{"id":2929,"date":"2020-03-27T07:06:18","date_gmt":"2020-03-27T07:06:18","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=2929"},"modified":"2020-03-27T07:06:30","modified_gmt":"2020-03-27T07:06:30","slug":"dados-do-chandra-testam-teoria-de-tudo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2020\/03\/27\/dados-do-chandra-testam-teoria-de-tudo\/","title":{"rendered":"Dados do Chandra testam “teoria de tudo”"},"content":{"rendered":"\n
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Astr\u00f3nomos usaram o Chandra para procurar part\u00edculas de massa extraordinariamente baixa, parecidas a axi\u00f5es, no enxame de gal\u00e1xias de Pesrseu. A aus\u00eancia de uma dete\u00e7\u00e3o, nestas observa\u00e7\u00f5es do Chandra, ajuda a descartar algumas vers\u00f5es da teoria das cordas, um conjunto de modelos com o objetivo de unificar todas as for\u00e7as, part\u00edculas e intera\u00e7\u00f5es conhecidas.
Cr\u00e9dito: NASA\/CXC\/Universidade de Cambridge\/C. Reynolds et al.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Uma das maiores ideias da f\u00edsica \u00e9 a possibilidade de que todas as for\u00e7as, part\u00edculas e intera\u00e7\u00f5es conhecidas possam ser ligadas numa \u00fanica estrutura. A teoria das cordas \u00e9 sem d\u00favida a proposta mais bem conhecida para uma “teoria de tudo” que uniria a nossa compreens\u00e3o do Universo f\u00edsico.<\/p>\n\n\n\n

Apesar de existirem muitas vers\u00f5es diferentes da teoria das cordas a circular durante d\u00e9cadas pela comunidade da f\u00edsica, t\u00eam havido muito poucos testes experimentais. No entanto, os astr\u00f3nomos que usam o Observat\u00f3rio de raios-X Chandra da NASA deram um passo significativo nessa \u00e1rea.<\/p>\n\n\n\n

Pesquisando enxames gal\u00e1cticos, as maiores estruturas do Universo mantidas juntas pela gravidade, os investigadores conseguiram procurar uma part\u00edcula espec\u00edfica que muitos modelos da teoria das cordas preveem que deveria existir. Embora a n\u00e3o dete\u00e7\u00e3o resultante n\u00e3o descarte completamente a teoria das cordas, d\u00e1 um golpe em certos modelos dessa fam\u00edlia de ideias.<\/p>\n\n\n\n

“At\u00e9 recentemente, eu n\u00e3o fazia ideia do quanto os astr\u00f3nomos de raios-X ‘traziam para a mesa’ quando se trata da teoria das cordas,” disse Christopher Reynolds, da Universidade de Cambridge, Reino Unido, que liderou o estudo. “Se estas part\u00edculas forem eventualmente detetadas, isso mudaria a f\u00edsica para sempre.”<\/p>\n\n\n\n

A part\u00edcula que Reynolds e seus colegas estavam a procurar \u00e9 chamada de “axi\u00e3o”. Estas part\u00edculas ainda n\u00e3o detetadas devem ter massas extraordinariamente baixas. Os cientistas n\u00e3o sabem o intervalo preciso de massa, mas muitas teorias apresentam massas axiais que variam de mais ou menos um milion\u00e9simo da massa de um eletr\u00e3o at\u00e9 massa zero. Alguns cientistas pensam que os axi\u00f5es poderiam explicar o mist\u00e9rio da mat\u00e9ria escura, respons\u00e1vel pela grande maioria da mat\u00e9ria no Universo.<\/p>\n\n\n\n

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Num enxame de gal\u00e1xias, os fot\u00f5es de raios-X de uma fonte embebida ou de fundo podem viajar atrav\u00e9s de uma grande quantidade de g\u00e1s quente permeado com linhas de campo magn\u00e9tico. Alguns dos fot\u00f5es de raios-X podem ser convertidos em part\u00edculas tipo-axi\u00e3o, ou vice-versa, durante esta viagem. Esta ilustra\u00e7\u00e3o simplificada mostra o processo, com fot\u00f5es de raios-X de comprimento de onda mais curto (em azul) convertendo-se em part\u00edculas tipo-axi\u00e3o (amarelo) e de volta a fot\u00f5es, \u00e0 medida que viajam pelas linhas de campo magn\u00e9tico (a cinzento) no enxame. Os fot\u00f5es de raios-X de comprimento de onda mais longo (vermelho) s\u00e3o convertidos em part\u00edculas tipo-axi\u00e3o, mas n\u00e3o de volta a fot\u00f5es. Algumas convers\u00f5es provocariam uma distor\u00e7\u00e3o no espectro de raios-X de uma fonte brilhante ou embebida de raios-X.
Cr\u00e9dito: Amanda Smith\/Instituto de Astronomia\/Universidade de Cambridge <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Uma propriedade invulgar destas part\u00edculas de massa ultrabaixa seria a de que \u00e0s vezes convertem-se em fot\u00f5es (isto \u00e9, “pacotes” de luz) \u00e0 medida que passam atrav\u00e9s de campos magn\u00e9ticos. O oposto tamb\u00e9m pode ser verdadeiro: os fot\u00f5es tamb\u00e9m podem ser convertidos em axi\u00f5es sob certas condi\u00e7\u00f5es. A frequ\u00eancia com que esta convers\u00e3o ocorre depende da facilidade com que a fazem, ou seja, da sua “conversibilidade.”<\/p>\n\n\n\n

Alguns cientistas propuseram a exist\u00eancia de uma classe mais ampla de part\u00edculas de massa ultrabaixa com propriedades semelhantes \u00e0s dos axi\u00f5es. Os axi\u00f5es teriam um \u00fanico valor de conversibilidade em cada massa, mas as “part\u00edculas semelhantes a axi\u00f5es” teriam um intervalo de conversibilidade na mesma massa.<\/p>\n\n\n\n

“Embora possa parecer um tiro no escuro procurar part\u00edculas min\u00fasculas como os axi\u00f5es em estruturas gigantescas como enxames gal\u00e1cticos, na verdade s\u00e3o lugares \u00f3timos para a procura,” disse o coautor David Marsh da Universidade de Estocolmo na Su\u00e9cia. “Os enxames de gal\u00e1xias cont\u00eam campos magn\u00e9ticos enormes e tamb\u00e9m costumam conter fontes brilhantes de raios-X. Juntas, estas propriedades aumentam a probabilidade de detetar a convers\u00e3o de part\u00edculas parecidas a axi\u00f5es.”<\/p>\n\n\n\n

Para procurar sinais de convers\u00e3o por part\u00edculas tipo-axi\u00e3o, a equipa de astr\u00f3nomos examinou mais de cinco dias de observa\u00e7\u00f5es em raios-X, pelo Chandra, de material a cair em dire\u00e7\u00e3o ao buraco negro supermassivo no centro do enxame de gal\u00e1xias de Perseu. Eles estudaram o espectro do Chandra, ou a quantidade de emiss\u00e3o de raios-X observada em diferentes energias desta fonte. A longa observa\u00e7\u00e3o e a brilhante fonte de raios-X forneceram um espectro com sensibilidade suficiente para mostrar distor\u00e7\u00f5es que os cientistas esperavam caso part\u00edculas tipo-axi\u00e3o estivessem presentes.<\/p>\n\n\n\n

A aus\u00eancia de dete\u00e7\u00e3o de tais distor\u00e7\u00f5es permitiu que os investigadores descartassem a presen\u00e7a da maioria dos tipos de part\u00edculas parecidas a axi\u00f5es na gama de massas \u00e0s quais as suas observa\u00e7\u00f5es eram sens\u00edveis, abaixo de mil bilion\u00e9simos da massa de um eletr\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

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O espectro do Chandra (vermelho) do buraco negro central de Perseu mostra a intensidade dos raios-X em fun\u00e7\u00e3o da energia dos raios-X, juntamente com um exemplo (a preto) de um modelo do espectro de raios-X previsto caso part\u00edculas tipo-axi\u00e3o tivessem realmente sido detetadas a convertem-se de e para fot\u00f5es. Para real\u00e7ar as distor\u00e7\u00f5es que podiam ter sido detetadas, tamb\u00e9m s\u00e3o mostrados os dados divididos pelo modelo de exemplo.
Cr\u00e9dito: NASA\/CXC\/Universidade de Cambridge\/C. Reynolds et al. <\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

“A nossa investiga\u00e7\u00e3o n\u00e3o descarta a exist\u00eancia destas part\u00edculas, mas definitivamente n\u00e3o ajuda ao seu caso,” disse a coautora Helen Russell da Universidade de Nottingham no Reino Unido. “Estas restri\u00e7\u00f5es investigam o leque de propriedades sugeridas pela teoria das cordas e podem ajudar os te\u00f3ricos das cordas a eliminar as suas teorias.”<\/p>\n\n\n\n

O resultado mais recente foi cerca de tr\u00eas a quatro vezes mais sens\u00edvel do que a melhor investiga\u00e7\u00e3o anterior de part\u00edculas semelhantes a axi\u00f5es, proveniente de observa\u00e7\u00f5es Chandra do buraco negro supermassivo da gal\u00e1xia M87. Este estudo do enxame de gal\u00e1xias de Perseu tamb\u00e9m \u00e9 cerca de cem vezes mais poderoso que as medi\u00e7\u00f5es atuais que podem ser realizadas em laborat\u00f3rios aqui na Terra, para o intervalo de massa que consideraram.<\/p>\n\n\n\n

Claramente, uma poss\u00edvel interpreta\u00e7\u00e3o deste trabalho \u00e9 que n\u00e3o existem part\u00edculas do tipo-axi\u00e3o. Outra explica\u00e7\u00e3o \u00e9 que as part\u00edculas t\u00eam valores de conversibilidade ainda mais baixos do que o limite de dete\u00e7\u00e3o desta observa\u00e7\u00e3o, e inferiores aos esperados por alguns f\u00edsicos de part\u00edculas. Tamb\u00e9m podem ter massas mais altas do que as estudadas com os dados do Chandra.<\/p>\n\n\n\n

O artigo que descreve estes resultados foi publicado na edi\u00e7\u00e3o de 10 de fevereiro de 2020 da revista The Astrophysical Journal e est\u00e1 dispon\u00edvel online.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ NASA (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Chandra\/Harvard (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (The Astrophysical Journal)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h4>\n\n\n\n

Not\u00edcias relacionadas:<\/strong>
Space Daily<\/a>
science alert<\/a>
PHYSORG<\/a>
Forbes<\/a><\/p>\n\n\n\n

Teoria das cordas:<\/strong>
Wikipedia<\/a>
Axi\u00e3o (Wikipedia)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Mat\u00e9ria escura:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Enxame de Perseu:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Observat\u00f3rio de raios-X Chandra:<\/strong>
NASA<\/a>
Universidade de Harvard<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Astr\u00f3nomos usaram o Chandra para procurar part\u00edculas de massa extraordinariamente baixa, parecidas a axi\u00f5es, no enxame de gal\u00e1xias de Pesrseu. A aus\u00eancia de uma dete\u00e7\u00e3o, nestas observa\u00e7\u00f5es do Chandra, ajuda a descartar algumas vers\u00f5es da teoria das cordas, um conjunto de modelos com o objetivo de unificar todas as for\u00e7as, part\u00edculas e intera\u00e7\u00f5es conhecidas.Cr\u00e9dito: NASA\/CXC\/Universidade …<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":2930,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[62,156,60,16],"tags":[729,728,371,167,727],"class_list":["post-2929","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","","category-cosmologia","category-diversos","category-galaxias","category-sondas-missoes-espaciais","tag-axiao","tag-enxame-de-perseu","tag-materia-escura","tag-chandra","tag-teoria-das-cordas"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2929","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2929"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2929\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2931,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2929\/revisions\/2931"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2930"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2929"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2929"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2929"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}