13 de jun de 2013

Astrônomos brasileiros encontram estrela semelhante ao Sol




Estrela gêmea do Sol
Uma equipe internacional, liderada por cientistas brasileiros, anunciou a descoberta de uma estrela com as mesmas características do Sol.

A CoRoT Sol 1, como foi batizada, é atualmente a estrela gêmea mais distante na nossa Galáxia.

Esta gêmea solar, como denominam os astrônomos, tem aproximadamente a mesma massa e composição química do Sol, com uma idade aproximada de 6,7 bilhões de anos.

Embora seja chamada de "gêmea", essa idade a torna mais de 2 bilhões de anos mais velha do que o Sol, que tem uma idade estimada em 4,5 bilhões de anos.

"Até o momento, estrelas com características similares à do Sol foram encontradas somente na vizinhança solar", conta o professor José Dias do Nascimento Júnior, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), e líder da equipe de astrônomos.

O professor Jorge Meléndez, da USP, também integra a equipe. Sua participação foi essencial na determinação das abundâncias químicas de alguns elementos da estrela CoRoT Sol 1.

Parte da equipe envolvida na descoberta integra a equipe do observatório espacial CoRoT, um projeto internacional que integra pesquisadores da França, Áustria, Bélgica, Brasil, Alemanha e Espanha. O satélite fornece dados espaciais que possibilitam determinar os períodos de rotação das estrelas.

As observações de caracterização da estrela CoRoT Sol 1 foram feitas no telescópio Subaru, pertencente ao Observatório Astronômico Nacional do Japão, localizado em Mauna Kea, no Havaí (EUA).

Futuro do Sol


Astrônomos já haviam localizado cinco estrelas na vizinhança solar, entre elas a HIP 56948, encontrada pelo professor Jorge Meléndez. Mas nenhuma delas com as características da recém-descoberta.

A CoRoT Sol 1 tem todas as características de uma gêmea solar, sendo a única que é ligeiramente mais velha que o Sol. Segundo o professor Nascimento, a gêmea já tinha sido observada desde 2007 pelo satélite CoRoT e estava entre as cerca de 230 mil estrelas observadas entre 2007 e 2012.

Com base nos dados do CoRoT, os astrônomos sabiam que o seu período de rotação é um pouco maior do que o Sol, em torno de 29 dias, o que era esperado pela sua maior idade. A informação foi confirmada com os dados do telescópio Subaru.

Além disso, os cientistas descobriram, após análise detalhada, que a gêmea solar é de fato uma estrela com uma massa e composição química semelhante ao Sol. E por ser mais velha, é um precioso material para se estudar o futuro do Sol.

"Embora a composição química global da CoRoT Sol 1 seja semelhante ao Sol, o seu padrão de abundância detalhada mostra algumas diferenças, como é também apresentada pela maior parte das gêmeas solares próximas que são relativamente mais brilhantes", comenta o professor Nascimento. "A comparação da composição química da gêmea é indispensável para sua caracterização".

A estrela CoRoT Sol 1 está localizada na constelação do Unicórnio. Ao contrário de outras gêmeas solares, esta estrela é 200 vezes mais fraca do que a gêmea solar mais brilhante conhecida, a 18 Sco. Somente graças à grande área de coleta do telescópio Subaru, foi possível estudar em detalhe o espectro dessas estrelas fracas.

Além dos professores José Dias do Nascimento Júnior e Jorge Meléndez, participaram das pesquisas o doutor Jefferson da Costa e o professor Matthieu Castro (UFRN); o professor Gustavo F. Porto de Mello, do Observatório do Valongo da UFRJ; e o professor Yoichi Takeda, do Observatório Astronômico Nacional do Japão.


Bibliografia:

The future of the Sun: an evolved solar twin revealed by CoRoT
J.-D. do Nascimento Jr., Y. Takeda, J. Melendez, J.S. da Costa, G.F. Porto de Mello, M. Castro
arXiv
http://arxiv.org/abs/1305.3652

Caos prova ser superior à ordem

Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/05/2013




Armazenamento caótico de luz



Uma equipe internacional de cientistas demonstrou que o caos pode superar a ordem - pelo menos quando o assunto é o armazenamento de luz.

A pesquisa envolveu um estudo de cavidades ópticas - dispositivos também conhecidos como ressonadores ópticos - que têm a capacidade de armazenar luz, que fica presa refletindo-se entre conjuntos de espelhos.

A surpresa veio quando foram usados, não espelhos quase perfeitos, como geralmente se procura fazer, mas espelhos deformados.

Surpreendentemente, os caminhos de luz caóticos gerados pela reflexão nos espelhos deformados permitiram o armazenamento de muito mais luz do que usando os caminhos bem ordenados gerados por espelhos precisos.

Os pesquisadores demonstraram um aumento de seis vezes na energia armazenada no interior de uma cavidade caótica, em comparação com uma equivalente clássica com o mesmo volume.

Aplicações da coleta de luz

O trabalho terá importantes aplicações em vários ramos da física básica e da tecnologia, incluindo a óptica quântica e o processamento de sinais ópticos usados na internet, onde a luz precisa ser armazenada por períodos curtos para facilitar as operações lógicas, e também para otimizar a interação luz-matéria.

As células solares também podem se beneficiar, já que capturar mais luz melhora sua capacidade para gerar eletricidade. Quanto mais tempo a luz fica presa na célula solar, maior é a probabilidade de que ela seja absorvida, excitando elétrons e criando eletricidade.

"O conceito por trás desses ressonadores caóticos de banda larga para aplicações de coleta de luz é muito profundo e complexo. Acho fascinante que, ainda que tenhamos usado técnicas estado da arte de fabricação para provar isso, essa ideia pode de fato ser facilmente aplicada ao mais simples dos sistemas," disse o Dr. Andrea Di Falco, da Universidade de St. Andrews.

De fato, o efeito foi confirmado em esferas simples, espelhadas internamente: quando elas foram amassadas, passaram a armazenar muito mais luz.

O projeto, que envolveu pesquisadores da Universidade de Bolonha, na Itália, foi iniciado pelo professor Andrea Fratalocchi, da Arábia Saudita, que desenvolveu a teoria por trás da captação caótica de luz.

Ordem no caos


O caos, a desordem e a imprevisibilidade são comportamentos que permeiam todos os fenômenos naturais.

Ainda assim, a maioria dos sistemas construídos pelo homem tenta evitar esses efeitos, geralmente assumindo que o caos diminui o desempenho dos nossos aparelhos.

Aos poucos, porém, indo fundo o bastante, os físicos têm descoberto uma ordem intrínseca no caos, constatando, por exemplo, a suave geometria do caos quântico, e até mesmo modelado a "ordem que impera no caos".

Uma das primeiras aplicações práticas encontradas por essas teorias foi na robótica:
Robô controlado por caos ganha flexibilidade no movimento


Bibliografia:

Enhanced energy storage in chaotic optical resonators
C. Liu, A. Di Falco, D. Molinari, Y. Khan, B. S. Ooi, T. F. Krauss, A. Fratalocchi
Nature Photonics
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/NPHOTON.2013.108

Quanto o mundo gasta em ciência?

Andrew Steele, Tom Fuller - The Conversation - 29/05/2013



Quanto nós efetivamente gastamos em pesquisa e desenvolvimento, e como esse gasto varia internacionalmente?

Para traçar um quadro mais contextual para este debate sobre o financiamento da ciência, a equipeScienceogram analisou os gastos de todos os países do G20.

No gráfico abaixo, a profundidade vertical das barras representa o PIB dos países, uma medida da produção econômica nacional total. A largura das barras representa a porcentagem desse PIB investido em pesquisa e desenvolvimento (P&D).

Isso significa que a área de cada bloco é proporcional ao total gasto em pesquisa.

O gráfico é dividido em gastos por parte dos governos, das empresas privadas e outras fontes. As médias para os países do G20 são 0,65% do PIB gasto pelos governos, 1,26% do PIB investido pelo setor privado, e mais 0,13% do PIB proveniente de outras fontes.



Investimento internacional em pesquisa


Algumas conclusões gerais emergem desses dados.

O percentual do PIB investido em pesquisa e desenvolvimento varia amplamente em todo o mundo.

A Coreia do Sul está disparada na frente, com 3,7% do PIB (e seu investimento em ciência e tecnologia está aumentando rapidamente, tendo saído de 2,8% em 2005).

O Reino Unido está abaixo da média pela maioria dos parâmetros internacionais, gastando 1,7% do PIB em pesquisa.

O gasto é muito menor nos estados menos ricos estados do G20, apesar de dados de séries temporais mostrarem que muitos estão aumentando os investimentos.

Na maioria dos países, o setor privado faz a maior contribuição para o ecossistema de pesquisa. As exceções a essa regra são Brasil, Rússia, Índia, Argentina e Indonésia.

Os EUA são o gigante global de pesquisa, tanto no setor público, quanto no privado. A saudável porcentagem do seu PIB aplicado em ciência significa que, em termos absolutos, nem mesmo a China poderá competir com esse país a curto prazo.

Pesquisas públicas e privadas


Dividir gastos em pesquisas entre público e privado inevitavelmente deixa de lado algumas sutilezas.

Há uma relação simbiótica entre o que o estado e o que as empresas investem em P&D. Isso varia dos efeitos diretos, tais como empréstimos e doações bancados pelo governo para uma grande variedade de projetos privados, até os efeitos difusos, como a educação e o treinamento gerados pelo financiamento público das pesquisas, que sustenta a qualificação da força de trabalho.

A variação internacional na política científica significa que vale a pena tomar as nítidas linhas divisórias no gráfico com uma pitada de sal: nenhuma taxonomia do financiamento científico poderia capturar adequadamente todos esses detalhes.

Ainda assim, estes números dão um bom quadro geral, e mostram os níveis amplamente divergentes do investimento em ciência no quadro internacional.

Asteroide que passou perto da Terra tem lua própria

Redação do Site Inovação Tecnológica - 31/05/2013


Asteroide com lua
Uma sequência de imagens de radar obtida por cientistas da NASA revelou que o asteroide 1998 QE2 tem sua própria lua.

O asteroide passou pela Terra às 17h59 de Brasília, a uma distância de 5,8 milhões de quilômetros, uma distância curta em termos astronômicos, mas equivalente a 15 vezes a distância entre a Terra e a Lua.

O satélite, ou lua, do asteroide, foi detectado na quarta-feira, por meio de imagens de radar.

A presença de um corpo adicional configura o que os astrônomos chamam de asteroide binário, algo que é bastante comum - cerca de 16% dos asteroides com mais de 200 metros de diâmetro são binários.

O corpo principal do asteroide 1998 QE2 é cinco vezes maior do que um navio transatlântico, com cerca de 2,7 quilômetros de diâmetro.

A lua do asteroide tem cerca de 600 metros de diâmetro.

Essa foi a maior aproximação do asteroide pelos próximos 200 anos - como sua órbita é bem conhecida, os astrônomos conseguem monitorar seu curso com bastante precisão.

Sua próxima visita ocorrerá no dia 12 de Julho de 2028, a uma distância de 73 mil quilômetros.

Raspando
Em fevereiro, outro asteroide passou próximo da Terra. O 2012 DA14 passou a uma distância de apenas 27 mil quilômetros, batendo um recorde de aproximação com a Terra.

Aquele asteroide passou entre a superfície da Terra e o anel de satélites de comunicações, mas não houve risco de colisão pois a maioria dos satélites fica sobre a Linha do Equador e o asteroide passou no sentido Sul-Norte do planeta.

Universo consciente?



Para o físico John Wheeler, a existência da partícula depende de sua interação com a consciência humana


Entre os vários mistérios da física contemporânea, poucos se comparam à existência de não localidade na física quântica. Não localidade significa que interações entre entidades separadas podem ocorrer instantaneamente. É como se o espaço e o tempo não existissem!

Quando uma bola vai ao gol ou uma gota de chuva cai, existe um efeito local por trás: o chute, a nuvem carregada. No mundo quântico, dos elétrons e fótons --as partículas de luz--, efeitos podem ocorrer sem causa local, algo de que tratei na coluna do dia 28 de abril.

Imagine gêmeos, um em São Paulo e outro em Manaus. Entram num bar, um em cada cidade. Se o de São Paulo pede pinga, o de Manaus pede chope. Se o de São Paulo pede chope, o de Manaus pede pinga. Isso ao mesmo tempo, como se soubessem o que o outro pediu. Como é possível, dado que estão longe e não podem se comunicar?

Essa sincronicidade, se não com gêmeos, foi verificada entre pares de partículas em experimentos à distância que comprovam que a correlação é mais rápida do que a velocidade da luz.

Imagino que muitos leitores estejam pensando na premonição, na sincronicidade junguiana etc.

Lembro que o cérebro humano e os pares de fótons são "sistemas" bem diferentes. Mas cientistas sérios, como o vencedor do Nobel Eugene Wigner e seu colega de Princeton John Wheeler, se questionaram sobre o papel da mente na física.

Quando medimos algo usamos um detector. Não temos contato direto com um elétron. Sua existência é registrada quando interage com o detector e ouvimos um clique ou vemos um ponteiro mexer.

Na interpretação "ortodoxa" da física quântica, é essa interação que determina a existência da partícula: antes da medida, não podemos nem dizer que a partícula existe.

Wigner e Wheeler acham que, sem um observador, essa medida não faz sentido; foi o observador que montou o detector. A existência da partícula depende de interação com a consciência humana: mais dramaticamente, a consciência determina a realidade em que vivemos.

Wheeler imaginou um experimento no qual uma partícula passa por um anteparo com dois orifícios e vai de encontro a uma tela móvel. Atrás dela, há dois detectores alinhados com os orifícios. Se a tela é retirada, os detectores acusam por qual orifício a partícula passou.

Porém, no mundo quântico, partículas podem agir como ondas. Ondas passando por dois orifícios criam padrões de interferência, estrias claras e escuras.

Portanto, duas opções: com tela vemos interferência, sem tela vemos detecção de uma partícula.

Wheeler sugeriu que a tela fosse retirada após a partícula ter passado pelo anteparo. Por meio da sua escolha, o observador cria a propriedade física da partícula agindo retroativamente no tempo! O incrível é que a previsão de Wheeler foi confirmada. Observador e observado formam uma entidade única que existe fora do tempo.

Wheeler extrapolou: "Não somos observadores no Universo, somos participadores. Sem consciência, o mundo não existe! O Universo gera a consciência e a consciência dá significado ao Universo". Essa visão traz o dilema: será que o Universo só faz sentido porque existimos?

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

Caçador de planetas da Nasa pifa, mas estudos seguem

Telescópio Kepler parou de colher dados após falha de orientação


Novos satélites e observatórios no solo vão continuar o trabalho de procura por 'gêmeo' da Terra


SALVADOR NOGUEIRA
COLABORAÇÃO PARA A FOLHA



A mais ambiciosa e poderosa missão de caça a planetas pode ter um fim prematuro. Mas ainda haverá novas descobertas vindas do satélite Kepler durante anos.

O telescópio da Nasa, agência espacial americana, parou de colher dados científicos em 11 de maio, após a pane de um de seus giroscópios.

São quatro ao todo, e sua função é permitir o direcionamento preciso do telescópio para a região do céu escolhida para a pesquisa, onde ele monitora cerca de 150 mil estrelas em busca de sinais de planetas ao seu redor.

A precisão oferecida pelos giroscópios é de um milionésimo de grau, e o Kepler poderia operar com só três deles. Só que um já havia pifado no ano passado e, agora, outro encalhou.

O satélite entrou em "modo de segurança" (como um computador doméstico quando tem um problema) e sua orientação é mantida por propulsores. Os engenheiros do projeto elaboram um plano que tentará recuperar um dos dois dispositivos pifados.

"Qualquer ação de recuperação levará tempo", diz Roger Hunter, gerente da missão. "Possivelmente meses."

FUTURO DA PESQUISA


Embora a interrupção da missão --sem falar no possível término-- seja desanimadora, é importante lembrar que o satélite, lançado em 2009, cumpriu sua meta primária de operar por 3,5 anos.

Durante esse período, o sucesso foi grande. Além de 132 planetas comprovadamente descobertos, a análise inicial aponta que ainda há 2.608 candidatos a verificar, além de outros que podem estar escondidos nos dados brutos.

Com isso, pela primeira vez os astrônomos puderam estimar de forma realista o número de planetas na Via Láctea --na casa dos 100 bilhões.

Mas o grande prêmio da caça aos planetas ainda não foi conquistado: a localização de um mundo do exato tamanho da Terra e na mesma posição com relação a uma estrela similar ao Sol.

Para isso, novos projetos devem pegar o bastão de onde o Kepler deixou. Entre eles está seu sucessor direto, batizado pela Nasa de Tess (sigla para Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito).

"O Tess vai fazer a primeira pesquisa de trânsitos no céu inteiro, cobrindo 400 vezes mais céu do que qualquer missão anterior", diz George Ricker, do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts), que lidera a missão.

A ESA (agência espacial europeia) também trabalha num sucessor para seu próprio satélite caçador de planetas, o Corot. Batizado de Plato, ele ainda não tem data de lançamento, mas deve sair depois do americano, programado para 2017.

Já o Telescópio Espacial James Webb, da Nasa, será capaz de sondar até a composição atmosférica de alguns exoplanetas rochosos. Pode até pintar o primeiro sinal concreto de um planeta que tenha vida. Mas isso só após o lançamento, em 2018.

Em solo, os instrumentos preferenciais para caçar planetas são os espectrógrafos, que detectam a assinatura de luz do bamboleio gravitacional de uma estrela, conforme planetas giram ao seu redor.

Uma nova geração desses instrumentos está sendo preparada para os grandes telescópios já operacionais, como os do Observatório Europeu do Sul, no Chile.