"What Lies Beneath?" Nova Tecnologia NASA irá procurar Superfície do Oceano Oculto da Europa para Sinais de Vida

A próxima missão principal da NASA irá explorar se a lua de Júpiter Europa poderia abrigar condições adequadas para a vida.Missões anteriores forneceram evidências convincentes para tais condições na Europa: A Lua provavelmente abriga um oceano global sob sua crosta gelada; as condições dentro do oceano são aceitáveis ​​para a vida terrestre existente; eo inventário de substâncias químicas do oceano fornece a gama de elementos essenciais para organismos semelhantes à Terra.

A missão irá colocar uma nave espacial em órbita em torno de Júpiter para realizar fecha sobrevôos de Europa. A NASA selecionou nove instrumentos para esta missão, incluindo câmeras e espectrômetros, um radar de penetração no gelo, um instrumento térmica, um magnetômetro e espectrômetros de massa in situ. LASP irá fornecer a superfície Analisador de Poeira (SUDA), um instrumento para investigar a composição química da superfície de Europa, o que pode segurar as pistas fundamentais para a compreensão de seu potencial para desenvolver e sustentar a vida, porque materiais incorporados na matriz de gelo na superfície de Europa transportar uma tesouro de informações sobre o interior da lua.

A superfície de pó Mass Analyzer (SUDA), que tem estado em desenvolvimento por cerca de 10 anos, vai ser usado para medir a composição de partículas sólidas libertados da superfície de Europa devido ao bombardeio meteoróide. O instrumento também será capaz de medir as propriedades de pequenas partículas sólidas, que se acredita ser vomitando do oceano escondido dentro da lua.

"Este instrumento será usado para apoiar o objectivo global da missão Europa, que é entender os pré-requisitos da vida no sistema solar", disse Sascha Kempf da Universidade do Colorado Laboratório para Física Atmosférica e Espacial, principal pesquisador do projeto .

Há evidências de missão Galileo ambos da NASA a Júpiter e de imagens do Telescópio Espacial Hubble que as plumas de partículas de água e gelo estão atirando para fora da superfície de Europa, de acordo com oficiais da NASA.

Europa é um dos quatro grandes luas de Júpiter e é sobre o tamanho da Lua da Terra. Os cientistas acreditam que há uma crosta congelada a cerca de 40 milhas (70 quilômetros) de espessura que separa o oceano a partir da superfície, disse Kempf. O oceano, o que pode ser aquecido por interior da Europa, poderia abrigar mais de duas vezes mais água do que os oceanos da Terra, de acordo com oficiais da NASA.

Fiscal pedido de orçamento da NASA ano de 2016 inclui US $ 30 milhões para formular uma missão para Europa. A nave movida a energia solar seria colocado em um longo looping órbita, em torno do gigante gasoso Júpiter - o maior planeta do sistema solar - realizando repetidos voos rasantes de Europa tão perto quanto 16 milhas (25 quilômetros) ao longo de um período de três anos.

"Parece haver uma troca de material que ocorre entre a superfície de Europa e sua subsuperfície do oceano", disse Kempf. "Estamos construindo um instrumento muito poderoso que vai nos fornecer informações sobre a estrutura interior da Lua eo repositório de material na água sob a crosta de gelo."

Em março, um estudo liderado-CU-Boulder envolvendo Kempf utilizados dados de missão Cassini da NASA indicando grãos microscópicos de rocha detectado próximo Saturno pode ser devido à actividade hidrotermal ocorrendo dentro de sua lua, Enceladus.

Sobre o tamanho de uma lancheira, o instrumento LASP para Europa vai pesar cerca de 24 libras, muito do que para blindagem especial de alta tecnologia para protegê-la do ambiente de radiação dura de Júpiter. LASP também tem um instrumento de poeira sobre a missão New Horizons da NASA a Plutão chamado de Student Poeira Contador construída inteiramente pelos alunos. Lançado em 2006, a New Horizons vai fazer a sua demonstração aérea mais próxima do planeta anão em 14 de julho.

Outros parceiros norte-americanos sobre o projeto SUDA incluem Arizona State University e Jet Propulsion Laboratory da NASA em Pasadena, Califórnia. Além disso, existem vários parceiros europeus, incluindo a Universidade de Stuttgart, na Alemanha, a Universidade de Oulu na Finlândia e do Centro Nacional de Pesquisa Científica da França.

O Galaxy diário via Universidade do Colorado

Crédito de imagem: Com agradecimentos a O Relatório Europa

Biofísica Tipping Point da Terra? - "Aquecimento e erupção vulcânica Sparked maior mudança em 1000 Yrs"

Planeta Terra experimentou uma mudança climática global no final de 1980 em uma escala sem precedentes, impulsionada pelo aquecimento antropogênico e uma erupção vulcânica, de acordo com nova pesquisa publicada esta semana. Os cientistas dizem que uma mudança significativa, ou 'mudança de regime', em sistemas biofísicos da Terra, da atmosfera superior para as profundezas do oceano e do Ártico à Antártida, foi centrado em torno de 1987, e foi provocada pelo El Chichón vulcânica erupção no México, cinco anos antes.

O estudo, publicado na Global Change Biology, documenta uma série de eventos associados causadas pela mudança, a partir de um aumento de 60% no fluxo de rio do inverno no Mar Báltico a um aumento de 400% na duração média dos incêndios no oeste dos Estados Unidos. Ele também sugere que a mudança climática não é um processo gradual, mas um sujeito a aumentos súbitos, com a década de 1980 por turnos representando o maior em um número estimado de 1.000 anos.

Philip C. Reid, o professor da oceanografia em Marine Institute da Universidade de Plymouth, e Senior Research Fellow no Sir Alister Hardy Fundação para a Ciência Oceano (SAHFOS), é o principal autor do relatório, os impactos globais da mudança de regime de 1980.

"Demonstramos, com base em 72 séries de longa data, que uma grande mudança ocorreu no mundo centrado em 1987 que envolveu uma mudança de passo e se mudar para um novo regime em uma ampla gama de sistemas da Terra", disse o professor Reid.

"Nosso trabalho contradiz a visão percebido que as grandes erupções vulcânicas apenas conduzir a um arrefecimento do mundo. No caso de o regime mudar parece que o aquecimento global atingiu um ponto de inflexão onde a refrigeração que segue tais erupções rebotes com uma ascensão rápida na temperatura em um tempo muito curto. A velocidade dessa mudança teve um efeito pronunciado em muitos sistemas biológicos, físicos e químicos em todo o mundo, mas é especialmente evidente na zona temperada do Norte e Ártico. "

Ao longo de três anos, os cientistas - desenho em cima de uma gama de modelos climáticos, usando dados de cerca de 6.500 estações meteorológicas, e de consultoria inúmeros cientistas e os seus estudos ao redor do mundo - encontraram evidências da mudança através de uma ampla gama de indicadores biofísicos, tais como a temperatura e salinidade dos oceanos, o nível de pHdos rios, o calendário de eventos terrestres, incluindo o comportamento de plantas e pássaros, a quantidade de gelo e neve na criosfera (o mundo congelado), e as mudanças de velocidade do vento.

Eles detectaram um declínio acentuado na taxa de crescimento de CO2 na atmosfera após a mudança de regime, coincidindo com um crescimento repentino na terra e oceano sumidouros de carbono - como a nova vegetação se espalhando para áreas polares anteriormente sob o gelo e neve. E eles descobriram que o calendário anual da mudança de regime parece ter movido regionalmente em todo o mundo a partir de oeste para leste, começando com a América do Sul em 1984, América do Norte (1985), do Atlântico Norte (1986), Europa (1987), e na Ásia (1988).

Estas datas coincidem com mudanças significativas para uma data de florescimento precoce para cerejeiras em torno da Terra em Washington DC, Suíça e Japão e coincidiu com a primeira evidência da extinção dos anfíbios ligados ao aquecimento global, tais como a rã arlequim e sapo dourado em América Central e do Sul.

Segundo autor Renata E. Hari, Eawag, Dübendorf, na Suíça, disse: "A mudança de regime de 1980 pode ser o início da aceleração do aquecimento mostrado pelo IPCC É um exemplo dos efeitos de composição imprevistos que podem ocorrer se inevitável natural. eventos como grandes erupções vulcânicas interagir com aquecimento antropogênico ".

O Galaxy diário via Universidade de Plymouth

Crédito de imagem: NASA / tampa nuvem sobre Austrália

"Onde foi para o carbono de Marte?"

Caltech JPL e cientistas sugerem as impressões digitais de fotoquímica início de fornecer uma solução para o mistério de longa data.Marte é coberta por uma fina, principalmente dióxido de carbono e uma atmosfera que é demasiado fina para impedir que grandes quantidades de água na superfície do planeta de sublimação ou evaporação. Mas muitos pesquisadores têm sugerido que o planeta já foi envolta em uma atmosfera muitas vezes mais espessa que a da Terra. Durante décadas, que deixou a pergunta: "Onde é que todo o carbono ir?"

Agora, uma equipe de cientistas da Caltech JPL e acha que eles têm uma resposta possível. Os pesquisadores sugerem que 3,8 bilhões de anos, Marte pode ter tido apenas uma atmosfera moderadamente densa. Eles identificaram um processo fotoquímico que pode ter ajudado a uma atmosfera tão precoce evoluir para a corrente um fino sem criar o problema da "faltando" de carbono e de uma forma que é consistente com as medições isotópicas de carbono existentes.

"Com este novo mecanismo, tudo o que sabemos sobre a atmosfera marciana agora podem ser colocados juntos em uma imagem consistente de sua evolução", diz Renyu Hu, um pós-escolar no JPL, um visitante em ciência planetária da Caltech e principal autor o papel.

Ao considerar como a atmosfera marciana cedo poderia ter transferida para seu estado atual, existem dois possíveis mecanismos para a remoção do excesso de dióxido de carbono (CO2). Ou o CO2 foi incorporado minerais em rochas denominadas carbonatos ou foi perdida para o espaço.

Um recente estudo independente co-autoria de Bethany Ehlmann, professor assistente de ciência planetária e uma investigadora no JPL, usaram dados de vários satélites de Marte em órbita ao carbonato de inventário rochas, mostrando que não há carbonatos suficientes no quilômetro superior da crosta para conter a falta de carbono de uma atmosfera primitiva muito grossa que poderia ter existido cerca de 3,8 bilhões de anos atrás.

Para estudar o cenário de escape para espaço, os cientistas examinar a relação entre carbono 12 e carbono-13, dois isótopos estáveis ​​do elemento carbono que tem o mesmo número de protões nos seus núcleos, mas diferentes números de neutrões, e por isso diferentes massas . Porque vários processos podem alterar as quantidades relativas desses dois isótopos na atmosfera ", podemos usar essas medições da relação em diferentes pontos no tempo como uma impressão digital para inferir exatamente o que aconteceu com a atmosfera marciana no passado", diz Hu.

O dióxido de carbono para gerar a atmosfera tem origem no manto do planeta e é liberado pelos vulcões ou preso em rochas cristalizadas a partir de magmas mostrado no diagrama acima. Uma vez na atmosfera, o CO2 pode trocar com as tampas polares, que passa a partir do gás de gelo e de volta de novo para o gás. O CO2 pode também dissolver-se em água, que podem em seguida precipitar carbonatos sólidos, quer em lagos na superfície ou em aquíferos superficiais.

Importantemente, o gás CO2 na atmosfera é continuamente perdida para o espaço a uma velocidade controlada, em parte, pela actividade do sol. O mecanismo fotodissociação ultravioleta (UV) que se destacam ocorre quando a radiação UV encontra uma molécula de CO2, quebrando as ligações a primeira forma de CO e, em seguida, átomos de C.

Isótopos fraccionamento ocorre quando os átomos de C são perdidos para o espaço, porque as mais leves de carbono-12 isótopos são mais facilmente removidos do que as mais pesadas de carbono-13 isótopos. Este fraccionamento, a perda preferencial de carbono-12 para o espaço, deixa uma impressão digital: enriquecimento da cadeia pesada de carbono-13 isótopo, medida na atmosfera de Marte hoje. Crédito: Lance Hayashida / Caltech Escritório de Comunicações Estratégicas

Para estabelecer um ponto de partida, os pesquisadores usaram medições da razão isotópica do carbono em meteoritos marcianos que contêm gases que se originaram no fundo do manto do planeta. Porque atmosferas são produzidos pela liberação de gases do manto através da atividade vulcânica, estas medições fornecem insights sobre a relação isotópica da atmosfera marciana originais.

Os cientistas então compararam esses valores para medições isotópicas da atmosfera marciana atual recentemente recolhido por Curiosity rover da NASA. Estas medições mostram a atmosfera para ser invulgarmente enriquecido em carbono-13.

Anteriormente, os pesquisadores pensaram que a principal forma de carbono marciano seria ejetado para o espaço foi através de um processo chamado de pulverização catódica, que envolve interações entre o vento solar ea atmosfera superior. Sputtering faz com que algumas partículas ligeiramente mais do isqueiro de carbono-12 do que o mais pesado de carbono-13-escapar inteiramente de Marte, mas este efeito é pequeno. Então, tinha de haver algum outro processo no trabalho.

Isto é, onde o novo mecanismo entra. No estudo, os investigadores descrevem um processo que se inicia com uma partícula de luz ultravioleta do sol golpear uma molécula de CO2 na atmosfera superior. Essa molécula absorve a energia do fóton e se divide em monóxido de carbono (CO) e oxigênio. Em seguida, uma outra partícula ultravioleta atinge o CO, fazendo com que ele dissociar-se em atómica carbono (C) e oxigénio. Alguns átomos de carbono produzidos desta forma ter energia suficiente para escapar da atmosfera, eo novo estudo mostra que o carbono-12 é muito mais provável para escapar do que o carbono-13.

Modelando os efeitos a longo prazo deste mecanismo fotodissociação ultravioleta juntamente com liberação vulcânica de gás, a perda via pulverização catódica, e perda a formação rochosa de carbonato, os pesquisadores descobriram que era muito eficiente em termos de enriquecimento de carbono-13 na atmosfera. Usando as restrições isotópicas, eles foram capazes de calcular que a atmosfera 3,8 bilhões de anos atrás, poderia ter tido a pressão da Terra ou menos na maioria dos cenários.

"A eficiência deste novo mecanismo mostra que há de fato nenhuma discrepância entre as medidas do valor enriquecido moderno para o carbono na atmosfera e a quantidade de rocha carbonática encontrada na superfície de Marte da curiosidade," diz Ehlmann, também um co-autor no novo estudo. "Com este mecanismo, podemos descrever um cenário evolutivo para Marte que faz sentido do orçamento de carbono aparente, sem processos ou reservatórios em falta."

Os autores concluem seu trabalho, apontando vários testes e refinamentos para o modelo. Por exemplo, os dados futuros do Mars Atmosphere em curso e missão Volatile Evolution (MAVEN) poderia fornecer o fracionamento de isótopos de perda atmosférica presentemente em curso para o espaço e melhorar a extrapolação para o início de Marte.

Hu sublinha que o trabalho é um excelente exemplo de esforço multidisciplinar. Por um lado, diz ele, a equipe analisou a química-a assinatura isotópica atmosférica, os processos de fuga, eo mecanismo de enriquecimento. Por outro, eles usaram evidências geológicas e sensoriamento remoto da superfície marciana. "Ao colocar esses juntos, fomos capazes de chegar a um resumo dos cenários de evolução", diz Hu. "Eu sinto que Caltech / JPL é um lugar único, onde temos a capacidade multidisciplinar e experiência para fazer isso acontecer."

Os cientistas descrevem suas descobertas em um artigo que aparece na edição de novembro de 24 de revista Nature Communications.

Os autores adicionais no papel ", traçando o destino de carbono ea evolução atmosférica de Marte," são Yuk Yung, o Professor Smits Família de Ciência Planetária da Caltech e um cientista de pesquisa sênior da JPL, e David Kass, um cientista da pesquisa no JPL . O trabalho foi apoiado pelo financiamento da NASA.

O Galaxy diário via Kimm Fesenmaier / Caltech

Crédito ao da página: NASA / JPL

Uma das maiores estrelas conhecidas na Via Láctea

Canis Majoris é VY um goliath estelar, uma hypergiant vermelho, uma das maiores estrelas conhecidas na Via Láctea. É 30-40 vezes a massa do Sol e 300 000 vezes mais luminosa. Em seu estado atual, a estrela englobaria a órbita de Júpiter, tendo expandido tremendamente como ele entra na fase final de sua vida útil.

As novas observações da estrela usado o instrumento SPHERE no VLT. O sistema de óptica adaptativa deste instrumento corrige imagens para um grau mais elevado do que os sistemas de óptica adaptativa anteriores. Isto permite características muito próximos da fonte de luz brilhante a ser visto em grande detalhe. SPHERE revelou claramente como a luz brilhante de Canis Majoris foi VY iluminando as nuvens de material em torno dela.

E usando o modo de ZIMPOL SPHERE, a equipe não só poderia perscrutar mais profundamente no coração desta nuvem de gás e poeira em torno da estrela, mas eles também poderiam ver como a luz das estrelas foi dispersa e polarizada pelo material circundante. Estas medidas foram fundamentais para a descoberta das propriedades indescritíveis do pó.

Uma análise cuidadosa dos resultados de polarização revelados estes grãos de poeira a ser partículas relativamente grandes, 0,5 micrômetros de diâmetro, o que pode parecer pequeno, mas grãos deste tamanho são cerca de 50 vezes maior do que a poeira normalmente encontrada no espaço interestelar.

Ao longo da sua expansão, estrelas maciças verter grandes quantidades de material - a cada ano, VY Canis Majoris vê 30 vezes a massa da Terra expelido a partir da sua superfície sob a forma de poeira e gás. Esta nuvem de material é empurrado para fora antes que a estrela explode, em que ponto alguns dos poeira é destruído, eo resto expulsar para o espaço interestelar. Este material é então utilizado, juntamente com os elementos mais pesados ​​criados durante a explosão de supernova, por a próxima geração de estrelas, que podem tornar o uso do material para planetas.

Até agora, ele tinha permanecido misterioso como o material em atmosferas superiores dessas estrelas gigantes é empurrado para o espaço antes das explode de acolhimento. O motorista provavelmente sempre me pareceu ser a pressão de radiação, a força que exerce a luz das estrelas. Como esta pressão é muito fraca, o processo depende de grandes grãos de poeira, para garantir uma ampla área de superfície suficiente para ter um efeito apreciável.

"As estrelas maciças vivem vidas curtas," diz o autor principal do estudo, Peter Scicluna, da Academia Sinica Instituto de Astronomia e Astrofísica, Taiwan. "Quando eles perto de seus dias finais, eles perdem um monte de massa. No passado, nós só pode teorizar sobre como isso aconteceu. Mas agora, com os novos dados SPHERE, encontramos grandes grãos de poeira em torno desta hypergiant. Estes são grandes o suficiente para ser empurrado pela pressão intensa radiação da estrela, o que explica a perda de massa rápida da estrela. "

Os grandes grãos de poeira observadas tão perto da estrela significa que a nuvem pode efetivamente dispersam a luz visível da estrela e ser empurrado pela pressão da radiação da estrela. O tamanho dos grãos de poeira também significa muito do que é provável que sobreviver à radiação produzida por desaparecimento dramático inevitável VY Canis Majoris "como uma supernova.Esta poeira, em seguida, contribui para o meio interestelar circundante, alimentando as futuras gerações de estrelas e encorajando-os a formar planetas.

O Galaxy diário via ESO

Saga do escurecimento Kepler-Space Telescope-estrela continua - "Megaestrutura Alien vs Sudário de cometas de desintegração"

Foi uma colisão catastrófica no cinturão de asteróides da estrela? Um impacto gigante que interrompeu um planeta nas proximidades? Uma nuvem de poeira e detritos de rocha? Uma família de cometas que quebram distante? Ou era MegaStructures alienígenas construídos para colher a energia da estrela? Apenas o que causou o escurecimento misterioso da estrela do telescópio Kepler-Space KIC 8462852?

Massimo Marengo, professor associado da Universidade de Iowa da física e da astronomia, se perguntou quando viu todo o zumbido sobre a misteriosa estrela encontrada por cientistas do cidadão sobre Hunters website do Planeta.

Esses cientistas cidadãos foram destacando medições do brilho da estrela da NASA registrada por Kepler nave espacial. Dips minúsculas no brilho de uma estrela pode indicar um planeta passa na frente da estrela. Isso é como os astrônomos e cientistas Kepler - cidadãos que utilizam a Internet para ajudar a analisar as curvas de luz de estrelas - estão à procura de planetas.

Mas esta estrela tinha depressões profundas no brilho - até 22 por cento. O brilho da estrela também mudou de forma irregular, às vezes por dias e até meses em um momento. A busca das estrelas de 150.000-plus na base de dados de Kepler encontrou nada como isto.

Então, Marengo e dois outros astrônomos decidiram tomar um olhar mais atento sobre a estrela usando dados obtidos com a matriz Infrared Camera do Telescópio Espacial Spitzer da NASA. Eles relatam suas descobertas em um artigo recentemente publicado online pela The Astrophysical Journal Letters.

"O cenário em que o escurecimento da curva de luz KIC 8462852 foram causados ​​pela destruição de uma família de cometas continua a ser a explicação preferida ...", escreveu a três - Marengo; Alan Hulsebus, um estudante de doutorado do estado de Iowa;e Sarah Willis, um ex-estudante de graduação do estado de Iowa agora com o Instituto de Lincoln Laboratory de Tecnologia de Massachusetts.

Perguntas sobre a estrela foi lançado no mês passado, quando uma equipe de pesquisa liderada pelo Tabetha Boyajian da Universidade de Yale informou sobre a estrela no Monthly Notices da Royal Astronomical Society. Os astrônomos relatou como cientistas do cidadão com etiquetas da estrela mergulhos profundos e irregulares no brilho como "bizarra" e "interessante".

Boyajian e os outros pesquisadores analisaram os dados e investigadas várias causas possíveis. Eles escreveram a "mais promissora teoria" foi uma enxurrada de desintegração cometas que passam em frente da estrela.

Em um artigo posterior submetido ao Astrophysical Journal, Jason Wright e seus colegas da Universidade Penn State especulado sobre outras causas, incluindo mega-estruturas construídas para estrangeiros energia colheita, enquanto que orbita a estrela.

Quando os astrônomos do estado de Iowa estudou a estrela com dados de infravermelho Spitzer partir de janeiro de 2015 - dois anos após as medições Kepler - Marengo disse que não ver muito. Se tivesse havido algum tipo de catástrofe perto da estrela, ele disse que haveria uma grande quantidade de poeira e detritos. E que iria aparecer como extras emissões infravermelhas.

Marengo disse que o estudo analisou dois comprimentos de onda infravermelhos diferentes: o mais curto era consistente com uma estrela típica e quanto mais tempo mostrou algumas emissões de infravermelho, mas não o suficiente para chegar a um limiar de detecção. Os astrônomos concluíram que não houve excesso de emissões de infravermelho e, portanto, nenhum sinal de uma colisão cinturão de asteróides, um impacto gigante em um planeta ou uma nuvem empoeirada do rock e detritos.

Então, Marengo e seus colegas dizem que a destruição de uma família de cometas perto da estrela é a explicação mais provável para o misterioso escurecimento. Os fragmentos de cometa que cai rapidamente em uma órbita íngreme, elíptica poderia criar uma grande nuvem de detritos que poderiam ofuscar a estrela. Então a nuvem poderia se mover para fora, restaurando o brilho da estrela e não deixando nenhum vestígio de luz infravermelha excesso.

E a teoria megastructure alienígena? "Nós não olhar para isso", disse Marengo. "Nós realmente não posso dizer que é, ou não é. Mas o que a estrela está fazendo é muito estranho. É interessante quando você tem fenômenos como esse -. Geralmente significa que há alguma nova explicação física ou um conceito novo para ser descoberto "

O Galaxy diário via Iowa State University

CERN Replica pós-Big Bang Universe - "quarks, antiquarks e glúons Mais de 4000 bilhões de graus de temperatura"

Acelerador mais poderoso do mundo, os 27 km de comprimento Large Hadron Collider (LHC) que operam no CERN, em Genebra colisões entre núcleos estabelecidos chumbo, esta manhã, nas energias mais altas de sempre. O LHC foi colidir prótons em alta recorde de energia desde o Verão, mas agora o tempo chegou a colidir grandes núcleos (núcleos de chumbo, Pb, consistem em 208 prótons e nêutrons). Os experimentos visam compreender e estudar as propriedades de sistemas que interagem fortemente em altas densidades e, assim, o estado da matéria do Universo logo após o Big Bang.

No início, apenas alguns bilionésimos de segundo após o Big Bang, o Universo era composto por uma "sopa primordial" extremamente quente e denso que consiste em partículas fundamentais, especialmente quarks e glúons. Este estado é chamado de quarks-glúons-plasma (PQG). Cerca de um milionésimo de segundo após o Big Bang, quarks e glúons ficou confinada dentro dos prótons e os nêutrons, que são os constituintes presentes do dia dos núcleos atômicos.

A chamada força forte, mediada pelos glúons, liga os quarks entre si e - em circunstâncias normais, prendê-los dentro das partículas nucleares. É no entanto, possível recriar um estado da matéria que consiste dos quarks, e que se comporta como um líquido, em estreita imitação do estado da matéria em que prevalece o universo muito cedo. É neste estado que já foi realizado nas temperaturas mais altas já atingidas em colisões usando íons de chumbo do acelerador LHC no CERN.

"A energia de colisão entre dois núcleos alcance 1000 TeV. Esta energia é que de um zangão bater-nos na bochecha em um dia de verão. Mas a energia está concentrada em um volume que é de cerca de 10-27 (um bilhão de bilhões de bilhões de dólares) vezes menor. A concentração de energia (densidade) é, portanto, um enorme e nunca foi realizado antes, em condições terrestres ", explica Jens Jørgen Gaardhøje, professor no Instituto Niels Bohr da Universidade de Copenhague e chefe do grupo de pesquisa dinamarquês dentro do experimento ALICE no CERN.

Jens Jørgen Gaardhøje explica que a finalidade das colisões é transformar a maior parte da enorme energia cinética dos núcleos atômicos colidem na matéria, na forma de uma série de novas partículas (quarks) e suas antipartículas (antiquarks) em conformidade com Einstein famoso equação E = mc 2. Isso cria - por um momento fugaz, um pequeno volume de matéria que consiste em quarks, antiquarks e glúons que tem uma temperatura de mais de 4000 bilhões de graus.

As primeiras colisões foram registradas pelos detectores do LHC, incluindo o detector de íons pesados ​​dedicado ALICE, que tem a participação dinamarquesa significativa, imediatamente após dois feixes contra-circulante do LHC foram destinados um para o outro esta manhã, às 11:15.

"Embora ainda seja muito cedo para uma análise completa para ter sido realizado, as primeiras colisões já nos dizem que mais de 30.000 partículas pode ser criado em cada colisão central entre dois íons de chumbo. Isto corresponde a uma densidade de energia sem precedentes de cerca de 20 GeV / FM3. Isso é mais de 40 vezes a densidade de energia de um próton ", diz Jens Jørgen Gaardhøje.

A densidade de energia extrema permitirá que os investigadores a desenvolver modelos novos e detalhados do quark-glúon plasma e da interação forte, que liga os quarks e matéria nuclear em conjunto e, assim, compreender as condições prevalecentes no início do universo todo o caminho de volta a um bilionésimo de segundo após o Big Bang.

O Galaxy diário via Universidade de Copenhagen / Neils Bohr Institute

Minando o Sistema Solar

Os asteróides são o material primordial que sobraram da formação do Sistema Solar. Eles estão espalhados por todo ele: alguns passam perto do Sol, e outros são encontrados para além da órbita de Netuno. A grande maioria foram recolhidos pela gravidade de Júpiter em um cinturão entre ela e Marte - uma área conhecida como o Cinturão Principal. Como se constata, fomos descobrindo milhares de asteróides que não pertencem ao Cinturão Principal, mas em vez disso passar perto da órbita da Terra - cerca de 9000 até à data, com quase mil mais são descobertos a cada ano.

Muitos destes asteróides próximos da Terra são facilmente acessíveis a partir da Terra. E muitos contêm quantidades enormes de recursos acessíveis. Há mais de 1.500 asteróides que são tão fácil chegar a como a superfície da Lua. Eles também estão em órbitas semelhantes à Terra com gravidade campos pequenos, tornando-os mais fáceis de se aproximar e afastar-se.

Recursos asteróide tem algumas características únicas que as tornam especialmente atraente. Ao contrário da Terra, onde os metais pesados ​​estão perto do núcleo, metais em asteróides estão distribuídos por todo o seu corpo, tornando-os mais fáceis de extrair.

Asteroides conter materiais valiosos e úteis como o ferro, o níquel, água, e metais do grupo da platina raras, frequentemente na concentração significativamente maior do que a encontrada em minas na Terra.

Estamos apenas começando a perceber o potencial incrível de asteróides. O primeiro encontro de uma nave espacial com um asteróide foi em 1991, como a espaçonave Galileo voou pelo 951 Gaspra asteróide a caminho de Júpiter. Nosso conhecimento destes vizinhos celestes foi revolucionado por um pequeno conjunto de EUA e missões internacionais realizadas desde aquela época. Com cada visita ou fly-by, a ciência em asteróides foi reescrita.

Um novo empreendimento espaço Planetary Resources, foi lanuched em 2012 para aplicar técnicas comerciais e inovadoras para explorar o espaço desenvolvimento low-cost nave espacial robótico para explorar os milhares de asteróides ricos em recursos ao nosso alcance. O empreendimento foi co-fundada por Eric Anderson, ex-gerente de missão da NASA Mars, e Peter Diamandis, o empreendedor espaço comercial por trás do X-Prize, uma competição que ofereceu US $ 10 milhões para um grupo que lançou uma espaçonave tripulada reutilizável. Outros investidores notáveis ​​incluem Charles Simonyi, um ex-alto executivo da Microsoft, presidente-executivo do Google, Eric Schmidt, e co-fundador do Google, Larry Page e diretor "Avatar" de James Cameron.

Agora, um par dos recentes acontecimentos - um legal e outro tecnológicos - trouxeram mineração asteróide um passo mais perto da realidade. O passo legal foi tomada quando o Senado Comércio, Ciência e Transporte do Comité aprovou uma lei intitulada HR 2262 - ESPAÇO Act de 2015. O projeto de lei tem uma série de medidas destinadas a facilitar o desenvolvimento de espaços comerciais, incluindo uma disposição que dá a indivíduos ou empresas de propriedade de qualquer material que eles mina no espaço sideral. De acordo com uma estimativa, mineração asteróide poderia finalmente evoluir para um mercado de trilhões de dólares.

O desenvolvimento tecnológico é uma nova geração de espectroscópio de raios gama que aparece perfeitamente adequado para a detecção de veios de ouro, platina, terras raras e outros materiais valiosos escondidos dentro dos asteróides, luas e outros objetos sem ar que flutuam em torno do sistema solar - apenas o tipo de "Sensor" que serão necessários pelos mineiros asteróides para farejar estes materiais valiosos.

O conceito foi desenvolvido por uma equipe de cientistas da Vanderbilt e Universidades Fisk, Jet Propulsion Laboratory da NASA e doInstituto de Ciência Planetária. É descrito no artigo "Novos cintiladores ultra-brilhantes para espectroscopia de raios gama planetária", publicado em 23 de outubro a SPIE Newsroom. SPIE é a Sociedade Internacional de Óptica e Fotônica ea SPIE Newsroom destaca realizações científicas notáveis ​​na área da óptica e fotônica.

Espectroscopia de raios-gama Planetary tira proveito do fato de que todos os objetos no sistema solar são continuamente bombardeados por raios cósmicos. Estas partículas de alta energia do espaço profundo atingir as superfícies expostas a velocidades relativistas, quebrando apart átomos nas camadas superiores e produzindo uma chuva de partículas secundárias, incluindo nêutrons.Os nêutrons colidem então repetidamente com os átomos do material, produzindo raios gama como eles vão. Os raios gama são uma forma de radiação eletromagnética como a luz, mas são consideravelmente mais poderoso e penetrante. O decaimento de elementos radioactivos de longa duração é uma fonte secundária de raios gama.

Um espectroscópio de raios gama regista a intensidade e comprimento de onda dos raios gama provenientes de uma superfície. Este espectro pode ser analisada para determinar a concentração de um número de elementos, importantes constituintes das rochas, incluindo oxigénio, magnésio, silício e ferro ... para não mencionar os metais preciosos como o ouro e cristais valiosos como diamantes.

"As missões espaciais à Lua, Marte, Mercúrio e do asteróide Vesta, entre outros incluíram espectrômetros de baixa resolução, mas levou meses de tempo de observação e grande despesa para mapear suas composições superfície elementares da órbita", disse o professor de astronomia Keivan Stassun , o co-autor Vanderbilt. "Com o nosso sistema proposto deve ser possível para medir a sub-superfície abundâncias elementares com precisão, e fazê-lo muito mais barato porque os nossos sensores pesam menos e requer menos energia para funcionar. Isso é uma boa notícia para empreendimentos comerciais onde o custo, poder e lançamento peso são todos em um prêmio. "

A chave para o novo instrumento é um recém-descoberto material, iodeto de estrôncio dopado com európio (SrI2). Este é um cristal transparente, que pode actuar como um detector extremamente eficiente de raios gama. Ele registra a passagem de raios gama por libertação de flashes de luz que podem ser detectados e registrados.

"O padrão-ouro para a espectroscopia de raios gama é o germânio alta pureza (HPGe detector)", disse Fisk Professor de Física Arnold Burger, que desenvolveu o detector SrI2. "No entanto, exige resfriamento criogênico por isso é muito volumoso. Ele também precisa de tecnologia de vácuo tubo de modo que consome muita energia para funcionar com baterias. SrI2 não é tão bom HPGe, mas é mais do que suficiente para fazer o trabalho e é compacto o suficiente e os seus requisitos de energia suficientemente baixo de modo que ele pode ser usado em naves espaciais e mesmo colocados em sondas robóticas. "

De acordo com Stassun e Burger, o projeto é uma das histórias de sucesso de theFisk-Vanderbilt mestrado-to-Ph.D. Programa Bridge, que é projetado para aumentar o número de estudantes de minorias sub-representadas nas disciplinas de ciências, tecnologia, engenharia e matemática. O programa produziu 15 Ph.D. graduados em física, astronomia e ciência dos materiais e está em vias de produzir 3-5 doutores por ano, tornando-se uma das fontes mais prolíficos de minoritários doutores no país.

"A colaboração já iniciada com colegas do Instituto de Ciência Planetária no Arizona e no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena irá fornecer futuros locais para a formação de nossos alunos Ponte e expondo-os a instalações e capacidades adicionais fora da comunidade Vanderbilt", disse Burger.

Ele também fornece aos alunos da ponte com uma nova área de pesquisa para prosseguir. O programa formou uma equipe de astro-vaterials se concentrar no desenvolvimento do espectroscópio. No mês passado, vários alunos co-autor de um artigo publicado no Journal of Astronomical telescópios, instrumentos e sistemas de desempenho que relatou SrI2 em altas energias de raios gama.

"A oportunidade de estar envolvido em um projeto como este como um estudante de pós-graduação é uma oportunidade incrível", disse Anna Egner, que está liderando o esforço da equipe para construir um mock-up do espectroscópio para um pacote de carga útil real. "Tendo sido sempre encantada e intrigada com a física ea astronomia, trabalhando em um instrumento que poderia um dia voar para o espaço é impressionante emocionante."

As primeiras missões comerciais para asteróides próximos poderia lançar tão cedo quanto 2020, mas será décadas antes da mineração asteróide começa a sério. Enquanto isso, a nova tecnologia de espectroscopia promete fornecer cientistas planetários com novos detalhes sobre a composição química dos asteróides, cometas, luas e planetas menores no sistema solar: a informação que é certo para melhorar a nossa compreensão de como o sistema solar se formou. Além disso, ele poderia se tornar uma ferramenta importante no arsenal de defesa planetária, pois pode determinar se os objetos que cruzam a órbita da Terra são feitos de rocha ou gelo.

O Galaxy diário via Universidade Vanderbilt e Planetary Resources Corporation

Crédito da imagem: NASA

Origem das Espécies Primeira --Um Nova Teoria da Terra

Durante a primeira evolução na Terra, a vida provavelmente se assemelhava a uma grande desordem genética. Em algum momento, provavelmente em torno de 3,8 a 3,5 bilhões de anos antes de hoje, as primeiras espécies biológicas apareceu - o ancestral de todas as formas de vida que se desenvolveram através da evolução darwiniana.

Pesquisadores do Instituto Max Planck de Dinâmica e Auto-Organização em Göttingen e da Universidade de Cornell, nos EUA agora concebido e modelado um cenário possível, através da qual a espécie primeiro definidas poderia ter surgido a partir desta mistura genética. Os pesquisadores propuseram que antes do alvorecer da evolução darwiniana, a vida flutuou frente e para trás entre um geneticamente altamente misto e um estado parcialmente sem mistura. Ao longo do tempo, o estado menos mista exibindo um perfil genético mais claramente definidas tornou-se cada vez mais estável e eventualmente gerada nas primeiras espécies.

Já em 1937, a árvore da vida esboçado por Darwin ilustrou sua hipótese de como as espécies existentes continuamente deu origem a novos enquanto outras espécies morrem. A árvore genealógica resultante desde então tornou-se o princípio orientador da pesquisa evolutiva em geral, destaca a origem comum de todas as formas de vida, bem como a forma como eles estão relacionados. A raiz dessa árvore genealógica é composto de uma determinada espécie de organismos unicelulares primitivos, que são os progenitores de todos os seres vivos que existem hoje na Terra. No entanto, mesmo antes do surgimento desta primeira espécie, que passou em seu genoma de geração em geração, há provavelmente já estava evoluindo vida na terra.

"Nós ficaram fascinados com a questão de como esta primeira espécie originou e que desencadeou a transição para a evolução darwiniana", diz Marc Timme, chefe do grupo de pesquisa em rede Dynamics no Instituto Max Planck de Dinâmica e Auto-Organização.

Hoje, alguns pesquisadores evolucionários acreditam que as primeiras espécies biológicas já deve ter possuído um aparelho bioquímico relativamente funcional, e eram relativamente fit - no sentido darwiniano. No entanto, os componentes da vida provavelmente não vão junto tão bem desde o início.

Inicialmente, a vida supostamente existia sob a forma de um estado coletivo geneticamente altamente misto, no qual a bioquímica dos indivíduos funcionavam de uma forma muito áspero-e-pronto. Parece provável que até mesmo amostras independentes destas formas iniciais de vida promiscuamente trocadas material genético através de transferência horizontal de genes durante suas vidas.Na evolução darwiniana, no entanto, a forma dominante de herança de uma geração para a próxima é a transferência de genes vertical, entre as gerações.

Graças a esta troca desenfreada de genes na evolução precoce, que poderia ter sido possível que em lugares diferentes dentro deste estado fortemente misto, instrumentos bioquímicos individuais desenvolvidos - instrumentos que foram também útil para os organismos unicelulares que compunham as espécies primeiro definidos. É concebível que em alguns lugares até mesmo dois ou mais desses instrumentos, aliás, coincidiu. Isso teria aumentado a adequação de certos indivíduos, que, em seguida, multiplicado mais rapidamente e potencialmente também sobreviveram mais tempo do que o resto, fazendo com que seu código genético para agregar e se destacar da coletiva de outra forma aleatória mista de genes. Foi nestes organismos que os primeiros sinais do aparecimento de uma espécie esporadicamente começaram a aparecer.

Juntando-se com Hinrich Arnoldt, que conduziu a investigação no Instituto Max Planck de Dinâmica e Auto-Organização, e Steven Strogatz, um cientista da Universidade de Cornell, Marc Timme apresentou agora um modelo matemático simples que mostra que o estado coletivo com material genético altamente misto poderia ter coexistido com o segundo estado, muito menos misto. Mesmo no início, quando o estado altamente misto foi predominante, a dinâmica evolutiva repetidamente revertida para o estado menos mista em que muitas células compartilhada genomas semelhantes.

No estado geneticamente sem mistura de maior aptidão biológica, a competência de organismos unicelulares para se envolver em troca horizontal de genes com outros indivíduos teriam diminuído. Isso é porque, devido ao seu aparelho bioquímicos ligeiramente mais desenvolvidos, que teria sido mais difícil para estas células para incorporar aleatoriamente os componentes que lhes foram impostas durante a troca horizontal de genes. É mais provável que, em fases geneticamente não misturados, as formas de vida em vez passou em versões mais ou menos inalteradas dos seus genomas para as células filhas para gerações seguintes.

Inicialmente, no entanto, os episódios geneticamente não misturados não durou muito tempo. Uma e outra vez a vantagem para a sobrevivência foi perdido no que era ainda um borrão genética muito indefinido. Transferência de genes horizontal levou mais uma vez as rédeas - mas não na mesma extensão. Um traço da aptidão biológica superiores permaneceram em alguns indivíduos dentro do estado coletivo. Isso também significa que, em média, o estado coletivo foi prejudicado em seus esforços para trocar genes horizontal e tornou-se um pouco mais biologicamente apto.

O modelo proposto pela equipa de investigação germano-americano mostra que ao longo do tempo a capacidade média declinando para trocar genes horizontalmente causou a população a permanecer com menos freqüência no estado altamente misto, e mais frequentemente no estado menos misto. Isso poderia ter gradualmente acelerou o desenvolvimento da evolução, o que levou ao surgimento do primeiro biológico de espécie: Como aptidão da população aumentou, sua capacidade de transferir genes diminuiu na horizontal, fazendo com que o coletivo para mudar em estados menos mistos com maior frequência e por mais tempo períodos de tempo, que por sua vez levantadas ainda mais os níveis de aptidão de uma parte da população, e, portanto, também a média da população.

Descoberta mais significativa dos pesquisadores indica uma transição qualitativa que pôs fim à frente e para trás entre os estados altamente misturados e não misturados: Uma vez que as formas de vida foram limitados em sua capacidade de trocar genes horizontal, o estado menos misto não só se tornaram mais comuns; foi adotada de forma permanente, como o estado altamente misto já não existia. "As células fortemente relacionado com genomas semelhantes teria, então, persistiu", diz Steven Strogatz.

Uma espécie primordiais poderia ter formado porque a configuração bioquímica combinado de uma parte da população potencialmente funcionou tão bem que estas células tornaram-se mais viável que o resto; seus genomas foram transferidos para novas gerações através de transferência de genes vertical. Como resultado, o modelo genético dessas células ficou permanentemente fora do resto do coletivo: As espécies definidas primeiro emergiram e pavimentou o caminho para a evolução darwiniana.

Em 2014, os cientistas liderados por NOAA e University of New Hampshire cientista James Gardner varredura do fundo do mar do Pacífico insondável descobriu uma gigantesca montanha à espreita alguns 5.100 metros (16.700 pés) abaixo da superfície do oceano mostrado na foto no topo da página. O monte submarino altaneiro sobe 1.100 metros (3.600 pés) a partir do fundo do oceano perto da Johnson Atoll, a 300 quilômetros (186 milhas) ao sudeste do desabitada Ilha Jarvis.

Os montes submarinos são montanhas submarinas forjadas pela atividade vulcânica e muitas vezes são hotspots biológicos que hospedam uma incrível variedade de vida marinha. Eles são geralmente vulcões extintos encontrados perto dos limites da crosta terrestre, mas também pode ser encontrado no meio de placas em áreas de ponto de acesso, que muitas vezes albergam as fontes hidrotermais, que têm uma densidade de organismos 10000 a 100000 vezes maior do que o fundo do mar circundante. Günter Wächtershäuser, um químico alemão, propôs que a vida poderia ter se originado em fontes hidrotermais, e que uma forma primitiva do metabolismo antecedeu genética.

O Galaxy diário via Instituto Max Planck

Crédito da foto: Universidade de New Hampshire Centro de Oceano Mapeamento / Joint Centro de Hidrografia da Costeira e.

Uma colagem de Nebula Ghostly - "agora podemos medir sua distância para a 1ª vez"

A colagem acima mostra 22 nebulosas planetárias indivíduo artisticamente dispostas em ordem aproximada de tamanho físico. A barra de escala representa 4 anos-luz. O tamanho de cada nebulosa é calculado a partir de uma nova escala de distância, que é aplicável a todas as nebulosas em todas as formas, tamanhos e brilhos. O muito maior nebulosa planetária conhecida atualmente é cerca de 20 anos-luz de diâmetro, e cobriria a imagem inteira a esta escala.

Apesar de seu nome, nebulosas planetárias não têm nada a ver com planetas. Eles foram descritos como tal pelos primeiros astrônomos cujos telescópios mostrou-lhes como objetos brilhantes disco-like. Sabemos agora que as nebulosas planetárias são, na verdade, a fase final da atividade de estrelas como o nosso Sol Quando eles chegam ao final de suas vidas, essas estrelas ejetar a maioria de sua atmosfera para o espaço, deixando para trás um núcleo quente e denso. Luz a partir deste núcleo faz com que a nuvem de gás em expansão a brilhar em cores diferentes, uma vez que cresce lentamente, desaparecendo ao longo de dezenas de milhares de anos.

Existem milhares de nebulosas planetárias em nossa galáxia, e que proporcionam alvos para os astrónomos profissionais e amadores, com este último muitas vezes levando imagens espetaculares de estes belos objetos. Mas, apesar de intenso estudo, os cientistas têm lutado para medir uma de suas principais propriedades - sua distância.

"Por muitas décadas, a medição de distâncias para Galactic nebulosas planetárias tem sido um grave problema, quase intratável, devido à natureza extremamente diversa das nebulosas si mesmos e suas estrelas centrais", disse
Dr. Frew, principal autor do estudo, disse: Mas encontrar essas distâncias é crucial se quisermos compreender a sua verdadeira natureza e as propriedades físicas ".

A solução apresentada pelos astrônomos é simples e elegante. Seu método requer apenas uma estimativa do escurecimento em direção ao objeto (causada por intervenção gás e poeira interestelar), o tamanho previsto do objeto no céu (tirado das últimas pesquisas de alta resolução) e uma medida de quão brilhante o objeto é ( tal como obtida a partir da melhor imagem moderna).

A resultante chamada "relação de superfície-brilho 'tem sido robusta calibrado usando mais de 300 nebulosas planetárias cujas distâncias exactas foram determinadas através de meios independentes e confiáveis. Prof Parker explicou que, "a técnica básica não é nova, mas o que marca esse trabalho a partir do que se passou antes é o uso dos mais up-to-date e medições confiáveis ​​de todos os três dessas propriedades cruciais".

Isto é combinado com o uso de técnicas próprias robustas dos autores para remover eficazmente "doppelgangers" e imita que contaminaram seriamente catálogos nebulosas planetárias anteriores e acrescentou erros consideráveis ​​a outras medidas de distância.

A nova abordagem funciona através de um fator de várias centenas de milhares de brilho de superfície, e permite aos astrônomos medir as distâncias de nebulosas planetárias em até 5 vezes mais precisão do que métodos anteriores. "Nossa nova escala é o primeiro a determinar com precisão as distâncias para as planetárias muito mais fracas", disse o Dr. Frew. "Uma vez que os maiores nebulosas são os mais comuns, recebendo suas distâncias à direita é um passo crucial".

Uma comparação das escalas de distância de duas nebulosas altamente evoluído, numeradas (1) PuWe 1, (2) Abell 21. Escalas anteriores distância eram muitas vezes imprecisas para o maior, nebulosas planetárias mais evoluído, que são o tipo mais comum no Galaxy. O painel esquerdo mostra os tamanhos físicos de dois proximidades nebulosas, apresentados em uma escala comum e usando novos cálculos dos autores. A barra de escala representa 4 anos-luz. O painel da direita mostra as dimensões físicas calculados a partir de uma escala de distâncias mais velhos utilizada, que subestima consideravelmente e, consequentemente, as distâncias tamanhos destes objectos.

As nebulosas planetárias são uma fase fascinante se em breve a vida de uma baixa a estrela de peso médio. Ser capaz de melhores distâncias medidas e, portanto, os tamanhos desses objetos dará aos cientistas uma muito melhor visão sobre como esses objetos formam e se desenvolver, e como estrelas como um todo evoluir e morrer.

O novo trabalho aparece em "A superfície brilho hcc - relação do raio: um indicador de distância estatística robusta para nebulosas planetárias", David J. Frew, Quentin A. Parker e Ivan S. Bojicic, Monthly Notices da Royal Astronomical Society, Oxford University Press . Uma cópia do documento está disponível a partir http://mnras.oxfordjournals.org/lookup/doi/10.1093/mnras/stv1516. (HKU)

Créditos de imagem: ESA / Hubble e NASA, ESO, Ivan Bojicic, David Frew, Quentin Parker

O Galaxy diário via RAS

Novos insights sobre subatômicas Partículas - "Poderia mudar a forma de entender a formação do Universo"

Uma equipe internacional de físicos publicou pesquisa inovadora sobre a decadência de partículas subatômicas chamadas kaons - o que poderia alterar a forma como os cientistas a compreender a formação do universo. Nicolas Garron, um bolseiro de investigação no Centro de Ciências Matemáticas, ajudou a elaborar o primeiro cálculo teórica de como o comportamento de kaons difere quando a matéria - nada com a massa, como o mundo à nossa volta - é trocado por antimatéria - feita fora de partículas semelhantes com carga oposta.

O cálculo dos decaimentos kaon foi realizado em supercomputadores, o que teria levado 200 milhões de horas de processamento de núcleo em um laptop.

A taxa em que a decadência kaons destaca que, apesar de ser praticamente idênticos, há uma assimetria entre matéria e antimatéria. Esta é a chave para a compreensão dos físicos do universo, como é actualmente aceite que o universo foi criado com partes iguais de matéria e antimatéria, e, para que a matéria ter reformulado o seu homólogo negativo, os dois conjuntos de partículas devem ter-se comportado de forma diferente - no entanto ligeira diferença que era.

Nobel trabalho que remonta a 1964 premiado primeiro mostrou que matéria e antimatéria são assimétricas, um conceito conhecido como indireto violação de CP. Esta foi construída em cima de um grau mais preciso em 2000, para descobrir a CP violação direta - um efeito minúsculo que afeta apenas alguns partícula decai em um milhão. Agora, a pesquisa publicada hoje estreitou o cálculo ainda mais, tornando-se o primeiro teórico - em vez de experimental - previsão de seu tipo.

Actualmente, os resultados experimentais estão de acordo com o cálculo teórico. Mas, com a estrada agora pavimentado para a precisão do cálculo de ser identificados ainda mais, espera-se que os resultados experimentais podem não estar de acordo com a previsão teórica - o que quer dizer que um novo mecanismo deve ser responsável pela preponderância da matéria dos quais nós são feitos.

"Os físicos têm estado à espera há mais de 40 anos para este tipo de avanço", disse Garron. "Parece estranho, mas nós estamos olhando para esse cálculo teórico para não coincidir com os resultados experimentais, como isso vai significar que há mais para o comportamento destas partículas do que já entendeu. O cálculo está em curso, com uma precisão que está a aumentar rapidamente, deixando a possibilidade de que evidências de novos fenómenos, não descritas pela nossa teoria, pode ainda ser descoberto. "

Os supercomputadores em que a pesquisa foi conduzida estão alojados em várias instituições no Reino Unido e nos EUA. No mês passado, Universidade de Plymouth concordou com uma grande atualização das instalações de computação, melhorando o presente poder de computação por approximatively um fator de dez.

"Nós também fazem parte de um consórcio de grupos de investigação e partilhar os nossos recursos com Cambridge, Edimburgo, Glasgow, Liverpool, Oxford, Southampton, Swansea e universidades. Este é um programa nacional chamado Dirac, que apoia a física de partículas, a astronomia e cosmologia, e recebeu £ 15 milhões desde 2011. Esta pesquisa sobre a assimetria matéria-antimatéria, que desafia seriamente a nossa compreensão atual da física de partículas, não teria sido possível sem instalações de supercomputação. "

Dr Nicolas Garron é um bolseiro de investigação no Centro de Ciências Matemáticas hospedado pela Escola de Computação, Eletrônica e Matemática na Universidade de Plymouth.

O trabalho de pesquisa, intitulada Previsão Modelo Padrão para Violação CP Direct em K → π π Decay, está agora disponível para ver na revista Physical Review Letters.

O Galaxy diário via Universidade de Plymouth