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Convertendo matéria escura invisível em luz visível

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Convertendo matéria escura invisível em luz visível

Aglomerado de galáxias, à esquerda, com um anel de matéria escura visível, à direita. Crédito da imagem: NASA, ESA, MJ Jee e H. Ford (Universidade Johns Hopkins)

As explorações da matéria escura estão a avançar utilizando novas técnicas experimentais concebidas para detectar eixos e aproveitando a tecnologia avançada e a colaboração interdisciplinar para descobrir os segredos desta componente indescritível do universo.

Um fantasma assombra nosso mundo. Isso é conhecido na astronomia e na cosmologia há décadas. Notas eu sugiro cerca de 85% Toda a matéria do universo é misteriosa e invisível. Essas duas qualidades estão refletidas em seu nome: matéria escura.

Vários experimentos Eles pretendem descobrir os seus ingredientes, mas apesar de décadas de investigação, os cientistas não conseguiram. agora Nossa nova experiênciaem construção em Universidade de Yale Nos Estados Unidos, oferece uma nova tática.

A matéria escura existe no universo desde o início dos tempos. Junte estrelas e galáxias. Invisível e sutil, não parece interagir com a luz ou qualquer outro tipo de matéria. Na verdade, deveria ser algo completamente novo.

O Modelo Padrão da física de partículas está incompleto e isso é um problema. Temos que procurar o novo Partículas fundamentais. Surpreendentemente, as mesmas falhas do modelo padrão dão pistas preciosas sobre onde podem estar escondidas.

O problema com o nêutron

Veja o nêutron, por exemplo. Forma o núcleo atômico com o próton. Embora geralmente neutra, a teoria afirma que é composta por três partículas carregadas chamadas quarks. Por esta razão, esperamos que algumas partes do nêutron tenham carga positiva e outras negativamente – o que significa que ele teve o que os físicos chamam de momento de dipolo elétrico.

Até agora, Muitas tentativas Medi-lo levou à mesma conclusão: é pequeno demais para ser descoberto. Outro fantasma. Não estamos a falar de deficiências nos instrumentos, mas sim de um factor que deve ser inferior a uma parte em dez mil milhões. É tão pequeno que as pessoas se perguntam se poderia ser completamente zero.

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Mas na física, o zero matemático é sempre uma afirmação forte. No final da década de 1970, os físicos de partículas Roberto Picci e Helen Coyne (e mais tarde Frank Wilczek e Steven Weinberg) tentaram descobrir Compreendendo a teoria e as evidências.

Eles sugeriram que o parâmetro provavelmente não é zero. Em vez disso, é uma quantidade dinâmica que perde lentamente a sua carga e depois evolui para zero. a grande explosão. Cálculos teóricos mostram que, se tal evento ocorreu, deve ter deixado para trás um grande número de partículas de luz ilusórias.

Eles são chamados de “áxions” em homenagem a uma marca de detergente porque podem “resolver” o problema dos nêutrons. E ainda mais. Se os áxions foram criados no início do universo, eles existem desde então. Mais importante ainda, as suas propriedades definem todos os elementos esperados da matéria escura. Por estas razões, os hubs tornaram-se um dos Partículas candidatas preferidas Para matéria escura.

Os áxions interagirão fracamente com outras partículas. No entanto, isso significa que eles ainda interagirão bastante. Eixos invisíveis podem se transformar em partículas comuns, incluindo – ironicamente – fótons, a essência da luz. Isto pode acontecer sob certas condições, como a presença de um campo magnético. Esta é uma dádiva de Deus para os físicos experimentais.

Design experimental

Muitos experimentos Eles tentam conjurar o fantasma de Axion em um ambiente de laboratório controlado. Alguns deles visam converter a luz em eixo, por exemplo, e depois transformar o eixo em luz do outro lado da parede.

Atualmente, a abordagem mais sensível tem como alvo o halo de matéria escura que permeia a galáxia (e, portanto, a Terra) usando um dispositivo chamado coroa. É uma cavidade condutora imersa em um forte campo magnético. O primeiro capta a matéria escura que nos rodeia (presumindo que sejam axônios), enquanto o segundo a faz se transformar em luz. O resultado é um sinal eletromagnético que aparece dentro da cavidade, oscilando em uma frequência característica dependendo da massa do áxion.

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O sistema funciona como um receptor de rádio. Deve ser devidamente ajustado para interceptar a frequência de interesse. Na prática, as dimensões da cavidade são alteradas para acomodar diferentes frequências características. Se as frequências do áxion e da cavidade não corresponderem, é como sintonizar o rádio no canal errado.

Um poderoso ímã supercondutor foi transferido para a Universidade de Yale

O poderoso ímã é transportado para o laboratório da Universidade de Yale. Crédito: Universidade de Yale

Infelizmente, o canal que procuramos não pode ser previsto com antecedência. Não temos escolha a não ser varrer todas as frequências possíveis. É como selecionar uma estação de rádio em um mar de ruído branco – uma agulha em um palheiro – com um rádio antigo que precisa ser aumentado ou menor toda vez que giramos o botão de frequência.

Contudo, estes não são os únicos desafios. Cosmologia refere-se a Dezenas de gigahertz Como a última fronteira promissora da busca por axions. Como frequências mais altas requerem cavidades menores, a exploração dessa região exigiria cavidades muito pequenas para capturar uma quantidade significativa de sinal.

Novos experimentos tentam encontrar caminhos alternativos. nosso Experimento de plasmascópio longitudinal (Alpha). Utiliza um novo conceito de cavitação baseado em metamateriais.

Os metamateriais são materiais compósitos com propriedades universais que diferem dos seus componentes – são mais do que a soma das suas partes. Uma cavidade preenchida com hastes condutoras tem uma frequência característica como se fosse um milhão de vezes menor, enquanto seu tamanho quase não muda. É exatamente disso que precisamos. Além disso, as barras oferecem um sistema de ajuste integrado e fácil de ajustar.

Atualmente estamos construindo a configuração, que estará pronta para receber dados em alguns anos. A tecnologia é promissora. Seu desenvolvimento foi resultado da colaboração entre físicos do estado sólido, engenheiros elétricos, físicos de partículas e até matemáticos.

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Embora rebuscados, os axions estão alimentando um progresso que nenhum espectro será capaz de eliminar.

Escrito por Andrea Gallo Russo, Pós-Doutorado em Física, Universidade de Estocolmo.

Adaptado de artigo publicado originalmente em Conversação.Conversação

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Um vazamento contínuo de hélio está causando atrasos adicionais para a espaçonave Starliner da Boeing

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Um vazamento contínuo de hélio está causando atrasos adicionais para a espaçonave Starliner da Boeing

Lançamento do avião Boeing A espaçonave Starliner já foi adiada A cápsula será adiada por pelo menos mais quatro dias, da próxima terça-feira até 25 de maio, devido ao trabalho em andamento para resolver preocupações sobre um pequeno vazamento de hélio no sistema de propulsão da cápsula, disseram autoridades na sexta-feira.

O comandante da missão Barry “Butch” Wilmore e a co-piloto Sunita Williams agora pretendem lançar da plataforma 41 na Estação da Força Espacial de Cabo Canaveral, na Flórida, às 15h09 EDT semanalmente a partir de sábado, e estabelecer um cais na Estação Espacial Internacional no dia seguinte. . Hoje, 26 de maio às 16h12

Os astronautas esperavam decolar no primeiro vôo de teste do veículo Starliner em 6 de maio, mas a contagem regressiva já começou. foram cancelados Devido a um problema na válvula de alívio de pressão de oxigênio no estágio superior do foguete Atlas 5 Centaur.

Uma cápsula da tripulação Boeing Starliner no topo do segundo estágio de um foguete Atlas 5 da United Launch Alliance no Complexo de Lançamento 41 na Estação da Força Espacial de Cabo Canaveral no início deste mês.

Aliança de Lançamento Unida


O Atlas 5, construído pela United Launch Alliance, foi transferido da plataforma para o Centro de Integração Vertical próximo da empresa, onde a válvula suspeita foi substituída e liberada para lançamento.

Um vazamento de hélio não relacionado foi observado no sistema de pressão do propelente do Starliner durante a contagem regressiva de lançamento original, mas permaneceu dentro dos limites seguros para o voo. Depois que o Atlas 5 e o Starliner foram devolvidos ao VIF para substituição da válvula de oxigênio, os gerentes decidiram examinar mais de perto o problema do hélio.

O vazamento foi descoberto nos tubos que compõem o coletor de hélio nº 2 dentro de um dos quatro conjuntos de “casinha de cachorro” espalhados pela parte externa do módulo de serviço em forma de cilindro do Starliner. Cada canil possui quatro motores Orbital Maneuver and Attitude Control – OMAC – e quatro jatos Mini Reaction Control.

O gás hélio comprimido é usado para empurrar o propelente para os motores do foguete em cada casa, bem como quatro poderosos motores de aborto de lançamento que só dispararão no caso de um problema catastrófico com o Atlas 5 em seu caminho para a órbita.

Os engenheiros apertaram os parafusos no flange onde o vazamento foi descoberto, bateram nas linhas e realizaram testes para determinar se o vazamento ainda estava lá. Enquanto isso, o lançamento foi redirecionado para 21 de maio.

Mas acontece que os testes revelaram que o vazamento ainda estava lá. Os gestores da missão consideraram uma série de opções para resolver o problema, mas decidiram na sexta-feira avançar para uma oportunidade de lançamento em 25 de maio, enquanto se aguardam revisões e análises de dados adicionais para mostrar que o vazamento, que atualmente está estável e dentro de limites aceitáveis, não irá piorar. Na viagem.

“Os testes de pressão… mostraram que o vazamento no flange é estável e não representaria um risco neste nível durante o voo”, disse a NASA em um blog. “Os testes também indicaram que o resto do sistema de propulsão está efetivamente bloqueado em todo o módulo do servidor.

“As equipes da Boeing estão desenvolvendo procedimentos operacionais para garantir que o sistema mantenha capacidade de desempenho suficiente e redundância adequada durante o voo. À medida que este trabalho continua, (os gerentes de missão) levarão os próximos dias para revisar os dados e procedimentos para tomar uma decisão final.” Antes de embarcar na contagem regressiva para a jornada.”

As espaçonaves Atlas 5 e Starliner estão atualmente alojadas no Vertical Integration Facility da United Launch Alliance, o edifício visto aqui atrás do foguete quando o propulsor foi colocado na plataforma de lançamento para decolagem no início deste mês.

Aliança de Lançamento Unida


Wilmore e Williams, ambos pilotos de teste veteranos da Marinha e astronautas com quatro viagens à estação entre eles, retornaram ao Johnson Space Center em Houston após o voo de 6 de maio para participar de simulações de voo adicionais. A expectativa é que eles retornem à Flórida na próxima semana.

Starliner é um dos dois navios tripulados comercialmente encomendados pela NASA após a retirada do programa de ônibus espaciais em 2011. A SpaceX ganhou um contrato de US$ 2,6 bilhões para desenvolver A nave espacial Crew Dragon da empresa A Boeing recebeu US$ 4,2 bilhões para desenvolver o Starliner.

A NASA queria espaçonaves de diferentes fabricantes para garantir que a agência ainda tivesse uma maneira de transportar astronautas para a estação espacial, mesmo que ocorresse um problema que encalhasse a balsa de uma empresa.

A SpaceX lançou sua primeira tripulação de dois homens em 2020. Desde então, a empresa lançou oito voos de rotação de tripulação patrocinados pela NASA para a estação, três missões de pesquisa comercial para o laboratório e um voo com financiamento privado para dois homens e duas mulheres. Para a órbita baixa da Terra. Ao todo, 50 pessoas voaram ao espaço a bordo dos Crew Dragons.

Willmore e Williams serão os primeiros astronautas a voar no Starliner após uma série de falhas técnicas que incluíram grandes problemas de software durante um vôo de teste inicial desenroscado em dezembro de 2019 e válvulas corroídas do sistema de propulsão que atrasaram uma segunda missão de teste desenroscada em maio de 2022.

Os engenheiros enfrentaram dúvidas sobre os conectores do chicote do pára-quedas e a fita protetora enrolada nos fios, representando um risco de incêndio de curto-circuito. O trabalho para corrigir esses e outros problemas atrasou o lançamento do primeiro beta para este mês.

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Ataque de raposa em Effingham, New Hampshire: uma pessoa ferida e uma raposa morta

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Ataque de raposa em Effingham, New Hampshire: uma pessoa ferida e uma raposa morta

Dois ataques de raposas ocorreram a cerca de 160 quilômetros de distância em New Hampshire na terça-feira. Um dos ataques ocorreu em Hollis, onde uma raposa raivosa atacou uma menina de 4 anos, enquanto outra atacou um casal no condado de Carroll. Elliott Edwards e Irene François estavam trabalhando no pátio de sua loja na manhã de terça-feira, quando uma raposa atacou repentinamente, vinda do nada. “Não havia absolutamente nada que pudéssemos fazer para impedir isso. Já estava acontecendo”, disse François. Aplicativo para atualizações em qualquer lugar: Apple | Google Play <

Dois ataques de raposas ocorreram a cerca de 160 quilômetros de distância em New Hampshire na terça-feira.

Um dos ataques ocorreu em Hollis, onde uma raposa raivosa atacou uma menina de 4 anos, enquanto outra atacou um casal no condado de Carroll.

Elliot Edwards e Irene François estavam trabalhando no pátio de sua loja na manhã de terça-feira, quando de repente, do nada, uma raposa atacou.

“Não havia absolutamente nada que pudéssemos fazer para impedir isso. Já estava acontecendo”, disse François.

>> Baixe o aplicativo WMUR gratuito para obter atualizações em qualquer lugar: Maçã | aplicativos do Google <

François disse que tudo aconteceu em menos de um minuto.

Eles estavam atrelando um trailer ao caminhão no terreno aberto da loja e a próxima coisa que perceberam foi que uma raposa estava presa ao braço de Edwards. Eles conseguiram afastar a raposa, mas ela os atacou novamente.

“Temos cerca de 80 acres. Você sabe, temos veados. Há pegadas de ursos. E vemos, você sabe, muita vida selvagem. E certamente nada agressivo”, disse François.

Depois de matar a raposa, François, que era enfermeiro há 20 anos, limpou o ferimento de Edwards com água, sabão e álcool e imediatamente o levou ao hospital.

Lá, Edwards recebeu seis vacinas contra a raiva e também precisou de três doses de reforço de acompanhamento. Autoridades da Pesca e Caça de New Hampshire disseram que é exatamente isso que qualquer pessoa deve fazer se encontrar qualquer animal selvagem potencialmente infectado com raiva.

“Realmente, o tempo é essencial”, disse o capitão Michael Eastman, da New Hampshire Fish and Game.

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A raiva é geralmente fatal e não há cura quando os sintomas aparecem.

Os animais infectados com raiva nesta época do ano geralmente a contraem enquanto estão em suas tocas durante o inverno, e leva até agora para que os sintomas apareçam, disse Eastman.

Edwards ainda se sente mal, mas ficará bem. François não ficou fisicamente ferido.

François disse que um guarda florestal levou a raposa para teste em Concord, e ela disse que lhe disseram que o teste da raposa deu positivo para raiva.

François disse que avistou duas outras raposas em sua propriedade e que ela e Edwards estão de olho nelas.

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Fotógrafos da Orbiter dão uma espiada na Estação Espacial Internacional

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Fotógrafos da Orbiter dão uma espiada na Estação Espacial Internacional

Uma vista da Estação Espacial Internacional em órbita vista por um satélite.
foto: Hugh Robôs

A Estação Espacial Internacional (ISS) foi flagrada parecendo um pouco deslocada em uma nova foto tirada por um satélite de imagens em órbita.

Esta semana, a HEO Robotics, com sede na Austrália Lançado Uma imagem da Estação Espacial Internacional como nunca vimos antes. A misteriosa imagem em preto e branco foi capturada por um dos satélites de imagem não terrestres da empresa, a apenas 43 milhas (69 quilômetros) da estação espacial de 356 pés (109 metros).

Uma imagem para um artigo intitulado Orbital Paparazzi dá uma espiada na Estação Espacial Internacional.

foto: Hugh Robôs

“As imagens não terrestres fornecem a melhor visão dos satélites no espaço”, escreveu HEO Robotics no site do X. A HEO Robotics fornece imagens de satélite de objetos em órbita, bem como serviços de inspeção de satélite para operadores governamentais e comerciais. A empresa fotografou mais de cem objetos depois que eles atingiram seus destinos orbitais e posteriormente usou seu software para identificar os objetos.

A empresa possui uma frota de 30 sensores em órbita baixa da Terra, que utiliza para obter imagens granuladas de satélites e naves espaciais que os orbitam.

No início de fevereiro, a HEO Robotics capturou uma foto de foto Vista do satélite de observação da Terra ERS-2 da Agência Espacial Europeia enquanto ele cai para uma morte violenta na atmosfera da Terra. Também nos deu os curiosos satélites da empresa Primeira olhada no satélite Starlink V2 da SpaceX em órbita.

Mas talvez nenhum outro objeto na órbita baixa da Terra seja tão famoso quanto a Estação Espacial Internacional, que é do tamanho de um campo de futebol americano e tem uma massa de cerca de 1 milhão de libras, segundo NASA. A estação espacial está em órbita há mais de 20 anos, orbitando nosso planeta a uma distância de 250 milhas (460 quilômetros).

Estamos acostumados a ver fotos da NASA da Estação Espacial Internacional deslizando graciosamente em sua órbita, parecendo uma fênix mecânica. Uma recente imagem de satélite da estação espacial é um bom lembrete de que ela é apenas uma estranha pilha de metal flutuando no espaço, fazendo o melhor que pode.

Para mais viagens espaciais em sua vida, siga-nos X Um marcador personalizado para o Gizmodo Página do voo espacial.

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