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Quando o universo muda de ideia
Os físicos do RHIC estudam as mudanças de fase na matéria nuclear de colisões de íons de ouro para identificar um ponto crítico nessas transições. Sua pesquisa, que envolve reconstruir e examinar o plasma de transição quark-gluon, um estado da matéria presente após o Big Bang, sugere que flutuações na composição de núcleos leves podem sinalizar esse ponto de inflexão. Certas anomalias nos dados indicam possível variabilidade, mas mais pesquisas são necessárias para confirmar a descoberta.
A análise de núcleos leves resultantes de colisões de íons de ouro fornece informações sobre as mudanças de fase da matéria primordial.
Físicos analisando dados do esmagamento de íons de ouro no Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), uma instalação do usuário do Escritório de Ciências para Pesquisa de Física Nuclear do Departamento de Energia dos EUA (DOE) no Brookhaven National Laboratory do DOE, está procurando evidências de um chamado ponto crítico na maneira como a matéria nuclear muda de uma fase para outra.
Novas descobertas de membros da Colaboração STAR no RHIC publicadas na revista 
The “heart” of the STAR detector at Brookhaven’s Relativistic Heavy Ion Collider is the Time Projection Chamber, which tracks and identifies particles emerging from ion collisions. Credit: Brookhaven National Laboratory
“You can imagine the nuclear phase diagram as a bridge connecting the past—the Big Bang and the early universe—to visible matter as we know it today, and even neutron stars,” said Xiaofeng Luo, a member of RHIC’s STAR Collaboration from Central China Normal University (CCNU), who led a group of students in this analysis. “It’s important scientifically and to human understanding of where we come from.”
Critical point search party
RHIC’s collisions recreate a hot, dense state of matter that existed for a tiny fraction of a second right after the Big Bang some 14 billion years ago. This matter, called a quark-gluon plasma (QGP), is a soup of “free” quarks and gluons—the building blocks of the protons and neutrons that make up atomic nuclei. Colliding heavy ions at various energies allows RHIC physicists to study how the collisions create this primordial soup and how it transitions back into ordinary nuclear matter.
To look for signs of a critical point—where the type of transition from QGP to ordinary matter changes from a smooth crossover (where two phases coexist, as when butter gradually melts on a warm day) to a sudden shift (like water suddenly boiling)—the scientists look for fluctuations in things they measure coming out of the collisions.
Mapping nuclear phase changes is like studying how water changes under different conditions of temperature and pressure (net baryon density for nuclear matter). RHIC’s collisions “melt” protons and neutrons to create quark-gluon plasma (QGP). STAR physicists are exploring collisions at different energies, turning the “knobs” of temperature and baryon density, to look for signs of a “critical point.” Credit: Brookhaven National Laboratory
A previous study found tantalizing signs of the type of fluctuations scientists would expect around the critical point by looking at the number of net protons produced at the various collision energies. Protons, each made of three quarks, form as the QGP cools, and can serve as stand-ins for the overall baryon density (baryons being all particles made of three quarks, which also includes neutrons).
Scientists expect that as the baryon density of matter increases, it’s more likely these protons and neutrons will coalesce, or come together, to form lightweight nuclei when the QGP “freezes out.” So, in this study, they tried to track the yield of one type of lightweight nucleus known as a triton—made of one proton and two neutrons. Seeing fluctuation patterns in triton production might help them zero in on the critical point.
As in the previous study, the data were collected by the Solenoidal Tracker at RHIC, a particle detector known as STAR, during phase one of the Beam Energy Scan (BES-I). This program recorded snapshots of collisions at various energies and temperatures from 2010 to 2017, capturing changes in the numbers and types of particles streaming out. This new analysis builds upon a paper that Brookhaven physicist Zhangbu Xu and colleagues published in 2017, predicting that the yield ratio of light nuclei such as tritons should be tied to the critical point.
Tracking fluctuations in the yield ratio of lightweight nuclei such as deuterons and tritons emerging from collisions within the STAR detector should be sensitive to a critical point. The data (red points) mostly match predictions (shaded areas), but two outlying points may be signs of the types of fluctuations scientists expect to see around the critical point. Credit: STAR Collaboration
“The formation of these light nuclei requires a certain baryon density,” said Dingwei Zhang, a member of RHIC’s STAR Collaboration and PhD student at CCNU. “If the system is approaching the critical point, the baryon density fluctuates a lot. So, we wanted to see through this analysis if we will see the fluctuations, therefore pin down the critical point.”
The data at most of the collision energies analyzed matched theorists’ models of how new nuclei would form as protons and neutrons come together through coalescence. But at two points—from collisions at 19.6 billion election volts (GeV) and 27 GeV—the data jumped out of the baseline predicted by the model, hinting at those coveted fluctuations.
The points offer a combined significance that still falls below the level required to claim a physics discovery.
“We hoped this analysis would be sensitive to the critical point,” Luo said. “We are very happy to see these outliers here and it’s certainly encouraging. Eventually, if the critical point exists in the energy range we covered, all these observables should give a consistent signal.”
Researchers are looking forward to seeing what analyses of a plethora of additional collision data will show. In 2021, the STAR collaboration successfully completed the second phase of the Beam Energy Scan (BES II), which captured gold smashup snapshots at various RHIC energies, including the lowest energy of 3 GeV.
“We hope that the BES II data will help us enhance the sensitivity to a critical point signal,” Luo said. “With higher statistics, we may be able to reach the level of significance required to claim a discovery. And that would be big.”
Reference: “Beam Energy Dependence of Triton Production and Yield Ratio (Nt×Np/N2d) in Au+Au Collisions at RHIC” by M. I. Abdulhamid et al. (STAR Collaboration), 16 May 2023, Physical Review Letters.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.202301
The research was funded by the DOE Office of Science (NP), the U.S. National Science Foundation, and a range of international organizations and agencies listed in the scientific paper.
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Marcos na superfície de Europa indicam que a crosta gelada está à mercê das águas abaixo. Mais importante ainda, a recente visita de Juno revelou o que pode ser atividade de plumas, que, se real, permitiria que futuras missões coletassem amostras do oceano interior sem ter que pousar.
Já passaram quase dois anos desde que Juno fez a sua maior aproximação a Europa, mas as suas observações ainda estão a ser analisadas. Surpreendentemente, apesar de estar em órbita de Júpiter desde 2016, cinco imagens tiradas por Juno em 29 de setembro de 2022 foram os primeiros close-ups de Europa desde a última visita da sonda Galileo em 2000.
Isto representa, sem dúvida, uma negligência chocante de um dos mundos mais interessantes do sistema solar, mas também pode ter fornecido uma longa base para descobrir o que mudou.
Europa é o corpo mais liso do sistema solar, graças ao constante ressurgimento impulsionado pelo seu oceano interior. No entanto, está longe de ser inexpressivo, e Juno observou algumas depressões íngremes de 20 a 50 km (12 a 31 milhas) de largura e padrões de fratura que se acredita indicarem “Passo a passo polar real“.
“A verdadeira peregrinação polar ocorreria se a crosta gelada de Europa se separasse do seu interior rochoso, resultando em elevados níveis de tensão na crosta, levando a padrões de fractura previsíveis”, disse num estudo o Dr. Candy Hansen, do Instituto de Ciência Planetária. declaração.
A ideia por trás da verdadeira peregrinação polar é que a crosta que fica acima do oceano interior de Europa gira a uma velocidade diferente da do resto da lua. Acredita-se que a água abaixo está se movendo, puxando a concha consigo, já que as correntes dentro do oceano afetam os movimentos da concha. Estas correntes, por sua vez, são presumivelmente impulsionadas pelo aquecimento no interior do núcleo rochoso de Europa, onde a atração gravitacional de Júpiter e das suas luas maiores transforma Europa numa gigantesca bola de pressão.
No processo, as interações entre o oceano e o gelo podem esticar e comprimir áreas, criando as fissuras e cristas vistas desde a visita da Voyager 2.
Hansen faz parte de uma equipe que explora imagens Juno do hemisfério sul da Europa. “Esta é a primeira vez que tais padrões de fendas foram mapeados no Hemisfério Sul, sugerindo que o impacto da verdadeira peregrinação polar na geologia da superfície de Europa é mais extenso do que o anteriormente identificado”, disse o cientista.
Nem todas as alterações nos mapas da Europa são o resultado de correntes oceânicas internas. A NASA parece estar caindo na armadilha das ilusões de ótica. “A cratera Gwern não existe mais”, disse Hansen. “O que anteriormente se pensava ser uma cratera de impacto com 21 quilómetros de largura – uma das poucas crateras de impacto documentadas na Europa – Gwern, foi revelada nos dados da JunoCam como um conjunto de cristas que se cruzam que criaram uma sombra oval.”
No entanto, Juno dá mais do que recebe. A equipe está entusiasmada com algo que eles chamam de ornitorrinco por causa de seu formato, não porque tenha um monte de recursos que não deveriam combinar. As formações de cristas na sua borda parecem estar em colapso, e a equipe acredita que este processo pode ser causado por bolsas de água salgada que penetraram parcialmente na crosta de gelo.
Esta feição, batizada por cientistas planetários que aparentemente nunca viram um ornitorrinco verdadeiro, é contornada em amarelo, com uma área de colinas em azul.
Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech/SwRI
Tais bolsas seriam alvos indiretos interessantes para estudo pelo Europa Clipper, mas mais interessantes são as manchas escuras que podem ter sido depositadas pela atividade criovulcânica.
“Estas características indicam atividade superficial atual e a presença de água líquida abaixo da superfície de Europa”, disse Heidi Becker do Laboratório de Propulsão a Jato. Tal atividade foi confirmada nas fontes termais de Encélado, mas há evidências conflitantes sobre se ela está ocorrendo atualmente na Europa.
Tal atividade tornaria possível coletar amostras do oceano interior em busca de sinais de vida, simplesmente voando através de uma pluma e coletando alguns flocos de gelo, sem ter que pousar, muito menos cavar.
Atualmente, a oscilação polar pode causar ajustes muito modestos na localização das formações na superfície de Europa, mas há evidências de uma mudança de mais de 70 graus há milhões de anos, por razões desconhecidas.
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Autoridades de saúde pública do condado de Los Angeles estão investigando um caso relatado de hepatite A em um funcionário de um supermercado Whole Foods em Beverly Hills.
Autoridades de saúde alertaram que qualquer pessoa que comprasse produtos na loja de frutos do mar do mercado em 239 North Crescent Dr. Entre 20 de abril e 13 de maio, ele tomará a vacina contra hepatite A, caso ainda não esteja imune.
“Receber a vacinação o mais rápido possível após a exposição pode ajudar a reduzir o risco de infecção por hepatite A”, disse o Departamento de Saúde Pública do Condado de Los Angeles. “Os residentes devem entrar em contato com a farmácia local ou médico para obter a vacina.”
A hepatite A é uma infecção hepática altamente contagiosa que pode variar desde uma doença leve que dura algumas semanas até uma doença grave que dura vários meses, de acordo com informações fornecidas pelo departamento de saúde.
A infecção geralmente se espalha quando uma pessoa ingere inadvertidamente o vírus de objetos, alimentos ou bebidas contaminados com pequenas quantidades não detectadas de fezes de uma pessoa infectada.
O Departamento de Saúde está trabalhando com a Whole Foods para garantir que os funcionários que não têm imunidade à hepatite A sejam encaminhados para vacinação. Nenhum caso adicional de hepatite A foi relatado até sábado e a investigação continua em andamento.
Autoridades de Los Angeles disseram no início desta semana que era hepatite A espalhado por toda a cidade'População deslocada. As pessoas que vivem em situação de sem-abrigo tendem a ser mais vulneráveis porque têm acesso limitado a instalações para lavar as mãos e a casas de banho.
No comunicado, o escritório de comunicações corporativas da Whole Foods disse: “O membro da equipe que foi diagnosticado não está trabalhando e não temos conhecimento de mais ninguém adoecendo”.
A empresa acrescentou: “Embora tenhamos procedimentos rígidos de segurança alimentar em nossas lojas, incentivamos qualquer pessoa que acredite ter sido exposta ao vírus a seguir as diretrizes do Ministério da Saúde”.
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Este caminho “semelhante a uma cobra” lembra muito um rio sinuoso.
Rio preguiçoso
Os operadores do rover Mars Curiosity da NASA tomaram a sua decisão, e o rover fora do mundo continuará descendo uma crista rochosa que os cientistas acreditam ter sido outrora um rio caudaloso.
No início deste mês, o único veículo chegou à região alta da serra de Gedes Valles, um “Caminho semelhante a uma cobra“Isso nos lembra dos canais que os rios escavam na Terra.
Isso deixou a equipe do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA com uma grande decisão: continuar ao longo de Gedes Valles em busca de um lugar para atravessar – ou aventurar-se pelo lado sul de Pinnacle Ridge, que é transitável de acordo com a carga mais recente. Dados.
Por fim, a equipe decidiu continuar pela Gedez Valles.
“Gosto muito de processos como os de hoje”, escreveu Abigail Freeman, geóloga planetária do JPL, em um artigo. Atualização da NASA. “Esta manhã saímos com uma visão marciana totalmente nova para admirar e então tivemos que trabalhar juntos como uma equipe para decidir rapidamente o que fazer a seguir.”
Melhorar
A curiosidade já se revelou inestimável para lançar nova luz sobre o passado antigo do Planeta Vermelho, compilando evidências de que a sua superfície outrora fervilhava de rios caudalosos.
Cientistas do ano passado Analise novos dados Obtido pelo rover Relentless, concluiu que esses rios poderiam ter hospedado vida antiga. As formações de crateras chamadas “formas de relevo de assento e nariz” são provavelmente remanescentes de antigos leitos de rios, concluíram pesquisadores em um estudo recente. Estádio.
“Esta análise não é um instantâneo, mas um registro de mudança”, disse o coautor e professor assistente de geociências da Penn State, Benjamin Cardenas, em um comunicado na época. “O que vemos hoje em Marte são os restos de uma história geológica ativa, e não uma paisagem congelada no tempo.”
A curiosidade está apenas arranhando a superfície. Os cientistas acreditam que outras partes da superfície de Marte também podem ter sido moldadas e formadas por sedimentos transportados pelos rios há milhares de milhões de anos, numa altura em que o planeta provavelmente parecia completamente desconhecido.
Mais sobre curiosidade: Marte está cheio de minerais intimamente ligados à vida, descobriu o veículo espacial da NASA
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