Talvez o diretor mais famoso implique a morte de uma estrela. Em 1939, o físico J. Robert Oppenheimer e seu aluno Hartland Snyder, da Universidade da Califórnia, Berkeley, descobriram que quando uma estrela suficientemente massiva fica sem combustível termonuclear, ela colapsa para dentro e continua a colapsar para sempre, encolhendo o espaço, o tempo e o espaço. A luz se transforma no que hoje é chamado de buraco negro.
Mas acontece que uma estrela morta pode não ser necessária para formar um buraco negro. Em vez disso, pelo menos no Universo primitivo, nuvens gigantes de gás primordial podem ter colapsado diretamente em buracos negros, ultrapassando os seus milhões de anos de estrelato.
Esta é a conclusão provisória a que chegou recentemente um grupo de astrónomos que estuda o UHZ-1, um ponto de luz que data pouco depois do Big Bang. Na verdade, o UHZ-1 é (ou foi) um poderoso quasar que disparou fogo e raios X de um buraco negro supermassivo há 13,2 mil milhões de anos, quando o Universo ainda não tinha 500 milhões de anos.
Em termos cosmológicos, isto é invulgarmente próximo, já que um buraco negro supermassivo poderia vir a existir através de colapsos e fusões de estrelas. Priyamvada Natarajan, astrônomo da Universidade de Yale e autor principal do Artigo publicado na revista Astrophysical LettersEla e seus colegas confirmam que descobriram em UHZ-1 um novo tipo celestial, que chamam de galáxia de buraco negro supermassivo, ou OBG. Na sua essência, a OBG é uma jovem galáxia ancorada por um buraco negro que se tornou muito grande, muito rapidamente. .
A descoberta deste quasar primitivo pode ajudar os astrónomos a resolver um mistério relacionado que os tem intrigado durante décadas. Quase todas as galáxias visíveis no universo moderno parecem conter no seu centro um buraco negro supermassivo com milhões ou milhares de milhões de vezes a massa do Sol. De onde vieram esses monstros? É possível que buracos negros comuns cresçam tão rapidamente?
Natarajan e seus colegas sugerem que o UHZ-1, e talvez muitos buracos negros supermassivos, começaram como nuvens primordiais. Estas nuvens podem ter colapsado em grãos que eram prematuramente pesados, o suficiente para iniciar o crescimento de galáxias massivas de buracos negros. É outro lembrete de que o universo que vemos é governado por uma geometria invisível de escuridão.
“Como o primeiro candidato OBG, o UHZ-1 fornece evidências convincentes da formação de proto-sementes pesadas a partir do colapso direto no Universo primordial”, escreveram a Dra. Natarajan e seus colegas. “Parece que a natureza cria sementes BH de muitas maneiras”, acrescentou ela por e-mail, “além da morte das estrelas!”
“Bria encontrou um buraco negro muito interessante, se for verdade”, disse Daniel Holz, teórico da Universidade de Chicago que estuda buracos negros.
Ele acrescentou: “É simplesmente muito grande e muito cedo. É como olhar para uma sala de aula do jardim de infância e, entre todas as crianças de 5 anos, há uma que pesa 150 quilos e/ou um metro e oitenta de altura.
Segundo a história, os astrónomos continuam a contar-se sobre a evolução do Universo, as primeiras estrelas condensaram-se a partir de nuvens de hidrogénio e hélio que sobraram do Big Bang. Eles queimaram quente e rápido, explodindo e colapsando rapidamente para formar buracos negros com 10 a 100 vezes a massa do Sol.
Ao longo das eras, sucessivas gerações de estrelas formaram-se a partir das cinzas de estrelas anteriores, enriquecendo a química do universo. Os buracos negros que sobraram das suas mortes continuaram a fundir-se e a crescer de alguma forma, formando buracos negros supermassivos nos centros das galáxias.
O Telescópio Espacial James Webb, lançado há dois anos neste Natal, foi concebido para testar esta ideia. Possui o maior espelho do espaço, medindo 21 pés de diâmetro. Mais importante ainda, foi concebido para registar os comprimentos de onda infravermelhos emitidos pela luz das estrelas mais distantes e, portanto, mais antigas do Universo.
Mas assim que o novo telescópio fosse apontado para o céu, poderia ver novas galáxias tão massivas e brilhantes que desafiavam as expectativas dos cosmólogos. Nos últimos dois anos, surgiram discussões sobre se estas observações realmente ameaçam um modelo de longa data do universo. O modelo descreve o universo como consistindo de um traço de matéria visível, quantidades surpreendentes de “matéria escura”, que fornece gravidade para unir as galáxias, e “energia escura”, que separa essas galáxias.
A descoberta do UHZ-1 representa um ponto de inflexão nessas discussões. Para se preparar para futuras observações com o Telescópio Espacial James Webb de um enorme aglomerado de galáxias na constelação do Escultor, a equipe do Dr. Natarajan solicitou tempo no Observatório de Raios-X Chandra da NASA. A massa do aglomerado atua como uma lente gravitacional, ampliando os objetos atrás dele no espaço e no tempo. Os pesquisadores esperavam obter um vislumbre de raios X do que quer que a lente pudesse estar vendo.
O que encontraram foi um quasar alimentado por um buraco negro supermassivo com cerca de 40 milhões de vezes a massa do Sol. Outras observações do Telescópio Webb confirmaram que estava a 13,2 mil milhões de anos-luz de distância. (O Aglomerado do Escultor está localizado a cerca de 3,5 bilhões de anos-luz de distância.) Foi o quasar mais distante e antigo já descoberto no universo.
“Precisávamos do Webb para encontrar esta galáxia notavelmente distante e do Chandra para encontrar o seu buraco negro supermassivo”, disse Akos Bogdan, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, num comunicado de imprensa. “Também aproveitamos uma lupa cósmica que aumentou a quantidade de luz que detectamos.”
Os resultados indicam que buracos negros supermassivos existiram 470 milhões de anos após o Big Bang. Isso não é tempo suficiente para permitir que os buracos negros criados pela primeira geração de estrelas – variando de 10 a 100 massas solares – cresçam tanto.
Haveria outra maneira de formar buracos negros maiores? Em 2017, o Dr. Natarajan sugeriu que o colapso das nuvens de gás primordial poderia dar origem a buracos negros 10.000 vezes mais massivos que o Sol.
“Você pode então imaginar um deles crescendo mais tarde para formar este pequeno e grande buraco negro”, disse o Dr. Como resultado, observou ele, “em cada momento subsequente na história do universo, sempre haverá alguns buracos negros surpreendentemente grandes”.
“O facto de estes objetos terem começado em vidas hipermassivas significa que é provável que acabem por evoluir para buracos negros supermassivos”, disse o Dr. Mas ninguém sabe como isso funciona. Os buracos negros representam 10% da massa da estrela quasar UHZ-1, enquanto representam menos de um milésimo da massa das galáxias modernas, como a galáxia gigante Messier 87, cujo buraco negro tem uma massa de 6,5 massas. Um bilhão de massas solares quando sua imagem foi obtida pelo Event Horizon Telescope em 2019.
Isto sugere que os efeitos de feedbacks ambientais complexos dominam o crescimento e a evolução destas galáxias e dos seus buracos negros, fazendo com que acumulem mais massa em estrelas e gás.
“Na verdade, esses primeiros OBGs estão transmitindo e esclarecendo mais informações sobre a física da semente, em vez do crescimento e desenvolvimento subsequentes”, disse o Dr. “Embora tenha implicações importantes”, acrescentou ela.
“Seria certamente ótimo se isso acontecesse, mas eu realmente não sei”, disse o Dr. Holz. “Será uma história fascinante, independentemente de como o mistério dos primeiros grandes buracos negros for resolvido”, acrescentou.
Esta descoberta chamou a atenção de uma equipe internacional de cientistas
Ao visitar a recém-renovada casa europeia dos seus pais, o dentista descobre algo perturbador. Embutido nos ladrilhos de calcário ao longo do corredor que levava à varanda estava o que parecia ser uma mandíbula humana. O ladrilho foi cortado diagonalmente, revelando um corte transversal de vários dentes. Inseguro quanto ao curso de ação correto, o dentista recorreu ao Reddit, onde a descoberta despertou uma onda de interesse online, que vai da curiosidade entusiástica ao total desgosto.
A descoberta chamou a atenção de uma equipe internacional de cientistas que estão ansiosos para examinar o fóssil. Eles acreditam que poderia pertencer a um ancestral humano extinto.
“Se for um fóssil de hominídeo, o que acredito que seja, deveria ser estudado e colocado num museu”, diz John Kappelman, professor de antropologia da Universidade do Texas em Austin, especializado nas origens e evolução. de hominídeos e hominídeos. , ele disse por e-mail.
O travertino, um tipo de calcário comumente utilizado na construção devido ao seu apelo estético e longevidade, muitas vezes se forma perto de fontes minerais e pode conter restos fossilizados de vidas passadas. Embora fósseis de plantas, algas e até animais como os de rinocerontes e girafas sejam por vezes encontrados em calcário, restos humanos são excepcionalmente raros, observa John Hawkes, paleontólogo humano da Universidade de Wisconsin. Forbes mencionado.
Em uma postagem intitulada “Quantos banheiros neandertais existem em um tribunal?” Dr. Hawkes destaca a natureza incomum desta descoberta em particular.
“Espero que haja muitas reviravoltas na história desta mandíbula”, escreveu Hawks. “Com alguns dentes preservados e a abundância de rochas circundantes, espero que os especialistas possam aprender muito sobre a vida deste indivíduo e quando ele viveu.”
O dentista europeu, especializado em implantes dentários, disse à Forbes que soube imediatamente que não estava apenas observando variações naturais nos padrões de pedra dos ladrilhos de pedra quando viu vários dentes olhando para ele.
“Do ponto de vista do meu dentista, não tive dúvidas de que ele era algum tipo de humano”, disse ele à Forbes. “A distribuição dos dentes e o tamanho da mandíbula são distintos. A largura do córtex também é específica dos humanos antigos.”
“Não acho que seja Jimmy Hoffa”, brincou o dentista na sequência de sua postagem original no Reddit. Ele disse que preferia não revelar seu nome ou o paradeiro de seus pais para proteger a privacidade da família.
Quando um dentista descobriu um maxilar como parte de uma reforma na casa de seus pais, ele ficou surpreso por um motivo diferente.
“É muito incomum encontrar fósseis de vertebrados em ladrilhos de calcário tratado, e os fósseis de hominídeos são 100 vezes mais raros”, disse Kappelman. “Só temos um punhado.”
Kappelman fez parte de uma equipa que observou a primeira evidência de tuberculose gravada em restos de esqueletos humanos com 500 mil anos de idade, descobertos por operários de uma fábrica na Turquia que cortavam ladrilhos de calcário para uso comercial. Os cientistas publicaram os resultados de suas pesquisas em 2007 no American Journal of Physical Anthropology.
resumo: As conversas baseadas na Internet podem melhorar significativamente as funções cognitivas em idosos socialmente isolados. O ensaio, conhecido como I-CONECT, envolveu 186 participantes com 75 anos ou mais que participaram em chats de vídeo estruturados quatro vezes por semana, o que ajudou a aumentar a memória e a função executiva, especialmente entre aqueles com comprometimento cognitivo ligeiro.
Ao longo de um ano, estas interações não só aumentaram os resultados cognitivos, mas também melhoraram o bem-estar emocional e aumentaram a conectividade em áreas do cérebro associadas à atenção. As descobertas sugerem que as conversas digitais podem ser uma estratégia viável para combater o isolamento social e as suas repercussões cognitivas.
Principais fatos:
Melhorar a função cognitiva: Os participantes do ensaio I-CONECT que se envolveram em conversas digitais frequentes mostraram melhorias nas pontuações dos testes cognitivos globais e nas funções executivas baseadas na linguagem.
Melhorar o bem-estar emocional: Tanto o grupo de controlo como o de intervenção registaram melhorias na saúde emocional, sugerindo que o contacto social regular, mesmo que breve, pode ter efeitos positivos.
Benefícios neurológicos: As imagens cerebrais revelaram maior conectividade dentro da rede de atenção dorsal para o grupo de intervenção, destacando o potencial das interações conversacionais para melhorar a função cerebral.
fonte: Harvard
A simples conversa com outras pessoas pode estimular várias funções cerebrais entre idosos socialmente isolados, mesmo quando as interações são baseadas na Internet, de acordo com um novo ensaio clínico realizado no Massachusetts General Hospital.
Os resultados são publicados em O mundo do envelhecimento.
“Iniciámos o nosso primeiro estudo de intervenção comportamental de prova de conceito em 2010, quase uma década antes da pandemia da COVID-19, chamando a atenção para os efeitos nocivos do isolamento social na nossa saúde geral”, explicou a autora principal Hiroko H. Dodge, investigadora principal. . De ensaios financiados pelos Institutos Nacionais de Saúde.
As medidas de bem-estar emocional melhoraram tanto no grupo de controlo como no grupo de intervenção, sugerindo que a emoção pode ser melhorada através de breves chamadas telefónicas semanais, enquanto a melhoria da função cognitiva requer um envolvimento frequente em conversas. Crédito: Notícias de Neurociências
A segunda fase do ensaio randomizado com 186 participantes, denominado I-CONECT, utilizou a Internet e webcams para permitir interações conversacionais entre entrevistadores treinados e indivíduos socialmente isolados com 75 anos ou mais que têm cognição normal ou comprometimento cognitivo leve.
Os investigadores alternaram os parceiros de conversa atribuídos a cada participante para melhorar a novidade da experiência, forneceram dispositivos fáceis de usar que permitiram aos participantes sem qualquer experiência de Internet/webcam participar facilmente em conversas baseadas em vídeo e incentivaram conversas usando tópicos diários padronizados e instruções de imagem .
Conversas de trinta minutos foram realizadas quatro vezes por semana durante seis meses e depois duas vezes por semana durante mais seis meses. Um grupo de controle de indivíduos semelhantes não participou de tais conversas, mas tanto o grupo de intervenção quanto o grupo de controle receberam ligações telefônicas semanais de 10 minutos.
Após o período inicial de seis meses, o grupo de intervenção teve uma pontuação mais elevada no teste cognitivo global em comparação com o grupo de controle, com um grande tamanho de efeito entre aqueles com comprometimento cognitivo leve. Além disso, os participantes do grupo de intervenção com cognição normal tiveram pontuações indicando maior função executiva baseada na linguagem.
No final do período final de seis meses, os participantes do grupo de intervenção com comprometimento cognitivo leve obtiveram pontuações nos testes indicando melhor função cerebral relacionada à memória do que o grupo de controle.
As medidas de bem-estar emocional melhoraram tanto no grupo de controlo como no grupo de intervenção, sugerindo que a emoção pode ser melhorada através de breves chamadas telefónicas semanais, enquanto a melhoria da função cognitiva requer um envolvimento frequente em conversas.
Além disso, testes de imagem cerebral mostraram que o grupo de intervenção tinha maior conectividade dentro da rede de atenção dorsal – uma região importante para manter a atenção visuoespacial – em comparação com o grupo de controle, embora este achado deva ser interpretado com cuidado devido ao número limitado de participantes avaliados. Devido a limitações de pesquisa relacionadas ao COVID-19.
Com base em solicitações de ex-participantes do estudo que continuamente solicitavam conversas, Dodge e seus colegas criaram uma organização sem fins lucrativos, a Fundação I-CONNECT. A organização oferece interações sociais gratuitas para idosos isolados na comunidade, utilizando os mesmos materiais utilizados no ensaio.
“Nosso próximo objetivo é expandir essas atividades para alcançar indivíduos necessitados mais isolados, bem como aprofundar os mecanismos biológicos por trás do impacto das interações sociais em nossa função cerebral”, disse Dodge.
“Fornecer interações de conversa online estimulantes e frequentes pode ser uma estratégia eficaz para reduzir o risco de demência em casa contra o isolamento social e o declínio cognitivo.
“Planejamos expandir este tratamento para ambulatórios geriátricos, onde estamos atualmente arrecadando fundos para isso, e também examinar sua eficácia no tratamento de sintomas leves a moderados de depressão”.
A equipa também está a explorar a possibilidade de fornecer interações conversacionais através de um chatbot – um bot treinado em IA – que proporciona conversas estimulantes como uma intervenção económica.
“Sabemos que as conexões humanas são extremamente importantes para o nosso bem-estar emocional, mas para a estimulação cognitiva, os chatbots podem funcionar tão eficazmente quanto os humanos, o que estamos investigando atualmente”, disse Dodge, diretor de análise de pesquisa da Universidade da Califórnia. , Califórnia. Recentemente, ele abriu o Centro Multidisciplinar do Cérebro no MGH e é membro do corpo docente da Harvard Medical School.
Financiamento: O financiamento foi fornecido pelo Instituto Nacional do Envelhecimento.
Sobre notícias de pesquisa sobre cognição e envelhecimento
Ensaio clínico controlado randomizado de engajamento conversacional baseado na Internet (I-CONECT) entre adultos socialmente isolados com mais de 75 anos de idade com cognição normal ou comprometimento cognitivo leve: principais resultados
Antecedentes e objetivos
O isolamento social é um fator de risco para declínio cognitivo e demência. Conduzimos um ensaio clínico controlado randomizado (ECR) de interações sociais aprimoradas, levantando a hipótese de que as interações conversacionais podem estimular a função cerebral entre idosos socialmente isolados sem demência. Relatamos as principais descobertas deste ensaio clínico RCT (engajamento conversacional baseado na Internet) em vários locais [I-CONECT]; NCT02871921).
O grupo experimental recebeu conversas semiestruturadas cognitivamente estimulantes com entrevistadores treinados via Internet/webcam 4 vezes por semana durante 6 meses (familiarização) e duas vezes por semana durante mais 6 meses (manutenção).
Tanto o grupo experimental quanto o de controle receberam ligações semanais de 10 minutos. Modificações no protocolo foram necessárias devido à pandemia da doença coronavírus de 2019.
resultados
Um total de 186 participantes foram randomizados. Após o período de indução, o grupo experimental obteve pontuações mais altas nos testes cognitivos globais (Montreal Cognitive Assessment [primary outcome]; 1,75 pontos [p = .03]) em comparação com o grupo controle.
Após a indução, os participantes do grupo experimental com cognição normal apresentaram maior função executiva baseada na linguagem (teste de fluência semântica [secondary outcome]; 2,56 pontos [p = .03]). No final do período de manutenção, o grupo experimental de pessoas com comprometimento cognitivo leve apresentou maior função de codificação (Craft Story Immediate Recall Test). [secondary outcome]; 2,19 pontos [p = .04]).
A medição do bem-estar emocional melhorou tanto no grupo controle quanto no experimental. A fMRI em estado de repouso mostrou que o grupo experimental aumentou a conectividade dentro da rede de atenção dorsal em comparação com o grupo de controle.é= 0,02), mas o tamanho da amostra foi limitado.
Discussão e suas implicações
Proporcionar interações conversacionais online estimulantes frequentes pode ser uma estratégia eficaz para reduzir o risco de demência em casa contra o isolamento social e o declínio cognitivo.
Os pesquisadores descobriram uma rara partícula de poeira em um meteorito, feita de uma estrela diferente do nosso Sol. Usando tomografia de sonda atômica avançada, eles analisaram a proporção única de isótopos de magnésio da partícula, revelando sua origem em um tipo recentemente identificado de supernova que queima hidrogênio. Esta descoberta fornece insights mais profundos sobre eventos cósmicos e formação de estrelas. Crédito: SciTechDaily.com
Os cientistas descobriram uma partícula de meteorito com uma proporção isotópica de magnésio sem precedentes, sugerindo a sua origem numa supernova que queima hidrogénio.
A pesquisa descobriu uma rara partícula de poeira presa em um antigo meteorito extraterrestre, formado por uma estrela diferente do nosso Sol.
A descoberta foi feita pela autora principal, Dra. Nicole Neville, e colegas durante seus estudos de doutorado na Curtin University, que agora trabalha no Instituto de Ciência Lunar e Planetária em colaboração com… NASACentro Espacial Johnson.
Meteoritos e grãos pré-solares
Os meteoritos são feitos principalmente de material formado em nosso sistema solar e também podem conter pequenas partículas originárias de estrelas que nasceram muito antes do nosso sol.
Evidências de que essas partículas, conhecidas como grãos pré-solares, são restos de outras estrelas foram encontradas através da análise dos diferentes tipos de elementos encontrados dentro delas.
Técnicas analíticas inovadoras
Dr. Neville usou uma técnica chamada milho Sonda de tomografia para analisar partículas, reconstruir a química em nível atômico e acessar as informações ocultas nelas.
Dr Neville disse: “Essas partículas são como cápsulas do tempo celestiais, fornecendo um instantâneo da vida de sua estrela-mãe”.
“Os materiais criados no nosso sistema solar têm proporções previsíveis de isótopos – diferentes tipos de elementos com diferentes números de nêutrons. A partícula que analisamos tem uma proporção de isótopos de magnésio que é diferente de qualquer coisa no nosso sistema solar.
“Os resultados foram literalmente fora dos gráficos. A proporção isotópica mais extrema para o magnésio de estudos anteriores de grãos pré-solares foi de cerca de 1.200. O grão em nosso estudo tem um valor de 3.025, o valor mais alto já descoberto.
“Esta razão isotópica excepcionalmente elevada só pode ser explicada pela formação num tipo de estrela recentemente descoberto – uma supernova que queima hidrogénio.”
Avanços na astrofísica
O coautor, Dr. David Saxey, do Centro John D. Laiter em Curtin, disse: “A pesquisa abre novos horizontes na forma como entendemos o universo, ultrapassando os limites das técnicas analíticas e dos modelos astrofísicos.
“A sonda atômica nos deu todo um nível de detalhe que não conseguimos acessar em estudos anteriores”, disse o Dr. Saksi.
“Uma supernova que queima hidrogênio é um tipo de estrela que só foi descoberta recentemente, mais ou menos na mesma época em que estávamos analisando a minúscula partícula de poeira. Usar uma sonda atômica neste estudo nos dá um novo nível de detalhe que nos ajuda a entender como essas estrelas forma.”
Vinculando resultados de laboratório a fenômenos cósmicos
O co-autor, Professor Phil Bland, da Curtin School of Earth and Planetary Sciences, disse: “Novas descobertas do estudo de partículas raras em meteoritos permitem-nos obter informações sobre eventos cósmicos fora do nosso sistema solar.
“É simplesmente incrível poder correlacionar medições em escala atômica em laboratório com um tipo de estrela recentemente descoberto.”
Pesquisa intitulada “Elemento atômico e investigação isotópica 25Poeira estelar rica em magnésio de supernovas que queimam H. Foi publicado em Jornal Astrofísico.
Referência: “Elemento em escala atômica e investigação isotópica 25“Poeira estelar rica em Mg de uma supernova que queima H”, por N. D. Nevill, P. A. Bland, D. W. Saxey, W. D. A. Rickard e P. Guagliardo, NE Timms, LV Forman e L. Daly e SM Reddy, 28 de março de 2024, Jornal Astrofísico. doi: 10.3847/1538-4357/ad2996
