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O sistema solar foi atingido por um pulso de radiação intensa – uma explosão impressionante de 1 raio gama em 10.000 anos

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O sistema solar foi atingido por um pulso de radiação intensa – uma explosão impressionante de 1 raio gama em 10.000 anos

Explosões de raios gama são as explosões mais brilhantes do universo. Os astrônomos acham que a maioria deles acontece quando o núcleo de uma estrela massiva fica sem combustível nuclear, colapsa sob seu próprio peso e forma um buraco negro, como mostrado nesta animação. O buraco negro então impulsiona uma explosão de partículas que percorrem todo o caminho através da estrela em colapso quase à velocidade da luz. Esses jatos perfuram a estrela, emitindo raios-X e raios gama (roxos) à medida que fluem pelo espaço. Em seguida, eles penetram no material ao redor da estrela condenada e produzem um brilho de fundo de vários comprimentos de onda que desaparece gradualmente. Quanto mais próximo vemos um desses planos, mais brilhante ele aparece. Crédito: Goddard Space Flight Center da NASA

No domingo, 9 de outubro de 2022, um pulso de radiação excepcionalmente intensa varreu o sistema solar que os astrônomos apelidaram de BOAT – o mais brilhante de todos os tempos.

A fonte era uma explosão de raios gama (GRB), a classe mais poderosa de explosões do universo.

A explosão acionou detectores em muitas espaçonaves e observatórios em todo o mundo a seguiram. Depois de vasculhar todos esses dados, os astrônomos agora podem determinar o quão brilhante é e entender melhor seu impacto científico.

Pós-brilho do Hubble BOAT GRB

A Wide Field Camera 3 do Telescópio Espacial Hubble detectou o brilho infravermelho (circulado) do BOAT GRB e sua galáxia hospedeira, visto quase na borda como uma lasca de luz que se estende para o canto superior direito da explosão. Esta composição inclui imagens tiradas em 8 de novembro e 4 de dezembro de 2022, um e dois meses após a erupção. Devido ao seu brilho, o brilho residual pode permanecer detectável por telescópios por vários anos. A imagem combina três imagens de infravermelho próximo tiradas diariamente em comprimentos de onda de 1 a 1,5 mícron. Crédito da imagem: NASA, ESA, CSA, STScI, A. Levan (Radboud University); Processamento de imagem: Gladys Cooper

“GRB 221009A é provavelmente a explosão mais brilhante de energias de raios-X e raios gama que ocorreu desde o início da civilização humana”, disse Eric Burns, professor assistente de física e astronomia na Louisiana State University em Baton Rouge. Ele liderou uma análise de cerca de 7.000 GRBs – a maioria dos quais foram descobertos pelo telescópio espacial Fermi Gamma-ray da NASA e pelo instrumento Konus da Rússia na Terra.[{” attribute=””>NASA’s Wind spacecraft – to establish how frequently events this bright may occur. Their answer: once in every 10,000 years.

The burst was so bright it effectively blinded most gamma-ray instruments in space, which means they could not directly record the real intensity of the emission. U.S. scientists were able to reconstruct this information from the Fermi data. They then compared the results with those from the Russian team working on Konus data and Chinese teams analyzing observations from the GECAM-C detector on their SATech-01 satellite and instruments on their Insight-HXMT observatory. Together, they prove the burst was 70 times brighter than any yet seen.


Explosões de raios gama são as explosões mais brilhantes do universo. Os astrônomos acham que a maioria deles acontece quando o núcleo de uma estrela massiva fica sem combustível nuclear, colapsa sob seu próprio peso e se forma.[{” attribute=””>black hole, as illustrated in this animation. The black hole then drives jets of particles that drill all the way through the collapsing star at nearly the speed of light. These jets pierce through the star, emitting X-rays and gamma rays (magenta) as they stream into space. They then plow into material surrounding the doomed star and produce a multiwavelength afterglow that gradually fades away. The closer to head-on we view one of these jets, the brighter it appears. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center

Burns and other scientists presented new findings about the BOAT at the High Energy Astrophysics Division meeting of the American Astronomical Society in Waikoloa, Hawaii. Observations of the burst span the spectrum, from radio waves to gamma rays, and include data from many NASA and partner missions, including the NICER X-ray telescope on the International Space Station, NASA’s NuSTAR observatory, and even Voyager 1 in interstellar space. Papers describing the results presented appear in a focus issue of The Astrophysical Journal Letters.

The signal from GRB 221009A had been traveling for about 1.9 billion years before it reached Earth, making it among the closest-known “long” GRBs, whose initial, or prompt, emission lasts more than two seconds. Astronomers think these bursts represent the birth cries of black holes formed when the cores of massive stars collapse under their own weight. As it quickly ingests the surrounding matter, the black hole blasts out jets in opposite directions containing particles accelerated to near the speed of light. These jets pierce through the star, emitting X-rays and gamma rays as they stream into space.

BOAT GRB in Context

This chart compares the BOAT’s prompt emission to that of five previous record-holding long gamma-ray bursts. The BOAT was so bright it effectively blinded most gamma-ray instruments in space, but U.S. scientists were able to reconstruct its true brightness from Fermi data. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center and Adam Goldstein (USRA)

With this type of GRB, astronomers expect to find a brightening supernova a few weeks later, but so far it has proven elusive. One reason is that the GRB appeared in a part of the sky that’s just a few degrees above the plane of our own galaxy, where thick dust clouds can greatly dim incoming light.

“We cannot say conclusively that there is a supernova, which is surprising given the burst’s brightness,” said Andrew Levan, a professor of astrophysics at Radboud University in Nijmegen, Netherlands. Since dust clouds become more transparent at infrared wavelengths, Levan led near- and mid-infrared observations using NASA’s James Webb Space Telescope – its first use for this kind of study – as well as the Hubble Space Telescope to spot the supernova. “If it’s there, it’s very faint. We plan to keep looking,” he added, “but it’s possible the entire star collapsed straight into the black hole instead of exploding.” Additional Webb and Hubble observations are planned over the next few months.

As the jets continue to expand into material surrounding the doomed star, they produce a multiwavelength afterglow that gradually fades away.

Long Gamma Ray Burst Illustration

This illustration shows the ingredients of a long gamma-ray burst, the most common type. The core of a massive star (left) has collapsed, forming a black hole that sends a jet of particles moving through the collapsing star and out into space at nearly the speed of light. Radiation across the spectrum arises from hot ionized gas (plasma) in the vicinity of the newborn black hole, collisions among shells of fast-moving gas within the jet (internal shock waves), and from the leading edge of the jet as it sweeps up and interacts with its surroundings (external shock). Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center

“Being so close and so bright, this burst offered us an unprecedented opportunity to gather observations of the afterglow across the electromagnetic spectrum and to test how well our models reflect what’s really happening in GRB jets,” said Kate Alexander, an assistant professor in the department of astronomy at the University of Arizona in Tucson. “Twenty-five years of afterglow models that have worked very well cannot completely explain this jet,” she said. “In particular, we found a new radio component we don’t fully understand. This may indicate additional structure within the jet or suggest the need to revise our models of how GRB jets interact with their surroundings.”

The jets themselves were not unusually powerful, but they were exceptionally narrow – much like the jet setting of a garden hose – and one was pointed directly at us, Alexander explained. The closer to head-on we view a jet, the brighter it appears. Although the afterglow was unexpectedly dim at radio energies, it’s likely that GRB 221009A will remain detectable for years, providing a novel opportunity to track the full life cycle of a powerful jet.

XMM-Newton GRB 221009A Dust Rings

XMM-Newton images recorded 20 dust rings, 19 of which are shown here in arbitrary colors. This composite merges observations made two and five days after GRB 221009A erupted. Dark stripes indicate gaps between the detectors. A detailed analysis shows that the widest ring visible here, comparable to the apparent size of a full moon, came from dust clouds located about 1,300 light-years away. The innermost ring arose from dust at a distance of 61,000 light-years – on the other side of our galaxy. GRB221009A is only the seventh gamma-ray burst to display X-ray rings, and it triples the number previously seen around one. Credit: ESA/XMM-Newton/M. Rigoselli (INAF)

The burst also enabled astronomers to probe distant dust clouds in our own galaxy. As the prompt X-rays traveled toward us, some of them reflected off of dust layers, creating extended “light echoes” of the initial blast in the form of X-ray rings expanding from the burst’s location. The X-ray Telescope on NASA’s Neil Gehrels Swift Observatory discovered the presence of a series of echoes. Detailed follow-up by ESA’s (the European Space Agency’s) XMM-Newton telescope, together with Swift data, revealed these extraordinary rings were produced by 21 distinct dust clouds.

“How dust clouds scatter X-rays depends on their distances, the sizes of the dust grains, and the X-ray energies,” explained Sergio Campana, research director at Brera Observatory and the National Institute for Astrophysics in Merate, Italy. “We were able to use the rings to reconstruct part of the burst’s prompt X-ray emission and to determine where in our galaxy the dust clouds are located.”

GRB 221009A is only the seventh gamma-ray burst to display X-ray rings, and it triples the number previously seen around one. The echoes came from dust located between 700 and 61,000 light-years away. The most distant echoes – clear on the other side of our Milky Way galaxy – were also 4,600 light-years above the galaxy’s central plane, where the solar system resides.

Lastly, the burst offers an opportunity to explore a big cosmic question. “We think of black holes as all-consuming things, but do they also return power back to the universe?” asked Michela Negro, an astrophysicist at the University of Maryland, Baltimore County, and NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt.

Her team was able to probe the dust rings with NASA’s Imaging X-ray Polarimetry Explorer to glimpse how the prompt emission was organized, which can give insights into how the jets form. In addition, a small degree of polarization observed in the afterglow phase confirms that we viewed the jet almost directly head-on.

Together with similar measurements now being studied by a team using data from ESA’s INTEGRAL observatory, scientists say it may be possible to prove that the BOAT’s jets were powered by tapping into the energy of a magnetic field amplified by the black hole’s spin. Predictions based on such models have already successfully explained other aspects of this burst.

References:

Focus on the Ultra-luminous Gamma-Ray Burst GRB 221009A” March 2023, The Astrophysical Journal Letters.

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SpaceX lança 20 satélites Starlink da Califórnia

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SpaceX lança 20 satélites Starlink da Califórnia

A SpaceX lançou 20 satélites Starlink Internet da Califórnia na manhã de sexta-feira (10 de maio), incluindo 13 satélites com capacidade direta para célula.

Um foguete Falcon 9 com um veículo Starlink decolou da Base da Força Espacial de Vandenberg na sexta-feira às 12h30 EDT (04h30 GMT; 21h30 de 9 de maio, horário local da Califórnia). A SpaceX planejou originalmente lançar a missão na noite de quarta-feira (8 de maio), mas desistiu da tentativa.

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A inter-relação entre depressão e exercício

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A inter-relação entre depressão e exercício

resumo: Os pesquisadores revelaram uma correlação entre depressão e atividade física em adultos. As descobertas revelam que os sintomas depressivos atuais podem impedir a atividade física anos mais tarde, embora o oposto não seja necessariamente verdadeiro – a inatividade atual não prevê sintomas depressivos futuros.

Este estudo confirma o efeito significativo da atividade física na melhoria do humor e da saúde mental, semelhante aos efeitos dos antidepressivos. Ao utilizar uma nova técnica de inferência causal, o estudo fornece uma compreensão mais precisa de como a depressão e a atividade física afetam uma à outra ao longo do tempo.

Principais fatos:

  1. Inter-relacionamento: Os sintomas de depressão e a atividade física afetam-se mutuamente, pois mais atividade física pode levar a menos sintomas de depressão, e a depressão atual pode levar a menos atividade física no futuro.
  2. Estudo longitudinal: A pesquisa acompanhou 3.499 adultos americanos de 1986 a 2011 e forneceu dados robustos sobre como o estilo de vida e a saúde mental evoluem ao longo do tempo.
  3. Metodologia Avançada: O estudo aplicou uma nova técnica de inferência causal que controla a história e o contexto de vida individual, proporcionando uma visão mais clara sobre as interações entre atividade física e depressão.

fonte: Universidade de Toronto

Uma nova pesquisa da Universidade de Toronto descobriu que os adultos que relataram mais sintomas depressivos na última semana eram menos propensos a relatar serem fisicamente ativos no mesmo período, e essa relação geralmente ocorre nos dois sentidos: ser mais ativo também está associado a uma melhor saúde mental .

Publicado na revista Saúde mental e atividade físicaO estudo contribui para uma melhor compreensão de como os sintomas depressivos e a atividade física estão relacionados e se influenciam mutuamente durante a vida adulta.

Em geral, a atividade física e a saúde mental afetam-se mutuamente. Crédito: Notícias de Neurociências

“Foi surpreendente descobrir que os sintomas depressivos atuais podem impactar negativamente os seus níveis de atividade física dois a cinco anos depois, enquanto a inatividade hoje não está associada a sintomas depressivos futuros”, diz a autora Solly Dubach, doutoranda na Universidade de Toronto. Departamento de Sociologia.

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“Os sintomas depressivos atuais podem ter efeitos duradouros, mas podem ser menos significativos do que os efeitos da atividade física atual.”

Muitos estudos mostram que ir regularmente à academia, dançar, fazer jardinagem ou caminhar pode melhorar sua saúde física e mental, com efeitos semelhantes aos dos medicamentos antidepressivos.

O novo estudo também apoia esta conclusão, mostrando que a atividade física semanal está associada a sintomas semanais de depressão e que movimentar-se mais pode melhorar o seu humor.

“Compreender melhor a inter-relação entre saúde mental e actividade física pode ajudar as pessoas a tomar decisões baseadas em evidências sobre a sua saúde e a saúde dos seus entes queridos e membros da comunidade”, diz Dubach.

“É importante permitir que as pessoas tomem as suas próprias decisões sobre as causas e consequências da atividade física e dos sintomas da depressão, e compreender o impacto que se movimentar mais ou menos pode ter no humor e na saúde geral.”

Seguindo uma amostra nacionalmente representativa de 3.499 adultos norte-americanos de 1986 a 2011, o estudo avaliou os efeitos duradouros das diferenças iniciais nos níveis de atividade física e nos sintomas depressivos. Como a atividade física passada prevê a atividade física futura; Como os sintomas depressivos passados ​​predizem sintomas depressivos futuros? Essa relação se estabiliza durante a idade adulta.

Este estudo utilizou uma nova técnica de inferência causal para ajudar a garantir que estas estimativas representam as experiências das pessoas no mundo. O método é modificado para levar em conta características estáveis ​​dos indivíduos, incluindo variáveis ​​omitidas, como biologia individual, contextos familiares e comunitários e histórias de vida.

Embora a ideia de que os sintomas depressivos e a actividade física estejam ligados durante a idade adulta não seja nova, uma nova técnica para estudar correlações ao longo do tempo permite que vários argumentos alternativos sejam tidos em conta.

“Você pode imediatamente se perguntar como os fatores pessoais influenciam essa correlação – a genética ou a história do início da vida não importam? – e é isso que esse método nos permite ajustar, em comparação com técnicas anteriores que assumiam poucas evidências relevantes para essas questões importantes”, diz Dubach.

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Em geral, a atividade física e a saúde mental afetam-se mutuamente. Semana após semana, movimentar-se mais pode melhorar seu humor.

Esta investigação mostra que os sintomas anteriores de depressão podem persistir, mas os seus efeitos a longo prazo podem ser menos impactantes do que a actividade física actual. Mostra também que, com o tempo, os sintomas depressivos não tratados podem levar a consequências negativas nos níveis de atividade física, o que pode causar problemas de saúde adicionais.

“O que realmente importa é que as pessoas tomem decisões informadas sobre como tratar os seus sintomas de saúde mental, especialmente sabendo que a actividade física continua a ser uma das melhores formas de melhorar a saúde dos indivíduos e das suas comunidades – no entanto, mais pessoas precisam de compreender como os seus sintomas A depressão pode afetar esse processo.”

Sobre estas notícias de pesquisa sobre depressão e exercícios

autor: Solly Dabash
fonte: Universidade de Toronto
comunicação: Solly Dubach – Universidade de Toronto
foto: Imagem creditada ao Neuroscience News

Pesquisa original: Acesso livre.
A interação entre sintomas depressivos e atividade física: insights bidirecionais de um painel de 25 anos sobre mudanças na vida dos americanos“Por Solly Dubach. Saúde mental e atividade física


um resumo

A interação entre sintomas depressivos e atividade física: insights bidirecionais de um painel de 25 anos sobre mudanças na vida dos americanos

fundo

Os sintomas depressivos (DSx) e a atividade física (AF) insuficiente estão entre as principais causas de doenças e os principais contribuintes para o fardo global de saúde pública. Revisões e meta-análises sugerem que DSx e PA causam um ao outro, mas a maioria dos estudos realizados utiliza dados e análises que não podem determinar suas associações bidirecionais ao longo da vida.

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estrada

O presente estudo estima modelos de painel dinâmico de efeitos fixos através de modelagem de equações estruturais com estimativa de verossimilhança de informação completa (ML-SEM) com base em 5 ondas (1986-2011) de A mudança de vida dos americanos placa (ACL). Esta é uma amostra probabilística representativa nacionalmente de 3.499 adultos norte-americanos não institucionalizados com 25 anos ou mais em 1986.

Os entrevistados participaram em média de 3,29 ondas, com 67,84% participando de pelo menos 3 ondas e 27,26% participando de todas as 5 ondas. Os modelos ajustam-se à idade, estatuto de parceiro, integração social, limitações de actividade e problemas financeiros graves. Os dados estão disponíveis no ICPSR (4690).

resultados

As estimativas de ML-SEM revelam associações transversais bidirecionais negativas e significativas entre DSx e PA. Os modelos também indicam uma associação defasada cruzada negativa e significativa de DSx para PA, mas não de PA para DSx. Em ambos os lados, os níveis passados ​​estão significativamente relacionados com os níveis futuros de AP e DSx.

Conclusões

Este estudo é o primeiro a utilizar uma técnica de inferência causal que se ajusta a todos os fatores de confusão invariantes no tempo, ao mesmo tempo que modela associações bidirecionais entre sintomas depressivos e atividade física ao longo de 25 anos de idade adulta. Ele apóia a literatura que mostra uma relação transversal consistente e avança na compreensão de como a DSx no início da vida adulta influencia a AF à medida que as pessoas envelhecem.

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Novas simulações de supercomputadores da NASA revelam como seria cair em um buraco negro supermassivo

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Novas simulações de supercomputadores da NASA revelam como seria cair em um buraco negro supermassivo

Buracos negros supermassivos são capazes de devorar violentamente estrelas inteiras, distorcendo a estrutura do espaço-tempo com sua massa quase insondável e influência gravitacional. O seu imenso poder e natureza misteriosa capturaram a imaginação de gerações de cientistas e artistas, de Albert Einstein a Christopher Noland, que procuraram tornar compreensível o incognoscível através das suas obras de arte audiovisuais e pesquisas pioneiras.

Agora um novo conjunto de Simulação de supercomputador da NASA Dá ao público a oportunidade de ver de perto a realidade que distorce a influência destes objetos cósmicos, mostrando como seria viajar através do horizonte de eventos de um buraco negro supermassivo com massa equivalente a 4,3 milhões de sóis.

“As pessoas perguntam frequentemente sobre isto, e simular estes processos difíceis de imaginar ajuda-me a ligar a matemática relativística às consequências reais no universo real”, explicou o astrofísico da NASA Jeremy Schnittman do Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland. Trabalhei na criação de visualizações. “Então simulei dois cenários diferentes, um em que a câmera – ocupando o lugar de um ousado astronauta – perde o horizonte de eventos e retorna com o estilingue, e outro em que cruza a fronteira, determinando seu destino.”

As simulações foram projetadas por Schnittman e pelo colega cientista da NASA Brian Powell usando o supercomputador Discover localizado no Centro de Simulação Climática da NASA. De acordo com a agência, um laptop típico levaria cerca de uma década para realizar a enorme tarefa, mas os 129 mil processadores do Discover foram capazes de compilar as visualizações em apenas cinco dias, usando apenas 0,3% de seu poder computacional.

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A singularidade no centro das simulações foi criada para ter a mesma massa do buraco negro supermassivo no coração da Via Láctea, conhecido como Sagitário A* (Sgr A*). Como explicou Schnittman, o tamanho surpreendente de um buraco negro supermassivo poderia ser vantajoso para os astronautas, ajudando-os a sobreviver até o ponto em que o intrépido explorador passar pelo horizonte de eventos, momento em que serão dilacerados através de um processo conhecido como espaguetização. .

“O risco de espaguete é muito maior para pequenos buracos negros equivalentes à massa do nosso Sol”, disse Schnittman num email ao IGN. Para eles, as forças das marés destruiriam qualquer nave espacial normal muito antes de esta atingir o horizonte. Para buracos negros supermassivos como Sagitário A*, o horizonte é tão grande que parece plano, assim como um navio no oceano não corre o risco de “cair no horizonte”, embora pudesse facilmente cair sobre uma cachoeira na superfície do oceano. água. Um pequeno rio.”

O astrofísico da NASA continuou: “Para calcular o ponto exato de virar espaguete, usamos a força de um corpo humano típico, que provavelmente não suportaria mais de 10 gramas de aceleração, então este é o ponto em que anunciamos a destruição de a câmera.” . “Para Sagitário A*, isso corresponde a apenas 1% do raio do horizonte de eventos. Em outras palavras, a câmera/astronauta cruza o horizonte e depois sobrevive 99% do caminho até a singularidade antes de ser dilacerada ou queimada. pela radiação extrema, mas isso é uma história para outro dia.

Quanto ao que o intrépido explorador realmente verá quando mergulhar em um dos bolsões mais escuros do universo? Pois bem, como o próprio nome sugere, a singularidade no centro de qualquer buraco negro é impossível de observar diretamente, devido ao facto de a sua gravidade impedir que até a própria luz escape do horizonte de eventos ao passar por ele. No entanto, os astrônomos Nós somos Capaz de observar a massa brilhante de material extremamente quente que rodeia o buraco negro, que se estabelece num disco plano à medida que é inexoravelmente puxado em direção ao horizonte de eventos.

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As visualizações de supercomputadores da NASA revelam com detalhes requintados como a massa de 4,3 milhões de sóis poderia distorcer radicalmente a luz de um disco de acreção plano. Cada simulação começa observando o buraco negro a uma distância de cerca de 400 milhões de milhas. A partir daqui, o efeito da gravidade do leviatã cósmico já pode ser observado, pois ele manipula a luz do disco para enquadrar a parte superior e inferior do horizonte de eventos, ecoando a aparência do buraco negro “Gargantua” visto no filme Interestelar de 2014, de Christopher Noland.

À medida que o voo continua, o efeito do buraco negro supermassivo intensifica-se para criar um caleidoscópio de linhas de fotões mutáveis, que se tornam cada vez mais finas à medida que o astronauta se aproxima e passa através do horizonte de eventos.

A NASA carregou várias versões das simulações para YouTubeincluindo um vídeo de 360 ​​graus do YouTube que dá liberdade aos espectadores Vamos olhar ao redor enquanto eles caem nos poços cósmicos mais profundosou alternativamente, Viajar para escapar da atração insaciável da exclusividade. Alguns dos vídeos também mostram informações sobre a perspectiva da câmera e como efeitos relativísticos, como a dilatação do tempo – um fenômeno no qual o tempo passa em velocidades diferentes para diferentes observadores, dependendo de onde eles estão e da velocidade com que se movem – afetariam uma pessoa enquanto eles se movem. aproximar-se da singularidade.

Confira este artigo do IGN para obter uma explicação sobre o que é a dilatação do tempo e como ela pode ser uma dor de cabeça para futuros astronautas que exploram estrelas distantes. Para mais notícias sobre astronomia, por que não ler sobre uma explosão estelar única na vida que deve ser visível da Terra ainda este ano, ou aprender como milhões de jogadores do Frontiers estão listados coletivamente como autores de um estudo científico previamente revisado.

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Crédito da imagem: NASA

Anthony é um colaborador freelance que cobre notícias de ciência e videogames para o IGN. Ele tem mais de oito anos de experiência cobrindo desenvolvimentos inovadores em vários campos científicos e não tem tempo para enganar você. Siga-o no Twitter @BeardConGamer

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