Pesquisa Científica

sexta-feira, 5 de junho de 2026

O ALPHA mede a minúscula diferença de energia na antimatéria com precisão aprimorada.

Caro(a) Leitor(a);

Vista aérea do experimento ALPHA na Fábrica de Antimatéria do CERN. (Imagem: CERN)

Pesquisadores do experimento ALPHA alcançaram uma melhoria de cem vezes na medição de uma característica da antimatéria , contraparte do átomo de hidrogênio. O resultado, publicado hoje na revista Nature , permite uma comparação precisa entre hidrogênio e anti-hidrogênio.

Neste estudo, a Colaboração ALPHA mediu o desdobramento hiperfino do estado fundamental do átomo de anti-hidrogênio, que consiste em um antipróton orbitado por um pósitron – a versão antimatéria do elétron. Trata-se do minúsculo desdobramento do estado de energia mais baixo do átomo devido à interação magnética entre o antipróton e o pósitron. De acordo com as simetrias fundamentais da natureza, essa medição do desdobramento hiperfino deveria ser idêntica ao efeito equivalente observado no hidrogênio.

Pesquisadores mediram o desdobramento hiperfino do estado fundamental do átomo de hidrogênio com extrema precisão, reduzindo o valor para menos de uma parte em um trilhão. Essa conquista histórica permite a realização de testes rigorosos da eletrodinâmica quântica – a teoria mais promissora que explica as interações entre partículas carregadas e a luz.

“O desdobramento hiperfino do hidrogênio no estado fundamental é a origem da chamada linha de 21 cm, tão apreciada por radioastrônomos e pesquisadores que buscam inteligência extraterrestre”, explica Jeffrey Hangst, porta-voz do experimento ALPHA. “Quando a Fábrica de Antimatéria foi concebida na década de 1990, o desdobramento hiperfino do anti-hidrogênio era um dos principais alvos de medição que justificariam a construção da instalação.”

Medir o desdobramento hiperfino do anti-hidrogênio é incrivelmente desafiador, visto que ele se aniquila assim que entra em contato com a matéria normal. A Fábrica de Antimatéria do CERN produz antimatéria disparando prótons de alta energia do Síncrotron de Prótons contra um bloco de metal, produzindo cascatas de partículas secundárias, incluindo antiprótons. Esses antiprótons podem então ser resfriados para serem usados nos experimentos da instalação. O experimento ALPHA é especializado na produção de anti-hidrogênio pela fusão de antiprótons com pósitrons. Usando campos magnéticos, os pesquisadores conseguem aprisionar o anti-hidrogênio e estudá-lo com maior profundidade.

Desde que começou a coletar dados em 2006, a Colaboração ALPHA tem conduzido estudos cada vez mais refinados do átomo de anti-hidrogênio. E em 2017 , eles observaram o desdobramento hiperfino do estado fundamental do anti-hidrogênio com uma precisão de 400 partes por milhão.

Agora, graças a vários avanços significativos, incluindo uma nova técnica que permite a produção de 15.000 átomos de anti-hidrogênio em questão de horas, os pesquisadores do projeto ALPHA mediram o desdobramento hiperfino do anti-hidrogênio com uma precisão de 4 partes por milhão, uma melhoria de duas ordens de magnitude.

“A medição atual representa o culminar de muitos anos de esforço”, diz Hangst. “Temos buscado a determinação precisa do desdobramento hiperfino do anti-hidrogênio desde que demonstramos como aprisionar átomos de antimatéria em 2010. E agora outro grupo na Fábrica de Antimatéria, a Colaboração ASACUSA , também está tentando estudar essa importante transição. Sua técnica, se puder ser demonstrada, tem o potencial de alcançar uma precisão ainda maior.”

Com o nível de precisão atual alcançado pelo ALPHA, a medição do desdobramento hiperfino é sensível aos efeitos da estrutura interna do antipróton no centro do átomo de anti-hidrogênio. Este resultado, portanto, representa um passo importante no esforço para investigar mais profundamente a natureza da antimatéria.

Vídeo: https://youtu.be/0qa7K2QNkEA

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Fonte / Créditos: CERN / Rory Harris / Publicação 27/05/2026

https://home.cern/alpha-measures-tiny-energy-gap-in-antimatter-with-improved-precision/

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No "New Space Economy" você vai acompanhar os conteúdos relacionados a Nova Economia Espacial, "a Space Economy". Editei este Blog movido por uma convicção simples: as decisões de negócios mais importantes da próxima década serão influenciadas, direta ou indiretamente, pelo que está acontecendo a 400 quilômetros acima de nossas cabeças. O espaço já é a infraestrutura crítica da economia global. A economia espacial moderna sustenta quase todos os pilares da vida moderna na Terra O New Space Economy é o seu terminal de dados para o que acontece acima da nossa atmosfera, agora traduzido para o idioma dos negócios. Acesse aqui: https://newspaceeconomy.blogspot.com/
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Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor eDivulgador de conteúdos de Economia, Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia Climatologia). Participou do curso Astrofísica Geral no nível Georges Lemaître (EAD), concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Em outubro de 2014, ingressou no projeto S'Cool Ground Observation, que integra o Projeto CERES (Clouds and Earth’s Radiant Energy System) administrado pela NASA. Posteriormente, em setembro de 2016, passou a participar do The Globe Program / NASA Globe Cloud, um programa mundial de ciência e educação com foco no monitoramento do clima terrestre.

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Como é que campos magnéticos em exoplanetas podem afetar os seus ventos?

Caro(a) Leitor(a);

Este diagrama ilustra o modo como os astrónomos podem inferir a intensidade dos campos magnéticos em exoplanetas a partir do seu efeito nos ventos.

Os planetas aqui apresentados são gigantes gasosos como Júpiter, mas encontram-se em acoplamento de maré: um dos lados está constantemente voltado para a estrela e é, por isso, muito mais quente do que o outro. Esta diferença nas temperaturas gera ventos poderosos que sopram do lado diurno para o lado noturno. Normalmente, estes ventos são mais rápidos em planetas que são, em geral, mais quentes, uma vez que há mais energia para impulsionar os ventos. É isto que mostramos na parte superior do diagrama: o planeta mais quente, à direita, apresenta ventos mais rápidos, indicados pelo velocímetro.

Os ventos transportam partículas carregadas, iões e electrões, como se fossem um circuito elétrico gigante do tamanho do planeta. O campo magnético do planeta dissipa a energia destas partículas, abrandando o vento. Este efeito é mais pronunciado em planetas mais quentes: as temperaturas mais elevadas separam mais moléculas em iões e electrões, tornando o vento mais susceptível a este abrandamento magnético. Este fenómeno é ilustrado na parte inferior do diagrama, onde o planeta mais quente, à direita, acaba por ter ventos mais lentos do que o planeta mais frio.

Com o auxílio de espectrógrafos, os astrónomos conseguem medir a temperatura e a velocidade dos ventos em exoplanetas. Uma tendência de diminuição da velocidade do vento à medida que a temperatura aumenta pode, portanto, indicar a presença de campos magnéticos nesses planetas.

Créditos:
ESO/M. Kornmesser, L. Calçada

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Para saber mais, acesse o link.

Fonte / Créditos: Oservatório Europeu do Sul (ESO, na sigla em inglês0 / Publicação 02/06/2026

https://www.eso.org/public/portugal/images/eso2606b/

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Animação dum exoplaneta com campo magnético

Caro(a) Leitor(a);

Vídeo: https://youtu.be/Aywy-IPgato?t=2

Esta animação mostra a atividade magnética num exoplaneta, um gigante gasoso semelhante a Júpiter, que se encontra muito próximo da sua estrela progenitora e apresenta acoplamento de maré, ou seja, a sua rotação está sincronizada com a órbita, o que faz com que um dos lados esteja sempre voltado para a estrela e portanto seja extremamente quente, enquanto o outro lado, que nunca vê a sua estrela, é extremamente frio. Esta acentuada diferença de temperaturas gera ventos fortes que sopram do lado diurno para o lado noturno. O campo magnético do planeta, aqui representado por linhas azuis, pode fazer abrandar estes ventos.

Créditos: ESO/M. Kornmesser, L. Calçada

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Fonte / Créditos: Oservatório Europeu do Sul (ESO, na sigla em inglês0 / Publicação 02/06/2026

https://www.eso.org/public/portugal/videos/eso2606b/

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Ventos estranhos fornecem as pistas mais convincentes obtidas até à data de atividade magnética em exoplanetas

Caro(a) Leitor(a);

Imagem artística dum exoplaneta com campo magnético (Créditos: ESO/M. Kornmesser, L. Calçada)

Uma equipa de astrónomos encontrou as pistas mais convincentes obtidas até à data de que alguns planetas fora do nosso Sistema Solar podem ser magnéticos. Com o auxílio do Very Large Telescope (VLT), do Observatório Europeu do Sul (ESO), e do telescópio Gemini North, os investigadores mediram as velocidades dos ventos em sete exoplanetas muito quentes, semelhantes a Júpiter. As observações revelaram que os ventos nestes planetas são muito provavelmente regidos por campos magnéticos, proporcionando a primeira medição fiável de magnetismo em planetas fora do Sistema Solar.

“Esta descoberta abre uma nova janela na investigação de exoplanetas. Trata-se da primeira vez que é possível comparar os ambientes magnéticos de outros mundos, um passo fundamental para, em última análise, compreender quais os planetas que podem manter-se habitáveis, conservar a sua água e, talvez, um dia, albergar vida tal como a conhecemos”, diz Julia Seidel, astrónoma no Laboratoire Lagrange, Observatoire de la Côte d’Azur, em França, e autora principal do estudo publicado hoje na Nature Astronomy.

O campo magnético da Terra influencia a nossa atmosfera de maneiras complexas e é, por isso, um factor determinante para compreendermos como é que o nosso planeta é capaz de suportar vida. Existem também campos magnéticos noutros planetas do Sistema Solar, como Júpiter e Saturno. No entanto, nos últimos 15 anos, ainda ninguém tinha conseguido medir diretamente a intensidade de campos magnéticos em exoplanetas, o que aconteceu agora.

A equipa, no entanto, não tinha como objetivo inicial medir campos magnéticos, mas sim ventos. Foram medidas as velocidades do vento em sete exoplanetas que orbitam estrelas diferentes: gigantes gasosos como Júpiter, cada um deles situado muito próximo da sua estrela anfitriã e com acoplamento de maré, ou seja, com a rotação sincronizada com a órbita. Tal como nós vemos apenas um lado da Lua, também estes planetas mantêm sempre uma face voltada para a sua estrela, o que resulta num lado diurno escaldante e num lado noturno gelado. Esta diferença de temperaturas entre os dois lados do planeta dá origem a um clima muito diferente do existente na Terra, com a criação de ventos tremendamente fortes. As velocidades dos ventos nos exoplanetas observados variam entre cerca de 7200 km/hora e mais de 25 000 km/hora. Em termos de comparação, em Júpiter os ventos mais rápidos atingem velocidades de cerca de 1500 km/hora.

“Inicialmente queríamos verificar se os ventos atmosféricos se comportavam do mesmo modo em todos os planetas quentes,” explica Seidel, que já trabalhou como astrónoma no ESO, no Chile. Para as medições, a equipa utilizou dados do instrumento ESPRESSO, instalado no VLT do ESO, no deserto chileno do Atacama, e dum instrumento semelhante colocado no telescópio Gemini North, no Havai, EUA. [1]

Ao analisarem como é que a velocidade dos ventos variava em função da temperatura do planeta, os investigadores viram surgir um padrão muito intrigante: quanto mais quente o planeta, mais lento o vento. "Este resultado é totalmente contraintuitivo porque, em condições iguais, os planetas quentes dispõem, naturalmente, de mais energia para acelerar os ventos! Assim, suspeitámos que algo deveria estar a acontecer para fazer com que a velocidade dos ventos fosse menor nos planetas mais quentes", explica Vivien Parmentier, coautor do estudo e professor no Laboratoire Lagrange, em França.

A equipa concluiu que a explicação mais plausível para este mistério passa, muito provavelmente, pela presença de campos magnéticos na globalidade do planeta, já que estes campos podem funcionar como um travão, abrandando assim o movimento de partículas carregadas na atmosfera. Os dados permitiram aos investigadores inferir a intensidade do campo magnético em cada um dos planetas estudados, tendo-se descoberto que é comparável à dos campos encontrados no nosso Sistema Solar: aproximadamente quatro vezes mais forte do que o de Saturno, ou cerca de metade da intensidade do de Júpiter.

Campos magnéticos tão intensos poderão afetar mais do que apenas os ventos nestes planetas distantes. "Na Terra conhecemos a beleza das auroras boreais e austrais, onde partículas carregadas do Sol colidem com o nosso campo magnético e são guiadas para os pólos, colidindo com gases na atmosfera para produzir espetáculos coloridos de verde, rosa e roxo", explica a coautora do estudo Bibiana Prinoth, ex-doutoranda da Universidade de Lund, na Suécia, e atualmente astrónoma do ESO em Garching, na Alemanha. Nos exoplanetas estudados, as auroras induzidas magneticamente podem ser ainda mais espetaculares. A equipa aguarda com expetativa a chegada do Extremely Large Telescope do ESO, que ajudará a caracterizar não só grandes exoplanetas, semelhantes a Júpiter, mas também outros mais pequenos, como a Terra, possivelmente até detectando gases que possam produzir auroras nestes mundos distantes. "Gosto de imaginar que alguns destes mundos têm um céu repleto não só de estrelas, mas também de vastas cortinas de luz colorida a dançar sobre um planeta, onde em metade há um dia perpétuo e noutra metade uma noite interminável," afirma Prinoth.

Notas

[1] 50% do Gemini North pertence ao Observatório Internacional Gemini, parcialmente financiado pela Fundação Nacional de Ciência dos EUA (NSF) e operado pelo NSF NOIRLab.

Informações adicionais

Este trabalho de investigação foi descrito num artigo científico publicado na revista da especialidade Nature Astronomy (doi: )

A equipa é composta por: Julia V. Seidel (Observatório Europeu do Sul, Santiago, Chile [ESO Chile]; Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, França [Lagrange]), Vivien Parmentier (Lagrange), Bibiana Prinoth (Observatório de Lund, Divisão de Astrofísica, Departamento de Física, Universidade de Lund, Lund, Suécia [LU]), Thea Hood (Lagrange), Nishil Mehta (Lagrange), Brian Thorsbro (Lagrange, LU), Konstantin Batygin (Division of Geological and Planetary Sciences, California Institute of Technology, EUA), Tristan Guillot (Lagrange), Ragnar van den Broeck (Lagrange), Florian Debras (IRAP, Université de Toulouse, Toulouse, França), Daniel D. B. Koll (Escola de Física, Universidade de Pequim, China), Thaddeus Komacek (Department of Physics (Atmospheric, Oceanic and Planetary Physics), University of Oxford, Oxford, Reino Unido [Oxford]), Hayley Beltz (Department of Astronomy, University of Maryland, College Park, EUA), Emily Rauscher (Department of Astronomy and Astrophysics, University of Michigan, MI, EUA), Lorenzo Pino (INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Florence, Itália), Matteo Brogi (Dipartimento di Fisica, Università di Ferrara, Ferrara, Itália; INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Turim, Itália), Joost P. Wardenier (Département de Physique, Institut Trottier de Recherche sur les Exoplanètes, Université de Montréal, Canadá [iREx]), Jacob L. Bean (Department of Astronomy & Astrophysics, University of Chicago, Chicago, EUA [Chicago]), Björn Benneke (iREx e Department of Earth, Planetary, and Space Sciences, University of California, Los Angeles, CA 90095, EUA), Jean-Michel L. B. Desert (Instituto de Astronomia Anton Pannekoek, Universidade de Amsterdão, Amsterdão, Países Baixos), Pablo Drake (Lagrange), Siddharth Gandhi (Department of Physics, University of Warwick, Coventry, Reino Unido e Centre for Exoplanets and Habitability, University of Warwick, Coventry, Reino Unido), Mark Hammond (Oxford), David Kasper (Chicago), Michael R. Line (School of Earth and Space Exploration, Arizona State University, Tempe, EUA [SESE]), Elspeth Lee (Centro do Espaço e Habitabilidade, Universidade de Berna, Berna, Suíça), Stefan Pelletier (Observatoire Astronomique de l’Université de Genève, Versoix, Suíça), Andreas Seifahrt (International Gemini Observatory/NSF NOIRLab, Tucson, EUA), Adrien Simonnin (Lagrange), Peter Smith (SESE) e Kevin B. Stevenson (JHU Applied Physics Laboratory, Laurel, EUA).

O Observatório Europeu do Sul (ESO) ajuda cientistas de todo o mundo a descobrir os segredos do Universo, o que, consequentemente, beneficia toda a sociedade. No ESO concebemos, construímos e operamos observatórios terrestres de vanguarda — os quais são usados pelos astrónomos para investigar as maiores questões astronómicas da nossa época e partilhar com o público o fascínio pela astronomia — e promovemos colaborações internacionais em astronomia. Fundado em 1962 como organização intergovernamental, o ESO é hoje apoiado por 16 Estados Membros (Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Irlanda, Itália, Países Baixos, Polónia, Portugal, Reino Unido, Chéquia, Suécia e Suíça), para além do Chile, o seu país de acolhimento, e da Austrália como Parceiro Estratégico. A Sede do ESO e o seu centro de visitantes e planetário, o Supernova do ESO, situam-se perto de Munique, na Alemanha, enquanto o deserto chileno do Atacama, um lugar extraordinário com condições únicas para a observação dos céus, acolhe os nossos telescópios. O ESO mantém em funcionamento três observatórios: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope e o Interferómetro do Very Large Telescope, assim como telescópios de rastreio, tal como o VISTA. Ainda no Paranal, o ESO acolherá e operará a rede sul do Cherenkov Telescope Array Observatory, o maior e mais sensível observatório de raios gama do mundo. Juntamente com parceiros internacionais, o ESO opera o ALMA no Chajnantor, uma infraestrutura que observa o céu milimétrico e submilimétrico. No Cerro Armazones, próximo do Paranal, estamos a construir “o maior olho do mundo virado para o céu” — o Extremely Large Telescope do ESO. Dos nossos gabinetes em Santiago do Chile, apoiamos as nossas operações no país e trabalhamos com parceiros chilenos e com a sociedade chilena.