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As explosões de raios gama podem nos dar energia ilimitada?

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As explosões de raios gama são as mais poderosas e brilhantes do universo. Ele dura apenas alguns segundos, mas libera grandes quantidades de energia – na verdade, tanto quanto o sol emitiu durante toda a sua vida. De acordo com os cientistas, pode haver uma maneira de imitar o processo que leva a essa explosão no que poderia ser uma virada de jogo na indústria de energia.

Explosões de raios gama (GRBs) Acredita Ocorre quando se forma um buraco negro. O primeiro foi observado em 1967, mas apenas em 1991 foi lançado o Compton Gamma Ray Observatory com o Explosive and Transient Source Experiment (BATSE). O BATSE detecta aproximadamente uma explosão de raios gama por dia. Agora, as explosões de raios gama mais poderosas podem ter dado aos cientistas a chave para sua repetição.

GRB 190114C, Alerta Científico Escreve, veio de 4,5 bilhões de anos-luz de distância e gerou uma energia de cerca de um trilhão de elétron-volts. Você não precisa estar familiarizado com os procedimentos da eletricidade para entender a escala de uma explosão: se ela contém um trilhão de qualquer coisa, deve ser poderosa.

No início deste ano, cientistas da Universidade de Columbia e da Universidade Adolfo Ibanez, no Chile, trabalharam juntos mencionado Eles descobriram uma maneira de coletar energia dos buracos negros separando e reconectando as linhas magnéticas ao longo do horizonte de eventos – o chamado ponto sem retorno onde os buracos negros absorvem tudo e nem mesmo a luz pode retornar.

Este processo de separação e reconexão pode acelerar as partículas de plasma ao redor do buraco negro para a energia negativa, disseram os pesquisadores. Isso, por sua vez, irá gerar grandes quantidades de energia que podem ser extraídas.

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Agora, uma equipe do Centro Internacional para Rede de Astrofísica Relativística (ICRANet), uma organização com sede na Itália, afirma ter descoberto o mecanismo que leva a explosões de raios gama.

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Eles estão chamando de hipernova binária, e é um sistema de duas estrelas, uma estrela de carbono-oxigênio e uma estrela de nêutrons. Uma estrela de carbono e oxigênio está chegando ao fim de sua vida e quando se transforma em uma supernova, que é a maneira como as estrelas morrem, ela expele material que a estrela de nêutrons absorve, fazendo com que cruze seu ponto de massa crítica e se transforme em um buraco negro. O processo em que isso ocorre causa explosões de raios gama.

Essa é a teoria, mas a equipe liderada por Rahim Moradi também descreveu como o processo poderia ser replicado. Isso se deve à aceleração das partículas ao longo das linhas magnéticas, que extraem energia de spin da atmosfera do buraco negro: uma região onde o contínuo espaço-tempo gira tão rapidamente que todos os objetos giram na mesma direção do buraco negro.

“O novo motor apresentado na nova publicação torna a tarefa por meio de um processo relativístico puramente geral, o gráfico eletrodinâmico: um buraco negro em rotação, interagindo com o campo magnético circundante, cria um campo elétrico que acelera os elétrons circundantes a energias muito altas, resultando em alta – radiação de energia e raios cósmicos de energia ultravioleta. alta ”, explica um dos autores da pesquisa, Remo Ruffini, conforme relatado pela Science Alert.

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Pode parecer rebuscado e muito teórico para ter quaisquer implicações práticas. No entanto, os buracos negros capturaram a imaginação dos cientistas, já que sua existência era apenas uma teoria. Então eles foram confirmados. Cerca de meio século atrás, o físico britânico Roger Penrose descreveu um futuro no qual humanos ou alienígenas poderiam colher a energia de um buraco negro, jogando um objeto em sua atmosfera e acelerando-o em energia negativa. No ano passado, cientistas da Universidade de Glasgow criaram uma prova de conceito para esse processo.

Em outras palavras, o que parecia uma fantasia décadas atrás se tornou um fenômeno real e o que parecia uma maneira impossível de usar esse fenômeno para extrair energia há cinquenta anos agora é hipoteticamente possível. Explosões repetidas de raios gama também podem ser possíveis.

Por Irina Slough para Oilprice.com

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Cientistas descobriram uma chave para desvendar o mistério das doenças cerebrais degenerativas, como a doença de Alzheimer

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Cientistas descobriram uma chave para desvendar o mistério das doenças cerebrais degenerativas, como a doença de Alzheimer

O desenvolvimento do NeuM, uma nova tecnologia de marcação neuronal, representa um grande passo em frente na luta contra as doenças neurodegenerativas. Ao permitir a marcação seletiva e imagens de alta resolução das membranas neuronais, o NeuM facilita o estudo detalhado das estruturas neuronais e suas alterações ao longo do tempo. Esta tecnologia promete ser um trunfo vital na compreensão e desenvolvimento de tratamentos para doenças como a doença de Alzheimer, oferecendo esperança para avanços na investigação e tratamento de doenças neurodegenerativas. Crédito: SciTechDaily.com

Os cientistas desenvolveram o NeuM, uma técnica de marcação neuronal que permite o monitoramento detalhado da estrutura neuronal. Monitoramento bem sucedido de alterações neurológicas por até 72 horas.

doença de Alzheimer A doença de Parkinson, a doença de Parkinson e o acidente vascular cerebral são a principal tríade de doenças neurodegenerativas. Esses distúrbios são caracterizados pela disfunção e deterioração progressiva das células nervosas, neurônios. Para compreender os mecanismos subjacentes a estas condições neurológicas e formular tratamentos, é essencial ter técnicas de rotulagem que permitam a visualização de alterações neuronais em condições saudáveis ​​e patológicas.

Uma equipe de pesquisa liderada pelo Dr. Kim Yeon-kyung do Brain Science Institute do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia (Kist, em colaboração com a equipe do professor Zhang Yong-tai da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang, anunciou o desenvolvimento de uma tecnologia de rotulagem neuronal de próxima geração chamada NeuM. NeuM (membranas neuronais seletivas) rotula seletivamente as membranas neuronais, visualizando estruturas neuronais e permitindo o monitoramento em tempo real das alterações neuronais.

Pesquisadores da equipe do Dr. Kim Yun-kyung no KIST

Pesquisadores da equipe do Dr. Kim Yun-kyung no KIST estão usando a tecnologia de rotulagem neuronal de próxima geração, NeuM, para visualizar neurônios em tempo real e examinar imagens de alta resolução. Crédito: Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia

Os neurônios modificam continuamente sua estrutura e função para transmitir informações dos órgãos sensoriais ao cérebro e organizar pensamentos, memórias e comportamentos. Portanto, para superar as doenças neurodegenerativas, é necessário desenvolver técnicas que rotulem seletivamente os neurônios vivos para monitoramento em tempo real. No entanto, as atuais técnicas de marcação baseadas em genes e anticorpos, que são comumente usadas para monitorar neurônios, sofrem declínio Precisão O rastreamento a longo prazo é difícil devido à sua dependência da expressão genética ou de proteínas específicas.

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Vantagens e capacidades do NeuM

NeuM, desenvolvido pela equipe de pesquisa por meio do design molecular de neurônios, tem excelente afinidade com membranas neuronais, permitindo rastreamento de longo prazo e imagens de alta resolução de neurônios. Sensores fluorescentes dentro do NeuM se ligam a membranas neuronais usando atividade de células vivas e emitem sinais fluorescentes após excitação por comprimentos de onda específicos de luz. Esta visualização das membranas celulares neuronais permite a observação detalhada das estruturas dos terminais nervosos e o monitoramento de alta resolução da diferenciação e interações neuronais.

Design molecular para marcação seletiva de membranas neuronais

Design molecular para marcação seletiva de membranas neuronais. Crédito: Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia

NeuM, como a primeira tecnologia a corar membranas celulares através de endocitose em neurônios vivos, mostra reatividade seletiva em relação a células vivas, excluindo células mortas sem internalização. Além disso, a equipa de investigação conseguiu alargar o tempo de monitorização dos neurónios de apenas 6 horas para 72 horas, permitindo que mudanças dinâmicas em neurónios vivos fossem capturadas durante um período prolongado em resposta a mudanças ambientais.

Espera-se que o NeuM forneça informações sobre pesquisa e desenvolvimento de tratamentos para doenças neurodegenerativas, para as quais atualmente não há cura. Estas doenças, incluindo a doença de Alzheimer, resultam de danos nas células nervosas devido à produção de proteínas tóxicas, como a amilóide, e ao influxo de substâncias inflamatórias. O monitoramento atento do NeuM quanto a alterações neurológicas pode efetivamente facilitar a avaliação de compostos terapêuticos candidatos.

“O NeuM, que foi desenvolvido desta vez, pode distinguir entre envelhecimento e degeneração de neurônios, tornando-se uma ferramenta crucial na elucidação dos mecanismos de distúrbios cerebrais degenerativos e no desenvolvimento de tratamentos”, disse o Dr. Ele também acrescentou: “No futuro, planejamos melhorar o NeuM para uma análise mais precisa dos neurônios, projetando comprimentos de onda fluorescentes para distinguir cores como verde e vermelho”.

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Referência: “NeuM: uma sonda seletiva de neurônios incorporada em membranas neuronais vivas por meio de endocitose aprimorada mediada por clatrina em neurônios primários” por Yoonsik Song, Lizaveta Gotina, Kyu-Hyun Kim, Jung-Yul Lee, Solji Shin, Hira Aziz, Dong- Min Kang, Xiao 7 de dezembro de 2023, 7 de dezembro de 2023 Angewandte Chemie Edição Internacional.
doi: 10.1002/anie.202312942

Esta pesquisa foi apoiada pelo Ministério da Ciência e TIC (Ministro Lee Jung-ho) por meio dos Principais Projetos KIST e do Projeto Superando a Demência (RS-2023-00261784).

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SpaceX lança 23 satélites Starlink da Flórida (fotos)

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