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Físicos detectam sinais de neutrinos no Grande Colisor de Hádrons
A equipe internacional Forward Search Experiment, liderada por físicos da Universidade da Califórnia, Irvine, fez a primeira detecção de um neutrino candidato produzido pelo Large Hadron Collider nas instalações do CERN perto de Genebra, Suíça.
Em um artigo publicado hoje na revista revisão física dEm 2018, os pesquisadores descrevem como observaram seis interações de neutrinos durante uma execução experimental de um detector de emulsão pressurizada instalado no LHC em 2018.
“Antes deste projeto, não havia sinal de neutrinos no colisor de partículas”, disse o coautor Jonathan Feng, Distinguido Professor de Física e Astronomia da UCI e co-líder da Colaboração FASER. “Esta importante descoberta é um passo em direção ao desenvolvimento de uma compreensão mais profunda dessas partículas indescritíveis e do papel que desempenham no universo.”
Ele disse que a descoberta feita durante o piloto deu à sua equipe duas informações importantes.
“Primeiro, verifique se a posição dianteira do ponto de interação do ATLAS no LHC é o local correto para a detecção de neutrinos do colisor”, disse Feng. “Em segundo lugar, nossos esforços demonstraram a eficácia do uso de um detector de emulsão para monitorar esses tipos de interações de neutrino.”
O instrumento experimental foi composto por placas de chumbo e tungstênio alternadas com camadas de emulsão. Durante as colisões de partículas no LHC, alguns neutrinos se chocaram contra os densos núcleos de metal, criando partículas que viajam pelas camadas da emulsão e criam marcas visíveis após o processamento. Essas inscrições fornecem pistas sobre as energias e sabores da partícula – tau, múon ou elétron – e se são neutrinos ou antineutrinos.
De acordo com Feng, a emulsão funciona de maneira semelhante à fotografia na era pré-câmera digital. Quando o filme de 35 mm é exposto à luz, os fótons deixam rastros que aparecem como padrões conforme o filme é revelado. Os pesquisadores do FASER também foram capazes de ver as interações dos neutrinos depois que as camadas de emulsão no detector foram removidas e desenvolvidas.
Depois de verificar a eficácia da abordagem do detector de emulsão na observação das interações dos neutrinos produzidos em um colisor de partículasA equipe FASER está agora configurando uma nova série de experimentos usando um instrumento completo muito maior e significativamente mais sensível ”, disse Feng.
Desde 2019, ele e seus colegas estão se preparando para conduzir um experimento usando os instrumentos FASER para examinar a matéria escura do LHC. Eles esperam detectar fótons escuros, o que daria aos pesquisadores um primeiro vislumbre de como isso pode acontecer. matéria escura Ele interage com átomos comuns e outras matérias no universo por meio de outras forças além da gravidade.
Com o sucesso de seus trabalhos com neutrinos nos últimos anos, a equipe FASER – formada por 76 físicos de 21 instituições em nove países – reúne emulsão Detector com dispositivo FASER. Enquanto o detector experimental pesa cerca de 64 libras, o instrumento FASERnu pesará mais de 2.400 libras e será mais reativo e capaz de distinguir entre os tipos de neutrinos.
disse o co-autor David Kasper, co-líder do FASER e professor associado de física e astronomia na UCI. “Vamos descobrir os neutrinos de mais alta energia que foram produzidos a partir de uma fonte feita pelo homem.”
O que torna o FASERnu único, disse ele, é que enquanto outros experimentos foram capazes de distinguir entre um ou dois tipos de neutrinos, eles serão capazes de observar todos os três sabores, bem como seus equivalentes antineutrinos. Casper disse que houve apenas cerca de 10 observações de neutrinos de tau em toda a história humana, mas ele espera que sua equipe seja capaz de dobrar ou triplicar esse número nos próximos três anos.
“Esta é uma conexão incrivelmente fascinante com a tradição do departamento de física aqui na UCI”, disse Feng, “porque continua o legado de Frederic Reines, um membro fundador do corpo docente da UCI que ganhou o Prêmio Nobel de Física por ser o primeiro a descobrir neutrinos. “
“Produzimos um experimento de classe mundial no principal laboratório de física de partículas do mundo em tempo recorde e com recursos pouco convencionais”, disse Casper. “Temos uma grande dívida de gratidão com a Fundação Heising-Simons e a Fundação Simons, bem como com a Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência e o CERN, que generosamente nos apoiaram.”
Savannah Shivley e Jason Arakawa, Ph.D. da UCLA. Estudantes de física e astronomia também contribuíram com a pesquisa.
Henso Abreu et al, os dois primeiros candidatos para a interação de neutrino no LHC, revisão física d (2021). DOI: 10.1103 / PhysRevD.104.L091101
a citação: Physicists Discover Signs of Neutrinos at the Large Hadron Collider (2021, 26 de novembro), Recuperado em 26 de novembro de 2021 em https://phys.org/news/2021-11-physicists-neutrinos-large-hadron-collider.html
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A evidência indiscutível mais antiga do campo magnético da Terra foi descoberta na Groenlândia
Estudo colaborativo de Universidade de Oxford E Instituto de Tecnologia de Massachusetts A NASA revelou um registo do campo magnético da Gronelândia com 3,7 mil milhões de anos, mostrando que o antigo campo magnético da Terra era tão forte como é hoje, o que é crucial para proteger a vida, protegendo-a da radiação cósmica e solar.
Um novo estudo recuperou um registo do campo magnético da Terra com 3,7 mil milhões de anos, descobrindo que este se parece notavelmente semelhante ao campo que rodeia a Terra hoje. Os resultados foram publicados hoje (24 de abril) na revista Jornal de pesquisa geofísica.
Sem o campo magnético, a vida na Terra não seria possível, pois este nos protege da radiação cósmica prejudicial e das partículas carregadas emitidas pelo Sol (“vento solar”). Mas até agora, não há uma data confiável sobre quando o campo magnético moderno surgiu pela primeira vez.
Exame de rochas antigas
No novo estudo, os pesquisadores examinaram uma antiga sequência de rochas contendo ferro de Isua, na Groenlândia. As partículas de ferro atuam efetivamente como pequenos ímãs que podem registrar a força e a direção do campo magnético à medida que o processo de cristalização as mantém no lugar. Os investigadores descobriram que as rochas que datam de 3,7 mil milhões de anos atrás tinham uma intensidade de campo magnético de pelo menos 15 microtesla, em comparação com o campo magnético moderno (30 microtesla).
Estes resultados fornecem a estimativa mais antiga da força do campo magnético da Terra derivada de amostras de rochas inteiras, o que fornece uma avaliação mais precisa e confiável do que estudos anteriores que usaram cristais individuais.
Insights do estudo
A pesquisadora principal, Professora Claire Nicholls (Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Oxford), disse: “Extrair registros confiáveis de rochas desta idade é extremamente difícil, e foi realmente emocionante ver os sinais magnéticos iniciais começando a surgir quando analisamos essas amostras em o laboratório.” . Este é um passo realmente importante à medida que tentamos determinar o papel do antigo campo magnético quando a vida apareceu pela primeira vez na Terra.
Embora a força do campo magnético pareça ter permanecido relativamente constante, sabe-se que o vento solar foi muito mais forte no passado. Isto sugere que a proteção da superfície da Terra contra os ventos solares aumentou ao longo do tempo, o que pode ter permitido que a vida se deslocasse para os continentes e saísse da proteção dos oceanos.
O campo magnético da Terra é criado pela mistura de ferro fundido no núcleo externo do líquido, impulsionado por forças de empuxo enquanto o núcleo interno se solidifica, criando um dínamo. Durante a formação inicial da Terra, o núcleo interno sólido ainda não havia se formado, deixando questões em aberto sobre como o campo magnético inicial foi mantido. Estas novas descobertas sugerem que o mecanismo que impulsionava o dínamo inicial da Terra era igualmente eficiente ao processo de solidificação que gera hoje o campo magnético da Terra.
Compreender como a força do campo magnético da Terra muda ao longo do tempo também é fundamental para determinar quando o núcleo interno sólido da Terra começou a se formar. Isto nos ajudará a entender a rapidez com que o calor escapa do interior profundo da Terra, o que é fundamental para a compreensão de processos como as placas tectônicas.
Efeitos geológicos e meteorológicos
Um dos grandes desafios na reconstrução do campo magnético da Terra até agora é que qualquer evento que provoque o aquecimento das rochas pode alterar os sinais preservados. As rochas na crosta terrestre geralmente têm uma história geológica longa e complexa que apaga informações anteriores do campo magnético. No entanto, o cinturão supracrustal de Isoa tem uma geologia única, pois fica no topo da espessa crosta continental que o protege da atividade tectônica generalizada e da deformação. Isto permitiu aos investigadores construir um conjunto claro de evidências que apoiam a existência de um campo magnético há 3,7 mil milhões de anos.
Os resultados também podem fornecer novos insights sobre o papel do nosso campo magnético na formação da evolução da atmosfera da Terra como a conhecemos, especialmente no que diz respeito ao vazamento de gases da atmosfera. Um fenómeno actualmente inexplicável é a perda de gás xénon que não reagiu da nossa atmosfera há mais de 2,5 mil milhões de anos. O xénon é relativamente pesado e, portanto, é pouco provável que tenha simplesmente saído da nossa atmosfera. Recentemente, os cientistas começaram a investigar a possibilidade de remover partículas carregadas de xenônio da atmosfera por meio de um campo magnético.
No futuro, os investigadores esperam expandir o nosso conhecimento do campo magnético da Terra antes do aparecimento do oxigénio na atmosfera terrestre há cerca de 2,5 mil milhões de anos, examinando outras sequências de rochas antigas no Canadá, Austrália e África do Sul. Uma melhor compreensão da antiga força e variabilidade do campo magnético da Terra nos ajudará a determinar se os campos magnéticos planetários são necessários para hospedar vida na superfície do planeta e o seu papel na evolução da atmosfera.
Referência: “Prováveis Registros Eoarqueanos do Campo Geomagnético Preservados no Cinturão Supracrustal de Isua, Sudoeste da Groenlândia” por Clare I. O. Nicholls, Benjamin B. Weiss, Athena Easter, Craig R. Martin, Adam C. Maloof, Nigel M. Kelly, Mike J. Zawaski, Stephen J. Mojzis, E. Bruce Watson e Daniele J. Czerniak, 24 de abril de 2024, Jornal de Pesquisa Geofísica: Terra Sólida.
doi: 10.1029/2023JB027706
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Vela solar avançada da NASA implantada com sucesso no espaço: ScienceAlert
As velas solares são uma forma misteriosa e majestosa de viajar pelo golfo do espaço. Comparado aos navios à vela do passado, é uma das formas mais eficientes de impulsionar veículos no espaço.
Um foguete RocketLab Electron lançou na terça-feira o novo sistema avançado de vela solar composta da NASA. O objetivo é testar a implantação de grandes velas solares na órbita baixa da Terra, e a NASA confirmou na quarta-feira que implantou com sucesso uma vela de 9 metros.
Em 1886 o automóvel foi inventado. Em 1903, os humanos fizeram o primeiro voo motorizado. Apenas 58 anos depois, os humanos fizeram a sua primeira viagem ao espaço num foguetão. A tecnologia dos foguetes mudou dramaticamente ao longo dos séculos, sim, séculos.
O desenvolvimento do míssil começou no século 13, quando os chineses e os mongóis dispararam flechas de mísseis uns contra os outros. As coisas evoluíram um pouco desde então, e agora temos combustíveis sólidos e líquidos para foguetes, motores iônicos e velas solares com mais tecnologia nas asas.
As velas solares são especialmente importantes porque aproveitam a energia do sol, ou da luz das estrelas, para impulsionar sondas através do espaço. A ideia não é nova: Johannes Kepler (famoso pelo movimento planetário) propôs pela primeira vez que a luz solar poderia ser usada para impulsionar naves espaciais no século XVII em seu trabalho intitulado “Somnium”.
Tivemos que esperar até o século XX para que o cientista russo Konstantin Tsiolkovsky demonstrasse o princípio de como as velas solares realmente funcionam.
Carl Sagan e outros membros da Sociedade Planetária começaram a propor missões utilizando velas solares nas décadas de 1970 e 1980, mas foi só em 2010 que vimos o primeiro veículo prático de vela solar, o IKAROS.
O conceito de velas solares é muito fácil de entender e baseia-se na pressão da luz solar. As velas são inclinadas para que os fótons atinjam e saltem da vela reflexiva para empurrar a espaçonave para frente.
É claro que são necessários muitos fótons para acelerar uma espaçonave usando luz, mas lentamente, com o tempo, torna-se um sistema de propulsão muito eficiente que não requer motores pesados ou tanques de combustível.
Esta redução na massa tornou mais fácil a aceleração das velas solares pela luz solar, mas os tamanhos das velas eram limitados pelos materiais e pela estrutura das retrancas que as sustentavam.
A NASA está trabalhando para resolver o problema com sua tecnologia Solar Sail Boom de próxima geração. Seu avançado sistema de vela solar composta usa um CubeSat projetado pela NanoAvionics para testar a nova estrutura de suporte de lança composta.
Bem-vindo ao orbitador NEONSAT-1 e ao Advanced Composite Solar Sail System da NASA 🌎
Sucesso da nossa 47ª missão de lançamento do Electron 🚀
Obrigado aos nossos parceiros de missão @NASA @NASAAmes E @kaistpr. Temos orgulho de oferecer a você acesso confiável e personalizado ao espaço! pic.twitter.com/2x1nXeVHeU
– Laboratório de Foguetes (@RocketLab) 24 de abril de 2024
Na quarta-feira, 24 de abril, a NASA confirmou que o satélite CubeSat atingiu a órbita baixa da Terra e implantou uma vela de 9 metros. Eles agora estão operando a sonda e concluindo um contrato terrestre. Demorou cerca de 25 minutos para desdobrar a vela de 80 metros quadrados.
Se as condições forem adequadas, poderá ser visível da Terra, talvez rivalizando com Sirius em brilho.
Este artigo foi publicado originalmente por O universo hoje. Leia o Artigo original.
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Carolina do Norte: surto de tosse convulsa confirmado
Autoridades de saúde do condado da Carolina do Norte confirmaram um surto de tosse convulsa na quinta-feira. Andrew Mundheink, do Departamento de Saúde Pública do Condado de Henderson, disse que 27 casos de coqueluche, também conhecida como tosse convulsa, foram relatados no condado de Henderson. As autoridades de saúde dizem que estão trabalhando ativamente para identificar e notificar aqueles que possam ter sido expostos aos casos, disse ele. A maioria dos casos ocorre entre crianças em idade escolar, segundo Mundhink, que disse que os pais e responsáveis são notificados e os indivíduos são contatados diretamente por carta ou telefone. “A tosse convulsa é uma infecção que afeta os brônquios e os pulmões”, disse Mondehink. “O vírus se espalha facilmente quando alguém tosse ou espirra. Os sintomas geralmente aparecem 5 a 10 dias após a exposição, mas às vezes levam até 21 dias. Causa tosse intensa que pode durar semanas ou meses, às vezes levando a crises de tosse ou vômito. .” “A coqueluche pode afetar qualquer pessoa, mas crianças com menos de 12 meses e indivíduos com sistema imunológico enfraquecido correm maior risco de complicações graves e morte.” crianças e adultos, incluindo mulheres grávidas, precisam tomar uma vacina de reforço contra coqueluche chamada “Tdap” para proteger a si mesmos e aos bebês ao seu redor. As pessoas no condado de Henderson que precisam da vacina Tdap podem entrar em contato com seu médico ou ligar para o Departamento de Saúde no número 828. -692-4223 para obter assistência Para obter mais informações sobre a tosse convulsa, visite o site dos Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC).
Autoridades de saúde do condado da Carolina do Norte confirmaram um surto de tosse convulsa na quinta-feira.
Andrew Mundink com Departamento de Saúde Pública do Condado de HendersonEle disse que 27 casos de coqueluche, também conhecida como tosse convulsa, foram relatados no condado de Henderson.
As autoridades de saúde dizem que estão trabalhando ativamente para identificar e notificar aqueles que possam ter sido expostos aos casos, disse ele.
A maioria dos casos ocorre entre crianças em idade escolar, segundo Mondehink, que disse que os pais, tutores e contactos próximos dos indivíduos são notificados por carta ou telefonema.
“A tosse convulsa é uma infecção que afeta os brônquios e os pulmões”, disse Mondehink. “O vírus se espalha facilmente quando alguém tosse ou espirra. Os sintomas geralmente aparecem 5 a 10 dias após a exposição, mas às vezes levam até 21 dias. Causa tosse intensa que pode durar semanas ou meses, às vezes levando a crises de tosse ou vômito. .
“A tosse convulsa pode afetar qualquer pessoa, mas crianças com menos de 12 meses e indivíduos com sistema imunológico enfraquecido correm maior risco de complicações graves e morte”.
Ele incentivou as famílias a se certificarem de que suas vacinas estão em dia. A proteção contra coqueluche da vacina pediátrica DTaP diminui com o tempo. Crianças mais velhas e adultos, incluindo mulheres grávidas, precisam tomar uma vacina de reforço contra coqueluche chamada Tdap para proteger a si mesmos e aos bebês próximos ou ao seu redor.
As pessoas no condado de Henderson que precisam da vacina Tdap podem entrar em contato com seu médico ou ligar para o Departamento de Saúde pelo telefone 828-692-4223 para obter assistência.
Para mais informações sobre tosse convulsaVisite o site do CDC.
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