‘Buracos Negros’ & ‘Matéria Escura’ (discutindo a relação)

“Não é tarefa fácil observá-las… Viajando, assim como ondas eletromagnéticas, a 300 mil km/s… as fugidias ‘ondas gravitacionais’ são muito mais fracas. Estas invisíveis ondulações no tecido do espaço-tempo – previstas por Albert Einstein – estão abrindo nova era na…Astronomia – descortinando aos cientistas…a possibilidade de perceber aspectos do Universo, antes invisíveis, tais como buracos negros e matéria escura.”

Confirmada a deteção de ondas gravitacionais (set/2015)                                                A última grande previsão de Albert Einstein sobre o universo acaba de ser                        confirmada, um século após ser proposta…”ondas gravitacionais existem”,                              e uma experiência nos EUA (interferômetro LIGO) as detetou pela 1ª vez.

Segundo a “Relatividade Geral“, há objetos que transformam parte de sua                      massa em energia, e a emitem em forma de ondasviajando à velocidade                              da luz, deformando o espaço e o tempo à sua passagem… A origem dessas                      ondas gravitacionais (passíveis de deteção) é a fusão de 2 buracos negros,                            do tipo supermassivo, um dos eventos mais violentos, depois do Big Bang.

Einstein as previu em 1916, mas também advertiu que, se realmente existirem fusões desse tipo, elas acontecem em lugares tão longínquos…que suas vibrações seriam indetetáveis na Terra. – Confirmar sua teoria, abre a possibilidade de usar essas ondas gravitacionais para estudar o universo de uma forma totalmente nova. – Isso porque elas permitirão entender como se formam buracos negros, quantos existem, e também conhecer com mais detalhes, o ciclo vital das estrelas, e do universo. Além disso, tais sinais cósmicos mostrarão se esses fenômenos ocorrem conforme à “Relatividade”…ou se precisamos buscar outra explicação.

Detetor LIGO (Observatório de Interferometria a Laser de Ondas Gravitacionais)

Os objetos que produzem ondas gravitacionais estão a milhões de anos-luz…tão longe da Terra que chegam aqui como ínfimas ondulações do espaço e tempo. – Para captá-las foi preciso construir um grande instrumento ótico de precisão desenvolvido pelos institutos tecnológicos da Califórnia (Caltech) e Massachusetts (MIT) e pela Colaboração “LIGO”, com uma participação aproximada de 1.000 cientistas…de 15 países – inclusive o Brasil.

imagesA instalação consta de 2 detetores a laser com formato de L. Cada braço desse L tem 4 kms… — sendo que o conjunto é formado por 2 detetores idênticos, a 3 mil kms um do outro; um em Livingston (Louisiana)…e o outro em Hanford… – Washington.

Eles são necessários para evitar “falsos positivos” causados por qualquer vibração local, como terremotos, tráfego ou flutuações do próprio laser. Diferentemente desses fatores, uma onda gravitacional causa uma perturbação exatamente igual, num ou noutro lugar.    Estes detetores desde 2002 estão procurando ondas gravitacionais … e em setembro de 2015, começou a funcionar o ‘LIGO Avançado’, uma versão aprimorada do detetor, que multiplica por 10 a sensibilidade dos “braços de laser” – e, portanto…a distância à qual podem captar “ondas gravitacionais”. — Atualmente… é possível detetar alterações nos braços de laser equivalentes a 1/10 de milésimo do diâmetro do núcleo atômico, sendo essa a medição mais precisa já obtida por uma ferramenta científica…segundo o ‘LIGO’.

O que se observou?…Sua natureza…Sua origem                                                        “Exceto pelo Big Bang…as fusões de buracos negros são                                                              os eventos mais luminosos do universo”. (Sascha Husa)

De acordo com o anúncio, o LIGO, nos EUA, captou as ondas produzidas pela fusão de dois buracos negros. Seria a primeira vez que ondas gravitacionais são captadas, e isso ocorre justamente 1 século após Einstein antever sua existência. – Até agora…só havia provas indiretas dessas ondas…Em 1978, Rusell Hulse e Joseph Taylor demonstraram    que um pulsar binário (2 estrelas orbitando juntas, sendo uma delas…pulsar) estavam alterando de leve sua órbita pela emissão de energia do tipo ‘ondas gravitacionais’, em uma quantidade idêntica à prevista pela “Teoria da Relatividade”. – Os dois cientistas receberam o Nobel de Física em 1993 por esse trabalho. E, posteriormente… em 2003,      foi confirmado o mesmo fenômeno com outra dupla estelar…neste caso, de 2 pulsares.

Agora, o Observatório da Interferometria a Laser de Ondas Gravitacionais (LIGO), patrocinado pela ‘Fundação Nacional de Ciências’ dos EUA, anunciou pela 1ª vez a            deteção direta de ondas produzidas no choque de 2 buracos negros, confirmando a      teoria de Einstein. O primeiro sinal foi captado, simultaneamente, em 14/09/2015,      pelos 2 idênticos aparelhos detetores do experimento…Esse sinal provinha de uma violenta fusão ocorrida há 1,3 bilhão de anos entre 2 BNs com uma massa entre 29              e 36 vezes maior que a do Sol. Em uma fração de segundo, uma massa equivalente            ao triplo do Sol foi liberada na forma de “ondas gravitacionais” … por um processo perfeitamente descrito — nos termos da equação mais famosa do mundo:  E=mc2.

Kip Thorne

Comparáveis às ondas que se deslocam na superfície de um lago ou com o som no ar, as ondas gravitacionais à velocidade da luz, distorcem tempo e espaço. – Todavia,  esses…efeitos… – tais como “tempestades selvagens”… segundo a abalizada opinião de Kip Thorne…devem ser especialmente intensos… — nas proximidades da ‘fonte’.

Perspectivas (das “ondas gravitacionais”)                                                                                    “É uma descoberta histórica, que abre uma nova era na compreensão do cosmo”.

Nas palavras de Alicia Sintes, física da Universidade das Ilhas Baleares‘, e líder do grupo espanhol envolvido na experiência…“nossos ouvidos agora, começam a escutar a sinfonia do universo”…pois a frequência dessas ondas gravitacionais…ao coincidir com as do som, podem ser traduzidas, para assim então escutarmos… objetos que antes eram totalmente invisíveis, especialmente buracos negros. Sua equipe realizou simulações…reproduzindo, segundo a Lei da Relatividade – todos os fenômenos que essas ondas poderiam produzir: duplas de estrelas de neutrons…supernovas…buracos negros…Essas simulações foram comparadas com a frequência do sinal real captado no LIGO, e assim foi possível saber o que exatamente aconteceu … qual é a fonte das ondas… a que distância se encontra… etc.

Até agora…toda informação que temos do cosmo (5%) é pela luz em seus diferentes comprimentos de onda (visível, infravermelha, ondas de rádio, raios-X, etc). Ondas gravitacionais nos dão mais um sentidoe permitem saber o que está acontecendo,        onde não enxergávamos nada. — A intensidade e frequência das ondas nos permite reconstruir o que aconteceu na origem… – a causa do fenômeno … as propriedades          dos corpos, e também permite saber se a Teoria da Relatividade Geral permanece        válida…nas escalas de pressão e gravidade mais intensa que podem ser concebidas.        Isso porque, explosões estelares de supernovas, fusões de pares de pulsares, e BNs produzem ondas gravitacionais com mais energia do que se possa imaginar Mas,        esses fenômenos não são muito frequentes – e acontecem… muito distantes daqui. Quando suas ondas chegam até nossa vizinhança são tão fracas que detetá-las representa um dos maiores ‘desafios tecnológicos’enfrentados pela humanidade.

A busca por ‘ondas gravitacionais’ está apenas começando. Com a configuração atual,        o LIGO pode enxergar a uma distância de aproximadamente um bilhão de anos-luz da Terra, mas sua equipe já prepara novos incrementos tecnológicos para aumentar sua sensibilidade… Além disso…no segundo semestre deste ano (2015)…deve entrar em funcionamento uma versão aprimorada do detetor europeu VIRGO, sendo que a ‘ESA’  (Agência Espacial Européia) recentemente lançou a missão LISA Pathfinder, com o objetivo de viabilizar um futuro observatório espacial para fenômenos desse tipo…E o  LIGO por sua vez, atingirá sua potência máxima em 2020. (texto base 1) (texto base 2********************************************************************************

A colisão de 2 buracos negros distorceu o espaçotempo, e foi aqui detetada Estudos anteriores confirmaram a existência de “ondas gravitacionais” geradas pela aceleração (ou desaceleração) de objetos maciços…através de métodos indiretos. – A descoberta do observatório ‘LIGO‘… – foi a primeira deteção direta desse fenômeno.

ligo-deteção-ondas-gravitacionais

A deteção das ondas gravitacionais pelos 2 observatórios LIGO. (NSF)

As ‘ondas gravitacionais’ – ondulações cósmicas que distorcem o espaço-tempo, foram diretamente detectadas pela 1ª vez na história!…  Em anúncio feito no dia 11/02/2016, pesquisadores do “Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory“…(‘LIGO‘)   relataram a deteção de “ondas gravitacionais”… O sinal captado veio da colisão de dois buracos negros, e foi detetado no dia 14/09/2015 por detetores gêmeos na Louisiana e   em Washington, EUA. Esta colisão cósmica enviou ondas gravitacionais viajando à velocidade da luz, causando ondulações no tecido do espaçotempo… – similar à forma como uma pedra perturba a água de uma lagoa, quando nela arremessada. – A colisão entre BNs com 29 e 36 massas solares ocorreu há 1,3 bilhões de anos. No evento cerca      de 3 massas solares se converteram em ondas gravitacionais…em menos de 1 segundo.

A deteção das ondas gravitacionais é um marco na astronomia e astrofísica. Ao contrário de ondas de luz, ondas gravitacionais não ficam distorcidas… ou alteradas por interações com a matéria, enquanto se propagam pelo espaço… – Elas carregam a ‘informação pura’ sobre objetos e eventos que os criaram… E, como disseram os membros da equipe LIGO:    “Com esta forma completamente nova de examinar objetos e fenômenos astrofísicos…as ondas gravitacionais abrirão uma nova janela sobre o universo – fornecendo vislumbres      de maravilhas inéditas, e invisíveis … aumentando incrivelmente nossa compreensão de sua natureza — incluindo noções do espaço…e do tempo em si”. (texto base — fev/2016)  **********************************************************************************

‘LIGO’ (em terra) vê as 1ªs ondas gravitacionais de 2 buracos negros (fev/2016)

Essencialmente, todas as previsões da Teoria da Relatividade Geral foram encontradas, mas a existência das ondas gravitacionais foi… – até AGORA… irritantemente difícil de provar diretamente…O que faz das ondas gravitacionais detetadas pelo LIGO, algo tão incrível. Elas foram capturadas de uma espiral mortal entre 2 enormes buracos negros,      a 1,3 bilhões de anos-luz da Terra… — que se fundiram em um “catastrófico evento“.

binaryblackhole_gravwaves

CONCEPÇÃO ARTÍSTICA das ondas gravitacionais emitidas por dois buracos negros se fundindo.

Já tivemos algumas boas evidências de tais buracos negros binários antes, mas este novo resultado…basicamente, prova sua existência para, no tempo, enfim colidireme se fundirem. — Os buracos negros antes da fusão, tinham 36 e 29 massas solares. – Depois disso, criaram um BN único, com 62 vezes a massa do Sol. Percebemos assim…que as massas, não se somam exatamente: existem … “3 massas solares faltando”. Mas esta suposta massa eliminada, na verdade, se converteu na energiaem parte detetada… – das próprias ondas gravitacionais… uma energia que se compara àquela quantidade, liberada pelo Sol durante 15 trilhões de anos.

Um uivo… na escuridão                                                                                                        No final, o aumento da altura foi extremamente rápido — emitindo um sinal sonoro”.

A frequência das ondas depende de quão rapidamente 2 objetos orbitam um ao outro. À medida em que a órbita dos buracos negros encolhia, eles giravam em torno de si…mais    e mais rápido; e a frequência das ondas gravitacionais subia. E quanto mais depressa os buracos negros se moviam, mais eles emitiam ainda mais ondas, que fazia com que eles perdessem energia mais rapidamente; e assim sucessivamente…em um ‘efeito runaway‘.

12

Os dados reais recebidos pelas instalações LIGO. As agitações são devidas à deformação física do espaço conforme as ondas gravitacionais emitidas pelos buracos negros se fundindo chegavam à Terra.

Os buracos negros se aproximaram mais — girando mais e mais rápido, emitindo ondas gravitacionais mais fortes… com frequências mais altas,  até que os BNs se fundiram, em um buraco negro maior. O que o ‘LIGO’ enxergou quando isso aconteceu foi      a ‘assinatura‘, com frequência mais elevada… das ‘ondas gravitacionais’.

O som também é uma onda… – e… a frequência de ondas sonoras, é o que interpretamos como sua altura…Um som de frequência superior…tem um tom mais alto… Conforme os BNs se aproximam da “fusão” — sobe mais rapidamente a frequência das ondas.

Na analogia do som, é como se a nota que estivessem cantando…à medida que se aproximavam, ficasse mais forte e alta; emitindo um “sinal sonoro”.

Literalmente, um sinal sonoro é um som em que a frequência aumenta rapidamente (ouça um aqui). Portanto, a assinatura de 2 buracos negros (ou estrelas de neutrons…ou mesmo, anãs brancas) girando e se fundindo é um sinal sonoro nas ondas gravitacionais. Capturar esse sinalsignifica testemunhar os “buracos negros” no exato momento da “fusão”…E, o que aumenta a certeza da deteção: o sinal dos buracos negros se fundindo foi constatado no detetor de Washington, e…a seguir…7 milésimos de segundo mais tarde, em Louisiana. Esse atraso foi devido às ondas … que se deslocam à velocidade da luz…através do espaço!

Uma nova era na astronomia começa

Em muitos casos, as ‘ondas gravitacionais’ são emitidas — a partir de objetos que não podemos ver diretamente como os BNs se fundindo ou estrelas de neutrons binárias.      Às vezes porém…esses objetos emitem luz visível. Uma supernova (‘explosão estelar’)    pode emitir“ondas gravitacionais”De forma ainda mais acentuada – quando 2 estrelas de neutrons se fundem, e formam um buraco negro, elas liberam não apenas ondas gravitacionais, mas também um enorme clarão de energia (‘raios gama’ e até mesmo luz visível). Estas explosões de raios gama ocorrem no Universo todos os dias,          e nós as vemos sempre. Se pudéssemos detectar as ondas gravitacionais emitidas por      elas, isso nos ajudará a entender esses fenômenos bizarros, e incrivelmente violentos.

Sempre que encontramos uma nova janela para o Universo – ondas de rádio, raios gama; mesmo a invenção do telescópio em si – nossa recompensa tem sido imensa… Na grande maioria dos casos… não tínhamos ideia… do que estava à nossa espera. (texto base)  **********************************************************************************

Fusão de buracos negros gerando “ondas gravitacionais” (jul/2020)                        “O que mais me anima é uma previsão concreta. – Estou esperando acontecerem os      fatos. – Se o segundo feixe ocorrer como o previsto … dará início a uma nova era no      estudo de galáxias com núcleos ativos“. (Katerina Chatziioannou, da equipe ‘LIGO’)

buracosnegros

Ilustração representando dois pequenos buracos negros coalescendo no interior de um disco de gás e poeira, situado ao redor de um buraco negro supermassivo. Crédito: Caltech e R. Hurt (IPAC)

Mais de 4 bilhões de anos atrás, um par de buracos negros se engajou numa dança dramática. Enquanto gás e poeira circulavam ao seu redoros 2 giravam cada vez        mais próximos enquanto  orbitavam perto de um buraco negro supermassivo.      Então, os dois buracos negros se fundiram, gerando uma colisão tão poderosa que        afetou o próprio espaço. Como resultado das “ondas gravitacionais” geradas nesse processo (que mais tarde chegaram à Terra)…a redução do BN originário da fusão          aqueceu o seu gás ao redor…gerando um feixe forte de luz que durou por semanas.            Tal é o cenário proposto por uma pesquisa publicada em 25 de junho na “Physical        Review Letters, quanto à detecção de ondas gravitacionais vindas de uma colisão              de 2 buracos negros em 21 de maio de 2019. O detalhe é que, durante as semanas seguintes, um estranho feixe de luz surgiu na mesma região do céu. Se ele veio de            fato dos BNs, marca a 1ª observação luminosa da fusão de buracos negros. Jillian Bellovary, pesquisadora da Universidade de Nova York, Queensborough, que não          fazia parte do grupo original de pesquisa — sobre o assunto — assim comentou:

“A ideia é espetacular. Se confirmada, dá uma nova direção ao recente campo da astronomia multimídia. – Ao estudar buracos negros e seus arredores usando ondas gravitacionais e radiação eletromagnética, é muito grande a possibilidade de novas e surpreendentes descobertas”. 

Há muito os cientistas debatem se uma fusão binária de buracos negros poderia gerar algum feixe de radiação…além das ondas gravitacionais. A maioria dos pesquisadores concorda que uma colisão dessas, no vácuo, não pode produzir luzMas num ‘núcleo galático ativo’, a gravidade dos BN supermassivos atrai o gás e poeira, para formarem      um imenso disco de acreção, que forneceria as condições perfeitas para a geração de radiação numa maneira completamente nova de fundir buracos negros. Com tal possibilidade em mente, os pesquisadores recorreram ao “Zwicky Transiente Facility(ZTF). Localizado no Observatório Palomar na Califórnia, esse projeto fotografa todo      céu do hemisfério Norte, a cada 3 noites, podendo assim localizar qualquer mudança abrupta na luminosidade. A equipe então vasculhou os dados do ‘ZTF’… a procura de feixes de luz emanados de ‘núcleos ativos de galáxias’, próximos a buracos negros em  fusão – já detectados pelo Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferometria    Laser (LIGO). Na maioria dos casos, não acharam nada… Mas, logo após o evento de maio/2019, um núcleo ativo galático – na mesma região – dobrou sua luminosidade.

Os pesquisadores avaliaram todas as fontes possíveis do feixe – que poderiam                  elencar, e concluíram que a fonte mais provável era a fusão de buracos negros.              Ainda assimeles ressaltam não ter total certeza se sua explicação é a correta. 

bhmerger-blue

O LIGO detetou ondas gravitacionais da fusão de dois buracos negros, vistos aqui nesta impressão de artista. O Telescópio Espacial Fermi detetou uma explosão de raios-gama 0,4 segundos mais tarde. Uma nova investigação sugere que a explosão ocorreu porque os dois buracos negros foram o resultado de uma única estrela massiva. [Swinburne Astronomy Productions]

Um mistério na fusão

Mas o anúncio feito em fins de junho, não representou a…1ª oportunidade na qual astrônomos teriam detetado – luz emitida por buracos negros em fusão…Em 2015, o Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi avistou um…ligeiro pulso de raios gama“, oriundo da mesma região do espaço onde ocorreu a 1ª fusão de BNs registrada pelo LIGO. O sinal gerou muitas especulações,  e explicações… — Logo após, foi proposto que a fusão ocorrerano interior de uma estrela – que forneceria o “gás luminoso”.

A comunidade acadêmica permaneceu incrédula. Muitos cientistas por fim constataram que a explosão de raios gama era provavelmente algo do acaso uma emissão de algum outro objeto distinto; que havia sido erroneamente relacionado à fusão do buraco negro. 

Avi Loeb, físico teórico da Universidade de Harvard ainda acredita que – sob certas condições, a fusão de buracos negros poderiam disparar um feixe de luz. Ele porém,          tem dificuldade em aceitar a ideia de que o feixe seja resultado de um…’processo de acreção’ no buraco negro [que se fundiu]…A luminosidade de objetos astronômicos geralmente possui um limite máximo…conhecido como “Limite de Eddington”. Em algumas circunstâncias, esse limite pode ser excedido por um fator de milhares. No cenário proposto, entretanto, o buraco negro resultante possuía uma luminosidade,          100 mil vezes maior que esse limite. “Nunca se ouviu falar de algo assim”, disse ele.

Matthew Graham, principal autor da pesquisa, reconhece que uma luminosidade tão grande seria sem precedentes. Mas, baseado no conhecimento atual… “não é surreal.      Não está além dos limites do possível”disse ele. — Mesmo não sendo ainda factível  rodar em computador simulações confiáveis das complexas interações entre buracos negros binários em um núcleo ativo galático, extrapolações de simulações anteriores convenceram a sua equipe — de que essa interpretação…deveria ser a mais plausível.        “Se o feixe de luz não se originou da fusão de buracos negros, poderia ter surgido de      uma supernova muito esquisita”, disse o coautor do estudo Saavik Ford, da Borough          of Manhattan Community College. Uma outra possibilidade é a variação natural do núcleo galático ativo, quecomo é sabido – muda sua luminosidade com o tempo.  Segundo Barry McKernan, também coautor da pesquisa, e astrofísico da Borough of Manhattan Community College “Ao contrário da explosão de raios gama em 2015,            a nova emissão de radiação permitiu criar previsões – que em breve serão testadas”. Conforme o novo modelo, pelo menos um dos buracos negros que existiam antes da    fusão estava girando rapidamente. – “Isso é algo que nós temos que ter certeza para        que nosso cenário faça sentido”, diz eleAlém disso, a equipe também estima que a      massa do buraco negro…formado pela fusão, seja cerca de 100 vezes a massa do Sol.

A análise completa do LIGO sobre os dados de ondas gravitacionais, que poderá ser publicada ainda nos próximos meses – irá apoiar … ou refutar ambas as afirmações.          À medida que o buraco negro resultante da fusão continue a orbitar o supermassivo,    eventualmente ele irá re-entrar no disco de acreção, gerando outro feixe de luz, que      seria visível da Terra. A equipe estima que isso irá acontecer em cerca de um ano.

Atualizações em ultravioleta                                                                                              “Futuros feixes poderão oferecer outras pistas … sobre a composição                                      de… “núcleos ativos de galáxias”… — que são peças cruciais de nosso                            entendimento sobre como galáxias se constroem em nosso universo”.

Para além das propriedades dos buracos negros em si – os ‘feixes de luz’ emitidos por BNs resultantes de fusões poderiam revelar atributos dos “discos de acreção” em núcleos ativos galáticos. A partir daí se fez uma estimativada densidade do gás eda espessura do disco — cálculos impossíveis de se fazer… apenas com os dados das … “ondas gravitacionais”. No entanto, para que uma astronomia multimídia…floresça – os astrônomos precisam atualizar suas ferramentas.

Mesmo que o estudo tenha detetado um feixe no espectro visível…será mais fácil localizar os feixes de outros buracos negros no comprimento de onda ultravioleta. Todavia, como a atmosfera da Terra absorve a maior parte da luz ultravioleta muito antes de alcançar os observatórios terrestres, serão necessários ‘telescópios espaciais’. Para Graham, o melhor candidato é o Observatório Swift (NASA), mas é imperfeito…isso porque ele foi projetado originalmente para estudar explosões de raios gama sendo assim, possui um campo de visão muito menor que o ZTF…Há outros telescópios espaciais sensíveis à luz ultravioleta observando o céu atualmente. Nenhum delesporém, é ideal para procurar por feixes de luz no processo gerador de ondas gravitacionais. Segundo Bellovary: “O ultravioleta foi de certa forma negligenciado pela comunidade [astronômica] por um tempo Esse é um problema”... Ela…e seus colegas, esperam que o novo estudo estimule o desenvolvimento de um telescópio ultravioleta com um amplo campo de visão. Enquanto isso, esperam-se os resultados completos do ‘LIGO’, bem como os das previsões sobre o 2º feixe luminoso.

Como disse Erin Kara, astrofísica no Instituto de Tecnologia de Massachusetts:                  “A teoria da fusão de buracos negros é tentadora. Mesmo assim, ainda não está            pronta para ser aceita – sem novas evidências”. Scott Hershberger (texto base**************************(texto complementar)***************************

early-universe1

Uma imagem simulada, produzida por cientistas da Durham University’s Institute for Computational Cosmology, mostra o “Alvorecer Cósmico’ – 500 milhões de anos após o Big Bang, com as primeiras formações no universo.

No “Alvorecer Cósmico”  (fev/2009)

O Alvorecer Cósmico começou enquanto galáxias se formavam… — entre destroços   de estrelas massivas colapsando no jovem Universo…explosivamente. — Cálculos da  Universidade de Durham‘, preveem onde essas galáxias aparecem, e como evoluem até hoje – 13 bilhões de anos mais tarde.  Os pesquisadores assim esperam que suas descobertas, em especial sobre a primitiva formação estelar galática ajude a entender uma ‘substância’que representa mais de 85% da massa do Universo…quer dizer…a ‘matéria escura‘…ingrediente essencial na formação das galáxias…cuja gravidade produzida… – pela ‘natureza fugaz’ de sua substância … continua sendo um mistério.

A fim de prever como as galáxias crescem, o trabalho combina uma simulação massiva do desenvolvimento de estruturas em matéria escura, com um modelo do comportamento da matéria normal bariônica…como um gás… – Este é aquecido, sob a força da gravidade da matéria escura, se transformando em estrelas e liberando radiação. As imagens simuladas mostram quais galáxias estão formando mais estrelas num tempo determinado. E embora atualmente…as galáxias sejam bem maiores… a taxa com que formam novas estrelas, caiu muito, em relação ao início do universo… Os cálculos da equipe de Durham, corroborados por cientistas da Universidade Católica – Santiago do Chile…podem ser testados em novas observações…que remontem aos estágios iniciais da história do Universo… quase 1 bilhão de anos após o…”Big Bang”…Álvaro Orsi, chefe da equipe e pesquisador da pós-graduação do “Instituto de Cosmologia Computacional” da Universidade de Durham, assim explicou:

“Estamos efetivamente olhando para trás no tempo e, por isso, esperamos                        aprender como galáxias – como a nossa…se formaram; e assim, entender                          mais sobre…’matéria escura‘; a chave para a construção das galáxias.”                          “Cosmologists ‘See’ The Cosmic Dawn” ‘New Model of the Early Universe’    *********************************************************************

Como buracos negros devoram matéria escura (mar/2010)                                            Sem contar a matéria escura na mistura…o limite de Eddington tornaria difícil                    explicar como alguns buracos negros supermassivos se tornaram tão massivos. 

galáxiativaPara entender melhor uma “inexplicável” “matéria escura”que parece dominar o universo cientistas ‘modelaram’ como os “buracos negros supermassivos” engolem esse estranho material cósmico. A matéria escura não reflete a luz…ou interage com a matéria comum – exceto pela gravidade. Assim…engolida por um ‘BN’…ela se comporta de modo peculiar.

Por exemplo, quando a matéria normal cai em direção a um buraco negro, ela esquenta e irradia luz. A radiação pode ser tão intensaque – na verdade, interrompe o acúmulo de matéria no buraco negro, no que os cientistas chamam de “limite de Eddington“. Mas, como a matéria escura não emite luz…esse efeito a ela não se aplica. – Nesse sentidoos pesquisadores chegaram à conclusão que…se a matéria escura for suficientemente densa na vizinhança imediata de um buraco negro, pode cair nele de uma forma extremamente rápida…em um processo que foi denominado por eles de “acréscimo descontrolado”.  Xavier Hernandez, astrofísico da Universidade Nacional Autônoma do México, e lider da equipe, explicou que: “quanto maior o BN, mais rápido ele acelera, e quanto mais rápido se torna esse acréscimo, maior fica; o que resulta num grande problema”: A acumulação descontrolada faria com que os buracos negros crescessem muito depressa; absorvendo tanta matéria escura, que toda galáxia circundante distorcida, se tornaria irreconhecível. Como disse Hernandez“Ao alcançar uma faixa extrema de massas, descobre-se que tal efeito pode ser dominanteabrindo a possibilidade do buraco negro sugar toda galáxia”.

Mas isso não parece ter acontecido com os buracos negros supermassivos, que ocupam o centro da maioria das galáxias, incluindo a nossa própria Via Láctea…Isso significaria que a matéria escura não deve ser tão densa lá. Como alguns modelos de formação de galáxias exigem que ela seja extremamente densa no interior galático, essas descobertas poderiam forçar a reconsideração desses modelos. Nesse caso, uma explicação lógica para a falta de um acúmulo descontrolado nos supermassivos ‘BNs galáticos’, também poderia ser que a física de como a “matéria escura” interage consigo mesmaainda é muito mal entendida.  (Só porque a matéria escura não interage (nada) com matéria normal, não significa, necessariamente, que ela não interaja com outros tipos de matérias escuras). (texto base***********************************************************************************

Teia cósmica tem fios de matéria escura (jul/2012)                                                              A matéria comum (bariônica) forma uma teia no espaço…com galáxias                                    e aglomerados de galáxias interligados por filamentos de gases quentes                                muito rarefeitos — contudo… formados por átomos de matéria comum. 

teia-materia-escura-2

Os cálculos indicam que os filamentos que unem os aglomerados de galáxia contêm mais da metade de toda a matéria no Universo. [Dietrich et al./Nature]

Jörg Dietrich e colegas da Universidade de Munique… — afirmam ter detectado componentes de matéria escura‘, entre    2 super-aglomerados de galáxias…a 2,7 bilhões de anos-luz afastados da Terra.

É a primeira vez … que nitidamente se detecta o ‘esqueleto’ de matéria escura que permeia a teia cósmica de matéria    no Universo… E o mais interessante, é que esse esqueleto aparece, justaposto com a distribuição de matéria comum, permitindo… — dessa maneira … uma comparação sem precedentes entre as duas fontes (‘fabulosas’) de gravidade.

Teia cósmicafilamentos de matéria escura                                                            Astrônomos já haviam usado técnica semelhante para traçar um mapa da distribuição da matéria escura no interior de outro aglomerado de galáxias – o Abell 1689…Todavia, esta    é a primeira vez que se deteta a matéria escura nas…interligações….de matéria comum.

Apesar de galáxias e aglomerados de galáxias serem estruturas descomunais, a maior parte do que chamamos ‘cosmos’ é um imenso espaço vazio. – Como tais filamentos se espalham por distâncias imensas, um espaço aparentemente vazio ganha estrutura graças à presença desses filamentos. A gravidade produzida por eles, porém, indica que não podem ser feitos apenas de matéria bariônica (matéria comum; 4% da massa do Universo). Eles possuem fortíssimo componente de matéria escura essa “alguma coisa” invisível que compõe 85% da massa do Universo. Mas, até hoje, ninguém havia conseguido identificar o componente de ‘matéria escura’ de um filamento. Dietrich obteve essa resposta no filamento que une os aglomerados…Abell 222 e Abell 223, dois aglomerados de galáxias pertencentes ao catálogo criado em 1958 pelo astrônomo George Abell que contém 2712 aglomerados de galáxias. A forte gravidade do filamento que une os dois aglomerados funciona como uma lente, para a luz que vem de galáxias mais distantes em direção à Terra. Os pesquisadores então utilizaram essa “lente gravitacional” para calcular a massa e o formato do filamento.

O “raio X” emitido pelo gás quente de matéria comum mostra que essa matéria está distribuída ao longo de todo o filamento, mas compondo apenas cerca de 9% de sua massa. Simulações computacionais mostraram que outros 10% de massa podem ser atribuídos às estrelas e galáxias visíveis. E, como disse Dietricho resto só pode ser          parte de uma rede de matéria escura conectando aglomerados galáticos ao longo do Cosmos. A possibilidade de fazer um mapa mostrando matéria comum e matéria              escura juntas pode mostrar a interrelação entre as duas…e ajudar a determinar se a matéria escura é formada por partículas frias (de movimento lento), ou partículas “quentes” (de movimento rápido)Isso pode dar a dimensão da importância dessa observação…ao ajudar a entender a estrutura do Universo…e com a mesma técnica, descobrir o que compõe essa substância invisível, ditamatéria escura. (texto base) ****************************************************************************

‘Ondas gravitacionais’ podem “iluminar” a matéria escura (out/2018)                    O LISA consistirá em 3 naves espaciais orbitando o Sol, numa estável formação              triangular. Ondas gravitacionais distorcerão ligeiramente os lados do triângulo,                  de maneira a serem perceptíveis pelos raios laser que conectam as espaçonaves. 

7-gravitationa

Instantâneos da simulação de 120 milhões de partículas de duas galáxias anãs em fusão, cada uma contendo um buraco negro, a uma distância entre 6 e 7,5 bilhões de anos. [UZH]

A tão aguardada Antena Espacial a Laser para Interferômetro (LISA) será um                  excepcional instrumento para astrônomos estudarem fenômenos incluindo                colisões de BNs, e ondas gravitacionaisse deslocando no espaço-tempo. Tal                otimismo se justifica na recente conclusão de pesquisadores da Universidade                      de Zurique de que o “LISA” também poderia ajudar a desvendar o mistério                  sobre a partícula de “matéria escura”, ao permitir que “ondas gravitacionais”                emitidas por buracos negros sejam observadas…após estes colidirem entre si.

Assim, o LISA poderia adicionar um novo sentido à percepção                        do universo por cientistas…permitindo o estudo de fenômenos            invisíveis…para os mais variados espectros eletromagnéticos.

Cientistas do…”Centro de Astrofísica Teórica e Cosmologia” – da Universidade de Zurique, juntamente com colegas da Grécia e do Canadá, descobriram que o LISA não só será capaz de medir essas ondas anteriormente não estudadas, mas também pode ajudar a desvendar segredos sobre a “matéria escura“…cujas hipotéticas partículas representariam cerca de 85% da matéria no universo. Os cálculos mostram que, sem uma grande quantidade dessa matéria escura…as mantendo juntas – muitas galáxias se romperiam, em vez de girar. – E isso é especialmente verdade para as “galáxias anãs”que embora pequenas e frágeis, são as mais abundantes no universo. Entretanto, na verdade – o que as torna particularmente de interesse para os astrofísicos, é que suas estruturas são dominadas pela matéria escura, tornando-as…”laboratórios naturais”…apropriados ao estudo dessa substância misteriosa.

A conexão entre buracos negros e matéria escura                                                          Pelo modelo cosmológico padrão, a matéria escura impulsiona a formação galática, e  constrói os poços de gravidade‘, onde estas se desenvolvem. Observações constatam        que as galáxias anãs do Grupo Local são dominadas por matéria escura. Nos casos normais, matéria bariônica representa apenas 2% da massa total de uma galáxia anã.

Em recente estudo, publicado na Astrophysical Journal Letters, Tomas Ramfal … pesquisador da equipesimulou num programa bem sofisticado o nascimento de galáxias anãs – obtendo então resultados surpreendentes. – Ao avaliar a interação entre matéria escura, estrelase buraco negro central destas galáxias…surgiu a correlação entre a ‘taxa de fusão’ dos BNs – e a porção de matéria escura dentro das ‘galáxias anãs’.

Medir as ‘ondas gravitacionais’ emitidas pela fusão de buracos negrosportanto, forneceria dados sobre as propriedades da hipotética partícula de matéria escura.                E agora, essa conexão pode ser descrita pela 1ª vez, de forma matemática e exata.        Segundo Lucio Mayer, líder do grupo – “Matéria escura é uma qualidade própria              das galáxias anãs. Por isso, há muito suspeitávamos de aplicações cosmológicas”.

A conexão ocorre num momento oportuno, pois os preparativos finais para o projeto LISA estão em andamento. Os resultados preliminares das simulações dos pesquisadores foram recebidos com entusiasmo. A ‘comunidade física’ vê esta nova aplicação às observações de ondas gravitacionais como uma — promissora perspectiva…para uma das maiores futuras missões espaciais europeias, que deve acontecer daqui a cerca de 15 anos, de forma assim, a poder relacionar – consistentemente…a “cosmologia”…com a “física de partículas” – ou mais simplesmente o incrivelmente grandeao intangivelmente pequeno. (texto base***********************************************************************************

Ondas gravitacionais: buscando Buracos negros & Matéria escura‘ (abr/2019)  Quase 100 anos após Einstein prever sua existência…como parte da teoria da relatividade geral, as tão aguardadas ‘ondas gravitacionais’ foram…em 2015…finalmente captadas por cientistas do ‘Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro a Laser’ (LIGO).

Os fracos distúrbios… que o sensível instrumento do LIGO captou, foram criados por dois buracos negros à distância de1,3 bilhão de anos-luz da Terra…colidindo entre si. ​​- Ao se integraremestes 2 supermassivos corpos deformaram o espaçotempo;  como comentou Paolo Pani — físico teórico da “Universidade Sapienza”:

“Essa deformação, se propagando como ondulações em um lago…de    fato…são as ondas gravitacionais”.

Todos os objetos com massa provocam sua própria distorção no tecido do espaço-tempo, criando o que chamamos de “gravidade”. Mas apenas eventos cataclísmicos, envolvendo objetos superpesados — como buracos negros e estrelas de neutrons, podem criar ondas gravitacionais, grandes o suficiente para serem captadas na Terra. Elas são transmitidas pelo universo à velocidade da luz — atravessando praticamente tudo em seu caminho.

Mas a capacidade de detectar essas ondas agora também está fornecendo aos                  astrônomos novas maneiras de ver o universo. O professor Pani lidera o projeto DarkGRA na tentativa de usar “ondas gravitacionais” para sondar mistérios do universo, incluindo estrelas hipermassivasmatéria escurae, buracos negros.

Buracos negros                                                                                                                              “Se houver uma superfície, após a integração desses BNs, deve haver ecos de ondas gravitacionais de modo que um sinal seja refletido a partir da superfície. Dessa        forma…poderíamos então reconhecer esses ecos nos sinais captados aqui da Terra”.

Considerados como os restos ultradensos do colapso de estrelas muito massivas os chamados buracos negros produzem uma gravidade tão grande, que deles, nem a luz escapa. Isso porquetudo o que ultrapassa a fronteira de um buraco negro mais conhecido como seu ‘horizonte de eventos’, permanece por lá. É por isso que não        os vemos diretamente, mas sim uma ausência de luz neles. Buracos negros ainda são          um grande mistério. Até há pouco … astrofísicos só poderiam deduzir a sua presença observando o comportamento do material ao seu redor Porém, a deteção de ondas gravitacionais está permitindo que cientistas – como Pani, as observem diretamente.

“Elas são uma espécie de mensageiras do espaço-tempo, em torno desses objetos,              sem qualquer mediação. – Ao estudar as características dessas ondas, é possível              obter informações sobre a massa, rotação, raio e velocidade desses objetos – até              então invisíveis”, disse ele. E completou…”O objetivo do nosso projeto é entender            melhor as observações de ondas gravitacionais desses objetos muito compactos”.

De acordo com a relatividade geral, a fusão de 2 objetos muito compactos – como          anãs brancas, estrelas de neutrons ou buracos negros – faz com que o objeto final        entre em colapso para formar um buraco negro…Mas existem teorias alternativas,          que também preveem a possibilidade de se formarem objetos, com mesma massa                e raio dos buracos negros, mas sem um horizonte de eventos. – Esses misteriosos      objetos, portanto poderiam ter uma superfície…refletindo ondas gravitacionais. 

Buracos negros & Matéria escura

no entanto … outra explicação que inesperadamente levaria buracos negros a produzir ‘ecos’ — ou outras características inexplicáveis ​​das — ‘ondas gravitacionais’. Eles poderiam estar imersos num poço de matéria escura … uma forma hipotética de matériaainda desconhecida — a qual corresponderiam 85% de toda matéria do Cosmo. Também esse peculiar envoltório,  poderia contribuir como um intrigante componente dessa“onda gravitacional”.

Algumas observações gravitacionais só podem ser explicadas, ou pela presença de matéria escura (a qual não podemos ver) ou alterando nossas leis da gravidade. O professor Ulrich Sperhake…físico teórico da “Universidade de Cambridge”, e líder do projeto ‘StronGrHEP‘ descreveu as ondas gravitacionais como uma “nova janela para o Universo” … que poderia nos ajudar a desvendar esse mistério Como a matéria escura não interage com qualquer outra força, além da gravidade…é impossível experimentá-la em laboratório, mas a busca por distintos sinais nas ondas gravitacionais, poderia permitirobservá-la‘ – pela 1ª vez.

Se houver toda essa matéria escura pairando em torno de 2 buracos negros, à medida que eles se ‘integram’ essa interação consumiria energia — significando que em uma colisão de buracos negros — tal        qual a captada pelo interferômetro LIGO, as ondas gravitacionais pareceriam algo diferentes – do que seriam…sem a matéria escura.

Um mistério observacional a se esclareceré por que as galáxias giram mais rápido do que seu tamanho sugere. – Como disse Sperhake: “A velocidade de rotação galática se relaciona à massa que ela possui. – Por esse motivo, se uma galáxia gira mais rápido— do que sua massa aparente permite, há duas explicações possíveis – ou…precisamos modificar nossas teorias fundamentais(leis newtonianas) de como a gravidade funciona — ou há “matéria escura nas galáxiasque não podemos ver”.

Uma ideia que o professor Sperhake está investigando é estender os domínios teóricos da relatividade geral de Einstein com uma nova teoria, chamada por ele “gravidade tensorial escalar”. Ela sugere que o universo é preenchido com um ‘campo extra’, semelhante a um campo magnético ou elétrico, ainda não detectado…Isso então significaria que a explosão em ‘supernova’ de uma estrela moribunda — não seria apenas visível, no caso, como uma explosão de ondas gravitacionaispois haveria um brilho remanescente adicional dessas ondas gravitacionais que também poderíamos detectar. Direcionando então o LIGO para regiões do céu onde essas estrelas explodiram como – “supernovas” – poderíamos captar um brilho remanescente do “campo escalar”…que persistiria séculos após a real explosão.

O pesquisador Richard Brito se juntou ao grupo de Pani, no início deste ano, como parte de seu próprio projeto…(FunGraW)…de usar ondas gravitacionais para testar — além da existência de partículas ‘axions‘, também a própria teoria de Einstein…a grandes escalas. Segundo ele: “Se observarmos objetos quase tão compactos quanto BNssem horizonte  de eventos, isso significaria uma incorreção da Relatividade nessas escalas”. (texto base**********************************************************************************

“Matéria escura” é estudada por Buraco negro devorando uma estrela                A atração gravitacional de buracos negros os deixa sempre dispostos a refeições              cada vez maiores. – ‘Estrelas’, ‘gases’ e ‘poeira’ são alguns de seus pratos favoritos. 

bn devorando estrela

Ilustração artística de uma estrela sendo devorada por um buraco negro, emitindo um clarão e deixando um anel de poeira estrelar ao redor. [NASA/JPL-CALTECH].

Em recente artigo, publicado no “Astrophysical Journal” foi analisada a emissão de “raios-X” dos resquícios de uma estrela sendo destroçada  pela gravidade de um ‘buraco negro’. Episódios como esse (J2150)…denominam-se eventos de perturbação de marés‘, costumando deixar pra trásmuitas informações – a serem estudadas posteriormente…Justamente sobre tal assunto, Ann Zabludoff— astrônoma, e professora da Universidade de Arizona, e co-autora do artigo, com toda a sua experiência… – nos explica que:

“O fato que conseguimos capturar este buraco negro enquanto ele devorava uma estrela, oferece a oportunidade de observar algo … que seria invisível”.

Quando a estrela se aproximou do buraco negro em questão e começou a ser atraída por sua gravidade, grandes quantidades de poeira foram liberadas no espaço ao redor. Além disso, a matéria estelar, ao sofrer os efeitos da gravidade, se acelerou, criando um clarão,  talvez mais brilhante que todas estrelas de sua galáxia… emitindo grande quantidade de radiação eletromagnética. Normalmente, buracos negros de massa intermediária, como      o J2150, são de difícil detecção e estudo…É preciso, portanto, que os cientistas analisem      os efeitos de sua gravidade, para assim, conseguir “enxergá-los”. – E o certo é que, para isso – não há oportunidade melhor do que um…”evento de perturbação de marés“.

Apesar de impressionantes, esses episódios não são raros. Graças a observações astronômicas modernassabemos que a maioria das galáxias possuem buracos                negros supermassivos em seus centros, e eles devoram o material dos arredores constantemente. Mas, como explica Peter Jonker, da Universidade Radboud e      “Instituto SRON para Pesquisa Espacial” (Holanda)co-autor do estudo, não é                tão fácil detectar buracos negros de porte intermediário, como o caso do J2150:

“Devido aos limites observacionais, é difícil descobrir buracos negros centrais          menores que 1 milhão de massas solares…A radiação emitida nesta…“refeição”            permitiu determinarmos a massa e a velocidade de rotação do J2150, que gira rapidamente, com a massa intermediária – de cerca de 10 mil massas solares”.

Buracos negros como laboratórios espaciais

O interessante das novas observações foi o nível de detalhe que os cientistas            puderam inferir a partir das emissões raio-X. – Com descobertas como essa,                    pode-se tentar entender as origens dos “BNs supermassivos”, que apesar de        abundantes…é ainda desconhecido seu processo de formação e crescimento.

Os dados de rotação talvez sejam mais interessantes que a massa: eles permitem          testar hipóteses sobre matéria escura: substância indetectável, correspondente à          maior parte da massa do Universo…Uma das hipóteses de sua composição é que              essa matéria é formada por “bósons ultraleves”: um tipo específico de partículas elementares ainda desconhecidas. – Nicholas Stone, professor da “Universidade        Hebraica” de Jerusalém, comenta que… “A medição da rotação exclui uma larga            classe de teorias de bósons ultraleves, demonstrando o valor de buracos negros            como laboratórios extraterrestres…à física de partículas”. Dessas observações, a            equipe concluiu que várias das partículas são leves ou pesadas demais, para que                    o J2150 possa girar tão rápidonão podendo então, formar sua ‘matéria escura’.

Apesar dos avanços, mais observações desses eventos de perturbação de marés              serão necessários para compreender – não só a composição da ‘matéria escura’,              mas também a quantidade e formação dos vários BNs…texto base” (out/2021)    p/consulta … “Could the Higgs Boson Decay Into Dark Matter? (ago/2020)  **************************************************************************

Matéria fica invisível quando se torna muito densa e muito fria (nov/2021)          “O que nós observamos é uma forma muito especial e simples de bloqueio de Pauli,        que impede um átomo de fazer o que todos átomos fariam naturalmente: espalhar luz. Esta é a 1ª observação do efeito, e mostra um novo fenômeno na física”. (John Arthur, professor do MIT…e participante de uma das equipes que experimentou o fenômeno).

materia-densa-invisivel

Ao contrário do que se espera: Quando átomos ficam suficientemente apertados, não conseguem “capturar” os fótons – e então a luz passa. [Yair Margalit et al.]

Trabalhando independentemente 3 equipes de físicos fizeram um experimento, que parece contrariar a própria forma como vemos o mundo. Exemplificando: a atmosfera      da Terra é um conjunto de gases que deixa passarnão apenas a luz, mas quase todos      os tipos de radiação…Se condensarmos um pouco mais as coisas – como numa nuvem, apenas uma tênue claridade do Sol conseguirá passar. – Nesse sentido, aumentando a densidade do material, este se tornará opaco – primeiro à luz – e em seguida…a quase todas as demais formas de radiação. — Num limite extremo, poucas coisas conseguem conseguem atravessar uma barreira de chumboTodavia, nos experimentos de agora, tudo isso funciona ao contrário: ‘Ao se tornar superdensa, a matéria fica transparente’.

Matéria mais densa se torna transparente

Tudo começou em 1990, quando Kristian Helmerson, M. Xiao e David Pritchard lançaram uma teoria propondo que, se um gás fosse resfriado até perto do zero absoluto e posto sob alta pressão — ambos ao mesmo tempo — sua interação com a luz…mudaria radicalmente. Agora, essa teoria pôde pela 1ª vez ser observada na prática – e não apenas de um, mas de 3 modos diferentes. O “bloqueio de Pauli”…mais conhecido como princípio de exclusão de Pauli, refere-se a uma propriedade fundamental da física atômica, que impede um elétron passar para um orbital mais interno (de energia mais baixa) quando aquele orbital estiver totalmente ocupadoParece simples, mas isto explica não apenas a estrutura em orbitais concêntricos dos átomos, mas também a diversidade de elementos da Tabela Periódica, e até mesmo por mais incrível que pareça a própria estabilidade do Universo material.

Normalmente, quando a luz penetra em um material — uma nuvem de átomos (por exemplo), partículas podem se chocar, como bolas de bilhar, espalhando fótons em      todas as direções é esta irradiação da luz para todos os lados que torna a matéria      visível No entanto, Helmerson e colegas previram que quando os átomos são suficientemente resfriados e comprimidos uns contra os outros, o efeito Pauli entra          em ação … e as partículas podem efetivamente ficar sem espaço para espalhar a luz.

materia-densa-invisivel-1

Princípio da exclusão de Pauli ilustrado na forma de um auditório: A plateia em suas fileiras explica como os elétrons ficam presos em seus orbitais. [Imagem: Yair Margalit et al.]

Tal situação, de frio extremo e alta pressão é conhecida como “mar de Fermi”…As partículas tornam-se então, incapazes de se mover, e a luz não consegue transmitir-lhes … momento. Como a luz — absorvida pelas partículas, ou, que ricocheteia nelas, confere momento, a luz passa sem interagir com o gás.  Assim, os fótons passam, sem  se espalharem… e a nuvem de átomos torna-se transparente.

Invocando a analogia dos orbitais dos elétrons com assentos de um auditório…o professor Wolfgang Ketterle (‘MIT’) exemplificou: “Um átomo só consegue espalhar um fóton se ele puder absorver a força de seu impulso, movendo-se para outra cadeira. Se todas as outras cadeiras estiverem ocupadas ele não terá mais a capacidade de absorver este impulso, e espalhar o fóton… — É assim… que, dessa maneira, o átomo então se torna transparente.”

As 3 equipes – que agora demonstraram o fenômeno na prática, acreditam que,              quando conseguirem forçar as condições…de modo a obter temperaturas ainda                mais próximas ao zero absoluto, a nuvem então se tornará totalmente invisível.

Incrementar ‘computadores quânticos’

Todas as equipes (‘MIT’ e “Universidade do Colorado”…EUA, e “Universidade de              Otago”, Nova Zelândia) fizeram experimentos semelhantes, embora com átomos diferentes, mas todos presos em ‘armadilhas magnéticas’. – Os resultados foram          todos similares; com espalhamento da luz pelos gases significativamente menor,        quando estes gases eram frios e densos o suficiente para formar mar de Fermi.

E agora, os físicos pretendem tirar proveito do fenômeno para desenvolver materiais supressores de luz e melhorar relógios atômicos, e computadores quânticos. Nesse último caso, átomos usados como qubits são extremamente sensíveis à luz incidente,      que funciona como ruído fazendo-os perder dados. Assim, colocar tais qubits num      mar de Fermi poderia diminuir essa sensibilidade, ajudando a manter seus estados quânticos por mais tempo, aumentando a estabilidade de processadores. (texto base)

Publicidade

Sobre Cesarious

estudei Astronomia na UFRJ no período 1973/1979.
Esse post foi publicado em cosmologia, física e marcado , , , , . Guardar link permanente.

6 respostas para ‘Buracos Negros’ & ‘Matéria Escura’ (discutindo a relação)

Deixe um comentário

Preencha os seus dados abaixo ou clique em um ícone para log in:

Logo do WordPress.com

Você está comentando utilizando sua conta WordPress.com. Sair /  Alterar )

Imagem do Twitter

Você está comentando utilizando sua conta Twitter. Sair /  Alterar )

Foto do Facebook

Você está comentando utilizando sua conta Facebook. Sair /  Alterar )

Conectando a %s