A ciência tem tudo a ver com descoberta. Descobrindo novas verdades fascinantes sobre o mundo que nos rodeia. Encontrar formas originais de explicar alguns dos maiores mistérios do universo.
Mesmo nesta era tecnológica, ainda há muita coisa que a ciência moderna não consegue explicar. Existem forças desconhecidas que não podemos detectar? O que é energia escura? Como funciona a física quântica? Algumas das mentes mais inteligentes da Terra estão tentando resolver esses enigmas indescritíveis. E, de vez em quando, eles fazem uma descoberta.
Nos últimos anos, os cientistas fizeram uma série de descobertas incríveis. Depois de vasculhar o mundo em busca de partículas subatómicas, os investigadores do CERN descobriram o bóson de Higgs em 2012. Três anos mais tarde, os astrónomos fizeram outra descoberta espectacular quando capturaram uma explosão de ondas gravitacionais de dois buracos negros em fusão. Da matéria escura à quarta dimensão, do canibalismo galáctico ao hipercaos quântico, aqui estão dez novas descobertas surpreendentes que podem mudar a forma como vemos o universo.
10 fatos que você não sabia sobre o universo
10 Potencial nova força descoberta no Grande Colisor de Hádrons
Vivemos em um mundo de forças misteriosas. De acordo com os físicos de partículas, existem quatro forças fundamentais conhecidas subjacentes ao universo: a gravidade, a força eletromagnética e as interações fortes e fracas. Mas agora, os investigadores do CERN consideram que podem ter descoberto um novo tipo de força. Se estiverem corretos, isso poderá alterar sua compreensão do mundo quântico.
Nos últimos dez anos, os cientistas usaram o Grande Colisor de Hádrons para criar partículas de mésons B. Um ‘méson B’ é um tipo de partícula subatômica com uma vida útil incrivelmente curta. Ele rapidamente se decompõe em outras partículas minúsculas, formando elétrons e múons. Descobertos pela primeira vez na década de 1930, os múons são semelhantes aos elétrons, só que mais pesados. Em teoria, os mésons B deveriam decair em elétrons e múons na mesma taxa. Mas a equipe do CERN descobriu algo bem diferente. Em vez de decairem na mesma taxa, os mésons B tinham maior probabilidade de se decomporem em elétrons.
Este comportamento inesperado sugere um novo tipo de força quântica. Os pesquisadores dizem que sentem uma “excitação cautelosa” com sua possível descoberta. Mas sublinham que é necessário fazer mais trabalho antes de poderem apresentar as suas conclusões com autoridade.
9 A teoria da gravidade massiva poderia explicar a energia escura
Durante anos, os cosmólogos ficaram perplexos com a expansão do universo. O universo está crescendo a uma taxa crescente. Ninguém sabe ao certo por quê. Os cientistas acreditam que a energia escura é responsável pela expansão cósmica. Mas, até hoje, ninguém foi capaz de explicar exatamente o que é a energia escura ou como funciona.
Mas isso pode estar prestes a mudar. A física suíça Claudia de Rham desenvolveu uma nova teoria pioneira que ela acredita poder lançar luz sobre os mistérios da energia escura. De Rham apresentou a ideia da gravidade massiva – uma teoria baseada na relatividade geral de Einstein.
Alguns físicos de partículas acreditam que a gravidade é controlada por minúsculas partículas conhecidas como grávitons. Ao contrário das partículas normais, acredita-se que os grávitons não tenham massa. Mas de Rham e os seus colegas dizem que isto pode não estar certo. Eles acreditam que os grávitons têm massa. Isso pode soar como uma questão de mistério para os físicos, mas sua teoria pode ter repercussões radicais quando se trata de energia escura.
“Uma possibilidade é que você não precise de energia escura”, explicou de Rham. “Ou melhor, a própria gravidade cumpre esse papel.”
No momento, a gravidade massiva é apenas uma teoria. Mas, à medida que os cientistas desenvolvem formas mais sofisticadas de detectar ondas gravitacionais, poderão encontrar algumas evidências que apoiem a sua especulação cósmica.
8 Campo magnético fotografado girando em torno do buraco negro
O Event Horizon Telescope está redefinindo a astronomia. Em 2019, o projeto fez história ao divulgar a primeira imagem da periferia de um buraco negro. Dois anos depois, eles atualizaram sua foto para incluir campos magnéticos girando em torno do gigante galáctico.
O Event Horizon Telescope consiste em uma rede de oito telescópios de todo o mundo. Os cientistas combinam dados de todos os oito detectores para observar o espaço de uma forma nunca feita antes. Em 2019, produziram a imagem de um buraco negro supermassivo no centro de uma galáxia próxima, a 55 milhões de anos-luz da Terra.
Os elétrons circundam o buraco negro, emitindo luz polarizada enquanto giram em torno da borda do redemoinho cósmico. Ao medir a luz, os cientistas calcularam que o campo magnético do buraco negro é 50 vezes mais forte que o da Terra. Certos buracos negros como o da foto são conhecidos por cuspir jatos de matéria. Mas os cientistas têm uma compreensão limitada de como funciona o processo. A análise do campo magnético dá aos astrónomos uma maior visão do comportamento dos buracos negros.
“A luz polarizada tem curvas como uma espiral”, explicou Sara Issaoun, pesquisadora de astrofísica da Universidade Radboud. “Isto diz-nos que o campo magnético em torno do buraco negro é ordenado, e isto é realmente importante porque apenas um campo magnético ordenado pode lançar jactos – um campo magnético embaralhado não pode fazer isso.”
7 Matéria Escura e Canibalismo Galáctico
Nas profundezas do cosmos, a 163 mil anos-luz da Terra, fica Tucana II. Tucana II é uma galáxia anã ultrafraca. Os cientistas acreditam que foi criado nos estágios iniciais do universo. Uma equipa de investigação global descobriu recentemente um aglomerado de estrelas perto da periferia da galáxia, o que forneceu uma visão impressionante sobre a sua formação.
A equipe encontrou nove novas estrelas a cerca de 3.500 anos-luz do núcleo de Tucana II. Esta descoberta confirma que a galáxia é muito maior do que se pensava originalmente. Os investigadores observaram as estrelas usando imagens do telescópio australiano SkyMapper e dados do satélite europeu Gaia.
Acredita-se que as estrelas recém-descobertas sejam consideravelmente mais antigas que as outras estrelas da galáxia. Os cientistas oferecem duas explicações principais para isso. Ou, afirmam eles, a galáxia anã foi formada pela fusão de duas galáxias mais jovens. Este processo é conhecido como canibalismo galáctico. Ou as estrelas são mantidas em posição pela atração gravitacional de Tucana II. Se isto for verdade, significa que há cerca de quatro vezes mais matéria escura à espreita na galáxia do que se pensava anteriormente.
6 Hipercaos Quântico
A física quântica é conhecida por ser confusa e caótica. Ninguém entende muito bem o que está acontecendo no reino das miniaturas. Mas os pesquisadores fizeram uma descoberta revolucionária sobre a natureza caótica dos sistemas quânticos que poderá um dia revolucionar a tecnologia quântica.
Sua notável descoberta é conhecida como hipercaos quântico. Em 2021, os cientistas descobriram que os sistemas quânticos de armazenamento de dados se tornam cada vez mais caóticos sob a luz do laser. A energia do laser faz com que o sistema se comporte de maneira aleatória. Mas os cientistas ficaram surpresos ao saber que a extensão do caos permanece a mesma, independentemente do tamanho do sistema. A equipe avalia que isso poderia ser usado para melhorar o poder de processamento dos computadores quânticos.
5 O tempo flui em duas direções?
Quando crianças, todos nós aprendemos que o tempo avança. Mas e se ele também retroceder? Parece algo saído de ficção científica, mas alguns cientistas acreditam que isso poderia explicar a estrutura fundamental do universo.
O físico britânico Julian Barbour desenvolveu um modelo do universo no qual o tempo se move em duas direções. A maioria dos cosmólogos diria que o universo se originou com o Big Bang. Mas Barbour discorda. Ele avalia que, mais do que o início, o Big Bang é um ponto médio a partir do qual o tempo flui tanto para a frente como para trás.
Barbour é o primeiro a admitir que as suas ideias não são convencionais, mas a história é feita por pensadores radicais. Quem sabe, talvez um dia possamos encontrar sinais de um fluxo temporal separado, onde o tempo se move ao contrário. Um mundo onde as pessoas envelhecem desde a velhice até à juventude e têm boas recordações de um futuro distante.
4 A quarta dimensão sintética ajuda os cientistas a compreender a física quântica
Nos últimos anos, os cientistas começaram a criar suas próprias dimensões completamente novas. Nos laboratórios quânticos, os pesquisadores estão construindo reinos sintéticos que abrem todos os tipos de possibilidades de distorcer a realidade.
Os cientistas dizem que estas dimensões criadas pelo homem são tão estranhas que são quase impossíveis de imaginar. Os pesquisadores observaram o que chamam de “efeitos fantasmagóricos do espaço quadridimensional”. Alguns incorporaram a dimensão extra nos circuitos elétricos. Existem agora planos para ir mais longe, potencialmente criando uma quinta ou sexta dimensão, com os cientistas especulando que poderão descobrir novas partículas exóticas.
3 Átomos Ultracold manipulam luz
No século XVII nasceu uma ideia científica incrível. O físico holandês Christiaan Huygens inventou uma maneira de manipular a luz usando uma fina superfície elétrica. Agora, quatrocentos anos depois, os cientistas deram vida à teoria de Huygens.
Pesquisadores da Universidade Lancaster, na Grã-Bretanha, mostraram que certos elementos como o itérbio e o estrôncio podem ser usados para manobrar feixes de luz. A equipe começou resfriando os átomos até uma fração de grau acima do zero absoluto. Eles então usaram lasers para manipular os átomos ultrafrios, o que afetou a maneira como eles interagem com a luz. Ao controlar os átomos com o laser, os cientistas conseguiram direcionar e remodelar os feixes de luz. Eles dizem que esta descoberta notável pode ajudar no estudo da mecânica quântica.
2 Astrônomos encontram vestígios de estrelas do início do universo
Em 2018, os astrônomos anunciaram que captaram sinais enviados por algumas das primeiras estrelas do universo. Eles captaram um leve zumbido de rádio que se acredita ter emanado de estrelas formadas 180 milhões de anos após o Big Bang.
Isto pode parecer antigo, mas em cosmologia 180 milhões de anos é incrivelmente jovem. Na verdade, pensa-se que os corpos celestes se formaram num período conhecido como alvorecer cósmico, quando o universo emergiu da escuridão total. Os cientistas dizem que este zumbido primordial pode fornecer pistas sobre a natureza da matéria escura.
“Encontrar este sinal minúsculo abriu uma nova janela sobre o universo primitivo”, explicou Judd Bowman, cosmólogo experimental da Universidade Estadual do Arizona. “É improvável que consigamos ver a história das estrelas mais cedo durante a nossa vida.”
1 Partícula Fantasma no Grande Colisor de Hádrons
O Grande Colisor de Hádrons é um dos instrumentos científicos mais notáveis do mundo atualmente. Ele forma partículas raras ao acelerar prótons subatômicos quase à velocidade da luz e, em seguida, forçando-os a colidir. Este esmagamento de partículas em alta velocidade produz todos os tipos de criações estranhas e maravilhosas – embora muitas vezes sobrevivam apenas por uma fração de segundo.
Em 2018, os pesquisadores encontraram indícios de uma nova partícula inesperada nos dados do colisor. Dizem que parece ter cerca de duas vezes a massa de um átomo de carbono, embora ninguém consiga compreender corretamente o que é. A equipe começou a especular sobre uma misteriosa partícula fantasma depois de detectar um excesso incomum de múons durante sua análise. Os múons são partículas minúsculas semelhantes aos elétrons, mas mais pesadas.
