30 de jul de 2013

Cosmologista defende que Universo não está se expandindo

Redação do Site Inovação Tecnológica

O grande trunfo da nova proposta é eliminar a necessidade de um 
"nascimento do tempo", que passa a se estender infinitamente 
para o passado. [Imagem: NASA/WMAP]


Para a cosmologia moderna, o Universo está em expansão acelerada, com as galáxias afastando-se uma das outras.

Christof Wetterich, um físico da Universidade de Heidelberg, na Alemanha, não concorda com isso.

Por isso ele está propondo uma interpretação diferente: não é o Universo que está se expandindo, é a massa de tudo que está aumentando.

Embora a proposta ainda não tenha sido aceita para publicação em nenhuma revista científica, ela está recebendo atenção suficiente para merecer um longo comentário pela revista Nature.

Especialistas na área ouvidos pela revista chamaram a proposta de Wetterich de "fascinante", afirmando que ela merece ser analisada com cuidado.

Não é por acaso. A nova proposta ajuda a resolver um dos maiores problemas da cosmologia moderna, a singularidade existente no momento do Big Bang, algo sobre o que os cientistas não têm nenhuma ideia.


Físicos brasileiros já haviam proposto que o
 Universo pode não estar em ritmo acelerado de expansão,
 embora não tenham questionado a própria expansão. 
[Imagem: LBL]
Desvio para o vermelho 
O principal indício observacional da expansão do Universo - descoberta por Georges Lemaitre nos anos 1920 - é o chamado desvio para o vermelho.

Uma vez que o Universo está em expansão, o comprimento de onda da radiação dos objetos aumenta à medida que atravessa o espaço. Quanto mais longe viajar a radiação, maior será o comprimento de onda. Como o vermelho é o maior comprimento de onda que os nossos olhos podem ver, este processo é literalmente um desvio do comprimento de onda em direção à ponta vermelha do espectro - daí o nome desvio para o vermelho.

Os astrônomos verificaram que as galáxias mais distantes têm desvios para o vermelho maiores do que as galáxias mais próximas - e concluíram que o Universo deve estar se expandindo.

O que Wetterich argumenta é que a radiação característica emitida pelos átomos - logo, a luz deles que chega até nós - também é controlada pelas partículas elementares que formam esses átomos, particularmente os elétrons.

Assim, se a massa de um átomo aumentar, os fótons que ele emite terão mais energia. Como energias mais altas correspondem a frequências mais altas, as frequências de absorção e emissão desses átomos vão tender para o lado azul do espectro eletromagnético. Inversamente, se as partículas estão se tornando mais leves, as frequências terão um desvio para o outro lado do espectro, para o vermelho.

Outro fundamento da cosmologia moderna é a velocidade finita da luz, o que leva à conclusão de que, quando olhamos para galáxias mais distantes, estamos olhando para o passado, vendo esses corpos celestes como eles eram quando emitiram a luz, que levou um tempo para chegar até nós.

Se existir um processo constante de aumento da massa de tudo no Universo, isso significa que as galáxias mais distantes terão um desvio para o vermelho em comparação com as frequências emitidas pelos átomos hoje, e a magnitude desse desvio para o vermelho será proporcional à distância de cada uma delas.

Assim, o desvio para o vermelho, propõe o físico, faz as galáxias parecerem estar se afastando, quando na verdade elas não estão.

Outra teoria radical propõe que o Universo
é um holograma cósmico projetado do futuro
.
[Imagem: Ephraim Brown]
Interpretações do Big Bang
Isto muda muita coisa na interpretação do Big Bang, eliminando sobretudo as partes mais "incômodas" da teoria.

Antes do período de rápida expansão do Universo, conhecido como inflação, o Big Bang deixa de conter uma singularidade - uma densidade infinita onde toda a física colapsa - e passa a se esticar rumo ao passado em uma escala de tempo infinita.

Assim, não apenas o Universo atual pode ser estático, como ele pode até mesmo estar se contraindo.

O grande problema com a proposta de Wetterich é que não há como testá-la experimentalmente porque a massa só pode ser medida em relação a alguma coisa - um cilindro de platina chamado quilograma por exemplo.

Assim, se absolutamente tudo estiver aumentando de massa, incluindo o próprio cilindro de platina usado como referência do quilograma, não há como detectar essa mudança.

O físico não se impressiona com o argumento, afirmando que a eliminação da singularidade no Big Bang já é vantagem suficiente.

Para ele, sua interpretação será útil para permitir que os cientistas pensem em modelos cosmológicos diferentes, da mesma forma que os físicos usam diferentes interpretações da mecânica quântica apenas mantendo a consistência matemática entre elas.

Universo pode não estar em ritmo acelerado de expansão

Bibliografia:
A Universe without expansion
Christof Wetterich
arXiv
http://arxiv.org/abs/1303.6878/

Nuvem é despedaçada por buraco negro

Redação do Site Inovação Tecnológica

Esta simulação mostra a nuvem de gás passando perto do buraco negro 
no centro da nossa Galáxia. [Imagem: ESO/S. Gillessen/MPE/Marc Schartmann]


Caindo no buraco negro


Novas observações obtidas com oVery Large Telescope do ESO mostram pela primeira vez uma nuvem de gás sendo despedaçada pelo buraco negro de massa extremamente elevada que se encontra no centro da nossa Galáxia.

A nuvem está tão esticada que a sua parte da frente já passou pelo ponto mais próximo e desloca-se agora para longe do buraco negro a mais de 10 milhões de quilômetros por hora, enquanto a cauda da nuvem ainda cai em direção ao buraco negro.

Em 2011 astrônomos descobriram essa nuvem de gás com várias vezes a massa da Terra acelerando em direção ao buraco negro que se encontra no centro da Via Láctea.
  • Nuvem espacial será engolida por buraco negro
Esta nuvem está agora na aproximação máxima do buraco negro, e as novas observações mostram que a nuvem está sendo esticada por seu campo gravitacional extremo.

"O gás que se encontra numa das extremidades da nuvem está esticado ao longo de mais de 160 bilhões de quilômetros em torno do ponto da órbita mais próximo do buraco negro. E o ponto de maior aproximação está a apenas um pouco mais que 5 bilhões de quilômetros de distância do buraco negro propriamente dito - por pouco não caindo lá dentro", explica Stefan Gillessen, do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, na Alemanha.

"A nuvem está tão esticada que atingir o ponto de maior aproximação ao buraco negro é um processo que dura não apenas um instante, mas um longo período de pelo menos um ano," completa ele.


Espectrógrafo de campo integral


Acompanhar esse processo não será fácil porque, à medida que a nuvem de gás se estica, a sua radiação torna-se mais difícil de observar.

Mesmo esta imagem usou um espectrógrafo de campo integral em uma exposição de cerca de 20 horas.

Em um espectrógrafo de campo integral a radiação coletada em cada pixel é separada individualmente nas suas componentes de cor, e por isso a cada pixel corresponde um espectro. Estes espectros são seguidamente analisados individualmente e usados para, por exemplo, criar mapas da velocidade e das propriedades químicas de cada parte do objeto observado.

"O mais excitante que vemos nestas novas observações é a extremidade da nuvem deslocando-se outra vez na nossa direção, ao longo da órbita, a mais de 10 milhões km/h - cerca de 1% da velocidade da luz", acrescenta Reinhard Genzel, líder do grupo de pesquisa que estuda esta região há quase vinte anos. "O que significa que a parte dianteira da nuvem já passou pelo ponto da órbita mais próximo do buraco negro".

A imagem mostra as observações do VLT de 2006, 2010 e 
2013, em azul, verde e vermelho, respectivamente.
 [Imagem: ESO/S. Gillessen]
Nuvem misteriosa


A origem da nuvem de gás permanece um mistério, embora não haja falta de ideias sobre o assunto. As novas observações diminuem, no entanto, as possibilidades.

As hipóteses levantadas propõem que a nuvem de gás possa ter sido criada por ventos estelares emitidos por estrelas que orbitam o buraco negro. Ou pode também ser o resultado de um jato emitido a partir do centro galáctico. Outra opção era a de uma estrela estar no centro da nuvem e neste caso o gás viria, ou de um vento desta estrela, ou de um disco planetário de gás e poeira que se encontrasse em redor da estrela.

"Tal como um desafortunado astronauta num filme de ficção científica, vemos que a nuvem está ficando tão esticada que parece um espaguete, o que quer dizer que provavelmente não terá uma estrela no seu interior", conclui Gillessen. "Neste momento pensamos que o gás veio muito provavelmente das estrelas que orbitam o buraco negro".

O culminar deste evento cósmico único no centro da nossa Galáxia está acontecendo e sendo observado de perto por astrônomos em todo o mundo. A extensa campanha de observação fornecerá uma riqueza de dados, revelando mais não somente sobre a nuvem de gás, mas também sobre as regiões próximas do buraco negro, as quais não tinham ainda sido estudadas anteriormente, e os efeitos da gravidade extremamente elevada. Notas


Buraco negro da Via Láctea


Estima-se que o buraco negro no centro da Via Láctea, conhecido pelo nome formal de Sgr A* (Sagitário A estrela), tenha uma massa de cerca de quatro milhões de vezes a da Sol.

É, claramente, o buraco negro de massa extremamente elevada mais próximo de nós, sendo por isso o mais adequado para estudar detalhadamente os buracos negros.

Neste estudo, a equipe espera também encontrar evidências de como a nuvem em movimento rápido interage com o gás existente no entorno do buraco negro. Até agora ainda nada foi encontrado, mas estão sendo planejadas observações para ver estes efeitos.


À medida que este fenômeno se desenrola no centro da Galáxia, os astrônomos esperam ver a evolução da nuvem a mudar de efeitos puramente gravitacionais e de maré para efeitos turbulentos relacionados com hidrodinâmica complexa.

Nova lua de Netuno é descoberta em arquivo do Hubble

Redação do Site Inovação Tecnológica

A lua S/2004 N 1 segue uma órbita circular, completando uma volta em torno de 
Netuno a cada 23 horas. [Imagem: NASA/ESA/A. Feild(STScI)]


Muitos luares

Escarafunchando o arquivo de imagens coletadas pelo telescópio espacial Hubble, Mark Showalter, do Instituto SETI, conhecido por procurar vida extraterrestre, descobriu a 14ª lua de Netuno.

A lua é pequena, a menor de Netuno até agora, devendo ter algo próximo aos 20 quilômetros de diâmetro.

Talvez isso explique porque ela tenha escapado até hoje dos olhares curiosos dos astrônomos, e até mesmo da sonda espacial Voyager 2, que sobrevoou Netuno em 1989, observando todo o seu sistema de luas e anéis.

Ela é tão pequena e brilha tão pouco que sua luz é cerca de 100 milhões de vezes mais fraca do que a estrela mais fraca que pode ser vista a olho nu.

Temporariamente, a nova lua está sendo chamada de S/2004 N 1.

Arquivo vivo


A descoberta da nova lua de Netuno envolveu acompanhar o movimento de um ponto branco que aparece repetidas vezes em mais de 150 fotografias de Netuno guardadas no arquivo do Hubble - as fotos foram tiradas de 2004 a 2009.

Por um capricho, Mark Showalter deu uma olhada muito além dos segmentos de anel que ele estava estudando e notou um ponto branco a cerca de 105.000 quilômetros de Netuno, localizado entre as órbitas das luas Larissa e Proteus.

Rastreando esse ponto nas diversas imagens, Showalter descobriu que ele segue uma órbita circular, completando uma volta em torno de Netuno a cada 23 horas.

Marte sofreu perda precoce da maior parte da atmosfera

RAFAEL GARCIA DE SÃO PAULO

Descoberta do jipe-robô Curiosity limita tempo durante o qual água líquida pode ter existido no solo marciano


Catástrofe pode ter desligado o campo magnético do planeta, expondo-o ao vento solar logo no início


Quando era um jovem com menos de 500 milhões de anos, Marte sofreu uma catástrofe que desligou seu campo magnético, deixou-o exposto a fortes ventos solares e o fez perder quase toda a sua atmosfera.

Essa é a história mais plausível para a infância do planeta, de acordo com as descobertas mais recentes do jipe-robô Curiosity.

A conclusão está em dois estudos publicados hoje na revista "Science", que revelam com precisão inédita a composição do ar em Marte.

Já se desconfiava que o planeta tinha perdido ar no passado, mas ao analisar detalhes na composição de diferentes gases, cientistas se deram conta de que a erosão atmosférica inicial foi muito mais brusca do que se pensava, e só depois se amainou.

Após nascer com uma atmosfera espessa, com pressão centenas de vezes maior que a da Terra, Marte rapidamente perdeu quase todo seu ar e se tornou, talvez, parecido com nosso planeta. A erosão continuou, porém, e hoje o ar marciano é tão rarefeito que sua pressão é de menos de um centésimo daquela na superfície terrestre.

Os cientistas conseguiram deduzir esse histórico de perda de atmosfera porque os átomos mais leves de um gás se concentram no alto da atmosfera, e o vento solar os empurra para fora do planeta com mais facilidade. A proporção de gás argônio com peso atômico 36 para o argônio com peso atômico 40, por exemplo, era maior antes de a atmosfera sofrer erosão.

Cientistas ainda debatem o que pode ter causado essa perda de atmosfera tão brusca, e isso deve ter a ver com o campo magnético do planeta, que dependia de um fluxo de magma em seu interior. Caso esse magma tenha se solidificado, o magnetismo se esvaiu e deixou o planeta exposto ao vento solar, que era mais forte naquela época. Outra hipótese é a de uma grande colisão ter desestabilizado o fluxo de magma.

Para Paul Mahaffy, líder de um dos estudos, impactos com asteroides e cometas podem ter dado conta de afinar a antiga atmosfera marciana.

CONDIÇÕES AMENAS

A missão do Curiosity é investigar a possibilidade de Marte ter tido condições favoráveis à vida no passado, mas ainda não está claro se a história da perda precoce da atmosfera do planeta é notícia boa ou ruim para isso.

Certamente, não é um impeditivo, pois ao menos durante algum tempo a pressão atmosférica do planeta foi adequada para manter água líquida, cujo fluxo deixou sinais em rochas. "A questão é quanto tempo essa água durou", disse Mahaffy à Folha. "É plausível que ela tenha persistido bastante tempo sob uma atmosfera não tão pesada quanto a inicial."

Chris Webster, líder do outro estudo da Nasa que sai hoje, se diz otimista. Mesmo que a atmosfera de Marte tenha sido reduzida a um décimo do tamanho original logo no início, diz, ela ainda teria um valor razoável, e só ao longo do tempo teria sido encolhida para o valor atual.

"Houve um período em que a atmosfera de Marte era similar à nossa, e havia água líquida", diz. "É preciso levar em conta, claro, que a superfície de Marte é muito cruel, com muita radiação ultravioleta, mas abaixo da superfície há a possibilidade de ter havido um monte de ingredientes necessários à vida."

Essas condições amenas, porém, estariam com os dias contados, pois o fim do campo magnético de Marte o levaria a continuar a perder atmosfera e pressão.

Em novembro, a Nasa enviará a Marte a sonda Maven, que vai investigar a atual taxa de perda atmosférica.

Ouro espacial

por Cássio Barbosa
Crédito: Dana Berry, SkyWorks Digital, Inc.



O ouro é valioso por diferentes razões: ele é bonito; como um metal maleável é útil para joalheria; por sua condutividade elétrica é usado em terminais de chips e processadores de computadores; e por sua capacidade de refletir a radiação térmica, é um bom isolante em satélites e equipamentos de criogenia. Além de tudo isso, o ouro é valioso sobretudo porque é raro, não só na Terra, mas também no universo como um todo.

Elementos químicos como carbono, oxigênio, nitrogênio e toda a tabela periódica até o ferro são formados no interior das estrelas no processo de fusão nuclear. No núcleo das estrelas, onde temperatura e pressão são altíssimas, elementos leves se fundem formando elementos mais pesados, como por exemplo hidrogênio em hélio, hélio em carbono. Além de produzir elementos mais pesados, que não havia anteriormente na estrela (pelo menos em grandes quantidades), a estrela produz energia. Estrelas com mais massa têm núcleos mais quentes e condições de produzir elementos mais pesados.

As reações nucleares são exotérmicas até quando a estrela começa a formar o ferro. A reação de fusão de dois núcleos de ferro passa a consumir energia, ao invés de liberá-la. Ou seja, ela é uma reação endotérmica. Quando uma estrela chega a esse ponto, se ela chega a esse ponto, as reações nucleares começam a roubar a energia do núcleo estelar e a estrela literalmente implode. Com a contração súbita das camadas exteriores da estrela, seu núcleo volta a se aquecer, mas de maneira tão violenta e rápida que ela explode em supernova, deixando uma estrela de nêutrons ou até mesmo um buraco negro em seu lugar. Em eventos desse tipo, a quantidade de energia liberada é tão grande que todo o resto da tabela periódica pode ser criado.

Além dos eventos de supernova, outro tipo de evento também é conhecido por liberar quantidades imensas de energia: os surtos de raios gama (GRB, na sigla em inglês). Nesses eventos, duas estrelas de nêutrons, que são os restos de uma explosão de supernova, se colidem liberando uma enorme quantidade de radiação extremamente energética, os raios gama. Eventos de GRB são bem comuns, com um registro a cada dia, em média, e estão sempre a enormes distâncias, a maioria a bilhões de anos-luz.

O caso do GRB130603B, que foi detectado em 3 de junho último, é bastante interessante. A uma distância estimada de 3,9 bilhões de anos luz, ele é um dos mais próximos já detectados. Após o registro da explosão, uma equipe de pesquisadores liderados por Edo Berger, de Harvard, notou e acompanhou a persistência de um brilho residual que resistiu por dias. Esse brilho é, em geral, produzido por jatos de matéria emitidos da colisão a altas velocidades. Mas não foi esse o caso dessa vez.

O brilho residual se comportava como se fosse produzido pelo decaimento radioativo de núcleos exóticos, criado a partir do material rico em nêutrons das estrelas em colisão. Analisando esse brilho em comprimentos de onda no infravermelho, Berger e colaboradores estimaram que a massa ejetada nessa violenta explosão foi de um centésimo da massa do Sol, repleta de núcleos pesados, inclusive ouro. Mais precisamente, a quantidade de ouro produzida nessa explosão deve ter sido o equivalente a massa de 10 Luas!

Com esses resultados, Berger e seus colaboradores fizeram uma conta levando em consideração a quantidade de ouro produzida numa única explosão e somando todas as explosões desse tipo que já devem ter ocorrido até hoje. O resultado desse cálculo bateu com a quantidade de ouro esperada para o universo inteiro. Conclusão, o mecanismo de produção de ouro no universo é oriundo da colisão de estrelas de nêutrons! Em outras palavras, nenhum outro processo como as próprias explosões de supernovas devem ser eficientes para produzir a quantidade esperada de ouro.

Então, para fazer Carl Sagan se revirar em seu túmulo, podemos dizer que todos somos feitos de restos de estrelas, mas nossa joalheria é feita de restos de estrelas colidindo.

16 de jul de 2013

Sistema de três sóis tem três planetas na zona habitável

Com informações do ESO

Esta impressão artística mostra uma vista do exoplaneta Gliese 667Cd - o quarto planeta (d) da terceira estrela do sistema triplo (C) - em direção à estrela Gliese 667C. Ao fundo, pode-se ver as estrelas mais distantes deste sistema triplo.[Imagem: ESO/M. Kornmesser]



Três planetas habitáveis
Uma equipe de astrônomos combinou novas observações, usando novos instrumentos, para dar uma olhada mais de perto no quase incrível sistema planetário Gliese 667C.

A estrela é parte de um sistema triplo, o que significa que planetas em torno do sistema Gliese 667 têm três sóis:

  • Planeta com três sóis pode ser habitável

E os novos dados indicam que, especificamente a estrela Gliese 667C tem pelo menos três planetas na zona habitável, com capacidade de manter a água em estado líquido, o que torna estes planetas bons candidatos à presença de vida.

Este é o primeiro sistema descoberto onde a zona habitável se encontra repleta de planetas.

A Gliese 667C é uma estrela muito estudada. Com cerca de um terço da massa do Sol, ela, juntamente com seu sistema estelar triplo, estão situados a 22 anos-luz da Terra, na constelação do Escorpião - ela está muito perto de nós - na vizinhança solar - muito mais próximo do que os sistemas estelares estudos com o auxílio de telescópios espaciais caçadores de planetas, como o Kepler.

Três sóis
Estudos anteriores já haviam revelado que a estrela tem três planetas, um deles na zona habitável.

Agora, a equipe de liderada por Guillem Anglada-Escudé (Universidade de Gottingen, Alemanha) e Mikko Tuomi (Universidade de Hertfordshire, Reino Unido), encontraram evidências da existência de até sete planetas em torno da estrela.

Esses planetas orbitam a terceira estrela mais tênue do sistema estelar triplo. Os outros dois sóis seriam visíveis como um par de estrelas muito brilhantes durante o dia e durante a noite dariam tanta luz quanto a Lua Cheia.

Os novos planetas descobertos preenchem por completo a zona habitável da estrela Gliese 667C, uma vez que não existem mais órbitas estáveis onde um planeta poderia existir nessa faixa de distâncias.

Três dos exoplanetas são super-Terras, planetas com mais massa do que a Terra, mas com menos massa do que Urano ou Netuno - são eles que se encontram na zona habitável da estrela.

Sistemas compactos em torno de estrelas do tipo do Sol são bastante abundantes na Via Láctea. Em torno dessas estrelas, os planetas que orbitam muito próximo da estrela hospedeira são muito quentes e dificilmente serão habitáveis.

No entanto, isso já não se verifica para estrelas muito mais frias e tênues, tais como Gliese 667C. Neste caso, a zona habitável situa-se inteiramente dentro de uma órbita do tamanho da de Mercúrio, ou seja muito mais próxima da estrela que no nosso Sistema Solar.


O sistema Gliese 667C é o primeiro exemplo de um sistema onde uma estrela de baixa massa abriga vários planetas potencialmente rochosos na zona habitável.

15 de jul de 2013

Você conhece o campus do Observatório Nacional?

O Observatório Nacional lançou uma versão do Passeio Virtual para smartphones e tablets. A edição, que foi ampliada com novos ambientes, pode ser acessada no endereço  http://www.on.br/Tour360ON/Tour_tourON.html .


Não deixe de curtir em 3D a maior Luneta refratora do Brasil e a  estação sísmica que desde 1920 capta e registra as vibrações mecânicas  do movimento do solo.

Também o Heliômetro, telescópio que monitora as variações da forma e  do volume do Sol, os relógios atômicos do Serviço da Hora, de onde é disseminada a Hora Legal Brasileira, entre outros ambientes.


Divisão de Atividades Educacionais

Teletransporte tem novo impulso com reciclagem quântica

Com informações da Universidade de Cambridge 


O atual recorde de teletransporte quântico foi batido 
usando lasers conectando dois observatórios astronômicos.
[Imagem: IQOQI-Vienna]
Nos últimos dez anos, físicos teóricos têm mostrado que as intensas conexões geradas entre partículas, pelo fenômeno quântico do entrelaçamento - ou "emaranhamento" - podem ser a chave para o teletransporte de informações quânticas. 

É bem sabido que Einstein detestava a teoria do entrelaçamento quântico, descartando-o como uma "ação fantasmagórica à distância". Mas já se comprovou que o entrelaçamento é uma característica muito real no nosso universo, e que tem um potencial extraordinário para fazer avançar todos os tipos de atividade científica.

Agora, pela primeira vez, pioneiros nesse campo descobriram como o entrelaçamento pode ser "reciclado" para aumentar a eficiência dessas "ligações fantasmagóricas" entre as partículas.

A equipe também desenvolveu uma forma generalizada de teletransporte, que permite uma grande variedade de aplicações potenciais em física quântica.

O resultado nos coloca um passo mais próximo do estilo do teletransporte da ficção científica, embora esta pesquisa esteja ainda em um estágio puramente teórico. 

Teletransporte quântico 
Por muito tempo considerado algo impossível, finalmente, em 1993, uma equipe de cientistas calculou que o teletransporte poderia funcionar, em princípio, usando as leis da mecânica quântica.

O teletransporte quântico aproveita o entrelaçamento para transmitir blocos de informação do tamanho de partículas através de distâncias potencialmente enormes, de forma potencialmente instantânea.
Ação fantasmagórica à distância é 10.000 vezes mais rápida que a luz

O entrelaçamento envolve um par de partículas quânticas, como elétrons ou fótons, que estão intrinsecamente ligadas entre si, retendo a sincronização que prende as partículas, estejam elas próxima uma da outra ou em lados opostos de uma galáxia.

Através dessa conexão, bits quânticos de informação - qubits - podem ser transmitidos usando apenas as formas tradicionais de comunicação clássica.

Os protocolos de teletransporte desenvolvidos até agora ficavam em um de dois campos - aqueles que só podem enviar informações embaralhadas, exigindo correção pelo receptor, ou, mais recentemente, o teletransporte "baseado em porta", que não necessita de uma correção, mas precisa de uma quantidade impraticável de entrelaçamento, já que cada objeto enviado poderia destruir o estado entrelaçado.

Um dos frutos mais surpreendentes desta 
área emergente de pesquisas foi o incrível 
teletransporte do magnetismo. [Imagem: Navau et al./PRL]



Protocolo de teletransporte 


Agora, físicos britânicos e poloneses desenvolveram um protocolo para fornecer uma solução ótima em que o estado entrelaçado é "reciclado", de forma que a ligação entre as partículas se mantém para o teletransporte de múltiplos objetos.

Eles elaboraram também um protocolo em que vários qubits podem ser transportados simultaneamente, embora o estado entrelaçado degrade proporcionalmente à quantidade de qubits enviados em ambos os casos.

"O primeiro protocolo consiste em estados de teletransporte sequenciais, e o segundo teletransporta-os em bloco," explica Sergii Strelchuck (Universidade de Cambridge), que realizou a pesquisa com seus colegas Jonathan Oppenheim (da Universidade de Londres, que descobriu uma conexão surpreendente entre fenômenos quânticos) e Michal Horodecki (da Universidade de Gdansk, responsável por demonstrar a criptografia quântica na prática pela primeira vez).

"Nós também descobrimos uma técnica de teletransporte generalizada que esperamos encontrar aplicações em áreas como a computação quântica.

Existe uma ligação estreita entre o teletransporte e os computadores quânticos, que são dispositivos que exploram a mecânica quântica para realizar cálculos que não seriam possíveis em um computador clássico. Construir um computador quântico é um dos grandes desafios da física moderna, e espera-se que o novo protocolo de teletransporte leve a avanços nessa área," prosseguiu Strelchuck.

Embora o novo protocolo seja inteiramente teórico, no ano passado uma equipe de cientistas chineses conseguiu teletransportar fótons a mais de 143 quilômetros de distância, quebrando recordes anteriores, e o entrelaçamento quântico é cada vez mais visto como uma importante área de investigação científica.
  • Diamantes entrelaçados comunicam-se à distância

O teletransporte de informações por meio de átomos individuais já é possível com as tecnologias atuais - e implementar o novo protocolo na prática deverá ser uma questão de tempo - mas o teletransporte de objetos grandes - como o Capitão Kirk - permanece no reino da ficção científica.


Bibliografia:
Generalized teleportation and entanglement recycling
Sergii Strelchuk, Michal Horodecki, Jonathan Oppenheim
Physical Review Letters
DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.010505

Sonda Voyager 1 explora última fronteira do Sistema Solar

Missão de nave lançada em 1977 é chegar ao espaço interestelar


Três novos artigos científicos sobre a sonda Voyager 1 -lançada pela Nasa em 1977- foram divulgados ontem, com dados de sua localização atual. Mas não foi desta vez que ocorreu a aguardada confirmação de que ela finalmente saiu do Sistema Solar para a vastidão do espaço interestelar.

Depois de mais de 35 anos de viagem e 18 bilhões de quilômetros percorridos, a nave parece estar mesmo na última parte da periferia de influência solar, uma região com características muito diferentes das que os cientistas imaginavam.

Acreditava-se que a transição da heliosfera (a área de influência do Sol) para o espaço interestelar (região não ocupada por estrelas ou galáxias) seria gradual e sem grandes emoções.

Mas, nos artigos publicados na revista "Science", os cientistas relatam dados que mostram as intensas variações nessa região, batizada de "estrada magnética".

Os instrumentos da Voyager 1 detectaram a maior taxa de partículas carregadas vindas de fora da heliosfera, em comparação com o desaparecimento das partículas carregadas vindas do Sol.

"Vimos um desaparecimento rápido e dramático de partículas de origem solar, que diminuíram mais de mil vezes em intensidade, como se houvesse um aspirador gigante na rampa de entrada da estrada magnética", disse Stamatios Krimigis, da Universidade Johns Hopkins.

Mas, para atestar que a sonda está fora do Sistema Solar, é preciso ainda haver uma mudança abrupta na direção do campo magnético, mostrando que a influência do Sol já não acontece.


Os pesquisadores disseram não poder precisar exatamente quanto tempo mais vai levar para que a sonda finalmente saia do Sistema Solar. Segundo eles, isso pode levar meses ou até anos.

A anã acordou?

por Karina Trevizan 

Crédito da foto: Divulgação/Nasa




Nosso Sol (e outras estrelas do mesmo tipo) tem um ciclo periódico de atividade magnética muito bem conhecido. Com o passar dos anos, verificamos que sua atividade vai aumentando, com a aparição de um número cada vez maior de manchas até atingir um período de máximo. As manchas são apenas uma parcela das evidências do ciclo, com elas vêm as tempestades solares, explosões e ejeções de massa coronal. Durante esse período, sempre haverá algum tipo de atividade, nem que seja apenas uma mancha. Depois de atingir esse máximo, observamos um declínio no número de manchas (e todos os outros processos ligados à atividade magnética) e mês a mês o Sol caminha para um mínimo. Chegando nessa fase, o número de manchas cai muito, é possível que o Sol fique meses sem mostrar uma manchinha sequer.

O intervalo entre dois máximos (ou dois mínimos) determina o período do ciclo solar, que soma, na média, aproximadamente 11 anos. O ciclo solar é conhecido e acompanhado já há mais de 200 anos, mas há registros dele há milhões de anos. É que o ciclo solar influencia o clima da Terra de maneira muito importante. A variação periódica do número de manchas tem efeito no ciclo de chuvas e, portanto, nas taxas de crescimento de árvores. Com chuva em abundância, a árvore cresce, produzindo anéis largos no interior do seu tronco. Nos períodos de seca o efeito é o inverso, produzindo anéis mais estreitos. Esses anéis podem ser contados em árvores petrificadas e, até onde já se chegou, uns 220 milhões de anos atrás, o período do ciclo continua o mesmo, com pouca variação.

Atualmente o Sol está no ciclo 24, que deve ter começado em janeiro de 2008. Não há precisão absoluta para determinar o início e o fim desses ciclos, com vários critérios para adotar essas datas. O problema do ciclo atual é que o mínimo do ciclo 23, que marcaria seu fim e o início do ciclo 24, foi tão, digamos, mínimo que é difícil determinar quando a atividade solar começou a aumentar. No ciclo 23, o Sol ficou 821 dias sem uma única mancha sequer, sendo um dos ciclos com menor atividade já registrado desde o ciclo 14, entre 1902 e 1913, durante o chamado mínimo de Dalton.

Baseado em todos os ciclos registrados e em modelos de atividade solar, o máximo do atual ciclo foi previsto para ocorrer por volta de maio deste ano. Ocorre que esqueceram de combinar com o Sol e, até agora, se for para apontar o máximo através da simples contagem de manchas, ele já ocorreu em dezembro de 2011! Que a determinação destes pontos de máximo e mínimo seja controversa e que haja alguma discussão acerca deles, tudo bem, mas uma discrepância dessas em mais de um ano é mais do que diferença entre critérios.

Depois deste pico no número de manchas em outubro de 2011, o número permaneceu mais ou menos constante, mas ainda muito abaixo do esperado e, pior, com uma profunda queda em fevereiro passado. Mas desde então o número de manchas tem aumentando sistematicamente, e maio foi o mês com o maior número de manchas deste ano, equiparando-se ao valor de agosto de 2011, que era para ser baixo. Uma possível explicação é que o Sol terá um máximo de atividade com pico duplo, ou seja, uma alta contagem registrada em maio de 2011 e outra que pode ter sido em maio último, mas que pode ser ainda nos próximos meses. Só saberemos quando os números de junho e julho forem contabilizados.

Mas, como testemunha de que o Sol está ainda em atividade intensa, no dia 25/06 surgiu um buraco coronal nele. Buracos coronais são eventos em que o campo magnético se abre, permitindo que o vento solar escape. Esse vento é um fluxo de partículas carregadas, principalmente prótons e elétrons.

Como o buraco coronal se abriu sobre o equador do Sol, o fluxo agora está apontado diretamente para nós. O fluxo de partículas deve chegar na Terra neste sábado ou domingo, provocando auroras em regiões de alta latitude. Apesar de ser um buraco muito grande o Sol estar em seu período de máximo, a chance de haver explosões solares intensas é muito pequena.