abril 2014
Ciência Na Frente
Do Infinitamente Pequeno ao Infinitamente Grande
Neutrinos maciços, a chave de um enigma cosmológico
A formação das galáxias no Universo primordial depende indiretamente da massa dos neutros, algo que ainda é mal conhecido.
A distribuição das galáxias no Universo, tal como as vimos atualmente, não está de acordo com as previsões baseadas no estudo da radiação do fundo difuso cosmológico, isto é, a luz emitida pelo Universo quando este tinha 380 000 anos. Em relação às observações, os cálculos prevêem duas vezes mais de grandes estruturas, reagrupando numerosas galáxias. Richard Battye, da Universidade de Manchester e Adam Moss, da Universidade de Nottingham, sugerem que os neutrinos, que são partículas elementares, são os responsáveis pela diferença anteriormente referida.
O satélite Planck fez medições do fundo difuso cosmológico. Este fundo sofre alterações quando passa próximo de aglomerados de galáxias, permitindo assim estimar a sua distribuição. Por agora, as observações do fundo difuso cosmológico realizadas pelo Planck, informam-nos das condições que reinavam no Universo primordial. Os cientistas ao extrapolarem a partir destas condições de formação e da evolução desses aglomerados de galáxias, consideram que teria de haver duas vezes mais galáxias do que as observadas.
A equipa de Planck sugeriu que se os neutrinos fossem mais maciços do que aquilo que se julga, isso poderia corrigir esta diferença. Com efeito, os neutrinos interagem pouco com a matéria. Não participam na formação dos aglomerados de galáxias e escapam dessas regiões. A sua massa total constitui uma quantidade de matéria igual à perdida na formação destes aglomerados. Por isso, se a massa dos neutrinos for subestimada nestas extrapolações, a produção de aglomerados de galáxias está sobrestimada.
O problema é que a massa dos neutrinos não é conhecida com precisão: os físicos apenas delimitaram um valor num intervalo de valores possíveis e que são inferiores ao eletrovolt. Temos que esperar que novas experiências consigam precisar a massa dos neutrinos, como as que se estão a fazer no T2K, no Japão ou no NOvA, que acaba de se iniciar nos E.U.A., para resolvermos este enigma cosmológico.
O satélite Planck fez medições do fundo difuso cosmológico. Este fundo sofre alterações quando passa próximo de aglomerados de galáxias, permitindo assim estimar a sua distribuição. Por agora, as observações do fundo difuso cosmológico realizadas pelo Planck, informam-nos das condições que reinavam no Universo primordial. Os cientistas ao extrapolarem a partir destas condições de formação e da evolução desses aglomerados de galáxias, consideram que teria de haver duas vezes mais galáxias do que as observadas.
A equipa de Planck sugeriu que se os neutrinos fossem mais maciços do que aquilo que se julga, isso poderia corrigir esta diferença. Com efeito, os neutrinos interagem pouco com a matéria. Não participam na formação dos aglomerados de galáxias e escapam dessas regiões. A sua massa total constitui uma quantidade de matéria igual à perdida na formação destes aglomerados. Por isso, se a massa dos neutrinos for subestimada nestas extrapolações, a produção de aglomerados de galáxias está sobrestimada.
O problema é que a massa dos neutrinos não é conhecida com precisão: os físicos apenas delimitaram um valor num intervalo de valores possíveis e que são inferiores ao eletrovolt. Temos que esperar que novas experiências consigam precisar a massa dos neutrinos, como as que se estão a fazer no T2K, no Japão ou no NOvA, que acaba de se iniciar nos E.U.A., para resolvermos este enigma cosmológico.
Fonte: Pour la Science - abril 2014 - n.º 438, p.11 - Sean Bailly (adaptado)
Uma massa mais precisa para o eletrão
A massa do eletrão é um dos parâmetros fundamentais do modelo standard da física das partículas. Por isso uma nova medição, a mais precisa feita até agora, é notícia entre os físicos.
Todavia, os investigadores não mediram a massa de um eletrão livre, mas a massa de um eletrão ligado a um núcleo de carbono 12. Para fazerem esta medição, utilizaram uma armadilha de iões de Penning, dispositivo que combina um campo elétrico e um campo magnético para manter os iões "parados". O átomo de carbono, libertado de todos os seus eletrões, menos um, percorre na armadilha um círculo perpendicular ao campo magnético com uma frequência dita ciclotrónica e inversamente proporcional à massa. Ao mesmo tempo, o spin do eletrão (o seu momento cinético ou magnético, intrínseco) começa a girar à volta do campo magnético. Chamada de precessão de Larmor, este movimento do spin é caracterizado por uma frequência proporcional ao fator dito de Landé e inversamente proporcional à massa do eletrão. Partindo do princípio que o fator de Landé é bem conhecido, a medida da relação das duas frequências permite deduzir a relação entre a massa do eletrão e a do ião.
Em relação às duas frequências, os físicos utilizaram um fator de Landé corrigido, que tem em conta correções muitos precisas calculadas pelos teóricos. Também adaptaram o cálculo do fator de Landé, conhecido por um eletrão livre, no caso de um eletrão ligado, que se encontra no potencial elétrico de um núcleo. Chegaram assim à conclusão que o protão é 1 836,15267377 vezes mais maciço do que o eletrão. Em relação à última medição da massa eletrónica, dividiram por 13 a imprecisão devidos aos erros estatísticos e sistemáticos
Todavia, os investigadores não mediram a massa de um eletrão livre, mas a massa de um eletrão ligado a um núcleo de carbono 12. Para fazerem esta medição, utilizaram uma armadilha de iões de Penning, dispositivo que combina um campo elétrico e um campo magnético para manter os iões "parados". O átomo de carbono, libertado de todos os seus eletrões, menos um, percorre na armadilha um círculo perpendicular ao campo magnético com uma frequência dita ciclotrónica e inversamente proporcional à massa. Ao mesmo tempo, o spin do eletrão (o seu momento cinético ou magnético, intrínseco) começa a girar à volta do campo magnético. Chamada de precessão de Larmor, este movimento do spin é caracterizado por uma frequência proporcional ao fator dito de Landé e inversamente proporcional à massa do eletrão. Partindo do princípio que o fator de Landé é bem conhecido, a medida da relação das duas frequências permite deduzir a relação entre a massa do eletrão e a do ião.
Em relação às duas frequências, os físicos utilizaram um fator de Landé corrigido, que tem em conta correções muitos precisas calculadas pelos teóricos. Também adaptaram o cálculo do fator de Landé, conhecido por um eletrão livre, no caso de um eletrão ligado, que se encontra no potencial elétrico de um núcleo. Chegaram assim à conclusão que o protão é 1 836,15267377 vezes mais maciço do que o eletrão. Em relação à última medição da massa eletrónica, dividiram por 13 a imprecisão devidos aos erros estatísticos e sistemáticos
Fonte: Pour la Science - abril 2014 - n.º 438, p.14 - François Savatier (adaptado)
O que posso observar no céu de abril?
07 - Júpiter a 5ºN da Lua - 00h
08 - Lua no apogeu - 16h
08 - Marte em oposição - 22h
14 - Marte a 3ºN da Lua - 19h
23 - Lua no perigeu - 01h
26 - Vénus a 4ºS da Lua - 00h
26 - Mercúrio em conjunção superior - 03h
29 - Eclipse anular do Sol
08 - Lua no apogeu - 16h
08 - Marte em oposição - 22h
14 - Marte a 3ºN da Lua - 19h
23 - Lua no perigeu - 01h
26 - Vénus a 4ºS da Lua - 00h
26 - Mercúrio em conjunção superior - 03h
29 - Eclipse anular do Sol
Fases da Lua em abril
29 - às 07h 14min - nova
07 - às 09h 30min - crescente
07 - às 09h 30min - crescente
15 - às 08h 42min - cheia
22 - às 08h 52min - minguante
Planetas visíveis a olho nu em abril
MERCÚRIO - poderá ser visto somente próximo do horizonte, a leste, antes do nascimento do Sol ou a oeste, depois do ocaso do Sol. Será visível, de manhã, cerca do começo do crepúsculo civil, como "estrela da manhã" até 18 de abril.
VÉNUS - Será visível como "estrela da manhã" até meados de setembro.
MARTE - Poderá ser visto à meia-noite na constelação da Virgem.
JÚPITER - Pode ser visto na constelação de Gémeos, no início do ano, durante mais de metade da noite.
SATURNO - No início do ano nasce bem depois da meia-noite na constelação da Balança, onde permanecerá durante todo o ano.
VÉNUS - Será visível como "estrela da manhã" até meados de setembro.
MARTE - Poderá ser visto à meia-noite na constelação da Virgem.
JÚPITER - Pode ser visto na constelação de Gémeos, no início do ano, durante mais de metade da noite.
SATURNO - No início do ano nasce bem depois da meia-noite na constelação da Balança, onde permanecerá durante todo o ano.
Fonte: Observatório Astronómico de Lisboa
Visibilidade da Estação Espacial Internacional
(para localizações aproximadas de 41.1756ºN, 8.5493ºW)
| Data | Magnitude | Início | Ponto mais alto | Fim | Tipo da passagem | ||||||
| (mag) | Hora | Alt. | Az. | Hora | Alt. | Az. | Hora | Alt. | Az. | ||
| 14 de abr | -0,5 | 21:50:16 | 10° | NNO | 21:52:09 | 14° | N | 21:54:02 | 10° | NE | visível |
| 14 de abr | 0,2 | 23:26:50 | 10° | NO | 23:27:12 | 12° | NNO | 23:27:12 | 12° | NNO | visível |
| 15 de abr | -0,5 | 21:01:51 | 10° | NO | 21:03:42 | 14° | N | 21:05:33 | 10° | NNE | visível |
| 15 de abr | -0,9 | 22:38:47 | 10° | NNO | 22:40:52 | 20° | N | 22:40:52 | 20° | N | visível |
| 16 de abr | -0,9 | 21:50:40 | 10° | NNO | 21:52:59 | 17° | NNE | 21:54:30 | 13° | NE | visível |
| 16 de abr | 0,1 | 23:26:58 | 10° | NO | 23:27:24 | 13° | NO | 23:27:24 | 13° | NO | visível |
| 17 de abr | -0,7 | 21:02:28 | 10° | NNO | 21:04:30 | 15° | N | 21:06:32 | 10° | NE | visível |
| 17 de abr | -1,4 | 22:38:49 | 10° | NO | 22:41:00 | 29° | N | 22:41:00 | 29° | N | visível |
| 18 de abr | -1,6 | 21:50:40 | 10° | NO | 21:53:34 | 26° | NNE | 21:54:35 | 22° | NE | visível |
| 18 de abr | 0,0 | 23:27:12 | 10° | ONO | 23:27:30 | 12° | ONO | 23:27:30 | 12° | ONO | visível |
| 19 de abr | -1,2 | 21:02:29 | 10° | NNO | 21:05:04 | 20° | NNE | 21:07:39 | 10° | ENE | visível |
| 19 de abr | -1,9 | 22:38:49 | 10° | NO | 22:41:04 | 39° | NO | 22:41:04 | 39° | NO | visível |
| 20 de abr | -2,9 | 21:50:31 | 10° | NO | 21:53:49 | 54° | NNE | 21:54:38 | 41° | E | visível |
| 21 de abr | -2,2 | 21:02:14 | 10° | NO | 21:05:21 | 35° | NNE | 21:08:13 | 12° | E | visível |
| 21 de abr | -1,4 | 22:39:03 | 10° | ONO | 22:41:07 | 26° | OSO | 22:41:07 | 26° | OSO | visível |
| 22 de abr | -2,9 | 21:50:26 | 10° | ONO | 21:53:44 | 55° | SO | 21:54:43 | 37° | SSE | visível |
| 23 de abr | -3,3 | 21:01:56 | 10° | NO | 21:05:18 | 84° | NE | 21:08:20 | 12° | SE | visível |
| 23 de abr | -0,4 | 22:40:33 | 10° | OSO | 22:41:15 | 11° | OSO | 22:41:15 | 11° | OSO | visível |
Como usar esta grelha:
Coluna Data - data da passagem da Estação;
Coluna Brilho/Luminosidade (magnitude) - Luminosidade da Estação (quanto mais negativo for o número maior é o brilho);
Coluna Hora - hora de inicio, do ponto mais alto e do fim da passagem;
Coluna Altitude - altitude medida em graus tendo o horizonte como ponto de partida 0º;
Coluna Azimute - a direção da Estação tendo o Norte geográfico como ponto de partida.
Coluna Azimute - a direção da Estação tendo o Norte geográfico como ponto de partida.
Fonte: http://www.heavens-above.com/
Vídeo do Mês
A Medida de Todas as Coisas - Luz, calor e eletricidade
Imagem do Mês
No limiar da NGC 2174
Esta fantástica imagem do céu fica no limiar da NGC 2174, uma região de formação de estrelas a cerca de 6400 anos-luz na rica nebulosa da constelação de Orion. É constituída de nuvens de gás e poeiras, esculpidas por ventos e radiação das regiões onde nascem estrelas, agora encontradas espalhadas em enxames estelares abertos à volta do centro da NGC 2174, que pode ser visto no topo da imagem. Embora a formação de estrelas continue dentro das nuvens cósmicas deverão ser dispersadas pelas energéticas novas estrelas nalguns milhões de anos. Gravado em comprimentos de ondas do infravermelho pelo Telescópio Espacial Hubble, esta imagem estende-se por cerca de 6 anos-luz..
Fonte: www.nasa.gov
Fonte: www.nasa.gov
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