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Uma solução para um dos grandes mistérios da cosmologia

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Uma solução para um dos grandes mistérios da cosmologia

Um estudo recente sugere que a “tensão de Hubble”, uma discrepância nas medições da taxa de expansão do universo, poderia ser resolvida usando a teoria alternativa da gravidade MOND. Esta teoria sugere que as diferenças na densidade local da matéria são responsáveis ​​pelas discrepâncias observadas.

O estudo, conduzido pelas Universidades de Bonn e St Andrews, sugere uma possível nova explicação para o tremor do Hubble.

O universo está se expandindo. A rapidez com que isso acontece é descrita pela chamada constante de Hubble-Lameter. Mas há divergências sobre o verdadeiro tamanho desta constante: diferentes métodos de medição fornecem valores contraditórios. Esta chamada “tensão de Hubble” representa um mistério para os cosmólogos. Agora, pesquisadores das Universidades de Bonn e St Andrews propõem uma nova solução: usando uma teoria alternativa da gravidade, a discrepância nos valores medidos pode ser facilmente explicada – o jitter de Hubble desaparece. O estudo já foi publicado em Avisos mensais da Royal Astronomical Society (MNRAS).

Compreendendo a expansão do universo

A expansão do universo faz com que as galáxias se afastem umas das outras. A velocidade com que fazem isso é proporcional à distância entre eles. Por exemplo, se a Galáxia A está duas vezes mais longe da Terra que a Galáxia B, então a sua distância de nós também está a aumentar duas vezes mais rapidamente. O astrônomo americano Edwin Hubble foi um dos primeiros a reconhecer esta conexão.

Para calcular a rapidez com que duas galáxias se afastam uma da outra, é necessário saber a que distância elas estão. No entanto, isto também requer uma constante pela qual esta distância deve ser multiplicada. Esta é a chamada constante de Hubble-Lameter, que é um parâmetro fundamental na cosmologia. O seu valor pode ser determinado, por exemplo, observando regiões muito distantes do universo. Isso dá uma velocidade de cerca de 244.000 quilômetros por hora por hora megaparsec Distância (um megaparsec equivale a pouco mais de três milhões de anos-luz).

Distribuição da matéria no espaço

(Azul; pontos amarelos representam galáxias individuais.) A Via Láctea (verde) está localizada em uma região com pouca matéria. As galáxias na bolha estão se movendo em direção a densidades de matéria mais altas (setas vermelhas). Portanto, o universo parece estar se expandindo mais rapidamente dentro da bolha. Fonte da imagem: AG Krupa/Universidade de Bonn

Inconsistência nas medições

“Mas você também pode observar objetos celestes que estão muito mais próximos de nós – as chamadas supernovas de classe 1A, que são um tipo particular de estrela em explosão”, explica o professor Dr. Pavel Krupa do Instituto Helmholtz de Radiação e Física Nuclear em Helmholtz. Universidade. Universidade de Bona. É possível determinar a distância da Supernova 1a à Terra com muita precisão. Sabemos também que os objetos brilhantes mudam de cor à medida que se afastam de nós e, quanto mais rápido se movem, mais forte é a mudança. Isto é semelhante a uma ambulância, cujas sirenes soam mais profundas à medida que se afastam de nós.

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Se calcularmos agora a velocidade da supernova 1a a partir da sua mudança de cor e relacionarmos isto com a sua distância, chegaremos a um valor diferente para a constante de Hubble-Lameter – pouco menos de 264.000 quilómetros por hora por milhão de parsec de distância. “O Universo parece estar a expandir-se mais rapidamente na nossa vizinhança imediata — a uma distância de cerca de três mil milhões de anos-luz — do que na sua totalidade”, diz Krupa. “E isso realmente não deveria ser o caso.”

No entanto, surgiu recentemente uma observação que poderia explicar isso. De acordo com isto, a Terra está localizada numa região do espaço onde há relativamente pouca matéria, o que é como uma bolha de ar num bolo. A densidade da matéria é maior ao redor da bolha. Forças gravitacionais emergem deste material circundante, que puxa as galáxias da bolha em direção às bordas da cavidade. “É por isso que eles estão se afastando de nós mais rápido do que o esperado”, explica o Dr. Indranil Banik, da Universidade de St Andrews. As anomalias podem, portanto, ser explicadas simplesmente pela “queda de densidade” local.

Na verdade, outro grupo de investigação mediu recentemente a velocidade média de um grande número de galáxias a 600 milhões de anos-luz de distância. “Descobriu-se que estas galáxias estão a afastar-se de nós quatro vezes mais rápido do que o modelo padrão da cosmologia permite”, explica Sergey Mazurenko, do grupo de investigação de Krupa, que participou no presente estudo.

Bolha na massa do universo

Isso ocorre porque o modelo padrão não fornece densidades ou “bolhas” tão baixas – elas não deveriam estar lá. Em vez disso, o material deve ser distribuído uniformemente no espaço. No entanto, se este fosse o caso, seria difícil explicar as forças que empurram as galáxias para a sua alta velocidade.

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“O Modelo Padrão é baseado na teoria da natureza da gravidade de Albert Einstein”, diz Krupa. “No entanto, as forças gravitacionais podem se comportar de maneira diferente do que Einstein previu.” Grupos de trabalho das Universidades de Bonn e St Andrews usaram uma teoria da gravidade modificada em uma simulação computacional. Esta “Dinâmica Newtoniana Modificada” (abreviatura: MOND) foi proposta há quatro décadas pelo físico israelense Professor Dr. Ainda é considerada uma teoria externa até hoje. “Em nossos cálculos, o MOND prevê com precisão a existência de tais bolhas”, diz Krupa.

Se assumissemos que a gravidade realmente se comporta de acordo com as suposições de Milgrom, a tensão de Hubble desapareceria: na verdade, haveria apenas uma constante para a expansão do universo, e os desvios observados seriam devidos à distribuição irregular da matéria.

Referência: “Resolução simultânea do tensor de Hubble e do fluxo volumétrico observado ao longo de 250 horas −1 megaparsec” por Sergey Mazurenko, Indranil Banik, Pavel Krupa e Moritz Hasselbauer, 02 de novembro de 2023, Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
doi: 10.1093/manras/stad3357

Além da Universidade de Bonn, também participaram do estudo a Universidade de St. Andrews (Escócia) e a Universidade Charles de Praga (República Tcheca). O trabalho foi financiado pelo Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia do Reino Unido.

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Vamos conversar: os bate-papos online melhoram a função cerebral em pessoas mais velhas

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Vamos conversar: os bate-papos online melhoram a função cerebral em pessoas mais velhas

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

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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.

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“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

autor: Tracy Hampton
fonte: Harvard
comunicação: Tracy Hampton – Harvard
foto: Imagem creditada ao Neuroscience News

Pesquisa original: Acesso livre.
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“Por Hiroko H. Dodge et al. O mundo do envelhecimento


um resumo

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).

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Desenho e métodos de pesquisa

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.

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Uma descoberta de meteorito sem precedentes desafia modelos astrofísicos

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Uma descoberta de meteorito sem precedentes desafia modelos astrofísicos

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.

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“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

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O CDC afirma que os caçadores não contraíram a doença do “cervo zumbi” por causa da carne de veado

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