terça-feira, 17 de julho de 2012

Descoberta uma quinta lua orbitando Plutão

     Pesquisadores, que utilizam o Telescópio Espacial Hubble, reportaram, no último dia 11, a descoberta de uma nova lua orbitando o planeta anão Plutão.
     Estima-se que essa nova lua tenha formato irregular e que possua diâmetro entre 9 e 24 km.  A órbita desta lua é de cerca de 93000 km e presume-se que seja co-planar com os outros satélites naturais no sistema de Plutão.

Imagem do Telescópio Espacial Hubble mostrando Plutão e seus satélites naturais.  A circunferência destaca a nova lua descoberta, P5.
     O grupo que estuda o planeta anão está intrigado com a complexidade da coleção de satélites naturais que esse pequeno corpo celeste possui. A nova descoberta fornece pistas adicionais para se esclarecer como foram a formação e a evolução do sistema de Plutão. A teoria mais aceita é a de que todas as luas são “restos mortais” de uma colisão entre Plutão e um grande objeto do Cinturão de Kuiper há bilhões de anos.
     Agora são cinco as luas de Plutão conhecidas. A maior delas, Caronte, foi descoberta em 1978. Observações do Telescópio Espacial Hubble, em 2006, revelaram mais outras duas luas, Nix e Hydra.  Em 2011, outra lua, P4, foi encontrada nos dados do Hubble.
(Fonte: www.nasa.gov)

sexta-feira, 13 de julho de 2012

Pequeno crustáceo é batizado em homenagem a Bob Marley

     Paul Sikkel, biólogo marinho da Arkansas State University, descobriu e batizou um pequeno crustáceo com o nome científico de Gnathia marleyi, em homenagem a Bob Marley. Esse crustáceo alimenta-se de sangue de peixes que habitam recifes de corais no Caribe.
     "Batizei esta espécie, que é uma verdadeira maravilha natural, com o nome de Marley em sinal de respeito e admiração por sua música", disse Paul Sikkel.
     Gnathia marleyi é uma nova espécie dentro da família dos gnatídeos e a primeira nova espécie a ser descrita no Caribe em mais de duas décadas.
     Esse pequeno crustáceo vive escondido em cascalhos de corais, esponjas do mar e algas. Os jovens são parasitas e infestam os peixes que passam pelos locais onde estão. Quando adultos, os Gnathia marleyi não se alimentam de nada. "Achamos que os adultos sobrevivem por duas ou três semanas com o que foi sugado durante a juventude. Depois, morrem, possivelmente após acasalarem", falou Sikkel.

Nova espécie de crustáceos parasitas batizada de Gnathia marleyi, em homenagem a Bob Marley.
     Cerca de 80% dos organismos dos corais são parasitas. Os gnatídeos são os parasitas mais comuns nos oceanos e são os principais causadores ou transmissores das doenças que atingem os peixes. Além disso, a saúde dos peixes está diretamente ligada à saúde dos corais, conhecidos como "florestas do mar", devido à alta biodiversidade. Sikkel e seu grupo de pesquisa estão monitorando a relação entre peixes e parasitas para analisar a degradação dos corais. 
     Sikkel descobriu o Ghnathia marleyi há dez anos nas Ilhas Virgens Americanas. Lá, a espécie é tão comum que ele achava que alguém já a tinha nomeado e descrito. Movido pela curiosidade, pediu para um dos pesquisadores do seu grupo investigar qual espécie era aquela e descobriu que ela não havia sido estudada a fundo.
     Marley não é o único famoso homenageado por pesquisadores. Um líquen já foi batizado em homenagem a Barack Obama; o comediante Stephen Colbert serviu de inspiração para uma nova espécie de abelha; Elvis Presley deu nome a uma vespa; e Bill Gates, a uma nova mosca de flor.
(Fonte: www.astate.edu)

quarta-feira, 11 de julho de 2012

Por que César Lattes não ganhou o Prêmio Nobel?

     Reza a lenda que, na Dinamarca, há uma carta lacrada com os seguintes dizeres: "Por que César Lattes não ganhou o Prêmio Nobel? - abrir 50 anos depois da minha morte". A carta seria de Niels Bohr, um dos gigantes da Física no século XX e ganhador do Prêmio Nobel em 1922. Bohr prezava o trabalho do brasileiro Lattes. Convidou-o para dar seminários na Escandinávia. Tomaram cerveja juntos em Copenhague. Niels Bohr morreu no dia 18 de novembro de 1962, portanto, a partir do próximo dia 18 de novembro, a tal carta (se existiu e ainda existir) poderá ser aberta.
     Talvez, tenha havido alguma trampolinagem no caminho de César Lattes para o Prêmio Nobel de 1950. Em fins de 1949, os patrocinadores suecos do Nobel tentaram, sem êxito, contatar Lattes no Rio de Janeiro. A carta emperrou nos escaninhos da Universidade do Brasil (precursora da UFRJ) e só um ano depois chegou às mãos do suposto candidato ao prêmio. Era tarde demais. O Nobel já tinha ido para o inglês Cecil Frank Powell, chefe da equipe de quatro cientistas, entre os quais Lattes, que pesquisavam raios cósmicos e processos nucleares. 
     E por que César Lattes merecia ter ganho o Prêmio Nobel?
     A descoberta do méson "pi", por Lattes e colaboradores, foi um passo fundamental na compreensão do mundo sub-atômico. Ao longo do século XX, as idéias sobre a matéria foram se tornando gradualmente mais complexas. Os átomos são constituídos por elétrons (cargas negativas), prótons (cargas positivas) e nêutrons (cargas nulas). O que prende os prótons e os nêutrons uns aos outros para formar o núcleo? Eles não podem se atrair eletricamente, pelo contrário, os prótons se repelem uns aos outros. As forças gravitacionais são muito menores do que as forças elétricas repulsivas. Era necessário supor um novo tipo de forças nucleares, mais fortes do que a repulsão elétrica, para manter a coesão do núcleo.
     Em 1935, Hideki Yukawa propôs uma teoria para explicar as forças nucleares. Ele sugeriu a existência de uma partícula ainda desconhecida, com uma massa cerca de 200 vezes maior do que a do elétron, que poderia ser emitida e absorvida por prótons e nêutrons. A troca dessa partícula entre os constituintes do núcleo atômico produziria uma atração entre eles, de curto alcance, que poderia explicar a estabilidade nuclear. Por ter uma massa intermediária entre a do elétron e a do próton, recebeu o nome de “méson”. Essas partículas só poderiam existir durante um tempo muito curto, e se desintegrariam fora do núcleo atômico, depois de apenas um bilionésimo de segundo. 
     Entre 1937 e 1938, Carl D. Anderson e Seth H. Neddermeyer encontraram na “radiação cósmica”, que continuamente atinge a Terra, os sinais de algo que parecia ser o méson de Yukawa: tinha uma massa adequada, e se desintegrava do modo previsto. Durante quase dez anos, parecia que tudo se encaixava e que se dispunha de uma boa teoria sobre a constituição da matéria. Em 1947, no entanto, isso mudou. Descobriu-se que o méson de Anderson e Neddermeyer não tinha o comportamento previsto. 
     Para poderem explicar as forças nucleares, os mésons deveriam ser fortemente absorvidos por prótons e nêutrons. Previa-se, portanto, que eles fossem facilmente capturados pela matéria. No entanto, um grupo de pesquisadores italianos (Marcello Conversi, Ettore Pancini e Oreste Piccioni) observou que os mésons que haviam sido encontrados na radiação cósmica podiam atravessar centenas de núcleos atômicos sem sofrer nenhuma alteração. Eles tinham uma interação muito fraca com prótons e nêutrons, ao contrário do que se esperava.
     É aí que entra a contribuição do grupo ao qual pertenceu Lattes. Em 1946, uma equipe de pesquisadores de Bristol (Inglaterra), sob a direção de Cecil Powell, estava estudando os traços produzidos por reações nucleares em certas chapas fotográficas especiais, mais grossas e mais sensíveis, chamadas “emulsões nucleares”. Pela análise dos rastros lá deixados por prótons e outras partículas carregadas, é possível determinar a sua energia e massa. Beppo Occhialini e César Lattes analisaram algumas emulsões de um novo tipo, que haviam sido colocadas no alto de uma montanha, nos Pirineus, a cerca de 2800 m de altitude. Ao revelar e analisar as emulsões, observaram grande número de traços deixados por partículas que interpretaram inicialmente como sendo os mésons já conhecidos. No entanto, após alguns dias de estudo, foram encontrados dois traços especiais, de mésons que iam diminuindo de velocidade e parando. Do final desses traços brotava um rastro de um novo méson.
     O que era aquilo? Havia algumas interpretações possíveis. Podia ser que o méson tivesse reagido com um núcleo dentro da emulsão e tivesse sido expelido com uma maior velocidade; ou poderia ter havido uma transformação de um méson em outro. De qualquer modo, não havia dados suficientes para se tirar qualquer conclusão segura. Para obter maior número de dados, Lattes viajou para a Bolívia, e colocou no alto do Monte Chacaltaya, a uma altitude de 5500 metros, várias emulsões nucleares. Nelas, foi possível encontrar cerca de 30 rastros de mésons duplos. Estudando esses traços, foi possível determinar a massa dos mésons e perceber que havia dois tipos de partículas, com massas diferentes. 
    Existia um tipo de méson que era cerca de 30 a 40% mais pesado do que o outro. Ele se desintegrava e produzia o méson mais leve. A partícula secundária era aquela já conhecida pelos estudos de Anderson e Neddermeyer, e passou a ser chamada de méson "mi" (atualmente, é chamado de múon). O méson primário, mais pesado, era algo novo, desconhecido. Foi denominado méson "pi" (chamados hoje de "píon") e sua identificação foi anunciada em outubro de 1947. Estudos posteriores mostraram que ele tinha uma forte interação com o núcleo atômico, possuindo as características exigidas pela teoria de Yukawa.
    Essa descoberta não foi, no entanto, a mera confirmação de uma teoria. Ela abriu todo um novo mundo de investigações. Sobretudo, porque o estudo da radiação cósmica logo levou à descoberta inesperada de muitas outras partículas. Naquele mesmo ano, começaram a ser observados rastros que não correspondiam a nada de conhecido. O próprio grupo de Powell encontrou alguns sinais de mésons duas vezes mais pesados do que os píons. Foram chamados inicialmente de mésons "tau", e atualmente são denominados mésons "kappa". Nos anos seguintes, foi surgindo uma avalanche de novas partículas, todas elas inesperadas, e com propriedades difíceis de serem compreendidas na época. Robert Oppenheimer introduziu a expressão “zoológico sub-nuclear” para esse novo mundo de partículas. Entre os seres exóticos desse "zoológico", foram encontradas partículas mais pesadas do que o próton (os “híperons”), de vários tipos diferentes. A nova "fauna" foi inicialmente explorada pelo estudo de raios cósmicos, mas logo foram construídos aceleradores de partículas cada vez mais poderosos, que permitiram a criação e investigação dessas partículas em laboratório. 
    Mais do que encontrar uma partícula em especial, a descoberta do méson pi marcou o início de uma revisão dos conceitos físicos sobre a estrutura da matéria. A grande variedade de partículas descobertas nos anos seguintes colocou em dúvida o conceito de “partícula elementar” como algo indivisível, simples, e levou à procura de uma estrutura para os próprios prótons, mésons e outras partículas. A teoria dos quarks jamais teria surgido sem o estímulo dessas descobertas, iniciadas há 65 anos, com César Lattes e colaboradores.
(Fontes: http://www.ghtc.usp.br/meson.htm e http://revistaepoca.globo.com/Revista/Epoca/0,,EMI193412-15224,00.html)

quarta-feira, 4 de julho de 2012

Bóson de Higgs: a partícula subatômica mais procurada pelos cientistas

     Os experimentos ATLAS e CMS, no CERN, apresentaram hoje seus mais recentes resultados na busca do tão procurado bóson de Higgs. Ambos os experimentos indicam fortemente a presença de uma nova partícula, a qual poderia ser o bóson de Higgs, em uma região de massa de 126 gigaelétron-volts (GeV). Os experimentos acharam pistas da nova partícula, analisando trilhões de colisões próton-próton ocorridas no Large Hadron Collider (LHC), em 2011 e 2012. O Modelo Padrão da física de partículas prediz que o bóson de Higgs decairia em diferentes partículas, as quais os experimentos do LHC detectaram.


Um evento de colisão próton-próton no experimento CMS. 
     Tanto o ATLAS quanto o CMS classificaram o nível de significância do resultado como 5-sigma, na escala que os físicos de partícula usam para descrever a certeza de uma descoberta. 1-sigma significa que os resultados poderiam ser flutuações aleatórias nos dados; 3-sigma conta como uma observação; um resultado 5-sigma é uma descoberta. Os resultados apresentados hoje são preliminares, visto que os dados de 2012 ainda estão sob análise. A análise completa deve ser publicada até o fim deste mês.

Bóson de Higgs

     O maior avanço em física de partículas ocorreu na década de 1970, quando físicos perceberam que havia conexões bem próximas entre duas das forças fundamentais da natureza: a força fraca e a força eletromagnética. Essas duas forças podem ser descritas por uma mesma teoria, a qual forma a base do Modelo Padrão. Essa unificação implica que eletricidade, magnetismo, luz e alguns tipos de radioatividade são todos manifestações de uma única força mais fundamental chamada força eletrofraca. Porém, para esta unificação funcionar matematicamente, ela requer que as partículas portadores da força (partículas de interação) não tenham massa. 
     Sabemos dos experimentos que isso não é verdade para todas as partículas de interação. Então, ainda na década de 1960, os físicos Peter Higgs, Robert Brout e François Englert propuseram uma solução para essa questão complicada. Eles sugeriram que nenhuma partícula tinha massa logo após o Big Bang. Enquanto o Universo resfriava e a temperatura baixou de um valor crítico, um campo de força invisível chamado campo de Higgs foi formado junto com os tais bósons de Higgs. O campo prevaleceu por todo o cosmo e qualquer partícula que interage com esse campo ganha massa via o bóson de Higgs. Quanto mais interagem, mais pesadas as partículas se tornam, enquanto que partículas que nunca interagem com o campo permanecem sem massa.
     Essa idéia forneceu uma solução satisfatória e casou bem com os fenômenos e teorias estabelecidos. O problema era não ter observado o bóson de Higgs em nenhum experimento anterior para confirmar a teoria. Parece que isso agora mudou.
(Fonte: http://home.web.cern.ch/about/physics/search-higgs-boson)

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