O Big Bang

Há muitos equívocos em torno da teoria do Big Bang. Por exemplo, tendemos a imaginar uma “explosão” gigantesca. Especialistas no entanto afirmam que não houve explosão, não havia uma expansão. Ao invés de imaginar um balão estourando e liberando o seu conteúdo, imagine um balão em expansão: um balão infinitamente pequeno se expandindo para o tamanho de nosso universo atual.

Outro equívoco é que nós tendemos a imagem a singularidade como uma bola de fogo que aparece em algum lugar no espaço. Segundo os especialistas, o espaço não existia antes do Big Bang. De volta aos anos 60 e início dos 70, quando os primeiros homens caminhou sobre a lua “, três astrofísicos britânicos, Steven Hawking, George Ellis, e Roger Penrose voltaram sua atenção para a Teoria da Relatividade e suas implicações sobre as nossas noções de tempo. Em 1968 e 1970, eles publicaram artigos em que estendeu a teoria de Einstein da Relatividade Geral para incluir medições de tempo e espaço. De acordo com seus cálculos, o tempo e o espaço teve um início finito que correspondeu à origem da matéria e energia. A singularidade não aparece no espaço, mas sim, o espaço passou a existir dentro da singularidade. Antes da singularidade, nada existia, nem o espaço, tempo, matéria ou energia. Então, onde teve início a singularidade? Nós não sabemos. Nós não sabemos de onde veio, porque está aqui. Tudo que realmente sabemos é que estamos dentro dela.

Estamos razoavelmente certo que o universo teve um começo, mas será possível um “hoje sem ontem…?”. As galáxias parecem estar se afastando de nós a velocidades proporcionais às suas distâncias.
Se o universo era inicialmente muito quente como o Big Bang sugere, devemos ser capazes de encontrar algum vestígio desse calor. Em 1965, radioastrônomos Arno Penzias e Robert Wilson descobriram 2,725 grau Kelvin (-454,765 grau Fahrenheit ou -270,425 grau Celsius) na radiação cósmica de fundo (CMB), que permeia o universo observável.

O que é essa radiação cósmica de fundo…?
Em todas as direções do Universo, há uma radiação muito baixa de energia e muito uniforme que vemos preenchendo o Cosmos. Essa é a chamada radiação de fundo de 3 graus Kelvin, ou a Radiação Cósmica de Fundo. Estes nomes surgem devido esta radiação ser essencialmente um corpo negro com temperatura ligeiramente inferior a 3 graus Kelvin, isto é, picos na porção do espectro de microondas. Esta radiação é a mais forte evidência para a validade do modelo do big bang.
A teoria do Big Bang é um esforço para explicar o que aconteceu no início do nosso universo. Descobertas na astronomia e na física têm demonstrado uma dúvida razoável de que nosso universo tenha, de fato, ter um começo. Antes desse momento não havia nada, durante e depois daquele momento houve uma coisa: o nosso universo.

O que é a Singularidade ?
A totalidade do nosso universo foi comprimida nos confins de um núcleo atômico. Conhecida como singularidade, este é o momento antes da criação, quando o espaço e o tempo não existiam. De certa forma, você pode pensar no universo como um buraco negro às avessas. Um buraco negro é cercado por um horizonte de eventos, uma superfície interna que não podemos ver. O universo é cercado por um horizonte cosmológico, uma superfície externa da qual não podemos ver. A grande diferença , porém, é que o horizonte de eventos é fixo enquanto o horizonte cosmológico varia de observador para observador. Assista ao vídeo (1ª parte de 5)…eu recomendo.

Quasares com uma lente gravitacional de imagem dupla podem ajudar a descobrir o quão rápido o universo está se expandindo.

Quão rápido o Universo está em expansão? Essa é uma questão que os astrônomos não conseguiram responder com precisão. Eles têm um nome para a taxa de expansão do Universo: A Constante de Hubble, ou Lei de Hubble. Mas as medições continuam chegando com valores diferentes, e os astrônomos têm debatido sobre essa questão há décadas.
A ideia básica por trás da medição da Constante do Hubble é observar fontes de luz distantes, geralmente um tipo de supernova ou estrelas variáveis chamadas de "velas padrão", e medir o desvio para o vermelho. Mas não importa o quanto os astrônomos façam isso, eles não podem chegar a um valor acordado, apenas uma gama de valores. Um novo estudo envolvendo quasares e lentes gravitacionais pode ajudar a resolver o problema.

Que o Universo está se expandindo não está em questão. Nós sabemos disso há cerca de 100 anos. A luz de galáxias distantes é deslocada para o vermelho à medida que se afastam de nós, e medir esse desvio para o vermelho produziu valores diferentes para a expansão universal.

A taxa de expansão é medida em quilômetros por segundo por megaparsec, escrita como (km / s) / Mpc. Assim, por exemplo, algo se expandindo a uma taxa de 10 (km / s) / Mpc significa que dois pontos no espaço 1 megaparsec separados (o equivalente a 3,26 milhões de anos-luz) estão se afastando uns dos outros a uma velocidade de 10 quilômetros por segundo.
Quando foi descoberto pela primeira vez na década de 1920, a taxa de expansão foi estimada em 625 kps / Mpc. Mas a partir da década de 1950, uma pesquisa melhor mediu-a como menos de 100 kps / Mpc. Nas últimas décadas, vários estudos mediram a taxa de expansão e chegaram a velocidades entre 67 a 77 kps / Mpc.

Mas a ciência não aceita uma série de respostas para algo que deveria ter um valor. Não seria ciência se isso acontecesse. Assim, os cientistas continuam tentando maneiras diferentes de medir a Constante de Hubble para ver se conseguem acertar, porque a constante de Hubble é mais do que apenas uma medida da expansão do universo.

Um novo estudo recém publicado no Monthly Notices da Royal Astronomical Society está tentando um novo método de medir a Constante de Hubble. A pesquisa é liderada por uma equipe de astrônomos da UCLA e conta com quasares distantes, cuja luz passa por lentes gravitacionais antes de atingir a Terra.

Os quasares são objetos ultraluminosos. Eles também são chamados de núcleos galácticos ativos, porque eles parecem serem causados ​​por buracos negros supermassivos no centro das galáxias. A radiação eletromagnética que eles emitem é causada pelo disco de acreção em torno do buraco negro. Conforme o disco de matéria ao redor do buraco acelera, emite uma enorme quantidade de energia.
Como os quasares são tão luminosos, eles podem ser vistos a grandes distâncias. Isso os torna não apenas objetos fascinantes de estudo, mas também úteis como marcadores para o estudo da Lei de Hubble.

A lente gravitacional ocorre quando a fonte de luz de um objeto extremamente distante, quasares neste estudo, encontra uma galáxia intermediária antes de atingir os observadores na Terra. A massa extrema da galáxia é suficiente para curvar a luz, semelhante à forma que uma lente de vidro faz. O resultado é uma espécie de efeito de "casa dos espelhos". A imagem abaixo mostra o que parece. A descoberta de lentes gravitacionais está mais intimamente associada com Einstein, embora não tenha sido até 1979 que foi observada.

Imagem de uma galáxia vermelha luminosa (LRG) gravitacionalmente distorcendo a luz de uma galáxia azul muito mais distante, uma técnica conhecida como lente gravitacional. Crédito: ESA / Hubble e NASA.

Este estudo se concentrou em quasares duplos. Um quasar duplo, às vezes chamado de quasar gêmeo, não são dois quasares próximos uns dos outros, mas sim um efeito de lente gravitacional. Com um duplo quasar, sua luz é focalizada em torno de uma galáxia intermediária antes de atingir a Terra, produzindo duas imagens do quasar. Nenhum estudo anterior os usou para tentar determinar a taxa de expansão do Universo.
Quando a luz do quasar é dobrada em torno da galáxia intermediária, produzindo duas imagens do mesmo quasar, ela cria uma oportunidade única de observação. A luz que cria as imagens separadas do quasar percorre um caminho diferente para cada imagem. Quando a luz do quasar flutua, há um atraso em cada uma das duas imagens.

Medindo o intervalo de tempo entre as cintilações e conhecendo a massa da galáxia interveniente, a equipe deduziu as distâncias entre a Terra, a galáxia de lentes e o quasar. Conhecer os redshifts do quasar e da galáxia permitiu que os cientistas estimassem a rapidez com que o universo está se expandindo.
Este estudo focalizou o duplo quasar chamado SDSS J1206 + 4332, e também se baseou em dados do Telescópio Espacial Hubble, dos observatórios Gemini e WM Keck, e da rede de Monitoramento Cosmológico de Lentes Gravitacionais, ou  COSMOGRAIL . A equipe passou vários anos fazendo imagens diárias do quasar duplo, o que lhes dava medidas muito precisas do tempo decorrido entre os piscar. Quando combinado com os outros dados, deu aos astrônomos uma das melhores medidas da Constante Hubble.

A equipe chegou a um valor de 72,5 quilômetros por segundo por megaparsec. Isso o coloca em linha com outras medidas que usaram supernovas distantes como velas padrão para medir a Constante de Hubble. Mas é cerca de 7% maior do que as medições que dependem do Fundo Cósmico de Microondas para medi-lo.

Este não é o fim do debate sobre a lei de Hubble. Ainda há essa diferença incômoda entre os métodos de medição. O que isso significa? "Se houver uma diferença real entre esses valores, isso significa que o universo é um pouco mais complicado", disse Treu. Treu também disse que uma das medições, ou até as três, estão erradas.
Fonte: Monthly Notices da Royal Astronomical Society, UNIVERSE TODAY.

Quais seriam os benefícios de uma sonda interestelar?

Em 14 de julho de 2015, a missão New Horizons fez história quando se tornou a primeira espaçonave robótica a conduzir um sobrevôo de Plutão. Em 31 de dezembro de 2018, ela fez história novamente ao ser a primeira nave espacial a se encontrar com um Objeto do Cinturão de Kuiper (KBO). Além disso, a sonda Voyager 2 juntou-se recentemente à sua sonda irmã ( Voyager 1 ) no espaço interestelar.

Dadas essas realizações, é compreensível que as propostas para missões interestelares estejam novamente sendo consideradas. Mas o que tal missão implicaria, e vale a pena? Kelvin F. Long, o co-fundador da Iniciativa de Estudos Interestelar (i4iS) e um dos principais proponentes de voo interestelar, publicou recentemente um documento que suporta a ideia de enviar missões robóticas para sistemas estelares próximos para conduzir o reconhecimento in-situ.
O artigo, intitulado “ Sondas interestelares: os benefícios para a astronomia e astrofísica ”, apareceu recentemente online. O artigo resume o material que Long apresentará no 47º Simpósio IAA sobre Missões Futuras de Astronomia Espacial e Ciência do Sistema Solar que faz parte do 70º Congresso Internacional de Astronáutica no dia 10 de outubro de 2019, especificamente, a sessão que trata das Estratégias e Planos da Agência Espacial.

Atualmente, os esforços da humanidade para estudar planetas e corpos celestes foram confinados inteiramente ao Sistema Solar. As missões robóticas mais distantes que viajaram (as sondas espaciais Voyager 1 e 2 ) foram para o limite exterior da heliopausa, a fronteira entre o nosso Sistema Solar e o meio interestelar.
Todas essas missões nos ensinaram muito sobre a formação planetária, a história e a evolução do nosso Sistema Solar e sobre o próprio planeta Terra. E nas últimas décadas, a implantação de missões como Hubble, Spitzer, Chandra, Kepler, e o Transitante Exoplanet Levantamento por satélite (TESS) revelaram milhares de planetas fora do nosso Sistema Solar.

Naturalmente, isso levou a um interesse renovado em montar missões que pudessem explorar diretamente os planetas extra-solares. Da mesma forma que missões como MESSENGER, Juno, Dawn e New Horizons exploraram Mercúrio, Júpiter, Ceres e Vesta e Plutão.
Mas, é claro, a perspectiva de explorar outros sistemas solares apresenta algumas dificuldades importantes, entre as quais o custo. Para colocar isso em perspectiva, o programa Apollo custou estimados US $ 25,4 bilhões, o que significa US $ 143,7 bilhões, quando ajustado pela inflação. Enviar uma nave para outra estrela é, portanto, totalmente inviável até agora.

Levaria muito tempo para se aventurar até mesmo na estrela mais próxima. Usando a tecnologia existente, levaria uma espaçonave de 19.000 a 81.000 anos para alcançar Alpha Centauri. Mesmo usando propulsão nuclear (uma tecnologia viável, mas ainda não testada), ainda levaria 1000 anos para chegar lá.
A única exceção a isso, Long explica, é o Projeto Starshot da Iniciativa Breakthrough, que visa enviar uma sonda para Proxima Centauri em apenas 20 anos. Isso seria possível usando uma vela de luz, que seria acelerada pelos lasers em velocidades relativísticas de até 60.000 km / s (37.282 mps), ou 20% da velocidade da luz e temos que levar em consideração a ponte de Einstein-Rosen, como no filme "interestelar".

O Projeto Starshot, uma iniciativa patrocinada pela Fundação Breakthrough, pretende ser a primeira viagem interestelar da humanidade. Crédito: breakthroughinitiatives.org

Há também a possibilidade de que as sondas espaciais que conduzem viagens interestelares a velocidades relativísticas possam descobrir novas leis da física. Atualmente, os cientistas entendem o Universo em termos de mecânica quântica (o comportamento da matéria no nível subatômico) e da Relatividade Geral.

Até agora todas as tentativas de encontrar uma Teoria Unificada que fundiria estas duas escolas de pensamento falharam. Long afirma que as missões científicas para outros sistemas estelares poderiam muito bem fornecer uma nova síntese, o que nos ajudaria a aprender muito mais sobre como o Universo funciona como um todo.
Pode levar muitas décadas até que a humanidade esteja preparada para dedicar tempo, energia e recursos a uma missão interestelar. Ou pode ser simplesmente uma questão de anos até que as propostas existentes tenham todas as questões técnicas e logísticas elaboradas. De qualquer maneira, quando uma missão interestelar é montada, será um evento histórico e extremamente importante.
Fonte: UNIVERSE TODAY

Orientação Magnética

Desde o início da história registrada, praticamente todas as culturas do mundo relatou observações do comportamento animal incomum antes de terremotos (com menor grau, erupções vulcânicas). No entanto, a ciência convencional nunca conseguiu explicar adequadamente a fenômeno. Por centenas de anos, os chineses e japoneses têm utilizado tal avistamentos como uma parte importante dos sistemas nacionais de alerta de terremotos, com algum sucesso.
Em 1920, um terremoto atingiu a China, com uma magnitude de 8,5 ocorreu em Haiyuan County, Província Ninghsia. De acordo com relatos de testemunhas oculares, antes deste terremoto, os lobos foram vistos correndo, os cães estavam latindo de modo incomum, e os pardais  voando descontroladamente. É relatado que, antes do terremoto de magnitude 6,8 em 1966, em Hsingtai County, Hopei província, no norte da China, todos os cães em um vilarejo perto do epicentro tinha abandonado seus canis e, assim, sobrevivendo ao desastre.
Outros relatos de comportamento animal incomum anteriores à ocorrência de terremotos têm sido relatadas na literatura e em livros.

Estudos  tentam correlacionar variações magnéticas, ou mais precisamente, variações eletromagnéticas, com terremotos. O fato é que variações eletromagnéticas têm sido observados após terremotos, há muitos anos.
Como o comportamento estranho de alguns animais se encaixa em tudu isso ?
Lembrando que a questão da orientação magnética por animais é muito mais uma questão de biofísica do que geofísica.

Os animais usam orientação magnética  para navegar?
O núcleo líquido da Terra emite um campo magnético. Esse campo vai do Pólo Sul da Terra e reentra na Terra no Pólo Norte. A evidência sugere que os animais podem navegar através da detecção da intensidade do campo magnético e do ângulo em que o campo se encontra com o terra, que são distintos para cada ponto no planeta.
Alguns seres vivos que usam orientação magnética:
Bactérias
Abelhas
Mosquitos
Borboletas
Alguns moluscos
Tritões
Truta arco-íris
Salmão
Que mecanismo é esse pelo qual alguns animais e até microorganismos podem receber sinais magnéticos?
Esta questão é objeto de debate. Um grupo diversificado de animais, desde tartarugas, passando pelas  aves e lagostas, têm sido identificadas como tendo a percepção magnética a partir de estudos de comportamento.
Algumas idéias foram propostas. e são aplicadas a animais constantemente em movimento, tais como peixes, é a possibilidade de indução eletromagnética. A Lei de Faraday, uma das leis que regem as forças elétricas e magnéticas, afirma que os campos magnéticos que passam através de um circuito irá produzir uma tensão e corrente através desse circuito. Isto pode ser um mecanismo que animais utilizam para detectar campos magnéticos.
Navegação verdadeira ?
É quando um animal retorna a um lugar sem o uso de marcos (pistas ou referências). Você pode se perguntar como isso é possível sem dispor de qualquer técnica de navegação conhecida…
Basta pensar em como voce encontra o caminho para o supermercado. Você provavelmente depende de muitos marcos visuais, como passar em uma escola, um posto de gasolina ou um viaduto. Você pode retornar a um lugar  muitas vezes, com os olhos vendados, usando  marcos não visuais, como som, cheiro e propriocepção (por exemplo: sentir seu corpo avançar uma determinada distância e saber quando virar). Os estudos mostraram que, além de usar os tipos de pontos de referência, alguns animais utilizam o campo magnético da terra para navegar. Em outras palavras, alguns animais têm uma bússola interna que lhes permite detectar direção. Essa habilidade também foi comparado a um sistema de posicionamento global (GPS).

Outra possibilidade é que os animais possuem pequenas (grãos microscópicos) de amostras de magnetite, Fe3O4, um minério magnético que ocorre naturalmente. Como um campo magnético é aplicado a magnetita, vai  alinhar-se neste campo como uma bússola o faz. É possível que o minério esteja ligado a minúsculos pelos semelhantes aos encontrados no nosso ouvidos,e assim um sinal é enviado através do sistema nervoso.
Finalmente, existem algumas reações químicas que se tornam favoráveis sob a aplicação de campos magnéticos. Estas reações podem ser utilizadas para distinguir direcionalidade de campos magnéticos aplicados.
Na verdade não se sabe exatamente como os órgãos magnetorreceptores realizam essa função no reino animal. O fato é que de algum modo ainda não explicado, esses animais usam uma orientação magnética. A abordagem experimental típica é colocar imã dentro ou sobre um animal e monitorizar possíveis alterações na orientação. Experimentos recentes com salmão mostram que eles têm cristais de magnetita em seus órgãos olfativos, mas ímãs implantando no salmão não afetou sua orientação (não é simples assim). Similarmente, as migração de tartarugas do mar não foi perturbada por ímãs colocados nesses animais. Lembrando que mais experiências controladas serão necessárias para solucionar esse mistério.
Nota: Os seres humanos têm depósitos de materiais magnéticos no osso etmóide do nariz, mas não há evidências de alguma capacidade magnetorreceptora…

A dúvida é se animais podem realmente “sentir” a aproximação de atividade sísmica, seja por modificação no campo magnético ou quem sabe por alterações químicas específicas no meio ambiante.
Alguns animais podem sentir as mudanças químicas nas águas subterrâneas que ocorrem quando um terremoto está prestes a atacar.
Pesquisadores começaram a investigar estes efeitos químicos depois de ver uma colônia de sapos abandonar sua lagoa em L’Aquila, Itália, em 2009, dias antes de um terremoto. Os animais que vivem dentro ou perto de águas subterrâneas são altamente sensíveis a qualquer mudança na composição química da água.
Cientistas da agência espacial dos EUA estava estudando as mudanças químicas que ocorrem quando as rochas estão sob stress extremo (forças tectônicas). Eles se perguntaram se essas alterações foram ligados ao êxodo em massa dos sapos.
Uma equipe de cientistas, liderada por Friedemann Freund da Nasa e Grant Rachel da Open University do Reino Unido esperam que sua hipótese (alteração química da água) inspire biólogos e geólogos a trabalhar juntos, para descobrir exatamente como os animais poderiam nos ajudar a reconhecer alguns dos sinais indescritível de um terremoto iminente.

Naturalmente, a presença desses estímulos ainda precisa ser pesquisado em relação a fenômenos que precedem um terremoto, se estes sinais não estiverem presentes no meio ambiente antes de um tremor de terra, uma suposta ligação é irrelevante.
Quando nós entendermos como todos esses sinais estão conectados, talvez seja possível prever tais eventos, mas como sabemos, respostas estão sempre seguidas de mais perguntas…

Adrenalina

Algumas pessoas usam certos termos sem ter a mínima noção de seu significado, apenas usam porque se torna um modismo de época ou porque acham bonito. É o caso da “Adrenalina”…Vamos entender o porque disso. O que é essa adrenalina que todo mundo fala quando quer se referir a algo “emocionante”.

Formula estrutural da Adrenalina

A adrenalina é um hormônio liberado pelas glândulas que ficam sobre os rins, são as chamadas glândulas suprarrenais. A presença no organismo se dá através de um sinal liberado em resposta ao grande estresse físico ou mental, situações de forte emoção como um susto, uma notícia inesperada, uma passeio em uma montanha russa, o medo ou até uma alegria intensa….O chamado frio na barriga…!!!!

Nota: Para quem leva uma vida saudável e sem sedentarismo, a adrenalina libera efeitos saudáveis e de bem-estar, mas aos estressados, nervosos, a adrenalina liberada em excesso causa elevação do açúcar no sangue, aumento do trabalho cardíaco, infecções, câncer, barreiras nas artérias coronárias, AVC, dores crônicas, obesidade e pressão alta.

Quando somos colocados frente a uma situação inesperada, nosso organismo reage de forma específica, produzindo palidez, suor frio, aumento da pulsação e da frequência respiratória e arrepio dos pelos. Essa reação propicia um aumento da produção de energia pelo corpo, energia esta que pode ser utilizada, hipoteticamente, para uma fuga ou luta. A reação do nosso organismo ao perigo ou susto é desencadeada pela liberação do hormônio adrenalina no sangue.
A adrenalina atua, também, como um neurotransmissor, e tem efeito sobre o sistema nervoso simpático: coração, pulmões, vasos sanguíneos, órgãos genitais, etc.
A adrenalina está presente em muitas formulações farmacêuticas intravenosas, principalmente no tratamento da asma, hemorragias internas, entre outros. Tomar banho frio também libera adrenalina, mas nesse caso é muito útil...!