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Resolva o estranho mistério das rajadas rápidas de rádio
Este trabalho prova que novos telescópios com capacidades únicas, como o ATA, podem fornecer um novo ângulo sobre os mistérios pendentes da ciência FRB.
Uma equipe de cientistas do Instituto SETI revelou novos insights sobre o mistério cósmico conhecido como explosões rápidas de rádio (FRBs). A descoberta e observação detalhada da repetição do FRB 20220912A, realizada no Allen Telescope Array (ATA) do Instituto SETI, lançou luz sobre a natureza desses sinais espaciais.
FRBs são flashes curtos e intensos de ondas de rádio provenientes do espaço profundo. Embora a maioria ocorra apenas uma vez, alguns “repetidores” enviam sinais mais de uma vez, obscurecendo ainda mais a compreensão da sua origem. Ao longo de 541 horas de observação, os pesquisadores detectaram 35 rajadas rápidas de rádio do repetidor FRB 20220912A. As observações feitas com o ATA cobriram uma ampla gama de frequências de rádio e revelaram padrões fascinantes. Todos os 35 FRBs são encontrados na parte inferior do espectro de frequência, cada um com uma assinatura de energia única.
Insights das observações do Instituto SETI
“Este trabalho é emocionante porque fornece a confirmação de propriedades conhecidas de FRB e a descoberta de algumas novas”, disse a Dra. Sofia Shaikh do Instituto SETI, bolsista de pós-doutorado NSF MPS-Ascend e autora principal. “Estamos restringindo a fonte de rajadas rápidas de rádio, por exemplo, a objetos extremos como magnetares, mas nenhum modelo existente pode explicar todas as propriedades observadas até agora. Foi ótimo fazer parte do primeiro estudo FRB conduzido com ATA – Este trabalho prova que novos telescópios com capacidades únicas, como o ATA, podem fornecer um novo ângulo sobre os mistérios pendentes da ciência FRB.
Resultados detalhados publicados recentemente na revista Avisos mensais da Royal Astronomical Society (MNRAS), mostra os comportamentos interessantes dos FRBs. Esses sinais ambíguos mostram uma mudança descendente de frequência, uma conexão entre a largura de banda e a frequência central e mudanças na duração do burst ao longo do tempo. A equipe também notou algo que não havia sido relatado antes: houve uma diminuição notável na frequência central das explosões durante os dois meses de observação, revelando um inesperado apito de planeio cósmico.
Além disso, os investigadores usaram estas observações para prever o ponto de inflexão para o FRB 20220912A mais brilhante, indicando a sua contribuição para a taxa geral do sinal cósmico. Na verdade, este objeto em particular foi responsável por uma pequena percentagem de todas as poderosas e rápidas explosões de rádio no céu durante estas observações.
O estudo também analisou os padrões temporais de sequências de rajadas, procurando repetições dentro e entre rajadas rápidas de rádio. Nenhum padrão claro foi encontrado, destacando a imprevisibilidade desses fenômenos celestes.
O papel do conjunto de telescópios Allen
Este trabalho demonstra o importante papel que o ATA desempenha na desvendação dos mistérios das rajadas rápidas de rádio. O ATA tem a capacidade única de gravar um grande número de canais de frequência ao mesmo tempo, mesmo que estejam muito espaçados – por exemplo, onde algumas frequências são muito altas e outras muito baixas. Isso permite verificações pontuais na chegada do FRB, para restringir o que o FRB está fazendo em frequências altas e baixas simultaneamente. As atualizações contínuas prometem mais recursos para ver rajadas de rádio rápidas e fracas em mais frequências simultaneamente, garantindo que o ATA permaneça na vanguarda do desenvolvimento de nossa compreensão das rajadas de rádio rápidas.
“É emocionante ver a ATA participando da pesquisa FRB três anos após o início do programa de atualização”, disse o Dr. Wael Farah, cientista do projeto ATA no Instituto SETI e coautor. “A ATA possui capacidades únicas que estão sendo usadas em vários empreendimentos de pesquisa, incluindo operações transitórias rápidas.”
Esta descoberta marcante representa um passo importante na busca contínua para descobrir os segredos de objetos extremos no universo. À medida que os cientistas continuam a explorar o Universo, cada característica única que descobrimos aproxima-nos da compreensão das origens e da natureza destes sinais cósmicos atraentes.
Referência: “Caracterização do FRB 20220912A recorrente usando o Allen Telescope Array” por Sophia Z. Sheikh, Wael Farah, Alexander W. Pollack, Andrew BV, Simeon, Muhammad A. Shama, Luigi F. Cruz, Roy H. Davis, David R. DeBoer, Vishal Gajjar, Phil Karn, Jamar Keetling, Wenbin Lu, Mark Masters, Pranav Premnath, Sarah Schultz, Carol Shoemaker, Gurmehar Singh e Michael Snodgrass, aceitaram, Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
arXiv:2312.07756
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O antigo Telescópio Espacial Hubble volta à vida após um mau funcionamento
A NASA fez isso de novo. A agência espacial dos EUA corrigiu a última falha que afetava o antigo Telescópio Espacial Hubble. O observatório está de volta à ação para desvendar os segredos do universo. “Todos os instrumentos do Hubble estão online e a espaçonave retomou a realização de observações científicas.” NASA disse Em comunicado em 30 de abril.
O problema começou em 23 de abril, quando o Hubble entrou em modo de segurança devido a um problema com um de seus giroscópios. O giroscópio enviou leituras falsas, acionando a caixa de areia do observatório onde as operações científicas estão suspensas. O problema do giroscópio não é novo. O mesmo giroscópio que causou o mau funcionamento recente também se comportou em novembro com problema semelhante.
O Hubble possui seis giroscópios, mas apenas três deles estão operacionais. Os giroscópios ajudam o telescópio a apontar na direção certa para fazer observações e coletar dados. A NASA tem um plano backup que permitiria ao Hubble continuar operando com apenas um giroscópio, mas não precisou implementar esse procedimento. “A espaçonave está saudável e operacional novamente usando todos os três giroscópios”, disse a NASA.
O Hubble foi lançado em 1990. Ele encontrou alguns problemas técnicos durante sua vida, incluindo um sério defeito no espelho que foi resolvido por uma missão de ônibus espacial em 1993. No final, a NASA realizou cinco missões de manutenção, a última delas em 2009. A NASA não opera mais ônibus espaciais, por isso não pode enviar astronautas para consertar o Hubble quando algo dá errado. A solução de problemas deve ser feita no solo, o que torna o histórico de reparos bem-sucedidos da equipe ainda mais impressionante.
Problemas técnicos e hardware desatualizado não são os únicos desafios que o Hubble enfrenta. A órbita do observatório está a deteriorar-se. “Reiniciar o Hubble para uma órbita mais alta e mais estável poderia acrescentar vários anos de operações à sua vida.” NASA disse em 2022. A agência está estudando opções para estabilizar a órbita do Hubble, incluindo a possibilidade de enviar uma nova missão de serviço usando a espaçonave SpaceX Dragon.
O Telescópio Espacial Hubble é tão antigo que qualquer problema técnico levanta temores sobre o seu eventual desaparecimento. A NASA espera continuar a operar o observatório de 34 anos pelo menos até ao final da década, e talvez mais além. O novo e poderoso Telescópio Espacial James Webb será lançado em 2021, mas não se destina a substituir o Hubble. Em vez disso, os dois observatórios complementam-se e, por vezes, colaboram nas imagens, como quando ambos contribuíram para uma vista deslumbrante de galáxias em forma de “árvore de Natal” em 2023.
O trabalho do Hubble tornou-se icônico, tornou-se famoso Pilares da criação Uma imagem do Hubble Deep Field, uma visão histórica de uma área do céu contendo 1.500 galáxias. O observatório pesquisou por toda parte para documentar os planetas do nosso sistema solar, bem como nebulosas, galáxias e estrelas distantes. Sua missão terminará um dia, mas algumas soluções inteligentes significam que esse dia ainda não chegou.
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Nova pesquisa revela que os dinossauros não eram tão inteligentes quanto pensávamos
Os dinossauros eram tão inteligentes quanto os répteis, mas não tão inteligentes quanto os macacos, como sugerem pesquisas anteriores.
Uma equipe internacional de paleontólogos, etólogos e neurologistas reexaminou o tamanho e a estrutura do cérebro dos dinossauros e concluiu que eles se comportavam como crocodilos e lagartos.
Num estudo publicado no ano passado, afirmou-se que os dinossauros adoram Tiranossauro Rex Eles tinham um número excepcionalmente grande de neurônios e eram significativamente mais inteligentes do que o esperado. Tem sido afirmado que este elevado número de neurónios poderia beneficiar diretamente a inteligência, o metabolismo e a história de vida. Tiranossauro Rex Ele lembrava um macaco em alguns de seus hábitos. A transmissão cultural de conhecimento, bem como o uso de ferramentas têm sido citados como exemplos de características cognitivas que podem ter possuído.
Crítica da metodologia de contagem de neurônios
Mas o novo estudo publicado em Registro anatômico, em que Hadi George da Universidade de Bristol, Dr. Darren Naish (Universidade de Southampton) e liderado pelo Dr. Royal Ontario Museum) observe mais de perto as técnicas usadas para prever o tamanho do cérebro e o número de neurônios nos cérebros dos dinossauros. A equipe descobriu que suposições anteriores sobre o tamanho do cérebro dos dinossauros e o número de neurônios que seus cérebros continham não eram confiáveis.
Esta pesquisa surge após décadas de análises nas quais paleontólogos e biólogos examinaram o tamanho e a anatomia do cérebro dos dinossauros e usaram esses dados para inferir comportamento e estilo de vida. As informações sobre os cérebros dos dinossauros vêm dos recheios minerais das cavidades cerebrais, chamados endocasts, bem como dos formatos das próprias cavidades.
A equipe descobriu que o tamanho de seus cérebros era exagerado – especialmente o tamanho do prosencéfalo – e, portanto, seus neurônios também eram importantes. Além disso, mostraram que as estimativas do número de neurônios não são um guia confiável para a inteligência.
Recomendações para pesquisas futuras
Para reconstruir de forma confiável a biologia de organismos extintos há muito tempo ClassificarA equipe acredita que os pesquisadores devem considerar múltiplas linhas de evidência, incluindo anatomia esquelética, histologia óssea, comportamento de parentes vivos e vestígios de fósseis. “A inteligência dos dinossauros e de outros animais extintos é melhor determinada usando uma variedade de evidências que vão desde a anatomia macroscópica até pegadas fósseis, em vez de confiar apenas em estimativas do número de neurônios”, explicou Hadi, da Escola de Ciências da Terra de Bristol.
“Somos da opinião de que não é uma boa prática prever a inteligência em espécies extintas quando a população de neurônios reconstruída a partir de células endógenas é tudo o que temos para prosseguir”, explicou o Dr. Kai Kaspar.
“Os números de neurônios não são bons preditores do desempenho cognitivo, e usá-los para prever a inteligência em espécies extintas pode levar a interpretações muito enganosas”, acrescentou a Dra. Ornella Bertrand (Instituto de Paleontologia Miquel Crosafont da Catalunha).
O Dr. Darren Naish concluiu: “A possibilidade de o T. rex ser tão inteligente como um babuíno é ao mesmo tempo fascinante e assustadora, com o potencial de reinventar a nossa visão do passado.” “Mas o nosso estudo mostra como todos os nossos dados contradizem esta ideia. Eles eram mais parecidos com crocodilos gigantes e inteligentes, e isso é igualmente notável.”
Referência: “Quão inteligente foi o T. Rex?” Testando afirmações de cognição extraordinária em dinossauros e aplicando estimativas de número de neurônios na pesquisa paleontológica” por Kay R. Caspar, Christian Gutierrez Ibáñez, Ornella C. Bertrand, Thomas Carr, Jennifer A. D. Colburn e Arthur Erb, Hadi George, Thomas R. Holtz, Darren Naish, Douglas R. Willey e Grant R. Hurlburt, 26 de abril de 2024, Registro anatômico.
doi: 10.1002/ar.25459
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Cientistas estão se preparando para tempestades solares em Marte
O Sol estará mais ativo este ano, proporcionando uma rara oportunidade de estudar como as tempestades solares e a radiação afetarão os futuros astronautas no Planeta Vermelho.
Nos próximos meses, dois dos NASAde Marte A espaçonave terá uma oportunidade sem precedentes de estudar como as erupções solares – explosões gigantescas na superfície do Sol – afetam futuros robôs e astronautas no Planeta Vermelho.
Isso ocorre porque o Sol está entrando em um período de pico de atividade denominado máximo solar, algo que acontece aproximadamente a cada 11 anos. Durante o máximo solar, o Sol é particularmente propenso a explosões de fogo em uma variedade de formas – incluindo… Erupções solares E Ejeção de massa coronal – Que libera radiação nas profundezas do espaço. Quando uma série desses eventos solares irrompe, isso é chamado de tempestade solar.
Saiba como o rover MAVEN da NASA e o rover Curiosity da agência estudam as erupções solares e a radiação em Marte durante o máximo solar – o período em que o Sol está mais ativo. Crédito: NASA/Laboratório de Propulsão a Jato– Caltech/GSFC/SDO/MSSS/Universidade do Colorado
O campo magnético da Terra protege em grande parte o nosso planeta natal dos efeitos destas tempestades. Mas Marte perdeu o seu campo magnético global há muito tempo, tornando o Planeta Vermelho mais vulnerável às partículas energéticas do Sol. Quão intensa é a atividade solar em Marte? Os pesquisadores esperam que o atual máximo solar lhes dê a chance de descobrir. Antes de enviar humanos para lá, as agências espaciais precisam determinar, entre muitos outros detalhes, que tipo de proteção radiológica os astronautas necessitarão.
“Para os humanos e as origens marcianas, não temos uma compreensão sólida do impacto da radiação durante a atividade solar”, disse Shannon Curry, do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado em Boulder. Curry é o investigador principal do orbitador MAVEN (Mars Atmospheric and Volatile Evolution) da NASA, operado pelo Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. “Na verdade, gostaria de ver um ‘grande evento’ em Marte este ano – um grande evento que possamos estudar para compreender melhor a radiação solar antes dos astronautas irem a Marte.”
Meça a altura e a queda
MAVEN monitora radiação, partículas solares e muito mais acima da superfície de Marte. A fina atmosfera de um planeta pode afetar a densidade das moléculas no momento em que atingem a superfície, e é aí que a sonda Curiosity da NASA entra em ação. Dados do detector de avaliação de radiação do Curiosity, ou RadAjudou os cientistas a compreender como a radiação decompõe as moléculas de carbono na superfície, um processo que pode afetar a preservação de sinais de vida microbiana antiga. A ferramenta também deu à NASA uma ideia de quanta proteção os astronautas poderiam esperar da radiação, usando cavernas, tubos de lava ou faces de penhascos para proteção.
Quando ocorre um evento solar, os cientistas observam a quantidade de partículas solares e quão ativas elas são.
“Poderíamos ter 1 milhão de partículas de baixa energia ou 10 partículas de energia muito alta”, disse o investigador principal da RAD, Don Hasler, do escritório do Southwest Research Institute em Boulder, Colorado. “Embora os instrumentos MAVEN sejam mais sensíveis a instrumentos de baixa energia, o RAD é o único instrumento capaz de ver instrumentos de alta energia que podem cruzar a atmosfera até a superfície, onde estarão os astronautas.”
Quando o MAVEN detecta uma grande explosão solar, a equipe do orbitador informa à equipe do Curiosity para saber sobre isso para que possam monitorar as mudanças nos dados RAD. As duas missões também podem compilar uma série temporal que mede as mudanças até meio segundo quando as partículas atingem a atmosfera marciana, interagem com ela e, eventualmente, atingem a superfície.
A missão MAVEN também conduz um sistema de alerta precoce que permite que outras equipas de naves espaciais de Marte saibam quando os níveis de radiação começam a subir. O sistema de alerta permite que as missões desliguem dispositivos que podem ser vulneráveis a explosões solares, que podem interferir na eletrônica e nas comunicações de rádio.
Água perdida
Além de ajudar a manter os astronautas e as naves espaciais seguros, estudar o máximo solar também pode fornecer informações sobre a razão pela qual Marte mudou de um mundo quente e húmido, semelhante à Terra, há milhares de milhões de anos, para um deserto congelado hoje.
O planeta está em um ponto de sua órbita quando está mais próximo do Sol, aquecendo a atmosfera. Isso pode causar tempestades de poeira crescentes que cobrem a superfície. Às vezes as tempestades se fundem, tornando-se globais (veja a imagem abaixo).
Embora reste pouca água em Marte – principalmente gelo sob a superfície e nos pólos – parte dela ainda circula como vapor na atmosfera. Os cientistas questionam-se se as tempestades globais de poeira ajudam a expulsar este vapor de água, elevando-o bem acima do planeta, onde a atmosfera é destruída durante as tempestades solares. Uma teoria é que este processo, repetido várias vezes ao longo de eras, pode explicar como Marte deixou de ter lagos e rios para ser hoje praticamente sem água.
Se uma tempestade global de poeira ocorresse ao mesmo tempo que uma tempestade solar, seria uma oportunidade para testar esta teoria. Os cientistas estão particularmente entusiasmados porque este máximo solar ocorre no início da estação mais poeirenta de Marte, mas também sabem que uma tempestade de poeira global é rara.
Mais sobre missões
O Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, gerencia a missão MAVEN. A Lockheed Martin Space construiu a espaçonave e é responsável pelas operações da missão. JPL fornece navegação e suporte de rede espacial profunda. O Laboratório de Física Atmosférica e Espacial da Universidade do Colorado Boulder é responsável pelo gerenciamento de operações científicas, divulgação pública e comunicações.
O Curiosity foi construído pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, operado pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, Califórnia. O JPL está liderando a missão em nome da Diretoria de Missões Científicas da NASA em Washington. A investigação RAD é apoiada pela Divisão de Heliofísica da NASA como parte do Heliophysics System Observatory (HSO) da NASA.
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