"Dois mundos do espaço-tempo" --Physicists Voyage na espuma Quantum

"A astronomia tem sido uma ferramenta de descoberta desde os primórdios da civilização. Por milhares de anos, os humanos usavam as estrelas para navegar e encontrar o seu lugar no universo", disse o físico EIC Perlman na Florida Institute of Technolgy em um post no da NASA Chandra Blog X-Ray Observatory ."Astronomia possibilitou as viagens dos antigos polinésios através do Oceano Pacífico, bem como medições de tamanho e forma da Terra pelos gregos antigos. Hoje, procurar astrônomos para dicas sobre o que o universo como era quando o universo era muito mais jovem. Então, imagine , por um segundo, o que seria a vida - e quanto menos nós sabemos sobre nós mesmos e do universo -. Se a natureza microscópica do espaço-tempo fez algumas destas medidas impossíveis "

A nossa experiência do espaço-tempo é que de um objeto contínuo, sem lacunas ou descontinuidades, tal como é descrita pela física clássica. Em alguns modelos de gravidade quântica no entanto, a textura de espaço-tempo é "granular" em escalas pequenas (abaixo do chamado escala de Planck, 10-33 cm), como se fosse uma malha variável de sólidos e vazios (ou um complexo espuma). Um dos grandes problemas da física de hoje é entender a passagem de um contínuo para uma descrição discreta do espaço-tempo: existe uma mudança abrupta ou existe transição gradual? Onde é que a mudança ocorra?

A separação entre um mundo e outro cria problemas para os físicos: por exemplo, como podemos descrever a gravidade - explicou tão bem pela física clássica - de acordo com a mecânica quântica? gravidade quântica é na verdade um campo de estudo em que não existem teorias consolidadas e compartilhados por enquanto. Há, no entanto, "cenários", que oferecem interpretações possíveis do quantum sujeitas a gravidade para diferentes restrições, e que aguardar a confirmação experimental ou refutação.

Um dos problemas a serem resolvidos a este respeito é que, se o espaço de tempo é granular para além de uma certa escala, significa que há uma "escala de base", uma unidade fundamental que não pode ser dividido em qualquer coisa menor, uma hipótese que choca com A teoria de Einstein da relatividade especial.

Imagine segurando uma régua na mão: de acordo com a relatividade especial, a um observador que se move em linha reta a uma velocidade constante (perto da velocidade da luz) em relação a você, o governante parece mais curto. Mas o que acontece se o governante tem o comprimento da escala fundamental? Para a relatividade especial, a régua ainda parece mais curto do que esta unidade de medida. A relatividade especial é, portanto, manifestamente incompatível com a introdução de um grão básico de espaço-tempo. Sugerindo a existência desta escala básica, dizem os físicos, significa violar a invariância de Lorentz, o princípio fundamental da relatividade especial.

Então, como pode os dois se reconciliar? Os físicos podem hipótese de violações de invariância de Lorentz, mas tem que satisfazer as restrições muito rígidas (e esta tem sido a abordagem preferida até agora), ou eles devem encontrar uma maneira de evitar a violação e encontrar um cenário que é compatível tanto com granularidade e especial relatividade. Este cenário é, de fato implementado por alguns modelos de gravidade quântica como String Theory Campo e Causal Set Theory.

O problema a ser resolvido, no entanto, foi como testar suas previsões experimentalmente, dado que os efeitos destas teorias são muito menos aparente do que são as dos modelos que violam a relatividade especial. Uma solução para este impasse já foi apresentada por Stefano Liberati, professor SISSA, e colegas em sua última publicação. O estudo foi realizado com a participação de pesquisadores da lente em Florença (Francesco Marin e Francesco Marino) e do INFN em Pádua (Antonello Ortolan). A pesquisa foi financiada por uma bolsa da Fundação John Templeton.

"Nós respeitamos a invariância de Lorentz, mas tudo tem um preço, que neste caso é a introdução de efeitos não-locais", comenta Liberati. O cenário estudado por Liberati e seus colegas na verdade salva relatividade especial, mas introduz a possibilidade de que a física em um determinado ponto do espaço-tempo pode ser afetado pelo que acontece não só na proximidade com esse ponto, mas também em regiões muito longe disso. "É claro que não violam a causalidade nem nós pressupõe informações que viaja mais rápido do que a luz", destaca o cientista. "Temos, no entanto, introduzir uma necessidade de conhecer a estrutura global de modo a compreender o que está acontecendo em um nível local".

Há outra coisa que faz Liberati e colegas "modelo quase único, e sem dúvida altamente preciosa: é formulada de modo a tornar o teste experimental possível."Para desenvolver o nosso raciocínio, trabalhamos lado a lado com os físicos experimentais da Florença LENS. Estamos na verdade já a trabalhar no desenvolvimento das experiências". Com estas medidas, Liberati e colegas pode ser capaz de identificar o limite, ou zona de transição, em que o espaço de tempo torna-se granular e física não local.

"No LENS eles estão agora a construir um oscilador harmônico quântico: um chip de silício pesando alguns microgramas, que depois de ser resfriado a temperaturas próximas do zero absoluto, é iluminado com uma luz laser e começa a oscilar harmonicamente", explica Liberati. "Nosso modelo teórico acomoda a possibilidade de testar os efeitos não-locais sobre objetos quânticos com uma massa não desprezível". Este é um aspecto importante: um cenário teórico que é responsável por efeitos quânticos sem violar a relatividade especial também implica que estes efeitos em nossas escalas deve, necessariamente, ser muito pequeno (caso contrário, já teria observado-los). A fim de testá-los, precisamos ser capazes de observá-los de alguma forma ou de outra. De acordo com nosso modelo, é possível ver os efeitos em objetos «de fronteira», ou seja, objetos que são objetos quânticos inegavelmente, mas com um tamanho em que a massa - ou seja, a 'carga' associado com a gravidade (como carga elétrica está associada com campo elétrico) - ainda é substancial ".

"Com base no modelo proposto, formulado previsões sobre como o sistema iria oscilar", diz Liberati. "Duas previsões, para ser mais preciso: uma função que descreve o sistema sem os efeitos não-locais e uma que descreve-o com um efeito local". O modelo é particularmente robusta, dado que, como Liberati explica, a diferença no padrão descrito nos dois casos não pode ser gerado por influências ambientais sobre o oscilador. "Então, é uma situação" win-win ": se não vemos o efeito, podemos levantar a barra das energias para onde olhar para a transição.

Acima de tudo, os experimentos ser preparados devem ser capazes de empurrar as restrições na escala não localidade para a escala de Planck. Neste caso, nós ir tão longe como para excluir esses cenários com a não-localidade. E isso por si só seria um bom resultado, como seria reduzir o número de possíveis cenários teóricos ", conclui Liberati." Se, por outro lado, foram para observar o efeito, bem, nesse caso, seria a confirmação da existência de efeitos não-locais, abrindo assim o caminho para uma física totalmente nova. "

"Embora filosoficamente, pode ser reconfortante para não ter de pensar em espaço-tempo como tendo uma natureza espumoso que podem afetar a capacidade de ver objetos distantes, em outro nível que torna a estrutura de pequena escala do universo ainda mais intrigante", disse Eric Perlman.

O Galaxy diário via Escola Internacional de Estudos Avançados (SISSA)

Créditos de imagem: Com agradecimentos a Robbert-Dijkgraaf-Planck-escala e Observatório Chandra X-Ray

"The Big Squeeze" --Um Nova Descoberta sobre a formação de estrelas

O nascimento de estrelas ocorre profundamente dentro concentrações densas de gás interestelar e como cores- quando sua estrutura interna de suporte torna-se sobrecarregado conhecido de poeira. Estes núcleos normalmente contêm várias vezes a massa do Sol sobre uma região de cerca de 10.000 vezes o tamanho do Sistema Solar. Núcleos são profundamente enraizado dentro de nuvens de gás molecular que estão localizados em toda a nossa Via Láctea.

Um novo estudo liderado por astrônomos canadenses fornece insights sem precedentes sobre o nascimento de estrelas. Usando observações do Telescópio Green Bank, em West Virginia e James Clerk baseado no Hawaii Telescope Maxwell nos Estados Unidos, os astrônomos do Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá (NRC) descobriram que a formação de estrelas é mais regulado por pressão de seus arredores do que anteriormente pensamento.

Apesar de poeira dentro de núcleos esconde as primeiras fases de formação de estrelas da visão dos telescópios ópticos, observações com telescópios de rádio especializadas podem espreitar através da poeira para estudar sua natureza dinâmica. A Pesquisa Belt Gould do James Clerk Maxwell Telescope identificou as localizações, tamanhos e massas de núcleos em todo o Orion Uma nuvem enquanto a amônia Inquérito Green Bank detectado o movimento de moléculas de gás dentro das nuvens.

"Ao combinar esses dados, nós aprendemos que a maioria dos núcleos de Orion são gravitacionalmente ligadas, e assim eles vão provavelmente um dia colapso para formar estrelas," diz o Dr. Helen Kirk, o astrônomo com o Conselho Nacional de Pesquisas, que liderou o estudo. "Curiosamente, o material a partir da nuvem ambiente circundante parece ser apertando os núcleos por uma quantidade maior do que a gravidade dos próprios núcleos."

Na imagem abaixo, os movimentos de gás interestelar (primeiro plano) vista em contraste com a visão óptica da nuvem molecular Orion (background).

análises anteriores de núcleos muitas vezes ignorado a pressão nuvem ambiente, mas este novo trabalho sugere que é um ingrediente-chave na compreensão dos futuros de núcleos. "Isto sugere que as nuvens dentro de nossa galáxia são eles próprios provavelmente sob pressão para formar estrelas," Kirk concluiu.

A imagem no topo da página mostra uma longa cauda de poeira interestelar brilha na luz refletida de estrelas neste ponto de vista de uma nebulosa na constelação de Corona Australis (a coroa sul). Em algumas partes da poeira se acumula para formar nuvens moleculares densas a partir do qual jovens estrelas nascem.

O Galaxy diário via National Research Council Canada

Créditos de imagem: Stephen Gwyn, Canadian Astronomy Data Centre / National Research Council of Canada (CNW Grupo / Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá) "e NASA / Hubble

O Desafio em tamanho Galaxy: Medindo a Via Láctea - "É enorme!"

Qual é a massa da Via Láctea? A resposta curta, até agora, é de 7 X 1.011 massas solares. Em termos que são mais fáceis de compreender, que é sobre a massa do nosso Sol, multiplicado por 700 bilhões. The Sun, para o registro, tem uma massa de dois nonillion (que é 2, seguido de 30 zeros) quilogramas, ou 330.000 vezes a massa da Terra. "E nossa galáxia não é nem mesmo a maior galáxia", diz Gwendolyn Eadie, da Universidade McMaster.

Medir a massa da nossa galáxia, ou em qualquer galáxia, é particularmente difícil.Uma galáxia inclui não apenas estrelas, planetas, luas, gases, poeira e outros objetos e materiais, mas também uma grande porção de matéria escura, uma forma misteriosa e invisível de matéria que ainda não está totalmente compreendido e não foi detectada diretamente na laboratório. Astrônomos e cosmólogos, no entanto, pode-se inferir a presença de matéria escura através de sua influência gravitacional sobre objetos visíveis.

É um desafio galáctico, para ter certeza, mas Eadie está ficando mais perto de uma resposta precisa a uma pergunta que definiu sua carreira adiantada em astrofísica: o que é a massa da Via Láctea?

Esta vista panorâmica acima Caltech abrange todo o céu como visto pelo Two Micron All-Sky Survey (2MASS). A imagem foi reconstruído a partir de um catálogo de brilhos medidos de meio bilhão de estrelas do inquérito. Esta imagem está centrada no núcleo da nossa própria Via Láctea, na direção da constelação de Sagitário. As estrelas avermelhadas, aparentemente pairando no meio do disco da Via Láctea - muitos deles nunca observado antes. Estas estrelas traçar as densas nuvens de poeira em nossa galáxia. As duas manchas fracas observadas no quadrante inferior direito são as nossas galáxias vizinhas, a Pequena e Grande Nuvem de Magalhães.

A pesquisa 2MASS usa luz infravermelha em comprimentos de onda mais longa do que a da luz visível. Nestes comprimentos de onda, nuvens de poeira que obscurecem nossa visão de estrelas mais distantes da nossa Via Láctea Galaxy se tornar cada vez mais transparente. Como resultado, podemos ver todo o caminho até o centro da galáxia, mostrando a sua estrutura global muito mais claramente do que é possível em luz visível.

Eadie, um candidato PhD em física e astronomia na Universidade McMaster, vem estudando a massa da Via Láctea e sua componente de matéria escura desde que começou a pós-graduação. Ela usa as velocidades e posições dos aglomerados estelares globulares que orbitam a Via Láctea.

As órbitas dos aglomerados globulares são determinadas pela gravidade da galáxia, que é ditada pela sua enorme componente de matéria escura. O que há de novo sobre a pesquisa de Eadie é a técnica que ela concebeu para usar aglomerado globular velocidades (GCs).

A velocidade total de um GC deve ser medido em duas direções: um ao longo de nossa linha de visão, e um através do plano do céu (o movimento próprio).Infelizmente, os investigadores ainda não mediram os movimentos próprios de todos os GCs ao redor da Via Láctea.

Eadie, no entanto, foi desenvolvido um modo para usar essas velocidades que são apenas parcialmente conhecidos, para além das velocidades que são totalmente conhecidas, para estimar a massa do Galaxy. Seu método também prevê a massa contida dentro de qualquer distância do centro da galáxia, com incertezas, o que torna seus resultados fácil comparar com outros estudos.

Eadie e seu supervisor acadêmico William Harris, professor de física e astronomia da McMaster, têm co-autor de um artigo sobre as suas descobertas mais recentes, que permitem que a matéria escura ea matéria visível a ter diferentes distribuições no espaço. Eles apresentaram este trabalho aoAstrophysical Journal , e Eadie vão apresentar os resultados de maio 31 na conferência do Canadian Astronomical Society do em Winnipeg.

Mesmo depois de todo esse trabalho, ela diz, ela ainda o ama olhando para o céu à noite. Na verdade, ela ama-lo mais. "De vez em quando eu penso, 'eu estou medição da massa da Via Láctea. Isso é muito legal. "

O Galaxy diário via Universidade McMaster

Crédito da imagem: ESO

Câmara de energia escura revela novo Einstein Ring - "previsto pela teoria da relatividade"

O "anel Canarias Einstein" mostrado abaixo é uma das mais simétrica descobertos até agora e é quase circular, mostrando que as duas galáxias estão quase perfeitamente alinhados, com uma separação no céu de apenas 0,2 segundos de arco. A galáxia de origem é de 10.000 milhões de anos-luz de distância de nós. Devido à expansão do Universo, essa distância foi menor quando a luz começou a sua jornada para nós, e tomou 8.500 milhões de anos para chegar até nós. Nós observá-lo como era então: uma galáxia azul, que está começando a evoluir, povoada por estrelas jovens que estão se formando em uma taxa elevada. A galáxia lente está mais perto de nós, 6.000 milhões de anos-luz de distância, e é mais evoluído. Suas estrelas têm quase parou formando, e sua população é de idade.

Margherita Bettinelli, do Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC) e da Universidade de La Laguna (ULL), juntamente com uma equipe internacional de astrofísicos descobriu recentemente um objeto astronômico incomum: um anel de Einstein. Estes fenómenos, previstos pela teoria da Relatividade Geral de Einstein, são bastante raros, mas cientificamente interessante. O interesse é suficientemente forte que este objeto foi dado o seu próprio nome: a "O anel Canarias Einstein". A pesquisa foi realizada pelo grupo Populações Estelares no IAC, conduzido por Antonio Aparicio e Sebastian Hidalgo. Os resultados foram publicados na revista Monthly Notices internacionais da Royal Astronomical Society.

Um anel de Einstein é uma imagem distorcida de uma galáxia muito distante, o que é chamado de "a fonte". A distorção é produzido pela dobragem dos raios de luz a partir da fonte, devido a um Galaxy maciça, denominado "lente", encontrando-se entre ela e o observador. O forte campo gravitacional produzido pela galáxia lente distorce a estrutura do espaço-tempo na sua vizinhança, e isso não só atrair objetos que têm uma massa, mas também dobra os caminhos de luz. Quando as duas galáxias estão exatamente alinhados, a imagem da galáxia mais distante é convertido em um círculo quase perfeito que circunda a galáxia lente. As irregularidades no círculo são devido a assimetrias na galáxia de origem.

No centro da imagem abaixo do "anel Canarias Einstein" você pode ver como a galáxia de origem (o círculo azul-esverdeada), que é mais longe "cerca" a galáxia lente (ponto vermelho) quase completamente. Este fenômeno é produzido porque o forte campo gravitacional da galáxia lente distorce o espaço-tempo na sua vizinhança, dobrando os caminhos dos raios de luz que vêm da galáxia de origem. Como eles são quase perfeitamente alinhados, a imagem resultante da galáxia fonte é quase circular.

A descoberta da possibilidade foi feita por Bettinelli, candidato PhD, quando ela estava examinando os dados obtidos através da "Energia Câmara Dark" (Decam) do telescópio Blanco 4m na Tololo Observatório Cerro, no Chile. Enquanto trabalhava em sua tese de doutorado, ela estava analisando a população estelar da galáxia anã Escultor e notou a morfologia peculiar do anel de Einstein. Este levantou rapidamente a atenção dos membros do grupo e começaram a observar e analisar suas propriedades físicas com o espectrógrafo OSIRIS na Gran Telescopio Canarias (GTC).

"Estudar esses fenômenos -diz Antonio Aparicio, um dos astrophysicts IAC que está conduzindo o resarch-, nos dá informações especialmente relevante sobre a composição da galáxia de origem, e também sobre a estrutura do campo gravitacional e da matéria escura no galáxia lente ".

Na imagem no topo da página, a galáxia de fundo identificado como SDSSJ1430 forma um anel de "miragem" Einstein ao redor da galáxia normal branco primeiro plano. Esta imagem é creditada a A.Bolton (UH / IFA) para SLACS e NASA / ESA.

O Galaxy diário via Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC)

"Alien Worlds de Oceanos infinitos" --Kepler revela planetas diferente de tudo em nosso sistema solar

"Estes planetas são diferentes de tudo em nosso sistema solar. Eles têm oceanos sem fim ", disse o principal autor Lisa Kaltenegger do Instituto Max Planck de Astronomia e do CfA. "Pode haver vida lá, mas poderia ser baseado em tecnologia como o nosso? A vida nesses mundos seria debaixo de água sem acesso fácil para os metais, a eletricidade ou fogo para a metalurgia. No entanto, esses mundos ainda vai ser bonito, planetas azuis que circundam uma estrela laranja - e talvez inventividade de vida para chegar a um estágio tecnologia vai nos surpreender ".

Os astrônomos descobriram um sistema planetário "Water World" em abril passado que orbita a estrela Kepler-62. Este sistema de cinco planeta tem dois mundos na zona habitável - a distância de sua estrela em que eles recebem luz e calor que a água líquida poderia, teoricamente, existem em suas superfícies suficiente. Modelagem por pesquisadores do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA) sugere que ambos os planetas são mundos aquáticos, suas superfícies completamente cobertas por um oceano global sem terra à vista.

Kepler-62 é uma estrela do tipo K ligeiramente menor e mais frio do que o nosso sol. Os dois mundos de água, designado Kepler-62e e -62f, orbitam a estrela a cada 122 e 267 dias, respectivamente. Eles foram encontrados pela sonda Kepler da NASA, que detecta planetas que transitam, ou atravessar a face de, a sua estrela hospedeira. Medindo um trânsito diz astrônomos do tamanho do planeta em relação à sua estrela. O sistema de estrelas é ilustrado abaixo (CFA).

Kepler-62e é 60 por cento maior que a Terra, enquanto Kepler-62f é cerca de 40 por cento maior, fazendo com que os dois "super-Terras". Eles são muito pequenos para suas massas a ser medido, mas os astrônomos esperam que eles sejam compostos de rocha e água, sem um envelope gasoso significativo.

Como o mais quente dos dois mundos, Kepler-62e teria um pouco mais nuvens do que a Terra, de acordo com modelos de computador. Mais distante Kepler-62f seria necessário o efeito de estufa a partir de abundância de dióxido de carbono para aquecer o suficiente para hospedar um oceano. Caso contrário, pode se tornar uma bola de neve coberta de gelo.

"Kepler-62e, provavelmente, tem um céu muito nublado e é quente e húmido todo o caminho para as regiões polares. Kepler-62f seria mais frio, mas ainda potencialmente favorável à vida ", disse o astrônomo de Harvard e co-autorDimitar Sasselov .

"A boa notícia é - os dois se apresentam cores distintas e fazer a nossa busca por assinaturas de vida mais fácil em tais planetas no futuro próximo", acrescentou.

A descoberta levanta a possibilidade intrigante de que alguns estrelas em nossa galáxia pode ser circundado por dois mundos semelhantes à Terra - planetas com oceanos e continentes, onde a vida tecnologicamente avançados poderiam desenvolver.

"Imagine olhar através de um telescópio para ver um outro mundo com a vida apenas alguns milhões de milhas do seu próprio país. Ou, tendo a capacidade de viajar entre eles numa base regular. Eu não posso pensar de uma motivação mais forte para tornar-se uma sociedade se saindo espaço ", disse Sasselov.

A pesquisa de Kaltenegger e Sasselov foi aceito para publicação no Astrophysical Journal .

O Galaxy diário via CfA

Crédito da imagem: Com graças à higherdensity.wordpress.com

A Antarctica Paradox - "Um dos últimos lugares a experiência humana-Driven Mudança do Clima"

As águas que cercam a Antártida pode ser um dos últimos lugares para experimentar as alterações climáticas humano-driven. Uma nova pesquisa da Universidade de Washington e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts considera que as correntes oceânicas explicar por que a água do mar tem permanecido mais ou menos na mesma temperatura, enquanto a maior parte do resto do planeta se aqueceu.

O novo estudo resolve um enigma científico, e um padrão inconsistente de aquecimento, muitas vezes aproveitado pelos negadores do clima. Observações e modelos climáticos mostram que as correntes exclusivas ao redor da Antártida continuamente puxar profunda, séculos de idade água até a superfície - a água do mar, que tocou por último na atmosfera da Terra antes da idade da máquina, e nunca experimentou fóssil mudanças climáticas relacionadas com o combustível.O papel é publicado em Maio de 30 em Nature Geoscience .

"Com o aumento do dióxido de carbono que seria de esperar mais aquecimento em ambos os pólos, mas a gente só vê-lo em um dos pólos, por isso, outra coisa deve estar acontecendo," disse o autor Kyle Armour, uma UW professor assistente de oceanografia e de ciências atmosféricas . "Nós mostramos que é por razões muito simples e correntes oceânicas é o herói aqui."

-Força do vendaval ventos de oeste que constantemente chicote em torno Antarctica agir para empurrar norte água de superfície, continuamente elaboração água abaixo. A água do Oceano Austral vem de tais grandes profundidades, e a partir de fontes que são tão distante, que vai levar séculos antes de a água atingir a superfície tem experimentado moderna aquecimento global.

Outros lugares nos oceanos, como a costa oeste das Américas e do equador, chamar a água do mar a partir de algumas centenas de metros de profundidade, mas que não tem o mesmo efeito.

"O Oceano Antártico é único porque ele está trazendo água para cima de vários milhares de metros [tanto quanto 2 milhas]", disse Armour. "É realmente profundo água, velho que está chegando à superfície, em todo o continente.Você tem um monte de água que vem para a superfície, e que a água não viu a atmosfera por centenas de anos. "

A água à superfície ao largo da Antártida passado viu atmosfera da Terra séculos atrás, no Atlântico Norte, em seguida, afundou e seguiu caminhos tortuosos através de oceanos do mundo antes de resurfacing ao largo da Antártida, centenas ou mesmo milhares de anos depois.

aquecimento retardada do Oceano Antártico é comumente visto em modelos climáticos globais. Mas o culpado tinha sido erroneamente identificado como agitação, mares frígidos misturando calor extra para baixo. O estudo utilizou dados do Argo flutuadores observacionais e outros instrumentos para rastrear o caminho do calor ausente.

Em um recente estudo liderado pela Nasa, Inácio Rigor do Laboratório de Física UW Aplicada mostrou que os ventos da Antártida fortes empurrar blocos de gelo para longe da costa para criar paredes de gelo que estimulem mais o crescimento do gelo, explicando ainda porque o gelo do mar está se expandindo há apesar do aquecimento global.

"A velha ideia era que o calor absorvido na superfície seria apenas misturar para baixo, e essa é a razão para o aquecimento lento", disse Armour. "Mas as observações mostram que o calor está realmente sendo levado da Antártica, para o norte ao longo da superfície."

No Atlântico, o fluxo para o norte da superfície do oceano continua todo o caminho para o Ártico. O estudo utilizou corantes em simulações de modelos para mostrar que a água do mar, que tem experimentado a mudança mais clima tende a aglutinar-se em torno do Pólo Norte. Esta é outra razão pela qual o mar e do mar de gelo do Ártico estão arcando com o ônus do aquecimento global, enquanto que a Antártida é em grande parte alheio.

"Os oceanos estão agindo para melhorar o aquecimento no Ártico, enquanto amortecimento de aquecimento em torno da Antártida", disse Armour. "Você não pode comparar diretamente o aquecimento nos pólos, porque está ocorrendo no topo de muito diferentes circulações oceânicas."

Saber onde o excesso de calor aprisionado pelos gases de efeito estufa vai, e identificar por que os pólos estão se aquecendo em taxas diferentes, vai ajudar a prever melhor as temperaturas no futuro.

"Quando ouvimos o termo" aquecimento global ", nós pensamos de aquecimento em todos os lugares ao mesmo ritmo", disse Armour. "Estamos nos afastando dessa ideia de" aquecimento global "e mais em direção à ideia de padrões regionais do aquecimento, que são fortemente moldadas pelas correntes oceânicas."

A pesquisa foi financiada pela National Science Foundation e NASA. Os co-autores são Aaron Donohoe e Emily Newsom na UW, e John Marshall e Jeffery Scott, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts.

O Galaxy diário via Universidade de Washington

Crédito da imagem: com agradecimentos a 04varvara.wordpress.com eplanetd.com

"Planet 9 foi roubado por Nosso Sun" --A Só Exoplanet pudéssemos chegar Via sonda espacial

"Este é o único exoplaneta que nós, de forma realista, seria capaz de alcançar usando uma sonda espacial", diz Alexander Mustill, astrônomo da Universidade de Lund. "É quase irónico que enquanto astrônomos muitas vezes acham exoplanetas centenas de anos-luz de distância em outros sistemas solares, há provavelmente um esconderijo em nosso próprio quintal."

Através de um estudo simulado em computador, astrônomos da Universidade de Lund, na Suécia mostram que é altamente provável que o chamado Planeta 9 é um exoplaneta. Isso tornaria o primeiro exoplaneta a ser descoberto dentro de nosso próprio sistema solar. A teoria é que o nosso Sol, em sua juventude cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, roubou Planeta 9 de sua estrela original.

Um planeta extra-solar, ou exoplanetas, é por definição um planeta situado fora do nosso sistema solar. Agora, parece que esta definição não é mais viável. De acordo com os astrônomos em Lund, há muito para indicar que o Planeta 9 foi capturado pelo jovem sol e tem sido uma parte do nosso sistema solar completamente despercebido desde então.

Estrelas nascem em cachos e muitas vezes passam um pelo outro. É durante esses encontros que uma estrela pode "roubar" um ou mais planetas em órbita em torno de outra estrela. Este é provavelmente o que aconteceu quando o nosso próprio sol capturado Planeta 9.

Em um modelo de simulação por computador, Alexander juntamente com os astrônomos em Lund e Bordeaux mostrou que o Planeta 9 provavelmente foi capturado pelo sol quando entram em contacto próximo, enquanto que orbita outra estrela.

"Planet 9 pode muito bem ter sido" empurrado "por outros planetas, e quando ele terminou em uma órbita que era muito grande em torno de sua própria estrela, o Sol pode ter tido a oportunidade de roubar e capturar Planeta 9 de sua estrela original. quando o sol depois afastou-se do aglomerado estelar em que nasceu, Planeta 9 foi preso em uma órbita em torno do sol ", diz Alexander Mustill.

"Ainda não há uma imagem do Planeta 9, nem mesmo um ponto de luz. Não sabemos se ele é feito de rocha, gelo ou gás. Tudo o que sabemos é que a sua massa é provavelmente cerca de dez vezes a massa de terra."

Ele requer muito mais pesquisa antes que se possa verificar que o Planeta 9 é o primeiro exoplaneta em nosso sistema solar. Se a teoria estiver correta, Alexander Mustill acredita que o estudo do espaço e a compreensão do Sol e da Terra vai dar um salto gigante para a frente.

O Galaxy diário via Universidade de Lund

Crédito da imagem: Planeta Nine no topo da página, produzido pela Caltech

Monstros do início do Cosmos - "Origin of buracos negros supermassivos descoberto"

"Nossa descoberta, se confirmada, seria explicar como esses buracos negros monstro nasceram", disse Fabio Pacucci, principal autor do estudo, da Scuola Normale Superiore em Pisa, Itália. "Este novo resultado ajuda a explicar por que vemos os buracos negros supermassivos menos de um bilhão de anos após o Big Bang."

Durante anos os astrônomos têm debatido como a primeira geração de buracos negros supermassivos formado muito rapidamente, relativamente falando, após o Big Bang. Agora, uma equipa italiana identificou dois objetos no início do Universo que parecem ser a origem destes primeiros buracos negros supermassivos. Os dois objetos representam os mais promissores candidatos sementes buraco negro encontrado até agora. Usando dados do Hubble e outros dois telescópios espaciais, pesquisadores italianos descobriram a melhor prova ainda para as sementes que, em última instância se a esses gigantes cósmicos.

Existem duas principais teorias para explicar a formação de buracos negros supermassivos no início do Universo. Supõe-se que as sementes crescem para fora dos buracos negros com uma massa de cerca de dez a cem vezes maior do que o nosso Sol, como esperado para o colapso de uma estrela massiva. As sementes de buracos negros, em seguida, cresceu através de fusões com outros buracos negros pequenos e puxando no gás de seus arredores. No entanto, eles teriam de crescer a uma taxa anormalmente alta para alcançar a massa dos buracos negros supermassivos já descobertos nas bilhão de anos jovem Universo.

A imagem acima mostra uma das duas sementes buracos detectados Supermassive Black, OBJ29323, como é visto pelo telescópio espacial Chandra da NASA. As propriedades dos dados de raios-X correspondem às previsto por modelos produzidos pela equipe de pesquisa italiano.

O grupo usou modelos de computador e aplicado um novo método de análise de dados do Observatório da NASA Chandra de raios-X, Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA, eo Telescópio Espacial Spitzer da NASA para encontrar e identificar os dois objetos. Ambos os candidatos sementes buraco negro recém-descobertas são vistos menos de um bilhão de anos após o Big Bang e têm uma massa inicial de cerca de 100 000 vezes a Sun ..

A imagem abaixo mostra uma das duas sementes buracos detectados Supermassive Black, OBJ29323, como é visto pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA.

As novas descobertas apoiar outro cenário em que, pelo menos, algumas sementes muito maciças buraco negro com 100 000 vezes a massa do Sol formado diretamente quando uma nuvem maciça de colapsos de gás. Neste caso, o crescimento dos buracos negros seria iniciado salto, e iria prosseguir mais rapidamente. sementes buraco negro criado pelo colapso de uma nuvem maciça de bypass de gás quaisquer outras fases intermediárias, como a formação e posterior destruição de uma estrela maciça.

"Há muita controvérsia sobre qual o caminho que esses buracos negros tomar", disse Andrea Ferrara, co-autor do estudo, também da Scuola Normale Superiore."Nosso trabalho sugere que estamos convergindo para uma resposta, onde os buracos negros começar grande e crescer à taxa normal, em vez de começar pequeno e crescer a um ritmo muito rápido." A imagem abaixo é rendição de um artista do MIT.

"Sementes buracos negros são extremamente difíceis de encontrar e confirmar a sua detecção é muito difícil", explicou Andrea Grazian, um co-autor do Instituto Nacional de Astrofísica na Itália. "No entanto, pensamos que a nossa pesquisa descobriu os dois melhores candidatos até o momento . "

Mesmo que ambos os candidatos sementes buraco negro coincidir com as previsões teóricas, observações adicionais são necessários para confirmar a sua verdadeira natureza. Para distinguir plenamente entre as duas teorias de formação, também será necessário encontrar mais candidatos.

A equipe pretende realizar observações de acompanhamento em raios-X e na faixa do infravermelho para verificar se os dois objetos têm mais das propriedades esperadas para as sementes de buracos negros. Próximos observatórios, como o CSA James Webb Telescope da NASA / ESA / Espaço e do European Extremely Large Telescope certamente vai marcar um avanço neste campo, através da detecção de buracos negros ainda menores e mais distantes.

O Galaxy diário via spacetelescope.org

Créditos de imagem: NASA / CXC / Scuola Normale Superiore / Pacucci e NASA / STScI / ESA

NASA / Goddard: "todas as galáxias estão embutidas dentro de uma esfera vasta de buracos negros"

"Esses estudos estão fornecendo resultados cada vez mais sensíveis, encolhendo lentamente a caixa de parâmetros, onde partículas de matéria escura pode esconder", disse Alexander Kashlinsky, um astrofísico da NASA Goddard. "O fracasso em encontrar-los levou ao interesse renovado em estudar o quão bem os buracos negros primordiais - buracos negros formados na primeira fracção do universo de um segundo - pode funcionar como matéria escura."

"Este estudo é um esforço para reunir um amplo conjunto de idéias e observações para testar o quão bem eles se encaixam, eo ajuste é surpreendentemente bom", disse Kashlinsky. "Se isso for correto, então todas as galáxias, incluindo a nossa, estão embutidos dentro de uma vasta esfera de buracos negros cada cerca de 30 vezes a massa do sol."

A matéria escura é uma substância misteriosa que compõem a maior parte do universo material, agora amplamente pensado para ser algum tipo de massa de partículas exóticas. Uma visão alternativa intrigante é que a matéria escura é feita de buracos negros formados durante o primeiro segundo da existência do nosso universo, conhecida como buracos negros primordiais. Agora um cientista da NASA Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland, sugere que esta interpretação se alinha com o nosso conhecimento de fundo infravermelho e raios-X cósmica brilha e pode explicar as inesperadamente elevadas massas de fusão de buracos negros detectados no ano passado.

Em 2005, Kashlinsky liderou uma equipe de astrônomos usando o Telescópio Espacial Spitzer da NASA para explorar o brilho de luz infravermelha de fundo em uma parte do céu. Os investigadores relataram patchiness excessiva no brilho e concluiu-se provavelmente causado pela luz agregado das primeiras fontes para iluminar o universo de mais de 13 bilhões de anos atrás. Estudos de acompanhamento confirmou que este fundo infravermelho cósmica (CIB) mostrou estrutura inesperada semelhante em outras partes do céu.

Em 2013, outro estudo comparou a forma como o fundo de raios-X cósmicos (CXB) detectado pelo Observatório de Raios-X Chandra, da NASA, em comparação com o CIB na mesma área do céu. As primeiras estrelas a luz emitida principalmente óptica e ultravioleta, que hoje é esticado para o infravermelho pela expansão do espaço, de modo que não deve contribuir significativamente para o CXB.

No entanto, o brilho irregular de raios-X de baixa energia no CXB combinava com a patchiness do CIB muito bem. O único objeto que sabemos que podem ser suficientemente luminosa em toda esta vasta gama de energia é um buraco negro. A equipa de investigação concluiu que os buracos negros primordiais devem ter sido abundantes entre as primeiras estrelas, tornando-se, pelo menos, cerca de um em cada cinco das fontes que contribuem para a CIB.

A natureza da matéria escura continua a ser uma das questões pendentes mais importantes em astrofísica. Os cientistas favorecem atualmente modelos teóricos que explicam a matéria escura como uma partícula maciça exótica, mas pesquisas até agora não conseguiram transformar-se provas essas partículas hipotéticas realmente existe. NASA está actualmente a investigar esta questão como parte de seu Espectrômetro Magnético Alfa e Fermi Gamma-ray missões Telescópio espacial.

Os físicos têm descrito várias maneiras em que o, universo em rápida expansão quente podiam produzir buracos negros primordiais nos primeiros milésimos de segundo após o Big Bang. Quanto mais velho o universo é quando esses mecanismos de tomar posse, maiores os buracos negros podem ser. E porque a janela para criá-los dura apenas uma pequena fração do primeiro segundo, os cientistas esperam que os buracos negros primordiais exibiria uma estreita faixa de massas.

Em 14 de setembro de 2015, as ondas gravitacionais produzidas por um par de buracos negros que se fundem 1,3 bilhões de anos-luz de distância foram capturados pelas instalações Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) em Hanford, Washington, e Livingston, Louisiana. Este evento marcou a primeira detecção de ondas gravitacionais, bem como a primeira detecção directa de buracos negros. O sinal fornecido cientistas LIGO com informações sobre as massas dos buracos negros individuais, que eram de massa 29 e 36 vezes a do Sol, mais ou menos cerca de quatro massas solares.Estes valores foram inesperadamente grande e surpreendentemente similar.

"Dependendo do mecanismo no trabalho, buracos negros primordiais podem ter propriedades muito semelhantes ao que LIGO detectado", explicou Kashlinsky."Se assumirmos este for o caso, que LIGO pegou uma fusão de buracos negros formados no início do universo, podemos olhar para as consequências que isso tem sobre a nossa compreensão de como o cosmos, em última análise evoluiu."

Em seu artigo, publicado no Astrophysical Journal Letters, Kashlinsky analisa o que poderia ter acontecido se a matéria escura consistiu de uma população de buracos negros semelhantes às detectadas por LIGO. Os buracos negros distorcer a distribuição de massa no início do universo, adicionando uma pequena flutuação que tem consequências centenas de milhões de anos mais tarde, quando as primeiras estrelas começam a se formar.

Durante grande parte do universo primeiros 500 milhões de anos, a matéria normal manteve-se demasiado quente para fundir-se as primeiras estrelas. A matéria escura não foi afetada pela alta temperatura, porque, seja qual for a sua natureza, ele interage principalmente por meio de gravidade. Agregação pela atração mútua, a matéria escura entrou em colapso pela primeira vez em aglomerados chamados minihaloes, o que proporcionou uma semente gravitacional permitindo que a matéria normal para acumular. gás quente entrou em colapso em direção aos minihaloes, resultando em bolsões de gás denso o suficiente para cair ainda mais por conta própria para as primeiras estrelas.

Kashlinsky mostra que, se os buracos negros desempenhar o papel de matéria escura, este processo ocorre mais rapidamente e facilmente produz o lumpiness do CIB detectada em dados do Spitzer, mesmo que apenas uma pequena fração do minihaloes conseguem produzir estrelas.

Como o gás cósmica caiu nas minihaloes, seus buracos negros constituintes seria naturalmente capturar alguns dos que também. Matéria que cai em direção a um buraco negro aquece e, finalmente, produz raios-X. Juntos, a luz infravermelha a partir das primeiras estrelas e raios-X a partir do gás caindo em buracos negros matéria escura pode explicar a concordância observada entre o patchiness do CIB eo CXB.

Ocasionalmente, alguns buracos negros primordiais vai passar perto o suficiente para ser gravitacionalmente capturado em sistemas binários. Os buracos negros em cada um desses binários vai, ao longo de eras, emitem radiação gravitacional, perde energia orbital e em espiral para dentro, em última análise, fundindo-se um buraco negro maior, como o evento LIGO observado.

"Future LIGO observando corridas vai nos dizer muito mais sobre a população do universo de buracos negros, e não vai demorar muito para que nós vamos saber se o contorno cenário I ou é suportado ou descartada", disse Kashlinsky.

Kashlinsky leva equipe científica centrada em Goddard, que está a participar na missão Euclid Agência Espacial Europeia, que está programado para lançamento em 2020. O projeto, chamado Librae, permitirá que o observatório para sondar as populações de origem na CIB com alta precisão e determinar o que porção foi produzido por buracos negros.

Arp 147 cima e na parte superior da página mostra um par de galáxias interagindo localizado a cerca de 430 milhões de anos luz da Terra, mostra raios-X de Observatory da NASA Chandra X-ray (rosa) e dados ópticos do telescópio espacial de Hubble (vermelho , azul esverdeado). Uma imagem de raio-x no topo da página mostra anel desses buracos negros pode ser visto ao redor da galáxia espiral.

Arp 147 contém o remanescente de uma galáxia espiral (à direita), que colidiu com a galáxia elíptica à esquerda. Esta colisão produziu uma onda crescente de formação de estrelas que aparece como um anel azul contendo em abundância de jovens estrelas massivas. Estas estrelas corrida através de sua evolução em alguns milhões de anos ou menos e explodem como supernovas, deixando para trás estrelas de nêutrons e buracos negros.

O Galaxy diário via NASA / Goddard Space Flight Center