Antimatéria no espaço reacende interesse na matéria escura

Elétrons e antielétrons

Apesar de mostrar comportamentos muito
diferentes dos pósitrons e elétrons, quando os dados
são combinados eles revelam uma linha única suave e
crescente, um resultado intrigante, para o qual ainda
não há explicações. [Imagem: M. Aguilar et al. -
10.1103/PhysRevLett.113.121102]

A equipe do Espectrômetro Magnético Alfa (AMS-2 - Alpha Magnetic Spectrometer-2), um detector bilionário a bordo da Estação Espacial Internacional, apresentou novos dados confirmando o excesso de antielétrons, ou pósitrons, entre os raios cósmicos.

Os dados confirmam os resultados iniciais, anunciados no início do ano passado, e ampliam a precisão das medições dos elétrons e dos pósitrons vindos do espaço - entre os chamados raios cósmicos.

O fluxo de pósitrons é significativamente diferente do fluxo de elétrons acima dos 30 GeV, o que sugere que pósitrons e elétrons têm uma origem diferente, conforme já vinha sendo sugerido por diversos outros experimentos.

Os espectros de energia mostram comportamentos dos pósitrons e elétrons muito diferentes em diferentes energias.

Contudo, quando são combinados, eles formam uma linha única suave e crescente, um resultado intrigante, para o qual ainda não há explicações.

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Matéria escura pode ter "sabores" misturados e evaporação quântica

Com informações da Universidade do Kansas - 19/09/2014

No escuro

Distribuição da matéria escura no Universo
calculado dentro do paradigma "matéria escura
de dois componentes de sabores misturados".
[Imagem: Mikhail V. Medvedev]

Os astrofísicos acreditam que cerca de 80% da matéria do nosso Universo é composta de uma misteriosa "matéria escura", que não pode ser percebida pelos sentidos humanos e nem detectada pelos instrumentos científicos.

A ideia vem das observações da enorme velocidade com que as galáxias giram. Deve haver alguma coisa que gere uma gravidade que evite que elas se esfacelem, arremessando estrelas para todos os lados - essa "alguma coisa" recebeu a denominação de matéria escura.

Como nenhum experimento conseguiu detectar qualquer indício da matéria escura até agora, há uma verdadeira corrida para tentar explicá-la de uma forma que faça mais sentido.

Mikhail Medvedev, professor de física e astronomia da Universidade do Kansas, nos Estados Unidos, está propondo agora um novo modelo para explicar a matéria escura, que ele batizou de "matéria escura multicomponente de sabores misturados."

A proposta está sendo levada tão a sério que mereceu a capa da revista Physical Review Letters, o periódico de maior prestígio no mundo da física.

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Primeiro pouso em um cometa: veja os locais

Localização dos candidatos a local de pouso do módulo Philae.[Imagem: ESA/Rosetta]

Surpresas iniciais

Graças à informação detalhada reunida pela sonda espacial Rosetta durante as primeiras semanas estudando o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, foi possível identificar cinco locais candidatos à aterragem do módulo de pouso Philae, que deverá ocorrer em Novembro.

Até a chegada da nave Rosetta, o cometa 67P nunca tinha sido visto de perto, de forma que a identificação de um local adequado de aterragem para o módulo Philae, de 100 kg, só pode começar depois que a sonda entrou em órbita do cometa, o que aconteceu em 6 de agosto.

A aproximação do cometa já trouxe enormes surpresas. Até agora, acreditava-se que cometas eram cobertos de gelo, que evaporaria causando o surgimento da cauda. O gelo interno seria responsável pelas erupções e os jatos que eles emitem quando se aproximam do Sol, fazendo sua cauda crescer ainda mais.

Mas o 67P é uma rocha em tudo similar a um asteroide, coberta de poeira e apresentando crateras aparentemente de impacto, com bordas estranhamente salientes.

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Poeira interestelar desafia teorias

Trilha de 35 micrômetros deixada pelo maior dos grãos de poeira analisados (bem no alto à esquerda), e o próprio grão (direita), que pesa 3 picogramas.[Imagem: Andrew Westphal et al. - 10.1126/science.1252496]

Poeira interestelar

As partículas capturadas pela sonda espacial Stardust, embora poucas, apresentam uma variação maior do que seria esperado para objetos capturados tão próximos em termos espaciais.

Isto está levando os pesquisadores a concluírem que esses grãos microscópicos são realmente poeira interestelar, e não resquícios gerados por impactos no próprio Sistema Solar.

A sonda usou um coletor de aerogel, um material extremamente leve e poroso, para capturar e partículas do cometa Wild 2, voando bem na sua cauda, e também partículas do espaço mais distante de qualquer objeto celeste, durante sua viagem.

As partículas são minúsculas, com diâmetros na faixa dos micrômetros, e só estão sendo encontradas graças a dezenas de milhares de voluntários do projeto de ciência-cidadã Stardust@home.

Em um processo que ainda não está finalizado, o aerogel precisa ser visualizado micrômetro por micrômetro em busca dos sinais de partículas, o que significa olhar detalhadamente para cerca de 1,5 milhão de fotografias.

Infelizmente, mais de 50 das partículas localizadas até agora foram liberadas pela própria sonda espacial, resultantes da abrasão de seus painéis solares. E outras foram localizadas no suporte de alumínio da "raquete" coletora, e não no próprio aerogel.

Os pesquisadores agora divulgaram os resultados da análise da composição química e estrutural de sete partículas, com uma massa total na casa dos picogramas - 1 picograma equivale a 1 trilionésimo de grama. Três delas foram encontradas no aerogel e quatro na estrutura de alumínio.

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Nova teoria do Universo pode ser testada pelo Hubble

Impressão artística de uma vista do Sol a partir do Cinturão de Kuiper, onde está localizado o UX25.[Imagem: JHUAPL/SwRI]

Laboratório cósmico

Um candidato a planeta-anão, chamado UX25, e sua pequena lua, podem fornecer a primeira evidência experimental de um novo modelo cosmológico que inclui a antigravidade.

O modelo dispensa conceitos como matéria escura, energia escura e inflação cósmica.

A proposta de testar essa nova teoria observando o movimento dos dois objetos na borda do sistema solar foi anunciada por Alberto Vecchiato e Mario Gai, do Observatório Astrofísico de Turim, na Itália.

Em 1915, a ainda desconhecida Teoria Geral da Relatividade, de Albert Einstein, recebeu um grande impulso de credibilidade quando foi usada para explicar uma discrepância na órbita de Mercúrio que não poderia ser explicada apenas pela física newtoniana.

Agora, quase um século depois, Vecchiato e Gai calculam que o UX25 e seu minúsculo satélite - que orbitam o Sol no cinturão de Kuiper, além de Netuno - podem ser usados como um "laboratório natural" para testar esse modelo do Universo - para nós tão novo e ambicioso quanto a relatividade pareceu aos colegas de Einstein no início do século passado.

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Observação hoje, na Casa da Ciências, às 18h30!

Sonda Rosetta chega ao cometa e prepara-se para pousar

Este é o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, fotografado pela Rosetta a uma distância de 285 km. [Imagem: ESA]

Em órbita do cometa

Depois de uma jornada de mais de 10 anos - ela foi lançada em Fevereiro de 2004 -, a sonda espacial Rosetta entrou em órbita do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Embora outras sondas já tenham perseguido e até se chocado com cometas, esta será a primeira vez que um cometa será orbitado de várias altitudes, estudado por um longo período e, mais aguardado ainda, uma sonda irá pousar suavemente sobre ele.

"Depois de dez anos, cinco meses e quatro dias viajando em direção ao nosso destino, circulando em torno do sol cinco vezes e com o marcador registrando 6.400 milhões de quilômetros, estamos muito satisfeitos em anunciar finalmente 'Estamos aqui'," comemorou Jean-Jacques Dordain, diretor geral da Agência Espacial Europeia (ESA).

Como as emissões do cometa são desconhecidas e imprevisíveis, a sonda Rosetta começará a estudá-lo de uma distância segura, em uma órbita triangular a cerca de 100 km de distância.

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