seja uma instituição financeira de fomento à inovação. Deve continuar apoiando a pesquisa, mas será também um banco da inovação.

Se isso acontecer, haverá muito mais liberdade de atuar. É preciso fazer formas de parcerias com as empresas. O CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico), por exemplo, está dando bolsas para que pesquisadores atuem nas empresas. É preciso fomentar a inovação.



Parece que só teremos notícias boas nos próximos anos.

(risos) Outra notícia boa é o Laboratório Nacional da Amazônia Azul. Já temos o modelo da estrutura do laboratório, uma sonda que será utilizada em alto-mar. Estive em reunião com membros dos cinco principais cursos de oceanografia do país e com empresas como a Vale, Braskem e Petrobras para viabilizar esse projeto.

É importante conhecer o mar, as cadeias alimentares, as correntes marítimas, as ondas... E o estudo do mar pode viabilizar inovações na área de fármacos e de recursos minerais, por exemplo.



O orçamento vai dar para tudo isso? O MCT teve um corte de 10% em relação ao ano passado.

A única coisa que vai viabilizar tudo isso são as parcerias. Temos dois navios oceanográficos na Marinha, a Petrobras tem plataformas, temos uma sonda que pode ser usada para pesquisa (e não mais para uso comercial). A logística do pré-sal também vai viabilizar isso. Podemos usar essa logística para o laboratório. O mar merece isso.

Viveremos um período de restrições orçamentárias. O país fez um esforço grande para sair da crise -o mundo inteiro fez- e precisamos continuar a reduzir a dívida. Então os juros podem cair e o país poderá crescer mais.



E quanto aos desastres naturais? O senhor anunciou um programa de prevenção de desastres. Como será isso?

São várias frentes nesse programa. Primeiro, a parte de equipamentos e previsão do clima. Temos agora um supercomputador [no Inpe, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais] que analisa dados de satélite. Isso aumenta a capacidade que tínhamos de 20 km para 5 km na região da precipitação.

Precisamos de radares climatológicos, que mostram a precipitação com mais precisão, cerca de seis horas antes da chuva.

Também necessitamos de cerca de 700 coletores pluviométricos, que vão ser colocados nas áreas críticas, e também temos de fazer um levantamento geomorfológico para as regiões de risco, que ainda não existe. Nesse levantamento, precisamos ter um plano para remover uma população.

Pretendemos implantar isso para ter bons resultados já no próximo verão. Os melhores resultados possíveis. E o maior desafio está nas regiões mais pobres. Vamos ter de fazer um mergulho no Brasil profundo.

Brasil na briga por telescópio

O Globo - 27/01/2011

País pode viabilizar construção do maior do mundo

A entrada do Brasil no Observatório Europeu do Sul (ESO, na sigla em inglês) deverá finalmente viabilizar a construção do maior telescópio do mundo em um pico no Deserto do Atacama, um dos locais mais privilegiados para a observação do céu no planeta. De acordo com análise publicada na edição desta semana da revista "Nature", a intenção brasileira de se juntar ao consórcio de 14 países, tornando-se o 15º e primeiro não europeu do grupo, vai ajudar a tirar do papel o gigantesco equipamento, batizado Telescópio Europeu Extremamente Grande (E-ELT, também na sigla em inglês).

- Temos o local, temos o projeto e a entrada do Brasil vai colocar todo o financiamento em bases mais sólidas - disse à revista Tim de Zeeuw, diretor do ESO.

A entrada no consórcio ainda depende de aprovação do Congresso. Caso seja aprovada, o Brasil deverá desembolsar US$400 milhões ao longo de 10 anos, incluindo uma "taxa de adesão" de cerca de US$170 milhões. Em troca, além do acesso de pesquisadores aos telescópios, as empresas brasileiras poderão participar de concorrências para fornecer equipamentos e serviços para o ESO em condições privilegiadas. Com um espelho de 42 metros, o E-ELT supera projetos similares tocados por países como EUA, Japão e China, que também enfrentam problemas de financiamento.

27 de jan de 2011

Galáxia de 13 bilhões de anos

Agência FAPESP - 27/1/2011

Com a ajuda do Hubble, astrônomos identificam possível galáxia que se formou quando o Universo tinha apenas 4% da idade atual. (divulgação)

Um grupo de astrônomos identificou, com a ajuda do Hubble, uma possível galáxia que, se for confirmada, é a mais antiga de que se tem notícia. A descoberta está em artigo publicado nesta quinta-feira (27/1) na revista Nature.
A galáxia está a cerca de 13,2 bilhões de anos-luz da Terra, o que implica que foi formada em um momento em que o Universo tinha apenas 480 milhões de anos, ou 4% de sua idade atual.
Mesmo em fim de carreira – com o seu sucessor, o James Webb previsto para entrar em operação em 2015 –, o Hubble, que entrou em operação em 1980, continua fornecendo contribuições extremamente valiosas para o estudo do espaço.A instalação em 2009 de novos equipamentos no telescópio espacial deu nova vida ao equipamento. A nova descoberta foi possível graças a um desses novos dispositivos, a Câmera de Campo Amplo 3 (WFC3).
“Estamos chegando cada vez mais próximo das primeiras galáxias, que estimamos tenham sido formadas entre 200 milhões e 300 milhões de anos após o Big Bang”, disse Garth Illingworth, professor de astronomia e astrofísica na Universidade da Califórnia em Santa Cruz, um dos líderes do estudo.
Os cientistas conseguiram analisar uma faixa de tempo entre 480 milhões e 650 milhões de anos após a grande explosão que deu origem ao Universo. Segundo a pesquisa, a taxa de nascimento de estrelas aumentou dez vezes no período.
“Foi um aumento impressionante em um período curto, de apenas 1% da idade atual do Universo”, disse Illingworth.
Outra novidade está na relação do número de galáxias identificado. “Em estudo anterior, de quando o Universo tinha 650 milhões de anos, observamos 47 galáxias. Desta vez, ao observamos 170 milhões de anos antes, encontramos apenas um único candidato de galáxia. O Universo estava mudando muito rapidamente”, disse.
A idade de um objeto astronômico é calculada por meio de seu desvio para o vermelho (redshift), medida do quanto a expansão do espaço “esticou” a luz do objeto para frequências de ondas mais elevadas. A galáxia identificada tem um redshift de 10,3, o que corresponde a um objeto cuja luz foi emitida há 13,2 bilhões de anos.

A confirmação poderá ser feita com o James Webb, capaz de identificar redshift acima de 10.

O artigo A candidate redshift z~10 galaxy and rapid changes in that population at an age of 500Myr (doi:10.1038/nature09717), de R. J. Bouwens e outros, pode ser lido por assinantes da Nature em www.nature.com.





24 de jan de 2011

Instituto de Pesquisa também participa de Ação Social

DAED - 24/01/2011

O Observatório Nacional - ON/MCT, também participou da campanha de ajuda e suporte aos desabrigados da Região Serrana, recolhendo doações dos seus funcionários como: alimentos não perecíveis, água e roupas. As mesmas doações foram encaminhadas à Cruz vermelha, no centro do Rio, em 19 de janeiro, deste.



Os donativos foram levados, pelo carro do Instituto, à Cruz Vermelha, no centro do Rio de Janeiro

Vamos nos unir e manter esta campanha ativa, é importante que esta mobilização continue até que a situação se normalize.

Outras formas de Colaboração:
Fonte: Portal G1

Petrópolis


Foram montados três postos para doação de água, colchão e material de limpeza e higiene na região de Itaipava: na Igreja Wesleyana, no Vale do Cuiabá; na Igreja de Santa Luzia, na Estrada das Arcas; e no centro de Petrópolis, na sede da Secretaria de Trabalho, Ação Social e Cidadania (R. Aureliano Coutinho, número 81).

Polícia Militar

Todos os batalhões da PM do Rio de Janeiro vão receber doações a partir desta quinta-feira (13). Os comandantes dos batalhões recomendam a doação de água mineral, alimentos não perecíveis e material de higiene pessoal.

Rodoviária

A Rodoviária Novo Rio recebe doações para a Cruz Vermelha. Os donativos serão recebidos no piso de embarque inferior, das 9h às 17h.

Viva Rio

O Programa de Voluntariado do Viva Rio também iniciou uma campanha de arrecadação de roupas e mantimentos para a região serrana do Rio de Janeiro, especialmente Nova Friburgo, Teresópolis e Petrópolis. Para ajudar, basta fazer a doação na sede do Viva Rio (Rua do Russel, 76, Glória). Para mais informações o Viva Rio disponibiliza os telefones (21) 2555-3750 e (21) 2555-3785.

Postos em supermercados

O grupo de supermercados Pão de Açúcar montou postos de arrecadação em todas as 100 lojas da rede no estado do Rio. As doações podem ser feitas nos estabelecimentos Pão de Açúcar, ABC Compre Bem, Sendas , Extra Supermercados e Assaí. De acordo com o grupo, os donativos serão entregues até 26 de janeiro.

Polícia Rodoviária Federal

A partir de quinta-feira (13), a Polícia Rodoviária Federal vai montar quatro postos de arrecadação de alimentos e produtos de higiene pessoal. Dois pontos vão funcionar 24 horas, um deles será instalado na BR-116, na altura do pedágio da Rio-Magé, e o outro na BR-101, no trecho de Casimiro de Abreu.

Outros dois postos, na Rio-Petrópolis e na Rodovia Presidente Dutra, vão funcionar das 8h às 17 horas. A PRF informou que os alimentos arrecadados serão entregues para a Cruz Vermelha, que ficará encarregada de fazer a distribuição às vítimas.

Metrô do Rio de Janeiro

A partir do dia 14/01, o Metrô Rio, em parceria com a ONG Viva Rio, recolhe doações para os desabrigados. A coleta será feita em 11 estações das Linhas 1 e 2 (Carioca, Central, Largo do Machado, Catete, Glória, Ipanema/General Osório, Pavuna, Saens Peña, Botafogo, Nova América / Del Castilho, Siqueira Campos).

Cruz Vermelha de Curitiba

A Cruz Vermelha de Curitiba está recebendo água, cobertor e alimentos não perecíveis para as vítimas das chuvas do Rio de Janeiro e de São Paulo. As doações podem ser entregues na avenida Vicente Machado, número 1310, no Batel. Telefone para informações (41) 3016-6622.

Postos da Petrobras

Alguns Postos Petrobras estão recebendo doações de água mineral, alimentos não perecíveis e produtos de higiene e limpeza. Confira os endereços:

- Posto Bracarense:

Avenida Oswaldo Aranha, 11 - Praça da Bandeira - Rio de Janeiro - RJ

- Posto Hilário de Gouveia:

Avenida Atlântica, s/n - Copacabana - Rio de Janeiro - RJ

- Posto Alvorada Rio:

Avenida Ayrton Sena, 2541, lote 2 - Barra da Tijuca - Rio de Janeiro - RJ

- Posto King Kong:

Rua Visconde do Rio Branco, 756 - Centro - Niterói - RJ

- Posto Chefão Caminhoneiro de Itambi:

Rodovia BR 493, lotes 20 1 30Q, Km 4,5 - Itaboraí - RJ


Igrejas recebem donativos para os desabrigados da região serrana do Rio de Janeiro. Veja os endereços:

Igreja Metodista Wesleyana

RUA 20, Santa Cruz da Serra, Duque de Caxias/RJ

Telefone: 21 2679-7707

Pr. Renato Neves

Horário: Diariamente das 09 horas as 17 horas



Igreja Batista Central de Teresópolis

Rua Dr. Waldir Barbosa Moreira, 40 Várzea (Antiga Rua 1º de Maio) Tel. (21) 2742-1649 e 3643-3232 Pr. Josué Cardoso

Horário: Diariamente e em qualquer horário - há plantões 24 horas



Junta de Missões Nacionais

Rua Gonzaga Bastos 300 - Vila Isabel

Tel. (21) 2107-1818

Gerente de Ação Social Alice Carolina Barbosa Cirino

Horário: Segunda a sexta-feira das 8h30 às 17h30



Igreja Batista Memorial da Tijuca

R Conde de Bonfim, 574 - Tijuca

Tel. (21) 2571-6449

Horário: Segunda a sexta-feira das 9 às 18h



Igreja Batista da Esperança

Rua Visconde de Inhaúma, 37 - 2º Andar

Tel. (21) 2253-6623

Pr. Marco Antonio Monteiro Wanderley

Horário: Segunda a sexta-feira - 10 às 18h, após este horário pode ser entregue na portaria do prédio



Convenção Batista Carioca

Rua Senador Furtado, 12 - Praça da Bandeira Tel. (21) 2569-0988

Horário: Segunda a sexta-feira - 9 às 18h



Primeira Igreja Batista da Barra da Tijuca

R. João Zanetti, 78 - Barra da Tijuca Tel. (21) 2493-0104 Pr. José Maria de Souza

Horário: Segunda a sexta-feira - 9 às 18h



Primeira Igreja Batista de Bangu

Rua Silva Cardoso, 299 - Bangu

Tel. (21) 3331-1244

Pr. Gerson Luiz de Britto

Horário: Segunda a sexta-feira - 8h30 às 17h30



Primeira Igreja Batista de Campo Grande

Rua Ferreira Borges, 54 - Campo Grande

Tel. (21) 2413-3999 e 2413-3788

Pr. Carlos Elias de Souza Santos

Horário: Segunda a sábado - 7h30 às 18h



Primeira Igreja Batista de Copacabana

Rua Décio Vilares, 194 (atrás do Hospital Copa´Dor) Pr. Vitor Valente

Horário: Segunda a sexta-feira - 8h30 às 17h30



Primeira Igreja Batista de Niterói

Rua Marques do Paraná, 255 - Centro

Tel. (21) 2722-0355

Pr. José Laurindo Filho

Horário: Segunda a sexta-feira - 7 às 22h



Convenção Batista Fluminense

Rua Visconde de Moraes, 231 - Ingá - Niterói Tel. (21) 2620-1515 Diretor Executivo Pr. José Maria de Souza

Horário: Segunda a sexta-feira - 9 às 17h



Primeira Igreja Batista de Alcântara

Estrada Raul Veiga, 330

Alcântara - São Gonçalo - RJ

Tel. (21) 2701-2596



Primeira Igreja Batista de Nova Iguaçu

Rua Cel. Francisco Soares, 472 - Centro - Nova Iguaçu Tel. (21) 2667-3858 - Rose ou Veracy Neves Pr. Edgar Barreto Antunes

Horário: Segunda a sábado - 7 às 20h



Primeira Igreja Batista de São João de Meriti

Rua São João Batista, 95 - Centro Tel. (21) 2756-4604 Pr. Cláudio José Farias de Souza

Horário: Segunda a sexta-feira - 8h às 17h



Segunda Igreja Batista de Duque de Caxias

Rua Martins Pena, 830 - Vila São Luis Tel. (21) 2771-8007 Pr. Eduardo das Mêrces Santos

Horário: Segunda a sexta-feira - 8 às 17h



Primeira Igreja Batista de Guapimirim

Rua Eduardo Garcia, 275

Guapimirim - RJ

Tel. (21) 2632-2852



Colégio Batista de Campos

Av. Alberto Torres, 261

Centro

Campos - RJ

Tel. (22) 2101-0021



Primeira Igreja Batista de Cabo Frio

Rua Sergipe, 14, Vila Nova

Cabo Frio - RJ

Tel. (22) 2643-6308



Lar Batista

Rodovia Amaral Peixoto, KM 10

(Ao Lado do Posto BR)

Tel. (21) 3602-8086






Planck: drama cósmico desenrola-se em três atos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/01/2011

Esta imagem mostra seis campos usados para detectar e estudar a radiação cósmica de fundo. Foram escolhidas áreas de alta latitude por estarem menos contaminadas pela emissão da própria Via Láctea. [Imagem: ESA/Planck Collaboration]
Drama universal

Se William Shakespeare fosse um astrônomo da atualidade, poderia escrever que "Todo o Universo é um palco, e todas as galáxias são meros atores".

E o novíssimo Telescópio Espacial Planck começa a fornecer novas visões quer do palco, quer dos atores, mostrando o drama da evolução do nosso Universo.

E, segundo os dados indicam, parece que nosso drama universal se processa em três atos. E, se tudo correr bem, até 2013 o telescópio Planck conseguirá nos dar imagens espetaculares dos três.

Início das descobertas

Na sequência da publicação da primeira imagem do céu inteiro, feita pelo Planck, em Julho do ano passado, agora estão sendo publicados os primeiros resultados científicos da missão: a apresentação teve por base 25 artigos submetidos pelos pesquisadores da missão à revista Astronomy & Astrophysics.

"Este é um grande momento para o Planck. Até então, estávamos na fase da coleta de dados e de demonstração do seu potencial. Agora, finalmente, podemos começar as descobertas," disse Jan Tauber, um dos coordenadores da equipe científica do telescópio.

A base de muitos destes resultados é o Early Release Compact Source Catalogue, uma espécie de elenco dos atores desse drama estelar.

Nascido da pesquisa contínua de todo o céu, feita pelo Planck em comprimentos de onda milimétrica e submilimétrica, o catálogo contém milhares de fontes individuais, corpos celestes muito frios, que a comunidade científica agora terá a possibilidade de explorar detalhadamente.


Três atos da peça cósmica

Continuando com a analogia shakesperiana, podemos pensar no Universo como um palco onde o grande drama cósmico se desenrola em três atos.

Os telescópios de luz visível veem pouco mais do que o ato final: a tapeçaria de galáxias que nos rodeia hoje.

Mas, por meio de medições em comprimentos de onda entre o infravermelho e as ondas de rádio, o Planck é capaz de voltar atrás no tempo e mostrar-nos os dois atos anteriores.

Os resultados divulgados agora contêm novas e importantes informações sobre o ato do meio, quando as galáxias estavam se formando.

O telescópio encontrou evidências para uma população de galáxias envoltas em poeira bilhões de anos no passado, que formaram estrelas a taxas 10 a 1000 vezes superiores ao que assistimos hoje na nossa galáxia. Essas galáxias são invisíveis por outros meios de observação,

Até hoje, nunca tinham sido feitas medições dessa população, nestes comprimentos de onda. "Este é um primeiro passo. Ainda estamos aprendendo a trabalhar com esses dados de forma a podermos extrair o máximo de informação," disse Jean-Loup Puget, do CNRS, na França.

É possível que o telescópio Planck ainda venha a fornecer as melhores imagens já obtidas também do primeiro ato do "drama universal": a formação das primeiras estruturas de grande escala do Universo, onde mais tarde nasceram as galáxias.

Sujeira na radiação cósmica

Estas estruturas cósmicas primordiais são detectáveis através da radiação cósmica de fundo, liberada apenas 380.000 anos após o Big Bang, quando o Universo começava a esfriar.

No entanto, para que seja possível vê-las sem falhas, é preciso remover a "contaminação" das fontes emissoras. Isto inclui tanto os objetos descritos no Early Release Compact Source Catalogue, como diferentes fontes de emissões difusas.

Foi agora também anunciado um passo importante para eliminar essa contaminação. A "emissão de micro-ondas anômala" é uma luz difusa, associada em grande parte às densas regiões empoeiradas da nossa galáxia, mas a sua origem mantinha-se como um enigma há décadas.

Os dados recolhidos na ampla gama de comprimentos de onda do Planck, algo nunca feito antes, agora vieram confirmar a teoria de que essa luz difusa é proveniente de grãos de poeira girando em conjunto vários milhões de vezes por segundo, devido a colisões com átomos em movimento ou com feixes de luz ultravioleta.

Esta nova visão ajuda a remover o "nevoeiro" dos dados de Planck, permitindo analisá-los com maior precisão e deixando a radiação cósmica limpa de ruído.

Aglomerados de galáxias

Dentre os muitos resultados agora apresentados, o telescópio mostrou novos detalhes de alguns atores importante no palco cósmico: os aglomerados de galáxias distantes.

Eles aparecem nos dados de Planck como silhuetas compactas contra a radiação cósmica de fundo.

A equipe de astrônomos identificou até agora 189 desses aglomerados, incluindo 20 clusters previamente desconhecidos que serão confirmados pelo observatório de raios X da ESA, o XMM-Newton.

Ao pesquisar todo o céu, o Planck representa a melhor chance de encontrarmos os exemplos mais compactos desses clusters. Eles são raros e o seu número é um indicador sensível do tipo de Universo em que vivemos, o quão rápido ele está se expandindo e quanta matéria contém.

"Estas observações serão usadas como tijolos para construir a nossa compreensão do Universo," diz Nabila Aghanim, também do CNRS.

"Os resultados de hoje são a ponta do iceberg científico. O Planck está superando as expectativas, graças à dedicação de todos os envolvidos no projeto," disse David Southwood, diretor de Exploração Científica e Robótica da ESA, durante a conferência realizada em Paris.

"No entanto, além do que foi anunciado hoje, este catálogo contém a matéria-prima para muito mais descobertas. Mesmo assim, não temos ainda o verdadeiro tesouro, a radiação cósmica de fundo em si," disse Southwood.

O Planck continua a pesquisar o Universo. A próxima divulgação de dados está prevista para Janeiro de 2013 e irá revelar a radiação cósmica de fundo com detalhes sem precedentes.

Estaremos então diante do ato de abertura da peça desse drama cósmico de que somos parte, com uma foto do começo de tudo.

NASA pede ajuda a radioamadores para encontrar sonda espacial

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/01/2011



A vela solar deverá se abrir automaticamente depois de uma contagem regressiva de três dias, que garante um afastamento seguro do FastSat, de onde a sonda foi lançada.[Imagem: NASA]

Onde está minha sonda?

A NASA emitiu um apelo para radioamadores de todo o mundo para que tentem rastrear a NanoSail-D, uma sonda espacial lançada há poucas semanas para testar o conceito de vela espacial.

As velas solares impulsionam as naves usando a força dos fótons que incidem sobre uma finíssima película de material reflexivo, com potencial para substituir os foguetes alimentados por propelentes químicos.

O teste com a vela solar deveria ter começado no início de Dezembro de 2010. Mas a NASA anunciou terperdido contato com a NanoSail-D no dia 13 daquele mês.

Naquele comunicado, a NASA afirmava não ter certeza se a sonda havia sido lançada do FastSat, um satélite que funciona como plataforma de lançamento para satélites menores - a NanoSail-D é considerada um picossatélite.

Ejeção espontânea

Agora, a agência espacial norte-americana afirmou que "o evento de ejeção ocorreu espontaneamente e foi identificado nesta manhã, quando engenheiros do centro [Centro de Voos Espacial Marshall] analisaram dados da telemetria do FastSat."

Logo depois a ejeção foi confirmada por antenas de rastreamento de satélites localizadas no solo.

Isto significa que a NanoSail-D não havia mesmo sido ejetada, em conformidade com as suspeitas levantadas na ocasião: "Neste momento, não está claro se a NanoSail-D foi ejetada do FastSat," disse a agência em Dezembro.

Por motivos desconhecidos, a ejeção ocorreu "espontaneamente" nos últimos dias.

Ajuda dos radioamadores

A NASA pediu aos radioamadores que rastreiem a sonda, que está transmitindo um sinal na frequência de 437,270 MHz. Os dados podem ser informados no site http://nanosaild.engr.scu.edu/dashboard.htm.

Até as 17h00 de hoje (20/01), havia 153 submissões de detecção dos sinais, feitas por radioamadores de três países.

"Esta é uma grande notícia para a nossa equipe. Estamos ansiosos por ouvir o sinal que nos dirá que a NanoSail-D está saudável e funcionando como o planejado," disse Dean Alhorn, coordenador da missão. "A equipe científica está esperançosa de ver a NanoSail-D operacional e capaz de desfraldar a vela solar."

Depois da ejeção, um temporizador dentro da NanoSail-D começou uma contagem regressiva de três dias. Quando a contagem chegar a zero, quatro barras telescópicas vão se estender por meio de explosivos e a vela solar começará a se desdobrar, em um processo que deverá levar cinco segundos.

Como a ejeção espontânea só foi percebida pelos técnicos por acaso - eles não esperavam por ela - a abertura da vela solar já deverá ocorrer nas próximas horas.

Quando totalmente aberta, a vela de polímero atingirá 30 metros quadrados.

Veja mais detalhes da missão:

• NASA começa teste com vela solar

• NASA perde contato com a vela solar NanoSail-D

Uma câmera digital superior ao olho humano?


Redação do Site Inovação Tecnológica - 19/01/2011


O sensor da câmera consiste em uma rede de fotodetectores flexíveis, interconectados e instalados sobre uma membrana elástica. [Imagem: Jung et al/Pnas]

Olho com zoom

Abra uma câmera digital e você verá que seu sensor, chamado CCD, é plano.

Mas a retina humana é hemisférica, o que significa que são necessários truques de óptica para permitir que uma câmera "veja" de forma parecida com um olho humano.

Mas parecido não é igual.

Por isso, cientistas e engenheiros há muito tempo tentam criar uma câmera com um sensor curvilíneo, cujo formato imite o formato da retina humana.

Agora, um grupo de pesquisa fez mais do que isso. Eles incluíram um adicional importante: ao contrário do olho humano, a câmera "globo ocular", como seus criadores a estão chamando, possui um zoom óptico de 3,5 vezes.

Melhor do que o olho humano

"Estamos nos inspirando no olho humano, mas queremos ir além do olho humano," afirmou Yonggang Huang, da Universidade Northwestern, que desenvolveu a câmera em conjunto com seus colegas da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign - ambas nos Estados Unidos.

Segundo Huang, a minúscula câmera combina o melhor do olho humano com o melhor de uma câmera profissional tipo SLR (Single-Lens Reflex) dotada de zoom.

Ao copiar o sistema de lente única do olho humano - o cristalino - e o zoom da câmera SLR, os cientistas obtiveram uma câmera capaz de fazer imagens sem distorção sem precisar do peso e de todo o aparato das câmeras profissionais.

O sensor da câmera consiste em uma rede de fotodetectores flexíveis, interconectados e instalados sobre uma membrana elástica. A membrana e o circuito podem mudar de formato inúmeras vezes, sem risco de danos.

A lente foi construída com uma membrana fina e elástica encapsulada dentro de uma câmara com água. As paredes de vidro da câmara permitem que a luz passe pela lente e chegue até o sensor.

Câmera hemisférica

A chave para a construção dessa câmera globo ocular são substratos flexíveis, onde são montados a lente e os fotodetectores, e um sistema hidráulico que altera o formato dos substratos de forma precisa, obtendo um zoom variável e contínuo.

A eletrônica flexível foi suprida pela equipe do professor John Rogers, que tem uma extensa lista de proezas na área - a última delas são minúsculas lâmpadas implantáveis, que poderão permitir a criação de tatuagens que acendem, entre várias outras aplicações.

A equipe do prof. Rogers já havia criado uma câmera digital que imita a retina humana em 2008. Aquela versão, contudo, tinha uma resolução de apenas 256 pixels e ainda não tinha zoom.

Embora seja apenas um protótipo, e precise de muitos desenvolvimentos antes de chegar ao mercado, a câmera digital hemisférica poderá ser usada em várias aplicações, incluindo visão robótica, vigilância e equipamentos de consumo, além de imagens médicas, em endoscopia, por exemplo.

Para conhecer uma abordagem alternativa para uma câmera mais parecida com o olho humano, veja a reportagem Sensor de imagem flexível pode revolucionar a fotografia.

Bibliografia:

Dynamically tunable hemispherical electronic eye camera system with adjustable zoom capability
Inhwa Jung, Jianliang Xiao, Viktor Malyarchuk, Chaofeng Lu, Ming Li, Zhuangjian Liu, Jongseung Yoon, Yonggang Huang, John A. Rogers
Proceedings of the National Academy of Sciences
January 18, 2011
Vol.: Published online before print
DOI: 10.1073/pnas.1015440108

Pesquisas sobre antimatéria são eleitas as mais importantes de 2010

Elton Alisson - Agência Fapesp - 17/01/2011

Pesquisas em antimatéria

A revista Physics World, do Instituto de Física do Reino Unido (IOP), elegeu as dez maiores descobertas na área em 2010.

Em primeiro lugar, ficaram os experimentos relacionados à pesquisa sobre a antimatériarealizados por dois grupos internacionais de físicos no Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (Cern), um dos quais integrados por brasileiros.

Em novembro de 2010, uma equipe de pesquisa do experimento Alpha (Antyhydrogen Laser Physics Apparatus) conseguiu aprisionar, pela primeira vez, por 170 milissegundos (milésima fração de segundo), 38 átomos de anti-hidrogênio - antiátomos, equivalentes na antimatéria aos átomos de hidrogênio.

• Antimatéria é capturada pela primeira vez

A equipe era composta por 35 cientistas de diferentes nacionalidades, entre os quais os brasileiros Claudio Lenz Cesar, professor da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), e Daniel de Miranda Silveira, do Laboratório Riken, no Japão.

Algumas semanas depois, outro grupo, do experimento Asacusa (Atomic Spectroscopy and Colisions Using Slow Antiprotons), anunciou a criação de um novo capturador de átomos de anti-hidrogênio que poderá ser utilizado para estudá-los com a ajuda de microondas.

• CERN dá mais um passo no estudo da antimatéria

 

Antiátomos

De acordo com os editores daPhysics World, as descobertas sobre o anti-hidrogênio realizadas pelos dois grupos no Cern ficaram em primeiro lugar no ranking elaborado pela publicação, porque deverão tornar possível realizar estudos mais precisos sobre os antiátomos.

E, ao compará-los com os átomos de hidrogênio, poderão esclarecer um dos maiores mistérios da física: por que há mais matéria do que antimatéria no Universo?

"A física não tem um bom modelo para explicar a ausência no Universo da antimatéria, que é criada juntamente com a matéria e é o espelho dela, mas com carga trocada", disse Lenz Cesar.

"O fato é que não existe antimatéria naturalmente no Universo, porque, se houvesse, ela se encontraria com a matéria e as duas se aniquilariam, produzindo raios gama e outras partículas", explicou.
Violação de CPT

Segundo o cientista, uma das pistas para uma melhor explicação da desigualdade na distribuição de matéria e antimatéria pode estar na violação do Teorema de CPT (carga-paridade-tempo) da física de partículas.

O teorema prevê que os antiátomos, enquanto compostos por partículas de cargas inversas às que compõe os átomos normais, devem ter as mesmas características desses, como por exemplo, os níveis de energia e seus tempos de vida.

A descoberta de uma diferença entre os níveis de energia de um antiátomo de hidrogênio com relação aos de um átomo do mesmo elemento químico pode ajudar os físicos a entender porque não há antimatéria naturalmente no universo. Isso provocaria uma mudança radical na física.

"Se os níveis de energia do átomo e do antiátomo de hidrogênio forem iguais, continuaremos sem uma boa explicação para a ausência de antimatéria no Universo. Mas, se forem diferentes, será necessário reescrever a teoria fundamental da física", disse Lenz Cesar.

Segundo o cientista, uma das pistas para uma melhor explicação da desigualdade na distribuição de matéria e antimatéria pode estar na violação do Teorema de CPT (carga-paridade-tempo) da física de partículas.

O teorema prevê que os antiátomos, enquanto compostos por partículas de cargas inversas às que compõe os átomos normais, devem ter as mesmas características desses, como por exemplo, os níveis de energia e seus tempos de vida.

A descoberta de uma diferença entre os níveis de energia de um antiátomo de hidrogênio com relação aos de um átomo do mesmo elemento químico pode ajudar os físicos a entender porque não há antimatéria naturalmente no universo. Isso provocaria uma mudança radical na física.

"Se os níveis de energia do átomo e do antiátomo de hidrogênio forem iguais, continuaremos sem uma boa explicação para a ausência de antimatéria no Universo. Mas, se forem diferentes, será necessário reescrever a teoria fundamental da física", disse Lenz Cesar.


Usando a aniquilação de matéria e antimatéria, cientistas deram os primeiros passos rumos à criação de um laser de raios gama, um novo tipo futurístico de laser. [Imagem: David Cassidy/UC Riverside]  

Níveis de energia

Para fazer a comparação entre os níveis de energia de átomos e antiátomos, a equipe Alpha, integrada pelos brasileiros, pretende começar a realizar em 2012 medições com alta precisão dos níveis de energia dos antiátomos de hidrogênios que conseguiram aprisionar em novembro com o uso de campos magnéticos e elétricos intensos e temperaturas muito baixas.

Já bastante frios e caminhando lentamente pela armadilha magnética utilizada para capturá-los, para medi-los os pesquisadores reconstruirão equipamento que montaram para capturar os antiátomos de hidrogênio de modo a permitir a entrada de laser por janelas ópticas no sistema.

Ao interagir os antiátomos de hidrogênio com o laser por um longo tempo, os cientistas pretendem ver, pela primeira vez, a estrutura hiperfina dos níveis de energia das partículas e compará-los com os dos átomos de hidrogênio - o que pode fornecer a evidência para a violação do Teorema de CPT.

"Hoje, mesmo que não consigamos resfriar mais os antiátomos de hidrogênio aprisionados, teríamos a possibilidade de comparar os níveis de energia da matéria e da antimatéria em precisão de partes em 1011. A medida atual com hidrogênio, da diferença de energia entre os níveis 1S e 2S, tem 14 algarismos significativos. Mas, nesse experimento, temos a expectativa de fazer a medição com uma precisão insuperável, que até hoje ninguém conseguiu", afirmou.

A descoberta do anti-hiper-tríton abriu as portas para novas dimensões da antimatéria. [Imagem: STAR]

 Bases da física

De acordo com Lenz Cesar, os pesquisadores brasileiros exercerão um papel muito importante no novo experimento. O laser que será utilizado no equipamento para visualizar os antiátomos de hidrogênio está sendo projetado paralelamente na UFRJ e em Genebra, na Suíça, onde está localizado o Cern.

Além disso, o segundo cientista brasileiro que participa do projeto, Silveira, é o atual coordenador técnico do projeto colaborativo de pesquisa. "Ele vai consolidar os desenhos técnicos do novo experimento, que é uma posição extremamente importante em um experimento desse alcance", contou.

Orientado por Lenz Cesar em seu doutorado e primeiro pós-doutorado, na UFRJ, Silveira seguiu para o Cern em 2006 para realizar seu segundo pós-doutorado. E, após quatro anos no laboratório suíço, deverá retornar ao Brasil em agosto de 2011, para lecionar na UFRJ.

Lenz Cesar começou a participar do projeto desde o início, em 1996, após concluir seu doutorado no Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

Durante o curso, o físico brasileiro fez uma das medidas mais precisas já realizadas sobre os níveis de energia do átomo de hidrogênio, que os pesquisadores pretendem repetir, agora, com os átomos de anti-hidrogênio.

"Esse trabalho, do ponto de vista da física fundamental, é o sonho de qualquer físico. É um experimento difícil, de longo prazo, e que poderá mexer com as bases da física atual", disse.