W Rádio Brasil

jornalismo, ciência e conversa pública.

NO AR

Tag: buracos negros

Nova técnica pode melhorar imagens de buracos negros em 50%

A equipe do Telescópio do Horizonte de Eventos (EHT) fez testes usando o telescópio ALMA e outros, conseguindo a melhor qualidade de imagem já alcançada da Terra.

Eles captaram luz de galáxias distantes em uma frequência específica, o que vai permitir criar imagens de buracos negros com 50% mais detalhes do que antes.

Essas descobertas foram publicadas numa revista chamada The Astronomical Journal. Em 2019, o EHT mostrou as primeiras imagens de um buraco negro no centro da galáxia M87 e, em 2022, do buraco negro no centro da nossa galáxia, a Via Láctea. Para isso, eles ligaram vários telescópios ao redor do mundo, formando um telescópio virtual do tamanho da Terra.

Nesse novo teste, a equipe conseguiu ver detalhes muito pequenos, os menores já observados da Terra. Mas, mesmo assim, ainda não conseguiram criar imagens porque não tinham antenas suficientes.

Esse teste abre novas portas para estudar os buracos negros. Quando tiverem todos os equipamentos prontos, o EHT poderá ver detalhes tão pequenos quanto uma tampinha de garrafa na Lua, vista da Terra. Isso significa que eles conseguirão criar imagens dos buracos negros com 50% mais detalhes do que antes.

Além disso, eles poderão observar buracos negros menores e mais distantes. Ao analisar diferentes tipos de luz, eles vão entender melhor como os buracos negros atraem matéria e liberam jatos de energia.

Fonte: Link.

(mais…)

Eles captaram luz de galáxias distantes em uma frequência específica, o que vai permitir criar imagens de buracos negros com 50% mais detalhes do que antes.

Essas descobertas foram publicadas numa revista chamada The Astronomical Journal. Em 2019, o EHT mostrou as primeiras imagens de um buraco negro no centro da galáxia M87 e, em 2022, do buraco negro no centro da nossa galáxia, a Via Láctea. Para isso, eles ligaram vários telescópios ao redor do mundo, formando um telescópio virtual do tamanho da Terra.

Nesse novo teste, a equipe conseguiu ver detalhes muito pequenos, os menores já observados da Terra. Mas, mesmo assim, ainda não conseguiram criar imagens porque não tinham antenas suficientes.

Esse teste abre novas portas para estudar os buracos negros. Quando tiverem todos os equipamentos prontos, o EHT poderá ver detalhes tão pequenos quanto uma tampinha de garrafa na Lua, vista da Terra. Isso significa que eles conseguirão criar imagens dos buracos negros com 50% mais detalhes do que antes.

Além disso, eles poderão observar buracos negros menores e mais distantes. Ao analisar diferentes tipos de luz, eles vão entender melhor como os buracos negros atraem matéria e liberam jatos de energia.

Fonte: Link.

(mais…)

15/10/2024
EHT e ALMA Abrem Novas Possibilidades para Estudo de Buracos Negros Distantes

A equipe do Telescópio do Horizonte de Eventos (EHT) fez testes usando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e outros telescópios, conseguindo a maior resolução já alcançada da Terra.

Eles detectaram luz de galáxias distantes em uma frequência específica, o que permitirá criar imagens de buracos negros com 50% mais detalhes do que antes.

Essas novas descobertas foram publicadas no The Astronomical Journal. Em 2019, o EHT divulgou imagens do buraco negro no centro da galáxia M87 e, em 2022, do buraco negro no centro da Via Láctea. Essas imagens foram feitas conectando vários telescópios ao redor do mundo, formando um grande telescópio virtual do tamanho da Terra.

Nesse experimento, a equipe conseguiu observar detalhes muito pequenos, os menores já vistos da Terra. No entanto, eles ainda não conseguiram criar imagens porque não usaram antenas suficientes para isso.

Esse teste abre novas possibilidades para estudar buracos negros. Com todos os equipamentos, o EHT poderá ver detalhes tão pequenos quanto uma tampa de garrafa na Lua vista da Terra. Isso significa que poderão fazer imagens com 50% mais detalhes do que antes.

Além disso, será possível observar buracos negros menores e mais distantes. A análise de diferentes comprimentos de onda contribuirá para a compreensão de como os buracos negros atraem matéria e expulsam jatos energéticos.

Fonte: Link.

(mais…)

Eles detectaram luz de galáxias distantes em uma frequência específica, o que permitirá criar imagens de buracos negros com 50% mais detalhes do que antes.

Essas novas descobertas foram publicadas no The Astronomical Journal. Em 2019, o EHT divulgou imagens do buraco negro no centro da galáxia M87 e, em 2022, do buraco negro no centro da Via Láctea. Essas imagens foram feitas conectando vários telescópios ao redor do mundo, formando um grande telescópio virtual do tamanho da Terra.

Nesse experimento, a equipe conseguiu observar detalhes muito pequenos, os menores já vistos da Terra. No entanto, eles ainda não conseguiram criar imagens porque não usaram antenas suficientes para isso.

Esse teste abre novas possibilidades para estudar buracos negros. Com todos os equipamentos, o EHT poderá ver detalhes tão pequenos quanto uma tampa de garrafa na Lua vista da Terra. Isso significa que poderão fazer imagens com 50% mais detalhes do que antes.

Além disso, será possível observar buracos negros menores e mais distantes. A análise de diferentes comprimentos de onda contribuirá para a compreensão de como os buracos negros atraem matéria e expulsam jatos energéticos.

Fonte: Link.

(mais…)

07/09/2024
O que acontece com a informação dentro dos buracos negros? A computação quântica pode ter a resposta

A física teórica é uma das áreas mais fascinantes e desafiadoras da ciência, pois busca entender os mistérios do universo em seus níveis mais fundamentais.

via GIPHY

No entanto, essa busca também enfrenta alguns obstáculos aparentemente insuperáveis, como a incompatibilidade entre as duas teorias mais bem-sucedidas da física moderna: a relatividade geral e a mecânica quântica.

A relatividade geral, formulada por Albert Einstein no início do século XX, descreve a gravidade como uma propriedade do espaço-tempo, a estrutura quadridimensional que abrange todas as dimensões espaciais e temporais. A mecânica quântica, por outro lado, descreve o comportamento das partículas subatômicas, como elétrons e fótons, que obedecem a leis probabilísticas e não-determinísticas. Ambas as teorias foram testadas experimentalmente e confirmadas com grande precisão, mas elas parecem entrar em conflito quando se trata de fenômenos extremos, como os buracos negros.

Os buracos negros são objetos celestes tão densos que nada pode escapar de sua atração gravitacional, nem mesmo a luz. Eles são formados pelo colapso de estrelas massivas ou pela fusão de outras estrelas menores. Eles têm uma fronteira chamada horizonte de eventos, que marca o ponto de não retorno para qualquer coisa que se aproxime deles. Dentro do horizonte de eventos, o espaço-tempo é tão distorcido que o tempo parece parar e o espaço parece infinito.

Um dos maiores enigmas dos buracos negros é o chamado paradoxo de Hawking, proposto pelo famoso físico Stephen Hawking na década de 1970. Hawking mostrou que os buracos negros não são completamente negros, mas emitem uma radiação térmica devido aos efeitos quânticos na borda do horizonte de eventos. Essa radiação faz com que os buracos negros evaporem lentamente ao longo do tempo, até desaparecerem completamente. No entanto, isso levanta uma questão fundamental: o que acontece com a informação que caiu dentro dos buracos negros? A informação é um conceito físico que mede o grau de ordem ou complexidade de um sistema. A mecânica quântica afirma que a informação é sempre conservada, ou seja, nunca pode ser criada nem destruída. Mas se os buracos negros evaporam e liberam apenas radiação aleatória, isso significa que a informação original é perdida para sempre. Isso viola um dos princípios básicos da física quântica e cria uma contradição lógica.

Para resolver esse paradoxo, um grupo de jovens físicos propôs uma ideia radical: o interior e o exterior dos buracos negros podem ser descritos por códigos de correção de erros quânticos, que espalham a informação entre várias partículas. Esses códigos são usados na computação quântica para proteger os dados contra ruídos e interferências. Eles funcionam codificando um conjunto de qubits (os bits quânticos) em um conjunto maior de qubits, de modo que a informação possa ser recuperada mesmo se alguns qubits forem perdidos ou corrompidos. Os físicos sugerem que os buracos negros podem usar um mecanismo semelhante para preservar a informação que entra neles, distribuindo-a entre as partículas que saem como radiação de Hawking. Dessa forma, a informação não é perdida nem clonada (outra violação da mecânica quântica), mas apenas embaralhada.

Os físicos também sugerem que as leis da física semiclássica falham para experimentos extremamente complexos, que exigem um número exponencial de passos e tempos incompreensíveis. Esses experimentos envolvem manipular um grande número de partículas dentro e fora dos buracos negros, algo que está além das capacidades tecnológicas atuais. Eles argumentam que esses experimentos são impossíveis na prática e irrelevantes na natureza, pois exigiriam recursos ilimitados e violariam os limites físicos da computação. Portanto, eles propõem que a física semiclássica deve ser substituída por uma teoria mais fundamental da gravidade quântica, que leva em conta os efeitos quânticos do espaço-tempo e da informação.

Os físicos esperam que sua solução possa levar a uma teoria mais unificada da física, que possa explicar todos os fenômenos do universo em um único quadro lógico e matemático. No entanto, eles reconhecem que sua ideia tem limitações e desafios, como a falta de evidências experimentais e a dificuldade de testar suas previsões. Eles também admitem que existem outras abordagens possíveis para o paradoxo de Hawking, como a teoria das cordas ou a gravidade emergente. Eles afirmam que sua proposta é apenas uma das muitas tentativas de resolver um dos maiores mistérios da física teórica.

(mais…)

via GIPHY

No entanto, essa busca também enfrenta alguns obstáculos aparentemente insuperáveis, como a incompatibilidade entre as duas teorias mais bem-sucedidas da física moderna: a relatividade geral e a mecânica quântica.

A relatividade geral, formulada por Albert Einstein no início do século XX, descreve a gravidade como uma propriedade do espaço-tempo, a estrutura quadridimensional que abrange todas as dimensões espaciais e temporais. A mecânica quântica, por outro lado, descreve o comportamento das partículas subatômicas, como elétrons e fótons, que obedecem a leis probabilísticas e não-determinísticas. Ambas as teorias foram testadas experimentalmente e confirmadas com grande precisão, mas elas parecem entrar em conflito quando se trata de fenômenos extremos, como os buracos negros.

Os buracos negros são objetos celestes tão densos que nada pode escapar de sua atração gravitacional, nem mesmo a luz. Eles são formados pelo colapso de estrelas massivas ou pela fusão de outras estrelas menores. Eles têm uma fronteira chamada horizonte de eventos, que marca o ponto de não retorno para qualquer coisa que se aproxime deles. Dentro do horizonte de eventos, o espaço-tempo é tão distorcido que o tempo parece parar e o espaço parece infinito.

Um dos maiores enigmas dos buracos negros é o chamado paradoxo de Hawking, proposto pelo famoso físico Stephen Hawking na década de 1970. Hawking mostrou que os buracos negros não são completamente negros, mas emitem uma radiação térmica devido aos efeitos quânticos na borda do horizonte de eventos. Essa radiação faz com que os buracos negros evaporem lentamente ao longo do tempo, até desaparecerem completamente. No entanto, isso levanta uma questão fundamental: o que acontece com a informação que caiu dentro dos buracos negros? A informação é um conceito físico que mede o grau de ordem ou complexidade de um sistema. A mecânica quântica afirma que a informação é sempre conservada, ou seja, nunca pode ser criada nem destruída. Mas se os buracos negros evaporam e liberam apenas radiação aleatória, isso significa que a informação original é perdida para sempre. Isso viola um dos princípios básicos da física quântica e cria uma contradição lógica.

Para resolver esse paradoxo, um grupo de jovens físicos propôs uma ideia radical: o interior e o exterior dos buracos negros podem ser descritos por códigos de correção de erros quânticos, que espalham a informação entre várias partículas. Esses códigos são usados na computação quântica para proteger os dados contra ruídos e interferências. Eles funcionam codificando um conjunto de qubits (os bits quânticos) em um conjunto maior de qubits, de modo que a informação possa ser recuperada mesmo se alguns qubits forem perdidos ou corrompidos. Os físicos sugerem que os buracos negros podem usar um mecanismo semelhante para preservar a informação que entra neles, distribuindo-a entre as partículas que saem como radiação de Hawking. Dessa forma, a informação não é perdida nem clonada (outra violação da mecânica quântica), mas apenas embaralhada.

Os físicos também sugerem que as leis da física semiclássica falham para experimentos extremamente complexos, que exigem um número exponencial de passos e tempos incompreensíveis. Esses experimentos envolvem manipular um grande número de partículas dentro e fora dos buracos negros, algo que está além das capacidades tecnológicas atuais. Eles argumentam que esses experimentos são impossíveis na prática e irrelevantes na natureza, pois exigiriam recursos ilimitados e violariam os limites físicos da computação. Portanto, eles propõem que a física semiclássica deve ser substituída por uma teoria mais fundamental da gravidade quântica, que leva em conta os efeitos quânticos do espaço-tempo e da informação.

Os físicos esperam que sua solução possa levar a uma teoria mais unificada da física, que possa explicar todos os fenômenos do universo em um único quadro lógico e matemático. No entanto, eles reconhecem que sua ideia tem limitações e desafios, como a falta de evidências experimentais e a dificuldade de testar suas previsões. Eles também admitem que existem outras abordagens possíveis para o paradoxo de Hawking, como a teoria das cordas ou a gravidade emergente. Eles afirmam que sua proposta é apenas uma das muitas tentativas de resolver um dos maiores mistérios da física teórica.

(mais…)

02/08/2023