Estudo desafia ideia de que as partículas observadas em colisores vieram diretamente da “sopa” de quarks e glúons pós-Big Bang; entenda
Cientistas estão mais perto de entender a origem da matéria. Isso porque um estudo descobriu que grande parte das partículas observadas em experimentos com colisores vêm de reações ocorridas logo após o Big Bang, e não da “sopa” primordial de quarks e glúons do Universo, como se pensava.
Estudo sugere nova abordagem para entender origem da matéria
Um estudo desafia a ideia anterior de que todas as partículas observadas em colisores vieram diretamente da “sopa” de quarks e glúons pós-Big Bang, apontando que muitas partículas se formaram em reações subsequentes;
A pesquisa demonstra que a matéria se formou em várias fases ao longo do tempo, envolvendo complexas interações e transformações, ao invés de um processo direto e imediato do estado inicial do Universo;
Utilizando dados de aceleradores de partículas, usados por cientistas para simular condições semelhantes às do início do Universo, pesquisadores analisaram partículas como o charmonium para entender melhor a formação da matéria;
Descoberta abre possibilidades para pesquisas sobre a formação da matéria no Universo primitivo e interações de partículas em condições extremas para ajustar modelos teóricos existentes.
O que a pesquisa fez, essencialmente, foi ajudar a identificar quanto da matéria ao nosso redor se formou nas primeiras frações de segundo após o Big Bang e quanto se formou a partir de reações posteriores, à medida que o Universo se expandia.
Nova pesquisa reconfigura entendimento sobre origem da matéria
Para começar a entender a descoberta, imagine o Universo logo após o Big Bang como uma sopa extremamente quente de partículas fundamentais, chamadas quarks e glúons. Conforme o Universo começa a esfriar, esses quarks e glúons se combinam para formar prótons, nêutrons e outras partículas compostas.
O estudo revelou que muitas das partículas analisadas por cientistas em experimentos para entenderem as origens da matéria, na verdade, se formaram um pouco depois da origem em si. Isto é, se formaram durante interações subsequentes entre outras partículas já formadas e não diretamente do caldo inicial de quarks e glúons.
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Isso significa que o processo de formação da matéria é mais complexo e estendido no tempo do que se acreditava, envolvendo várias fases de reações e transformações. Assim, a descoberta ajuda os cientistas a refinar seus modelos de como a matéria se formou e evoluiu no início do Universo.
Como a pesquisa chegou a essa descoberta
Os pesquisadores chegaram a essa descoberta ao analisarem dados coletados em aceleradores de partículas, onde átomos ou partículas subatômicas são acelerados a velocidades próximas à da luz e colididos uns contra os outros.
(Essas colisões recriam condições semelhantes às do Universo logo após o Big Bang. Isso permite que os cientistas tenham uma ideia de como partículas e a matéria se formaram.)
No caso do estudo em questão, eles focaram na análise do charmonium, partícula rara que pode ser formada a partir de interações entre outras partículas chamadas mésons D.
Ao medir quantos charmoniums e mésons D foram produzidos, e aplicando novos cálculos baseados nesses dados, os físicos das universidades de Yale e Duke determinaram que uma proporção significativa do charmonium medido não se originava diretamente do caldo original de quarks e glúons, mas sim de reações subsequentes entre partículas já formadas.
Essa abordagem ajudou a esclarecer que até 70% das partículas observadas em alguns casos são o resultado dessas reações posteriores, não das condições iniciais do Universo, como se pensava anteriormente.
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Próximos passos
Essa descoberta pode levar a várias linhas de investigação. A pesquisa abre caminho para aprofundar e expandir o entendimento sobre como a matéria se formou no Universo primitivo e como as partículas interagem em condições extremas, por exemplo.
Segundo pesquisadores, a larva-da-farinha pode mastigar o poliestireno e hospedar bactérias que ajudam a quebrar o plástico
O acúmulo de plástico na natureza é um grande problema. E a solução pode estar em um pequeno inseto recém descoberto no Quênia. Segundo pesquisadores, a larva-da-farinha pode mastigar o poliestireno e hospedar bactérias em seus intestinos que ajudam a quebrar o material.
Comumente conhecido como isopor, este é um material plástico amplamente utilizado em embalagens alimentícias, eletrônicas e industriais. Ele é difícil de quebrar e, portanto, durável. Já os métodos tradicionais de reciclagem são caros e podem criar poluentes.
Esta é a primeira espécie nativa da África capaz de tal façanha
Durante experimento que durou de mais de um mês, pesquisadores alimentaram as larvas apenas com poliestireno ou com farelo (um alimento rico em nutrientes). A terceira opção foi uma combinação das duas anteriores.
O resultado é que os insetos que receberam poliestireno e farelo sobreviveram em taxas mais altas. Além disso, conseguiram comer o plástico de forma mais eficiente.
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Segundo os pesquisadores, embora a dieta com apenas poliestireno tenha mantido as larvas vivas, elas não absorveram nutrientes suficientes para quebrar o poliestireno. Essa descoberta reforçou a importância de uma dieta balanceada para que os animais consumam e degradem o plástico de maneira ideal.
Ainda de acordo com os cientistas, os insetos podem estar comendo o poliestireno porque ele é composto principalmente de carbono e hidrogênio, o que pode fornecer uma fonte de energia. As informações foram publicadas no The Conversation por Fathiya Khamis, cientista do Centro Internacional de Fisiologia e Ecologia de Insetos do Quênia.
Bactérias seriam responsáveis pela capacidade de comer plástico
O estudo ainda identificou que as entranhas de larvas alimentadas com poliestireno contêm níveis mais altos de Proteobacteria e Firmicutes, bactérias que podem se adaptar a vários ambientes e decompor uma ampla gama de substâncias complexas.
A abundância destas bactérias indica que elas desempenham um papel crucial na quebra do plástico.
Isso pode significar que a larva-da-farinha pode não ter naturalmente a capacidade de comer o material.
Em vez disso, quando eles começam a ingerir plástico, as bactérias em seus intestinos podem mudar para ajudar a quebrá-lo.
Essas descobertas apoiam a hipótese de que o intestino de certos insetos pode permitir a degradação do plástico.
Por isso, pesquisadores defendem que isolar essas bactérias e as enzimas produzidas por elas pode ajudar a criar soluções microbianas para degradar os resíduos plásticos em maior escala.
Pesquisadores descobrem que as células estreladas do cérebro interagem com neurônios para formar e acessar memórias
Pesquisas recentes de cientistas do Baylor College of Medicine revelaram novas percepções sobre como as memórias são armazenadas e recuperadas no cérebro, desafiando a visão tradicional de que apenas redes neuronais são responsáveis por esses processos.
O estudo, publicado na revista Nature, foca nas células estreladas do cérebro, os astrócitos, que funcionam como “caixas de armazenamento” microscópicas para as memórias. Esses astrócitos interagem com grupos específicos de neurônios chamados engramas, responsáveis por gerenciar e recuperar memórias sob demanda.
Até recentemente, acreditava-se que apenas os neurônios eram responsáveis pela formação e recuperação das memórias. No entanto, o estudo liderado pelo Dr. Benjamin Deneen, professor do Baylor, mostrou que os astrócitos têm um papel essencial no processo.
O estudo, publicado na revista Nature, foca nas células estreladas do cérebro, os astrócitos, que funcionam como “caixas de armazenamento” microscópicas para as memórias. Esses astrócitos interagem com grupos específicos de neurônios chamados engramas, responsáveis por gerenciar e recuperar memórias sob demanda.
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Até recentemente, acreditava-se que apenas os neurônios eram responsáveis pela formação e recuperação das memórias. No entanto, o estudo liderado pelo Dr. Benjamin Deneen, professor do Baylor, mostrou que os astrócitos têm um papel essencial no processo.
Mais descobertas do estudo
Em experimentos com camundongos, a equipe observou que a ativação de certos astrócitos, que expressam o gene c-Fos, ocorre quando os camundongos reagem a estímulos de medo.
A ativação desses astrócitos estava fisicamente próxima aos neurônios dos engramas, criando uma conexão funcional entre as células.
A ativação dos astrócitos estimulava a comunicação sináptica nos neurônios, ajudando na recuperação da memória.
A descoberta também envolveu o gene NFIA, anteriormente identificado como importante para a regulação das funções dos astrócitos.
Os pesquisadores descobriram que, quando o NFIA era suprimido nos astrócitos, a memória específica associada ao evento de medo não podia ser recuperada, embora outras memórias permanecessem intactas.
Essas descobertas podem ter implicações importantes para o entendimento e tratamento de condições que afetam a memória, como Alzheimer e Transtorno de Estresse Pós-Traumático (TEPT), sugerindo novas abordagens para entender como memórias são formadas e acessadas, e como interferir em casos de perda ou distorção de memória.
Estudo sugere que o L 98-59 d tem uma atmosfera repleta de dióxido de enxofre e sulfeto de hidrogênio, o que indica a presença de magma
A exploração espacial vai muito além da busca por vida inteligente ou mundos habitáveis. A imensidão do universo nos reserva descobertas fantásticas – e por vezes inacreditáveis. Como é o caso desse planeta sobre o qual falaremos a seguir. Um exoplaneta, na verdade, uma vez que ele fica fora do nosso sistema solar.
O L 98-59 d é uma Super-Terra, ligeiramente maior e mais pesado que a ‘nossa casa’, localizado a 35 anos-luz de distância. Ele foi descoberto em 2019 pelo Telescópio Espacial Tess, da NASA.
O Tess definiu a localização e, mais recentemente, o Telescópio Espacial James Webb começou a entregar dados adicionais sobre o local. Por exemplo, a composição da atmosfera desse exoplaneta.
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Utilizando uma técnica chamada de espectroscopia de transmissão, um grupo de cientistas concluiu que o L 98-59 d possui uma camada repleta de dióxido de enxofre e sulfeto de hidrogênio.
Os pesquisadores esperam agora por mais informações do James Webb. Se isso se confirmar, a principal hipótese é que esse seria um exoplaneta composto, basicamente, por vulcões! Algo como Mustafar, que apareceu no Episódio III de Star Wars (naquela luta final entre Obi-Wan e Anakin).
Ah, e para não deixar passar batido, a espectroscopia de transmissão consiste na leitura de assinaturas que cada gás deixa na luz. Trata-se de uma técnica comprovada, que já foi usada para confirmar a presença de CO₂ na atmosfera de outros exoplanetas.
Uma planeta inteiro de vulcões?
Se a equipe estiver certa, o L 98-59 d não teria somente vulcões, mas também oceanos de magma!
A descoberta mostra o quão diferentes podem ser os exoplanetas em relação aos corpos celestes que conhecemos no nosso sistema solar.
Por aqui, as atmosferas de planetas rochosos têm prevalência de vapor de água e de dióxido de carbono.
A atmosfera da Terra, por exemplo, é rica em nitrogênio e oxigênio, com traços de vapor d’água.
Já Vênus tem uma atmosfera espessa dominada por dióxido de carbono.
Até Marte tem uma atmosfera fina dominada por dióxido de carbono.
O L 98-59 d, por sua vez, seria rico em SO₂ e H₂S.
Isso sugere uma atmosfera moldada por processos totalmente diferentes daqueles com os quais estamos familiarizados em nosso sistema solar.
E a principal hipótese é essa superfície fundida ou vulcânica.
Os cientistas suspeitam que esse vulcanismo teria sido impulsionado pelo chamado aquecimento de maré.
A atração gravitacional da estrela hospedeira neste planeta a estica e a comprime conforme ela avança em sua órbita.
Esse movimento pode aquecer o centro do planeta, derretendo seu interior e produzindo erupções vulcânicas extremas e possivelmente até oceanos de magma.
Próximos passos do estudo
Se observações futuras do James Webb confirmarem a presença de tal atmosfera, estaremos diante do menor exoplaneta a ter uma atmosfera detectada.
Identificar atmosferas em planetas pequenos e rochosos é extremamente difícil, pois eles são minúsculos em comparação com as estrelas hospedeiras, e também porque a radiação intensa dessas estrelas frequentemente remove as camadas de gás.
A descoberta desse tipo de superfície também seria fantástica para entender melhor a formação do universo. Mundos extremos como esse podem nos ajudar a compreender a diversidade da evolução planetária pela galáxia.
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Agora, vale destacar que os próprios cientistas disseram que precisamos esperar pelos novos dados do telescópio espacial. Ou seja, ainda estamos no campo das especulações e análises. E a confirmação ou descarte da existência de um exoplaneta vulcânico deve demorar um bom tempo.
Você pode ler o estudo na íntegra no periódico The Astrophysical Journal Letters. Um dos autores é Agnibha Banerjee, que escreveu um artigo para o site The Conversation.