11.612 – Explosão de raios gama pode ser a explicação para não termos encontrado aliens


Raios gama no espaço
Raios gama no espaço

As mortais explosões de raios gama poderiam ajudar a explicar o chamado Paradoxo de Fermi, a aparente contradição entre a alta chance de vida extraterrestre e a falta de provas de que ela realmente exista – teoria popularmente chamada de “O Grande Silêncio”.
O que são explosões de raios gama
Explosões de raios gama são breves, porém intensas, explosões de radiação eletromagnética de alta frequência. Essas explosões emitem tanta energia como o sol durante todo o seu tempo de vida, o que corresponde a 10 bilhões de anos.
Os cientistas acreditam que essas explosões podem ser causadas por estrelas gigantes explodindo, as chamadas hipernovas, ou por colisões entre pares de estrelas mortas conhecidas como estrelas de nêutrons.
As explosões de raios gama ameaçam ou ameaçaram a Terra?

Se uma explosão de raios gama aconteceu em algum momento dentro da Via Láctea, isso poderia ter causado estragos extraordinários caso a energia liberada fosse apontada diretamente para a Terra, mesmo que tivesse ocorrido há milhares de anos-luz de distância.
Embora os raios gama não penetrem na atmosfera da Terra, eles são fortes o suficiente para queimar o chão. Isso significa que eles iriam danificar quimicamente a atmosfera, destruindo a camada de ozônio que protege o planeta dos raios ultravioletas prejudiciais – e isso poderia provocar extinções em massa.
Também é possível que as explosões de raios gama possam vomitar raios cósmicos, que são partículas de alta energia que podem criar uma experiência semelhante a uma explosão nuclear para aqueles que estiverem na face da Terra que estiver de frente para a explosão, causando doenças horríveis de radiação.
Os pesquisadores investigaram quão provável seria que uma explosão como esta pudesse ter causado danos ao nosso planeta em algum momento do passado.
Antes de continuar nesse raciocínio, é importante a gente saber um coisa: explosões de raios gama são tradicionalmente divididas em dois grupos: longas e curtas. O critério para essa divisão é o tempo de duração, que pode ser mais ou menos de 2 segundos. Rajadas longas de raios gama são associadas com a morte de estrelas massivas, enquanto rajadas curtas são provavelmente causadas pelas fusões de estrelas de nêutrons.
Na maioria dos casos, rajadas longas de raios gama acontecem em galáxias muito diferentes da Via Láctea, como, por exemplo, galáxias anãs pobres em qualquer elemento mais pesado que o hidrogênio e o hélio. Sendo assim, quaisquer explosões longas de raios gama na Via Láctea provavelmente serão confinadas em regiões da galáxia que tem baixa concentração de qualquer elemento mais pesado que o hidrogênio e hélio, disseram os pesquisadores.
E isso significa que…
Para os cientistas, a chance de que uma explosão longa de raios gama tenha provocado extinções em massa na Terra é de 50% nos últimos 500 milhões anos, 60% no último 1 bilhão ano, e mais de 90% nos últimos 5 bilhões de anos.
Para efeito de comparação, o sistema solar tem cerca de 4,6 bilhões de anos.
Explosões curtas de raios gama acontecem cerca de cinco vezes mais do que as longas. No entanto, uma vez que essas rajadas curtas são mais fracas, os pesquisadores descobriram que tinham efeitos fatais insignificantes na Terra. Eles também calcularam que explosões de raios gama de galáxias fora da Via Láctea provavelmente não representam uma ameaça para a Terra. UFA!
Estes resultados sugerem que uma explosão de raios gama nas proximidades pode ter causado uma das cinco maiores extinções em massa na Terra, como a extinção do Ordoviciano que ocorreu 440 milhões de anos atrás. A extinção Ordoviciano foi o primeiro dos chamados Cinco Grandes Eventos de Extinção, e é considerada por muitos como a segunda maior de todos os tempos.
Os cientistas investigaram também o perigo que explosões de raios gama poderiam representar para a vida (se é que ela existe) em outros lugares na Via Láctea. A concentração de estrelas é mais densa em direção ao centro da galáxia, o que significa que mundos lá enfrentam um risco maior de explosões de raios gama.
Desta maneira, planetas que ficam em uma região de cerca de 6.500 anos-luz ao redor do núcleo da Via Láctea, onde moram 25% das estrelas da galáxia, tem uma chance de 95% de um raio gama letal ter explodido por lá nos últimos bilhões de anos. Os pesquisadores sugerem que a vida, como é conhecida na Terra, poderia sobreviver com certeza só na periferia da Via Láctea, há mais de 32.600 anos-luz do núcleo galáctico.
Os pesquisadores analisaram também o perigo que explosões de raios gama podem representar para o universo como um todo. Eles sugerem que, devido a rajadas de raios gama, a vida como é conhecida na terra pode se desenvolver de forma segura em apenas 10% de galáxias. Eles também sugerem que esse tipo de vida só poderia ter se desenvolvido nos últimos 5 bilhões de anos. Antes disso, as galáxias seriam menores em tamanho, e explosões de raios gama teriam acontecido perto o suficiente para causar extinções em massa em todos os planetas que potencialmente poderiam abrigar alguma forma de vida.
A resposta para o Grande Silêncio

Esta poderia ser uma explicação, ou pelo menos um caminho, para solucionar o chamado Paradoxo de Fermi ou o “Grande Silêncio”, disse o autor do estudo Tsvi Piran, físico da Universidade Hebraica de Jerusalém.
Por que não encontramos civilizações avançadas até agora? A Via Láctea é muito mais antiga do que o nosso sistema solar e havia tempo e espaço suficiente para formação de sistemas planetários com condições semelhantes às da Terra, com características propícias ao desenvolvimento da vida em outro lugar na galáxia. Então, por que não?
A resposta para isso pode ser justamente que explosões de raios gama têm atingido muitos planetas que poderiam abrigar vida. A crítica mais grave dessas estimativas, também segundo Piran, é que a gente tem mania de pensar na vida como a conhecemos, quando sempre existe a possibilidade de haver outras formas de vida, inclusive uma que seja resistente à radiação.

11.611 – Satélite encontra raios gama emitidos 5 bilhões de anos atrás


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Um blazar queimou abruptamente, desencadeando uma intensa chuva de raios gama. Correndo pelo universo por milênios, ele finalmente se chocou contra um satélite da Agência Espacial Italiana (ASI, do italiano Agenzia Spaziale Italiana) ao longo de vários dias em junho deste ano, estabelecendo um novo recorde para o objeto de alta energia mais luminoso que já vimos.
O buraco negro monstruoso no centro de 3C 279 transforma o coração da galáxia em um blazar: uma galáxia ativa alimentada por um buraco negro supermassivo equivalente a um bilhão de sóis compactada em nosso sistema solar. Por um capricho da geometria, os jatos de alta energia jorrando do sistema são orientados diretamente para nós aqui na Terra, tornando-os incrivelmente brilhantes. De vez em quando, por razões que ainda não compreendemos, eles ficam ainda mais brilhantes. Em junho deste ano, o blazar produziu a chuva de raios gama mais reluzente já observada.
O primeiro raio gama chegou ao Fermi em 14 de junho, com a intensidade da chuva aumentando em uma ordem de magnitude que atingiu seu pico dois dias depois. A mudança foi mais do que abrupta: a astrônoma da ASI Sara Cutini explica ao portal io9: “Um dia, a 3C 279 era apenas uma das muitas galáxias ativas que vemos, e no dia seguinte era a coisa mais brilhante no céu de raios gama”. Em 18 de junho, a visão tinha desaparecido.
O satélite de raios gama AGILE da Agência Espacial Italiana avistou a chama primeiro, seguido pelo telescópio espacial Fermi de Raios Gama da Nasa. Em seguida, o satélite de resposta rápida Swift, também da Nasa, começou a fazer observações de acompanhamento, enquanto a nave espacial INTEGRAL da Agência Espacial Europeia já estava na direção certa para se unir às observações. Com o evento confirmado, mais telescópios ópticos e de rádio terrestres se juntaram à festa.
A visualização montada pelo Centro de Voo Espacial Goddard da Nasa abrange um segmento de cinco graus do céu centrado em 3C 279 a partir de dados coletados pelo Fermi entre 14 e 17 de junho de 2015. Os tamanhos e cores dos círculos mudam, indo de pequenos círculos brancos até grandes e de cor magenta. O raio de mais alta energia detectado perto do final da chuva atinge 52 bilhões de elétrons-volt de energia. Apesar de estar um milhão de vezes mais longe, a explosão do blazar de 3C 279 foi quatro vezes mais brilhante que o pulsar Vela, a fonte de raios gama mais persistente que descobrimos. O que exatamente causou a labareda abrupta é desconhecido.
Este blazar específico é particularmente especial na história da ciência: um de seus raios estabeleceu o recorde para a fonte de raios gama mais distante e luminosa já observada logo depois da inauguração do Observatório de Raios Gama Compton (CGRO, do inglês Compton Gamma Ray Observatory), da Nasa. Em 1991, como agora, a chama não era apenas uma fonte de raios gama surpreendentemente brilhante, mas de maneira improvável conseguiu ficar ainda mais brilhante em alguns dias. Robert Hartman, um cientista da equipe original do CGRO e agora do Fermi, lembra que o brilho emitido pelo objeto variava substancialmente, tornando-se quatro vezes mais brilhante no espaço de 10 dias.

8604 – Hubble vê criação de ouro e elementos pesados após colisão de estrelas mortas


big bang
A análise de uma explosão de raios gama –fenômeno do tipo mais energético que se conhece no Universo– confirmou indício de que esse evento pode ser provocado pela colisão de dois núcleos de estrelas mortas. A descoberta, feita a partir de imagens do Telescópio Espacial Hubble, dá apoio a uma teoria sobre com surgem os elementos naturais mais pesados da tabela periódica.
Os astrônomos dizem ter observado no mês passado a fusão de duas estrelas de nêutrons –essencialmente, astros que pararam de brilhar após esgotarem seu combustível de fusão nuclear. Estrelas como o Sol, quando explodem em eventos chamados supernovas, produzem apenas elementos com peso até a região do ferro (com número atômico 26). Cientistas ainda debatiam como elementos tais quais o ouro (número atômico 47) surgiriam no Universo.
Ao analisar a explosão de raios gama catalogada com a sigla GRB 130603B, Edo Berger e dois de seus colegas do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, de Boston, viram algo atípico. Nos momentos que se seguiram à explosão, ocorrida 3,9 bilhões de anos-luz de distância da Terra, a região onde o evento ocorreu passou a emitir um tipo de luz infravermelha associada ao decaimento de átomos radiativos. O espectro daquela luminosidade era o de núcleos dos elementos pesados emitindo nêutrons e revelando sua presença.

“Estimamos que a quantidade de ouro produzida e espalhada pelo encontro das estrelas seja dez vezes maior que a massa da Lua”, disse Berger em comunicado à imprensa.
A descoberta foi feita graças à precisão do Hubble, que foi apontado para a região da explosão nove dias após o evento. A emissão de raios gama, em si, durou apenas 0,2 segundo, e não pode ser detectada por telescópios ópticos –havia sido captada por satélites de pesquisa. Com a observação do Hubble, porém, ficou claro para os cientistas que devia se tratar de um evento como a colisão de estrelas de nêutrons, pois o padrão de emissão de luz visível e infravermelha estava de acordo com simulações feitas em computador.

7487 – USP usa raios gama para esterilizar mosquito transmissor da dengue


Enquanto na ficção a radiação gama conferiu poderes extraordinários ao Incrível Hulk, na vida real ela ajuda a dificultar a vida do mosquito da dengue, prejudicando sua capacidade reprodutiva.
Cientistas do Cena (Centro de Energia Nuclear na Agricultura) da USP de Piracicaba desenvolveram uma técnica que usa radiação para tornar o Aedes aegypti estéril.
Usando uma fonte de Colbalto-60, os pesquisadores fazem uma espécie de “bombardeio” de raios gama no inseto. A técnica, chamada de irradiação, já tem uso consagrado em várias outras aplicações, inclusive na indústria de alimentos.
A dose de radiação usada é considerada baixa e não mata o mosquito, mas é suficiente para torná-lo estéril.
“A técnica é perfeitamente segura. Não há risco para o ambiente, porque a radiação não deixa nenhum tipo de resíduo perigoso”, explica Valter Arthur, coordenador do estudo.
A irradiação é feita só nos mosquitos machos, quando eles atingem a chamada fase pupa, em que já estão com todos os órgãos formados, mas ainda não são adultos.
A criação dos insetos é feita nas instalações de uma empresa parceira, a Bioagri, em Charqueada (interior de SP).
Depois do processo, os mosquitos irradiados são soltos no ambiente, onde competirão com os machos normais pela cópula com as fêmeas. As relações chegam a acontecer, mas os ovos decorrentes delas não eclodem, o que ajuda a controlar a população dos insetos.
Antes de testar os mosquitos em ambientes “reais”, os pesquisadores precisam verificar se os exemplares de Aedes aegypti estéreis são tão competitivos sexualmente quanto os outros.
Essa etapa está prestes a começar, mas o trabalho já foi apresentado na última edição do Congresso Brasileiro de Entologia.
De acordo com Ademir Martins, pesquisador do instituto Oswaldo Cruz que não participa do trabalho, métodos bastante similares já tiveram bastante sucesso no controle de pragas agrícolas.
“A técnica andou meio esquecida, mas agora está ressurgindo em alguns trabalhos”, avalia o cientista.
Segundo ele, um possível inconveniente é a baixa autossustentabilidade do método, uma vez que é preciso ficar constantemente irradiando e liberando machos inférteis nos ambientes.
Os últimos testes com uma vacina para a dengue, doença que mata 20 mil pessoas ao ano no mundo, fracassaram em 2012. Hoje, há várias iniciativas que investem no controle do mosquito.
No Brasil, duas outras estão em testes. A Fiocruz trabalha inserindo uma bactéria que torna o mosquito “vacinado” contra a dengue. Na Bahia, há uma “fábrica” de mosquitos transgênicos, que dão origem a filhotes incapazes de sobreviver.

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5435 – Bolha de plasma envolve o sistema solar


A última janela para ver o céu foi aberta pelo EUVE – sigla inglesa para Explorador do Ultravioleta Extremo. Esse satélite “vê” luz entre os raios X e ultravioleta. Todo o resto do espectro eletromagnético (ou outras formas de luz) já vinha sendo explorado amplamente. Na década de 30 nasceu a radioastronomia; na de 70, foi a vez dos raios X; na de 80, surgiram satélites que vêem raios ultravioleta, infravermelho e microondas; na de 90, enfim, vieram os raios gama. A vez do ultravioleta extremo (UVE) demorou a chegar porque parecia ainda mais complicado que os outros que são barrados pela atmosfera.
Nesse caso, basta ir ao espaço para escapar ao bloqueio, mas o UVE também era absorvido pelo oceano de hidrogênio e hélio neutros que enchem o meio interestelar.Aqueles raios pareciam, assim, definitivamente fechados à investigação. Outro fenômeno desanimador foi descoberto na Lua pelos astronautas da Apolo 16: em 1972, eles tiraram fotos da Terra, mas em vez de luz comum captaram a imagem em UVE. Viu-se então que nosso planeta está mergulhado numa nuvem brilhante de hélio, chamada geocorona. Um satélite a 550 quilômetros de altura que enxergasse no UVE teria à volta uma névoa e ao longe, negras nuvens interestelares.
Missões espaciais mostraram que o Sol está dentro de uma grande bolha de gases ionizados. Ela tem a forma de um amendoim cujo comprimento chega a 1 200 anos luz (o ano-luz mede 9,5 trilhões de quilômetros), e a largura, 300 anos-luz. O Sol e a estrela Mirzam estão situados em lados opostos e a 300 anos-luz de cada extremidade do amendoim.

3307 – Física – O que são raios gama?


Se você é fã de quadrinhos, a resposta está na ponta da língua. Ou melhor, na força sobre-humana, enorme irritação e cor esverdeada do Hulk. Fora da ficção, o raio gama deixa seus poderes de lado e volta a ser só radiação eletromagnética. Isto é, transmite energia pelo espaço na forma de ondas, com emissão de partículas ou componentes magnéticos. São como os raios X e de luz, com pequena diferença. “A radiação gama vem sempre de um material radioativo – como cobalto 60 ou urânio – e os raios X, de uma máquina elétrica. O raio X você desliga; a radiação gama, não”, afirma um diretor científico da Embrarad (Empresa Brasileira de Radiações). Há também diferença no comprimento das ondas e na quantidade de energia emitida. Quanto menor o comprimento, mais energia é irradiada. Isso faz o gama a fonte mais potente do espectro eletromagnético. Sua partícula, por exemplo, transporta 10 mil vezes mais energia que a partícula de luz. E sua radiação consegue atravessar camadas e mais camadas de concreto pelos espaços reais que existem entre os átomos e moléculas. A radiação gama funciona provocando ionizações. Ao encontrar um elétron, ela o retira da órbita, obrigando o restante do átomo a se rearranjar. Esse processo gera fótons de radiação gama. Provoca, assim, uma reação em cadeia, que pode afetar a estrutura química das células do corpo. Uma exposição muito prolongada traria, então, muitos problemas: de dores de cabeça, passando por mutações nos órgãos e membros, até chegar à morte. Os poderes ficam mesmo só no personagem e na imaginação de Stan Lee, criador do Hulk.

Raios gama no espaço

Os raios gama também conhecidos por Radiação gama e simbolizados por (γ), é um tipo de radiação eletromagnética produzida geralmente por elementos radioativos. As explosões cósmicas de raios gama são os fenômenos que emitem a maior quantidade de energia por unidade de tempo no universo.
Os raios gama, devido à alta energia que possuem, são capazes de penetrar profundamente na matéria, e em consequência dessa propriedade o processo de irradiação de diferentes produtos com raios gama cresce significativamente no mundo.
Processos que utilizam raios gama:
– Esterilização de equipamentos médicos: Devido à sua elevada energia, a radiação gama pode causar danos no núcleo das células, por isso é usada para esterilizar.
– Descontaminação de produtos alimentícios: a irradiação com raios gama permite através da eliminação de microrganismos patogênicos, tais como a Salmonella Typhimurium, descontaminar alimentos. Além disso, eleva a vida útil do produto, aumentando assim o seu tempo na prateleira.
Por causa das altas energias que possuem, os raios gama constituem um tipo de radiação ionizante capaz de penetrar na matéria mais profundamente que a radiação alfa ou beta. Devido à sua elevada energia, podem causar danos no núcleo das células, por isso usados para esterilizar equipamentos médicos e alimentos.
A energia deste tipo de radiação é medida em Megaelétron-volts (MeV). Um Mev corresponde a fótons gama de comprimentos de onda inferiores a 10 – 11 metros ou frequências superiores a 1019 Hz.
Os raios gama são produzidos na passagem de um núcleon de um nível excitado para outro de menor energia, e na desintegração de isótopos radioativos. Estão geralmente associados com a energia nuclear e aos reatores nucleares. A radioatividade se encontra no nosso meio natural, desde os raios cósmicos que bombardeiam a Terra provenientes do Sol, das estrelas e das galáxias fora do nosso sistema solar, até alguns isótopos radioativos que fazem parte do nosso meio natural.
Os raios gama produzidos no espaço não chegam à superfície da Terra, pois são absorvidos na parte mais alta da atmosfera. Para observar o universo nestas frequências, é necessária a utilização de balões de grande altitude ou observatórios espaciais. Em ambos os casos se utiliza o efeito Compton para detectar os raios gama. Estes raios são produzidos em fenômenos astrofísicos de alta energia como em explosões de supernovas ou núcleos de galáxias ativas.