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O que é um ano-luz? | Minuto Ciência

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sexta-feira, 17 de novembro de 2017

Descoberto o mundo temperado mais perto de nós em órbita de uma estrela calma

Caros Leitores,

O instrumento HARPS do ESO descobre um exoplaneta com a massa da Terra em torno da estrela Ross 128

Com o auxílio do instrumento HARPS, o caçador de planetas único do ESO, foi descoberto um exoplaneta temperado do tamanho da Terra a apenas 11 anos-luz de distância do Sistema Solar. O novo mundo, designado por Ross 128 b, é o segundo planeta temperado mais próximo a ser detectado depois de Próxima b. Trata-se também do planeta mais próximo a ser descoberto em torno de uma estrela anã vermelha inativa, o que aumenta a probabilidade deste planeta poder potencialmente sustentar vida. Ross 128 b será o alvo principal do Extremely Large Telescope do ESO, o qual terá a capacidade de procurar marcadores biológicos na atmosfera do planeta.
Com o auxílio do instrumento HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) do ESO, instalado no Observatório de La Silla, no Chile, uma equipe de astrônomos descobriu um exoplaneta de pequena massa, que orbita a estrela anã vermelha Ross 128 a cada 9,9 dias. Acredita-se que este mundo do tamanho da Terra seja temperado, com uma temperatura superficial que poderá também ser parecida com a da Terra. A estrela Ross 128 é a estrela próxima “mais calma” que abriga um exoplaneta temperado.

Esta descoberta baseia-se em mais de uma década de monitoração intensa por parte do HARPS, juntamente com técnicas de redução e análise de dados de vanguarda. Só o HARPS tem demonstrado uma tal precisão, permanecendo o melhor instrumento de velocidades radiais, mesmo após 15 anos de operações,” diz Nicola Astudillo-Defru (Observatório de Genebra — Universidade de Genebra, Suíça), co-autor do artigo científico que revela a descoberta.

As anãs vermelhas encontram-se entre as estrelas mais frias e fracas do Universo — sendo também as mais comuns. São, por isso, bons alvos para a procura de exoplanetas, sendo cada vez mais estudadas. De fato, o autor principal Xavier Bonfils (Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble – Université Grenoble-Alpes/CNRS, Grenoble, França) chamou o seu programa HARPS de “Atalho para a felicidade”, uma vez que é mais fácil detectar pequenos planetas frios do tipo terrestre em torno destas estrelas do que em torno de estrelas mais parecidas ao Sol [1].

Muitas estrelas anãs vermelhas, incluindo Proxima Centauri, ejetam ocasionalmente plumas de material que banham os planetas que se encontram em seu órbita com radiação ultravioleta e raios X. No entanto, Ross 128 é uma estrela muito mais calma e, por isso, os seus planetas podem ser os mais próximos conhecidos que poderão sustentar vida de modo confortável.
Apesar de se situar atualmente a 11 anos-luz de distância da Terra, Ross 128 move-se na nossa direção, esperando-se que seja a nossa vizinha mais próxima daqui a apenas 79 000 anos — um piscar de olhos em termos cósmicos. Nessa altura, Ross 128 b destronará Proxima b, tornando-se o exoplaneta mais próximo da Terra!

Com dados do HARPS, a equipe descobriu que Ross 128 b se encontra numa órbita 20 vezes mais próxima da sua estrela do que a Terra do Sol. Apesar da proximidade, Ross 128 b recebe apenas 1,38 vezes mais luz do que a Terra, o que resulta numa temperatura de equilíbrio estimada entre -60º C e 20º C, graças à natureza fria e tênue da sua pequena estrela anã vermelha progenitora — que apresenta apenas cerca de metade da temperatura de superfície do Sol. Embora os cientistas envolvidos na descoberta considerem Ross 128 b um planeta temperado, não se sabe se o planeta se situa no interior, no exterior ou na periferia da zona habitável, onde pode existir água líquida na superfície do planeta [2].

Os astrônomos estão detectando cada vez mais exoplanetas temperados, sendo que a próxima fase será estudar as suas atmosferas, composições e química com mais detalhe. A detecção de marcadores biológicos, como por exemplo o oxigênio, nas atmosferas dos planetas mais próximos, constituirá um enorme passo em frente. O futuro Extremely Large Telescope do ESO (ELT) estará muito bem preparado para realizar tais estudos [3].

Novas infraestruturas no ESO desempenharão um papel crucial na construção de um censo de planetas com a massa da Terra favoráveis a serem caracterizados. Em particular, o 
Novas infraestruturas no ESO desempenharão um papel crucial na construção de um censo de planetas com a massa da Terra favoráveis a serem caracterizados. Em particular, o NIRPS, o braço infravermelho do HARPS, aumentará a eficiência na observação de anãs vermelhas, as quais emitem a maior parte da sua radiação no infravermelho. Por fim, o ELT proporcionará a oportunidade de observar e caracterizar uma grande fração destes planetas,” conclui Xavier Bonfils.
Notas
[2] A zona habitável é definida pelo domínio de órbitas em torno de uma estrela, nas quais um planeta pode ter uma temperatura apropriada para que possa existir água líquida à sua superfície.
[3] Isto será apenas possível para os poucos exoplanetas que se encontrem suficientemente perto para poderem ser separados das suas estrelas em termos de resolução angular.

Mais Informações

A equipe é composta por X. Bonfils (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG, Grenoble, França [IPAG]), N. Astudillo-Defru (Observatoire de Genève, Université de Genève, Sauverny, Suíça), R. Díaz (CONICET – Universidad de Buenos Aires, Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE), Buenos Aires, Argentina), J.-M. Almenara (Observatoire de Genève, Université de Genève, Sauverny, Suíça), T. Forveille (IPAG), F. Bouchy (Observatoire de Genève, Université de Genève, Sauverny, Suíça), X. Delfosse (IPAG), C. Lovis (Observatoire de Genève, Université de Genève, Sauverny, Suíça), M. Mayor (Observatoire de Genève, Université de Genève, Sauverny, Suíça), F. Murgas (Instituto de Astrofísica de Canarias, La Laguna, Tenerife, Espanha), F. Pepe (Observatoire de Genève, Université de Genève, Sauverny, Suíça), N. C. Santos (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço e Universidade do Porto, Portugal), D. Ségransan (Observatoire de Genève, Université de Genève, Sauverny, Suíça), S. Udry (Observatoire de Genève, Université de Genève, Sauverny, Suíça) e A. Wü̈nsche (IPAG).
O ESO é a mais importante organização européia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronômico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 16 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Polônia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, assim como pelo Chile, o país de acolhimento. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação de observatórios astronômicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrônomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronômica.
eso1736pt-br — Nota de imprensa científica ­- 15 de Novembro de 2017

[1] Um planeta numa órbita próxima de uma estrela anã vermelha de pequena massa exerce um maior efeito gravitacional sobre a estrela do que um planeta semelhante situado numa órbita mais afastada de uma estrela mais massiva como o Sol. O resultado é que esta velocidade de “movimento reflexo” é muito mais fácil de detectar. No entanto, o fato das anãs vermelhas serem mais tênues, torna mais difícil colectar sinal suficiente para fazer as medições muito precisas que são necessárias.
Este trabalho foi descrito no artigo científico intitulado “A temperate exo-Earth around a quiet M dwarf at 3.4 parsecs”, de X. Bonfils et al., que será publicado na revista especializada Astronomy & Astrophysics.
O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astronômico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível.
O ESO é um parceiro principal no ALMA, o maior projeto astronômico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o European Extremely Large Telescope (E-ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

Fonte:

Link: http://www.eso.org/public/brazil/news/eso1736/?lang


Obrigado pela sua visita e volte sempre!


Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Pesquisador Independente das Ciências: Espacial; Astrofísica; Astrobiologia e Climatologia,Membro da Society for Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency.





segunda-feira, 13 de novembro de 2017

Lei da Física que imperava a 100 anos é revogada

Caros Leitores,

Lei da Física que imperava a 100 anos é revogada



http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/imagens/010110170720-transferencia-energia-ressonante.jpg

Lei da física revogada
Pesquisadores da Escola Politécnica Federal de Lausanne, na Suíça, desbancaram uma teoria que foi considerada como uma limitação fundamental da física por mais de 100 anos.
Eles conseguiram projetar sistemas ressonantes que podem armazenar ondas eletromagnéticas durante longos períodos de tempo, mantendo uma ampla largura de banda.
A quebra dessa limitação deverá ter um grande impacto em muitos campos da engenharia e da física. O número de aplicações potenciais tende ao infinito, com as telecomunicações, sistemas de detecção óptica e colheita de energia de banda larga representando apenas alguns exemplos de aplicações mais imediatas.
Fator Q
Sistemas ressonantes e de guia de ondas estão presentes na grande maioria dos sistemas ópticos e eletrônicos - para produzir lasers, fazer circuitos eletrônicos e realizar diagnósticos médicos, entre muitos outros exemplos. Seu papel é armazenar energia temporariamente na forma de ondas eletromagnéticas e, em seguida, liberá-las.
Durante mais de 100 cem anos, esses sistemas obedeceram a uma limitação que os cientistas consideravam fundamental: o tempo que uma onda pode ser armazenada seria inversamente proporcional à sua largura de banda.
Esta relação era interpretada como significando que seria impossível armazenar grandes quantidades de dados em sistemas de ressonância ou de guias de onda durante um longo período de tempo, porque aumentar a largura de banda significaria diminuir o tempo de armazenamento e a qualidade do armazenamento.
Esta "lei" foi formulada por K. S. Johnson, em 1914, que foi quem introduziu o conceito do Fator Q, segundo o qual um ressonador pode, ou armazenar energia por um longo período de tempo ou ter uma ampla largura de banda, mas não ambos ao mesmo tempo.
Até agora, esse conceito nunca havia sido desafiado. Físicos e engenheiros sempre construíram sistemas ressonantes com essa restrição em mente.
Morte do Fator Q
Mas essa limitação agora é coisa do passado. Kosmas Tsakmakidis e seus colegas construíram um sistema híbrido de ressonância e guia de onda feito de um material magneto-óptico que, quando recebe um campo magnético, é capaz de parar a onda e armazená-la por um longo tempo, acumulando assim grandes quantidades de energia. Então, quando o campo magnético é desligado, o pulso preso é liberado.
Com isto, torna-se possível armazenar uma onda por um longo período de tempo, ao mesmo tempo mantendo uma grande largura de banda. Neste experimento inicial, o limite convencional tempo/largura de banda foi superado por um fator de 1.000. A equipe demonstrou ainda que, ao menos em teoria, não existe nenhum limite superior para esses sistemas assimétricos.
"Foi um momento de revelação quando descobrimos que essas novas estruturas não apresentavam nenhuma restrição de largura de banda. Esses sistemas são diferentes daquilo com que todos estávamos acostumados por décadas e possivelmente por centenas de anos," disse Tsakmakidis.
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/imagens/010110170720-transferencia-energia-ressonante-1.jpg
O limite é a imaginação
Com esta nova técnica, deverá ser possível melhorar muito as telecomunicações.
Outras aplicações potenciais incluem a espectroscopia on-chip, a colheita e armazenamento de energia de banda larga, além de camuflagens ópticas - os chamados mantos da invisibilidade - muito melhores do que as atuais.
"A descoberta que descrevemos é completamente fundamental - estamos dando aos pesquisadores uma nova ferramenta. E o número de aplicações é limitado apenas pela imaginação de cada um," resumiu Tsakmakidis.
Bibliografia: 20/07/2017

Breaking Lorentz reciprocity to overcome the time-bandwidth limit in physics and engineering
Kosmas Tsakmakidis, Linfang Shen, S. A. Schulz, X. Zheng, J. Upham, X. Deng, Hatice Altug, Alexandre F. Vakakis, Robert W. Boyd
Science
Vol.: 356, Issue 6344, pp. 1260-1264
DOI: 10.1126/science.aam6662

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Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Pesquisador Independente das Ciências: Espacial; Astrofísica; Astrobiologia e Climatologia,Membro da Society for Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency.





terça-feira, 7 de novembro de 2017

NASA testa usina nuclear para bases lunares e marcianas

Caro Leitores,

NASA testa usina nuclear para bases lunares e marcianas
Cada gerador tem capacidade de 10 quilowatts e pode funcionar por vários anos. [Imagem: NASA]
Reator nuclear espacial
Seja para instalar bases na Lua ou em Marte, será necessário levar geradores de energia.
Para enfrentar o desafio, a NASA começou uma rodada de testes com reatores de dois metros de altura, alimentados por um tipo especial de energia nuclear.
Embora os engenheiros chamem o equipamento de "reator nuclear espacial", os geradores de energia alimentados por radioisótopos são diferente dos reatores nucleares convencionais, já que estes aceleram artificialmente as reações nucleares para produzir mais calor. Os geradores de radioisótopos são uma espécie de usina nuclear mais calma, que deixa as coisas acontecerem normalmente. Isso produz menos energia, mas requer um equipamento mais simples e mais confiável.
"Esta é realmente a primeira vez [desde a década de 1960] que a NASA desenvolveu seriamente um reator para aplicações espaciais," disse Lee Mason, coordenador do projeto Kilopower, do Centro de Pesquisas Glenn.
O último reator de fissão testado pela NASA foi o SNAP (Systems for Nuclear Auxiliary Power), durante a década de 1960. Seu sistema de geradores termoelétricos de radioisótopos alimentou dezenas de sondas espaciais, incluindo o robô Curiosity.
NASA testa usina nuclear para bases lunares e marcianas
Visualização artística de uma usina híbrida solar-nuclear. [Imagem: NASA]
Energia para exploração espacial
Se as miniusinas forem aprovadas nos testes de desempenho e durabilidade, a NASA afirma que pretende testá-las em Marte - mas provavelmente as testará na Lua primeiro.
A exploração humana desses e de quaisquer outros mundos pressupõe a existência de energia para gerar combustível, ar e água para os exploradores espaciais, bem como recarregar as baterias dos veículos, robôs e outros equipamentos.
Um relatório da agência estabelece que são necessários 40 quilowatts de eletricidade para uma expedição humana a Marte, onde a temperatura cai fácil a -125º C. Os reatores em desenvolvimento podem gerar 10 quilowatts, de modo que serão necessários quatro deles para uma vila espacial marciana - ou lunar.
NASA testa usina nuclear para bases lunares e marcianas
Sendo compacto, o gerador também poderá ser usado em robôs, veículos de exploração e mesmo em naves. [Imagem: NASA]
Nuclear versus solar
Lee Mason conta que as usinas nucleares espaciais seriam lançadas "frias", ou seja, desligadas. "Os reatores também têm um inventário radiológico muito baixo no lançamento - menos de 5 curies - de forma que são benignos. Não há produtos de fissão até o reator estar ligado, e é aí que haverá alguma radiação," explica ele.
Isso é importante porque uma eventual falha no lançamento, com um foguete explodindo, poderia ser catastrófica se espalhasse elementos radioativos pela atmosfera.
energia solar é outra opção para as futuras vilas espaciais, mas isso restringiria a geração de energia a regiões expostas à luz solar.

A Cratera Shackleton, da Lua, por exemplo, um dos principais candidatos para a instalação de uma base lunar devido aos potenciais recursos hídricos, é completamente escura. E os pontos mais ensolarados de Marte recebem apenas cerca de um terço da quantidade de luz solar que a Terra recebe.

Fonte: Com informações do CORDIS -  



“O conhecimento torna a alma jovem, pois, colhe a sabedoria”.


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quarta-feira, 18 de outubro de 2017

Os telescópios ESO observam a primeira luz da fonte de onda gravitacional

Caro Leitro(a),

Combinando estrelas de nêutrons espalham ouro e platina no espaço 16 de outubro de 2017 - eso1733 - Release de Ciência






A frota de telescópios da ESO no Chile detectou a primeira contraparte visível de uma fonte de onda gravitacional. Essas observações históricas sugerem que esse objeto único é o resultado da fusão de duas estrelas de nêutrons. As conseqüências cataclísmicas deste tipo de fusão - eventos de longo prazo, chamados kilonovae - dispersam elementos pesados, como ouro e platina em todo o Universo. Esta descoberta, publicada em vários artigos na revista Nature e em outros lugares, também fornece a evidência mais forte ainda que as rajadas de raios gama de curta duração são causadas por fusões de estrelas de nêutrons.
Pela primeira vez, os astrônomos observaram as ondas gravitacionais e a luz (radiação eletromagnética) do mesmo evento, graças a um esforço colaborativo global e às rápidas reações das instalações da ESO e de outras pessoas ao redor do mundo.
Em 17 de agosto de 2017, a NSF 's Interferometer Gravitational-Wave Observatory Laser (LIGO) nos Estados Unidos, trabalhando com a Virgem Interferometer na Itália, detectado ondas gravitacionais que passam a Terra. Este evento, o quinto detectado, foi chamado GW170817. Cerca de dois segundos depois, dois observatórios espaciais, o Telescópio espacial de raios gama Fermi da Nasa e o Laboratório INTErnacional de Astrofísica de Gamma(INTEGRAL) da ESA detectaram uma pequena explosão de raios-gama na mesma área do céu.
A rede de observação LIGO-Virgo posicionou a fonte dentro de uma grande região do céu do sul, do tamanho de várias centenas de luas cheias e contendo milhões de estrelas [1] . À medida que a noite caiu no Chile, muitos telescópios olharam para esse pedaço de céu, procurando por novas fontes. Estes incluíram o telescópio de vistoria visível e infravermelho da ESO para astronomia (VISTA) e VLT Survey Telescope (VST) no Observatório Paranal , o telescópio italiano de montagem rápida de olhos (REM) no Observatório La Silla da ESO , o telescópio LCO de 0,4 metro no Observatório de Las Cumbres , e o American Decam no Observatório Interamericano de Cerro Tololo. oO telescópio Swope de 1 metro foi o primeiro a anunciar um novo ponto de luz. Parecia muito perto de NGC 4993, uma galáxia lenticular na constelação de Hydra , e as observações VISTA identificaram esta fonte em comprimentos de onda infravermelhos quase ao mesmo tempo. À medida que a noite seguia para o oeste em todo o globo, os telescópios da ilha havaiana Pan-STARRS e Subaru também o levaram e observaram evoluir rapidamente.
Há raras ocasiões em que um cientista tem a chance de testemunhar uma nova era no início " , disse Elena Pian, astrônomo da INAF, Itália, e principal autora de um dos papéis Nature. " Este é um desses momentos! "
O ESO lançou uma das maiores campanhas de "alvo de oportunidade" de observação e muitos telescópios parceria ESO e ESO observaram o objeto durante as semanas após a detecção [2] . O telescópio muito grande da ESO (VLT), o telescópio de nova tecnologia (NTT), o VST, o telescópio MPG / ESO de 2,2 metros eo Arsenal de milímetro / submilimetro Atacama (ALMA) [3] observaram o evento e seus efeitos posteriores sobre uma ampla gama de comprimentos de onda. Cerca de 70 observatórios em todo o mundo também observaram o evento, incluindo o Telescópio Espacial Hubble NASA / ESA .
As estimativas de distância de ambos os dados da onda gravitacional e outras observações concordam que GW170817 estava na mesma distância que NGC 4993, cerca de 130 milhões de anos-luz da Terra. Isso faz com que a fonte seja o evento de onda gravitacional mais próximo detectado até agora e também uma das fontes de rajada de raios gama mais próximas já vistas [4] .
As ondulações no espaço-tempo conhecidas como ondas gravitacionais são criadas por massas em movimento, mas somente as mais intensas, criadas por mudanças rápidas na velocidade de objetos muito enormes, podem ser detectadas atualmente. Um desses eventos é a fusão de estrelas de nêutrons , os núcleos extremamente densos e colapsados ​​de estrelas de alta massa deixadas atrás de supernovas [5] . Essas fusões foram, até agora, a principal hipótese de explicação de rajadas de raios gama . Um evento explosivo 1000 vezes mais brilhante do que uma novatípica - conhecido como um kilonova - deve seguir esse tipo de evento.
As detecções quase simultâneas de ondas gravitacionais e raios gama de GW170817 aumentaram a esperança de que esse objeto fosse realmente um kilonova há muito procurado e observações com instalações ESO revelaram propriedades notavelmente próximas das previsões teóricas. Kilonovae foi sugerido há mais de 30 anos, mas isso marca a primeira observação confirmada.
Após a fusão das duas estrelas de nêutrons, um estouro de elementos químicos pesados ​​radioativos em rápida expansão deixou o kilonova, movendo-se tão rápido quanto um quinto da velocidade da luz. A cor do kilonova mudou de muito azul para muito vermelho nos próximos dias, uma mudança mais rápida do que a observada em qualquer outra explosão stellar observada.
Quando o espectro apareceu em nossas telas, percebi que este era o evento transiente mais incomum que eu já vi, observou Stephen Smartt, que liderou observações com a NTT da ESO como parte do extenso Estudo Espectroscópico ESO de Objetos Transientes (ePESSTO) programa de observação. " Eu nunca tinha visto nada parecido. Nossos dados, juntamente com dados de outros grupos, provaram a todos que essa não era uma supernova ou uma estrela variável de primeiro plano, mas era algo bastante notável ".
Spectra da ePESSTO e o instrumento X-Shooter da VLT sugerem a presença de césio e telúrio ejetados das estrelas de neutrões da fusão. Estes e outros elementos pesados, produzidos durante a fusão das estrelas de neutrões, seriam movidos para o espaço pelo subseqüente kilonova. Essas observações definem a formação de elementos mais pesados ​​do que o ferro através de reações nucleares dentro de objetos estelares de alta densidade, conhecidos como nucleossíntese de r-processo , algo que foi apenas teorizado antes.
Os dados que temos até agora são uma combinação incrivelmente próxima da teoria. É um triunfo para os teóricos, uma confirmação de que os eventos LIGO-VIRGO são absolutamente reais, e uma conquista para o ESO ter reunido um conjunto tão surpreendente de dados no kilonova " , acrescenta Stefano Covino, autor principal de uma das Astronomia da Natureza papéis.
A grande força da ESO é que possui uma ampla gama de telescópios e instrumentos para lidar com grandes e complexos projetos astronômicos, e em breve aviso. Nós entramos em uma nova era de astronomia multi-messenger! "Conclui Andrew Levan, principal autor de um dos trabalhos.

Notas

[1] A detecção LIGO-Virgo localizou a fonte para uma área no céu de cerca de 35 graus quadrados.
[2 A galáxia só foi observável à noite em agosto e então estava muito perto do Sol no céu para ser observado em setembro.
[3] No VLT, foram realizadas observações com: o espectrógrafo de tiro ao X localizado no Telescópio Unitário 2 (UT2); o Reductor FOcal e o Espectrógrafo 2 de baixa dispersão (FORS2) e o Sistema de Óptica Adaptativa Nasmyth (NAOS) - Imager e Espectrógrafo Near Infrared (CONICA) (NACO) no Telescópio Unitário 1 (UT1); Espectrógrafo Multi-Objeto VIsible (VIMOS) e VLT Imager and Spectrometer para infravermelho médio (VISIR) localizado no Telescópio Unitário 3 (UT3); e o Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) e High-field Wide-field K-band Imager (HAWK-I) no Unit Telescope 4 (UT4). O VST observado com o OmegaCAM e VISTA observado com oVISTA InfraRed CAMERA(VIRCAM). Através do programa ePESSTO, a NTT coletou espectros visíveis com espectrógrafos ESO Faint Object Spectrograph e Camera 2 (EFOSC2) e espectros infravermelhos com o espectrograma Son de ISAAC (SOFI). O telescópio MPG / ESO de 2,2 metros observado usando o detector de raio gama-raio Optical / Near-infrared Detector (GROND).
[4] A distância comparativamente pequena entre a Terra e a fusão de estrelas de neutrões, 130 milhões de anos-luz, possibilitou as observações, uma vez que a fusão de estrelas de neutrões criou ondas gravitacionais mais fracas do que a fusão de buracos negros, que foram o caso provável da primeira onda gravitacional detecções.
[5] Quando as estrelas de nêutrons se orbitam um ao outro em um sistema binário, elas perdem energia ao emitir ondas gravitacionais. Eles se aproximam até que, quando finalmente se encontram, uma parte da massa dos restos estelares é convertida em energia em uma explosão violenta de ondas gravitacionais, conforme descrito pela famosa equação Einstein E = mc 2 .

Mais Informações

Esta pesquisa foi apresentada em uma série de trabalhos para aparecer em Nature , Nature Astronomy and Astrophysical Journal Letters .
A extensa lista de membros da equipe está disponível neste arquivo PDF
O ESO é a principal organização de astronomia intergovernamental na Europa e o observatório astronômico terrestre mais produtivo do mundo de longe. É apoiado por 16 países: Áustria, Bélgica, Brasil, República Checa, Dinamarca, França, Finlândia, Alemanha, Itália, Holanda, Polônia, Portugal, Espanha, Suécia, Suíça e Reino Unido, juntamente com o estado de acolhimento de Chile e pela Austrália como parceiro estratégico. A ESO realiza um ambicioso programa focado no projeto, construção e operação de poderosas instalações de observação terrestre que permitem aos astrônomos fazer importantes descobertas científicas. O ESO também desempenha um papel de liderança na promoção e organização da cooperação em pesquisa astronômica. A ESO opera três locais únicos de observação de classe mundial no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, O ESO opera o Very Large Telescope e seu Interferômetro de grande telescópio de grande alcance, bem como dois telescópios de pesquisa, o VISTA trabalhando no infravermelho e no visor de luz visível VLT Survey Telescope. O ESO também é um parceiro principal em duas instalações em Chajnantor, APEX e ALMA, o maior projeto astronômico existente. E no Cerro Armazones, perto de Paranal, a ESO está construindo o Telescópio Extremamente Grande de 39 metros, o ELT, que se tornará "o maior olho do mundo no céu".
A LIGO é financiada pela NSF e operada pela Caltech e pelo MIT , que concebeu a LIGO e liderou os projetos LIGO iniciais e avançados. O apoio financeiro ao projeto LIGO avançado foi liderado pela NSF com a Alemanha ( Max Planck Society ), o Reino Unido ( Science and Technology Facilities Council ) e Austrália ( Australian Research Council), assumindo compromissos significativos e contribuições para o projeto. Mais de 1.200 cientistas de todo o mundo participam do esforço através da LIGO Scientific Collaboration, que inclui o GEO Collaboration. Parceiros adicionais estão listados em http://ligo.org/partners.php .
A colaboração do Virgo consiste em mais de 280 físicos e engenheiros pertencentes a 20 grupos de pesquisa europeus diferentes: seis do Centro Nacional de Pesquisa Científica (CNRS) na França; oito do Nucleo Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) na Itália; Dois na Holanda com Nikhef ; o MCP Wigner RCP na Hungria; o grupo POLGRAW na Polônia; Espanha com a Universidade de Valência; e o Observatório Gravitacional Europeu, o EGO, o laboratório que hospeda o detector Virgo perto de Pisa, na Itália, financiado pelo CNRS, INFN e Nikhef.

Links

  • Membros do time
  • FAQ (arquivo PDF, 184 KB)
  • Ficha técnica (arquivo PDF, 105 KB)
  • Science Paper 1 : "Identificação espectroscópica da nucleossíntese do processo r em uma fusão de estrelas de neutrons duplos", de E. Pian et al. na natureza . (Arquivo PDF, 196 KB)
  • Science Paper 2 : "O surgimento de um kilonova rico em lantanídeos após a fusão de duas estrelas de nêutrons", por NR Tanvir et al. em letras do jornal astrofísico (arquivo PDF, 843 KB)
  • Science Paper 3 : "A contraparte eletromagnética de uma fonte de onda gravitacional revela um kilonova", de SJ Smartt et al. na natureza (arquivo PDF, 9 MB)
  • Science Paper 4 : "O macronova não polarizado associado ao evento de onda gravitacional GW170817", de S. Covino et al. na natureza Astronomia (arquivo PDF, 230 KB)
  • Science Paper 5 : "The Distance to NGC 4993 - The host galaxy do evento de onda gravitacional GW17017", de J. Hjorth et al. em Astrophysical Journal Letters (arquivo PDF, 2.4 MB)
  • Science Paper 6 : "O ambiente da fusão de estrelas de nêutrons binários GW170817", de AJ Levan et al. em letras do jornal astrofísico (arquivo PDF, 2,6 MB)
  • LIGO press release
  • Comunicado de imprensa da ESA / Hubble
  • Vídeo completo da Conferência de Imprensa da  ESO (16 de outubro de 2017)

Contatos

Stephen Smartt 
Queen's University Belfast 
Belfast, Reino Unido 
Tel: +44 7876 014103 

Elena Pian 
Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) 
Bolonha, Itália 
Tel: +39 051 6398701 

Andrew Levan 
University of Warwick 
Coventry, Reino Unido 
Tel: +44 7714 250373 

Nial Tanvir 
University of Leicester 
Leicester, Reino Unido 
Tel: +44 7980 136499 

Stefano Covino 
Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) 
Merate, Itália 
Tel: +39 02 72320475 
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terça-feira, 17 de outubro de 2017

Buracos de luz capturam superfóton e formam circuito quântico

Caro Leitor(a),

Buracos de luz capturam superfóton e formam circuito quântico
O superfóton pode saltar de um poço para o outro de forma controlada, podendo funcionar como um qubit ou um bit de memória. [Imagem: David Dung, Universität Bonn]
Superfóton
Em 2010, uma equipe de físicos alemães criou um superfóton - essencialmente uma nova forma de luz.
As partículas de luz - fótons - são por definição pequenas porções indivisíveis. Mas milhares dessas porções de luz podem ser fundidas para formar um único superfóton quando são suficientemente concentradas e resfriadas. Os fótons individuais se fundem, tornando-se indistinguíveis uns dos outros. Os físicos chamam isso de um condensado de Bose-Einstein fotônico.
Agora, a mesma equipe usou o superfóton para criar um estado ainda mais exótico da luz, um "poço de luz". Na verdade, dois poços de luz, entre os quais a luz pode fluir de forma controlada, o que torna possível sua exploração em tecnologias como a comunicação e a computação quânticas.
"O que é especial nessa coisa é que construímos um tipo de poço quântico em vários formatos, entre os quais o condensado de Bose-Einstein pode fluir," disse o professor Martin Weitz, da Universidade de Bonn.
Poços de luz
O experimento original consistia em produzir o superfóton a partir de um laser. Entre os espelhos foi colocado um pigmento que retira energia do laser - ele esfria a luz conforme os fótons são absorvidos e logo novamente expelidos pelas moléculas do corante. Nesse processo os fótons se fundem, tornando-se indistinguíveis, formando o superfóton.
Agora a equipe misturou ao corante um polímero que muda seu índice de refração dependendo da temperatura. Assim, a rota da luz entre os espelhos vai se alterando, de modo que os fótons com maior comprimento de onda passam entre os espelhos quando a temperatura aumenta. E a extensão do caminho da luz entre os espelhos pode ser variada, uma vez o polímero pode ser aquecido através de uma camada de aquecimento muito fina controlada externamente.
A sensação é que a geometria do espelho se deforma, efetivamente formando um "buraco" para a luz - embora seja o índice de refração do polímero que está mudando. E parte do superfóton flui para esses poços aparentes - são dois espelhos no laser -, criando diferentes padrões de luz com perda muito baixa que capturam o condensado fotônico de Bose-Einstein.
Precursor de circuitos quânticos
A equipe investigou em detalhes a formação dos dois poços de luz vizinhos, controlados através do padrão de temperatura do polímero. Quando a luz nas duas cavidades ópticas permanece em um nível de energia semelhante, o superfóton flui de um poço para o outro.
"Isto é um precursor de circuitos quânticos ópticos," destaca Weitz. "Talvez até mesmo arranjos complexos, nos quais o emaranhamento quântico ocorra em interação com uma possível interação de fótons em materiais adequados, possam ser produzidos com esta configuração experimental".
Isso, por sua vez, seria o pré-requisito para uma nova técnica de comunicação quântica e mesmo para computadores quânticos totalmente fotônicos. "Mas isso ainda está muito distante," apressa-se em ressaltar Weitz.
Também distante, mas igualmente dentro das possibilidades, poderiam ser criados "superlasers", por exemplo, para trabalhos de soldagem altamente precisos.

Bibliografia:

Variable potentials for thermalized light and coupled condensates
David Dung, Christian Kurtscheid, Tobias Damm, Julian Schmitt, Frank Vewinger, Martin Weitz, Jan Klaers
Nature Photonics
DOI: 10.1038/nphoton.2017.139

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