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Uma abordagem revolucionária ao Grande Colisor de Hádrons

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Uma abordagem revolucionária ao Grande Colisor de Hádrons

Pesquisadores do experimento ATLAS do CERN no Large Hadron Collider apresentaram uma nova maneira de procurar matéria escura através de jatos quase visíveis, representando uma grande mudança de paradigma na área. O seu trabalho fornece novas direções e limites superiores rigorosos na busca contínua para compreender a matéria escura.

Os pesquisadores estão estudando se as partículas de matéria escura são realmente produzidas dentro de um jato de partículas do Modelo Padrão.

A existência de matéria escura é um mistério de longa data em nosso universo. A matéria escura representa cerca de um quarto do nosso universo, mas não interage significativamente com a matéria normal. A existência de matéria escura foi confirmada por uma série de observações astrofísicas e cosmológicas, incluindo imagens impressionantes recentes obtidas pelo Telescópio Espacial James Webb. No entanto, até à data, nenhuma observação experimental da matéria escura foi relatada. A existência de matéria escura tem sido uma questão que cientistas e astrofísicos de alta energia de todo o mundo têm investigado há décadas.

Avanços na pesquisa da matéria escura

“É por isso que conduzimos pesquisas científicas básicas, para explorar os segredos mais profundos do universo. O Grande Colisor de Hádrons está em CERN “É a maior experiência já criada, e as colisões de partículas que criam condições semelhantes às do Big Bang podem ser exploradas para procurar sinais de matéria escura”, diz o professor Deepak Kar, da Escola de Física da Universidade de Witwatersrand, em Joanesburgo. África do Sul. .

Detector de jato semi-visível ATLAS

Uma representação gráfica de como os jatos quase visíveis apareceriam no detector ATLAS se existissem. Crédito: CERN

Trabalhando na experiência ATLAS no CERN, Carr e a ex-aluna de doutoramento Sukanya Sinha (agora investigadora de pós-doutoramento na Universidade de Manchester), conceberam uma nova forma de procurar matéria escura. Sua pesquisa foi publicada na revista, Letras B de Física.

Uma nova abordagem para detectar matéria escura

“Tem havido um grande número de pesquisas de matéria escura no LHC ao longo das últimas décadas, e elas têm-se concentrado em partículas massivas de interação fraca, chamadas WIMPs”, diz Carr. “WIMPS são uma das classes de partículas que supostamente explicam a matéria escura porque não absorvem ou emitem luz e não interagem fortemente com outras partículas. No entanto, como nenhuma evidência da existência de WIMPs foi encontrada até agora, nós percebeu que a busca pela matéria escura precisava de um salto quântico.

Sukanya Sinha e Deepak Kar

Dr. Sukanya Sinha e Professor Deepak Kar. Crédito: Universidade Wits

“O que nos perguntávamos era se as partículas de matéria escura estão realmente sendo produzidas dentro de um fluxo de partículas do Modelo Padrão”, disse Carr. Isto levou à descoberta de uma nova assinatura de detector conhecida como jatos quase visíveis, que os cientistas nunca tinham observado antes.

Colisões de prótons de alta energia freqüentemente produzem sprays paralelos de partículas, coletadas nos chamados jatos, a partir do decaimento de quarks ou glúons comuns. Fluxos semivisíveis podem surgir quando quarks escuros virtuais decaem parcialmente em quarks do Modelo Padrão (partículas conhecidas) e parcialmente em hádrons escuros estáveis ​​(a “parte invisível”). Por serem produzidos em pares, geralmente junto com jatos de modelo padrão adicionais, surge um desequilíbrio ou perda de energia no detector quando todos os jatos não estão perfeitamente equilibrados. A direção da energia perdida geralmente corresponde a um dos jatos quase visíveis.

Isso torna muito difícil a busca por jatos quase visíveis, já que essa assinatura de evento também pode surgir devido a jatos medidos incorretamente no detector. O novo método de busca de matéria escura de Carr e Sinha abre novos rumos na busca pela existência de matéria escura.

“Embora a minha tese de doutoramento não contenha uma descoberta da matéria escura, ela estabelece os primeiros e bastante rigorosos limites superiores a este modo de produção e já está a inspirar novos estudos”, diz Sinha.

A colaboração ATLAS no CERN destacou este como um dos principais resultados a ser anunciado nas conferências de verão.

Referência: “Investigação da produção não ressonante de jatos quase visíveis usando dados ATLAS Run 2” por The ATLAS Collaboration, 11 de novembro de 2023, Letras B de Física.
doi: 10.1016/j.physletb.2023.138324

Calorímetro Atlas LHC

Experimentos no Grande Colisor de Hádrons na Europa, como o calorímetro ATLAS mostrado aqui, fornecem medições mais precisas de partículas fundamentais. Fonte da imagem: Maximilian Price, CERN

Experiência Atlas

A experiência ATLAS é um dos empreendimentos científicos mais importantes do CERN, a Organização Europeia para a Investigação Nuclear. É uma parte fundamental do Large Hadron Collider (LHC), o maior e mais poderoso acelerador de partículas do mundo. Localizado perto de Genebra, o ATLAS, que significa “A Toroidal LHC ApparatuS”, concentra-se na exploração de aspectos fundamentais da física.

ATLAS foi projetado para explorar uma ampla gama de questões científicas. Procura compreender as forças fundamentais que moldaram o nosso mundo desde o início dos tempos e que determinarão o seu destino. Um de seus principais objetivos é estudar o bóson de Higgs, a partícula associada ao campo de Higgs, que dá massa a outras partículas. A descoberta do bóson de Higgs em 2012, um esforço conjunto entre o ATLAS e o experimento CMS (Compact Muon Solenoid), foi um marco na física.

A experiência também procura sinais de uma nova física, incluindo as origens da massa, dimensões extras e partículas que poderiam constituir a matéria escura. O ATLAS faz isso analisando as inúmeras partículas produzidas quando os prótons colidem quase à velocidade da luz dentro do LHC.

O próprio detector ATLAS é uma maravilha tecnológica. É enorme, medindo cerca de 45 metros de comprimento, 25 metros de diâmetro e pesando cerca de 7.000 toneladas. O detector consiste em diferentes camadas, cada uma projetada para detectar diferentes tipos de partículas resultantes de colisões próton-próton. Inclui uma gama de tecnologias: rastreadores para detectar trajetórias de partículas, calorímetros para medir sua energia e espectrômetros de múons para identificar e medir múons, um tipo de elétron pesado que é fundamental para muitas pesquisas em física.

Os dados coletados pelo ATLAS são enormes, muitas vezes descritos em petabytes. Estes dados são analisados ​​por uma comunidade global de cientistas, contribuindo para a nossa compreensão da física fundamental e potencialmente levando a novas descobertas e tecnologias.

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A Boeing pode não conseguir operar o veículo Starliner antes que a estação espacial seja destruída

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A Boeing pode não conseguir operar o veículo Starliner antes que a estação espacial seja destruída

A Boeing pode rapidamente ficar sem tempo.

O relógio está correndo

A NASA decidiu oficialmente no fim de semana que o retorno dos astronautas presos Sunita Williams e Patch Wilmore a bordo da espaçonave Starliner afetada da Boeing era muito arriscado.

Esta decisão foi um grande golpe para a Boeing. Após muitos anos de desenvolvimento, a empresa ainda não conseguiu realizar um voo de teste tripulado com sucesso.

Permanece em aberto a questão de saber se a cápsula, que tem sido alvo de muitas críticas, será capaz de transportar uma tripulação de e para a Estação Espacial Internacional com segurança.

Isso porque a NASA já está planejando fechar a estação orbital em 2030 com a ajuda da SpaceX, dando à Boeing cerca de cinco anos para agir em conjunto – e já se passaram cerca de cinco anos desde o fracasso do voo de teste não tripulado da empresa.

“A Boeing terá de lidar com as consequências do fracasso desta missão em cumprir os seus objetivos experimentais”, diz Todd Harrison, um veterano da indústria espacial. Ele disse NPR.

Uma batalha difícil

Em vez de ficar sem tempo, a Boeing pode abandonar a sua nave espacial danificada muito antes de a Estação Espacial Internacional ser desorbitada.

Harrison disse NPR Ele acrescentou que acredita que é “bastante provável” que a Boeing opte por “se afastar” do projeto Starliner “dentro de algumas semanas ou meses”.

Ele acrescentou: “Este programa parece algo que não se encaixa no resto de seus negócios”.

A Boeing já tem Perdeu impressionantes US$ 1,6 bilhão Sobre o desenvolvimento do Starliner. Isto é além Obtendo mais de US$ 4 bilhões Financiamento através do Programa de Tripulação Comercial da NASA em 2014.

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Enquanto isso, a SpaceX conseguiu realizar muito mais com muito menos financiamento do que a agência espacial, conseguindo completar quase uma dúzia de missões tripuladas à Estação Espacial Internacional.

Uma maneira de ver a situação é que a NASA não teria tido sorte se não tivesse contratado a SpaceX e a Boeing para desenvolver naves espaciais.

“Se eles tivessem escolhido apenas um fornecedor, teria sido a Boeing, porque a SpaceX era uma perspectiva arriscada na época”, disse a consultora da indústria espacial Laura Forczyk. Ele disse Novo mundo“Portanto, esta é uma vitória do Programa de Tripulação Comercial.”

A espaçonave Starliner da Boeing está atracada na Estação Espacial Internacional desde o início de junho, e a NASA ainda não anunciou uma data para seu retorno não tripulado – uma viagem que traz seus próprios riscos.

Também não está claro quando ou se os voos espaciais serão retomados. Até agora, a empresa parece manter todas as opções em aberto.

“A Boeing continua a se concentrar, em primeiro lugar, na segurança da tripulação e da espaçonave”, disse um porta-voz da Boeing. Futurismo Quando questionado se o projeto Starliner poderia ser cancelado, ele disse: “Estamos realizando a missão conforme especificado pela NASA, preparando a espaçonave para um retorno seguro e bem-sucedido sem tripulação”.

Mais sobre Starliner: Starliner é um verdadeiro desastre que pode obrigar a Boeing a cancelar todo o projeto

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A cidade de Hampstead, New Hampshire, planeja pulverizar repelentes de mosquitos depois que um homem morreu de EEE

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A cidade de Hampstead, New Hampshire, planeja pulverizar repelentes de mosquitos depois que um homem morreu de EEE

Várias cidades de New Hampshire planejam pulverizar mosquitos depois que um homem de Hampstead morreu de encefalite equina oriental. Autoridades de saúde disseram que Stephen Perry, 41, de Hampstead, morreu após ser levado ao hospital com doença grave do sistema nervoso central causada pelo vírus. As autoridades notificaram os residentes de Hampstead que os campos da cidade serão fechados na sexta-feira a partir das 16h30 para permitir que o Dragon Mosquito Control pulverize os campos e áreas externas das escolas. A pulverização ocorrerá das 17h às 21h30 e as autoridades disseram que os locais poderão ser utilizados no dia seguinte. O Distrito Escolar Regional de Sanborn também anunciou planos de pulverização contra mosquitos em escolas, parques e áreas de recreação nas instalações do SAU 17 na quinta-feira. As autoridades municipais de Kingston e Newton anunciaram que a pulverização de mosquitos também será feita nessas comunidades. O recreio e as atividades ao ar livre foram cancelados nessas cidades na quinta-feira. “Eles têm enviado e-mails durante a última semana consecutiva. Então, eles estão nos informando o que estão fazendo”, disse Chris Malerby, de Hampstead. O último caso humano de encefalomielite em New Hampshire foi em 2014, quando foram identificados três casos. Duas dessas pessoas morreram.>> Link: Mapa de locais onde foram descobertos vírus transmitidos por mosquitos O Dr. Rowan Barnabas, chefe de doenças infecciosas do Brigham and Massachusetts General Hospital, disse que cerca de 95% das pessoas com encefalomielite não ficam doentes ou até mesmo desenvolver sintomas reais. Aqueles que ficam doentes podem apresentar febre, confusão, inchaço cerebral ou pior. “É uma doença rara, mas é claro que quando tira uma vida, é 100% para aquela pessoa e sua família”, disse Barnabas. Barnabas disse que não existe cura real para a encefalomielite. Os médicos se concentram em ajudar as pessoas a se sentirem melhor para que possam combater a infecção. “Na verdade, não temos um tratamento específico, então seriam cuidados de suporte, tomar medicamentos para reduzir a febre e estar no hospital, se necessário, para prestar cuidados de suporte”, disse ela. “Curiosamente, também não temos vacinas, embora existam vacinas para cavalos.” Lotes de mosquitos estão sendo testados para detecção de vírus em algumas comunidades de New Hampshire, no sul do estado. Vírus transmitidos por mosquitos foram encontrados em nove comunidades de New Hampshire este ano, de acordo com o último boletim do Bureau of Infectious Disease Control. Este ano, a encefalomielite foi confirmada em um cavalo em Kensington. Outro vírus transmitido por mosquitos, o vírus Jamestown Canyon, foi confirmado em pessoas em maio em Gilmanton e Tilton. Este ano, a encefalomielite foi encontrada em mosquitos em Kingston, Newton, Danville, Fremont e Kensington. O vírus Jamestown Canyon foi detectado em Keene e Londonderry, enquanto o vírus do Nilo Ocidental foi descoberto em Manchester e Nashua. As pessoas que saem de casa, especialmente ao anoitecer e ao amanhecer, quando os mosquitos estão mais ativos, devem usar um repelente de insetos eficaz e usar camisas e calças de mangas compridas, disseram as autoridades de saúde. “Também é uma boa ideia garantir que as telas das janelas estejam bem fechadas e sem buracos”, acrescentou Barnabas. Se você começar a sentir sintomas semelhantes aos da gripe, como febre, calafrios, dores musculares ou nas articulações, quatro a 10 dias após ser picado, as autoridades aconselham ligar para o seu médico.

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A pulverização de mosquitos está programada para várias cidades de New Hampshire depois que um homem de Hampstead morreu de encefalite equina oriental.

Stephen Perry, 41 anos, de Hampstead, morreu após ser levado ao hospital com uma doença aguda do sistema nervoso central causada pelo vírus, disseram autoridades de saúde.

As autoridades informaram aos residentes de Hampstead que os campos da cidade serão fechados na sexta-feira a partir das 16h30 para permitir que o Dragon Mosquito Control pulverize os campos e áreas externas das escolas. A pulverização ocorrerá das 17h às 21h30 e as autoridades disseram que os locais poderão ser utilizados no dia seguinte.

O Distrito Escolar Regional de Sanborn também anunciou seus planos de pulverizar mosquitos em escolas, parques e áreas de recreação nas instalações do SAU 17 na quinta-feira.

As autoridades municipais de Kingston e Newton anunciaram que a pulverização de mosquitos também será feita nessas comunidades. Os intervalos e atividades ao ar livre nessas cidades foram cancelados na quinta-feira.

“Eles têm enviado e-mails desde a última semana. Então, eles estão nos informando o que estão fazendo”, disse Chris Malerby, de Hampstead.

O último caso humano de ESF ocorreu em New Hampshire em 2014, quando foram identificados três casos. Duas dessas pessoas morreram.

>> Ligação: Um mapa de locais onde foram detectados vírus transmitidos por mosquitos

Cerca de 95% das pessoas com encefalomielite não desenvolvem a doença ou mesmo apresentam sintomas da doença, disse o Dr. Rowan Barnabas, chefe de doenças infecciosas do Massachusetts General Brigham Hospital. Aqueles que ficam doentes podem sofrer de febre, confusão, inchaço cerebral ou pior.

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“É uma doença rara, mas é claro que quando tira a vida de alguém, há 100 por cento de risco para essa pessoa e para a sua família”, disse Barnabas.

Barnabas disse que não existe cura real para a encefalomielite. Os médicos se concentram em ajudar as pessoas a se sentirem melhor para que possam combater a infecção.

“Não temos realmente um tratamento específico, por isso o único tratamento disponível são cuidados de suporte, tomar medicamentos para baixar a febre e permanecer no hospital, se necessário, para prestar cuidados de suporte. existem vacinas para cavalos”, acrescentou ela.

Lotes de mosquitos estão sendo testados para vírus em algumas comunidades de New Hampshire, no sul do estado. Vírus transmitidos por mosquitos foram encontrados em nove comunidades de New Hampshire este ano, de acordo com Último boletim do Escritório de Controle de Doenças Infecciosas.

Este ano, foi confirmado que um cavalo em Kensington estava infectado com a febre do Pacífico Oriental. Pessoas infectadas com outro vírus transmitido por mosquitos, o vírus Jamestown Canyon, também foram confirmadas em maio em Gilmanton e Tilton.

O vírus EEE foi detectado este ano em populações de mosquitos em Kingston, Newton, Danville, Fremont e Kensington. O vírus Jamestown Canyon também foi detectado em Keene e Londonderry, enquanto o vírus do Nilo Ocidental foi encontrado em Manchester e Nashua.

As autoridades de saúde disseram que as pessoas que saem de casa, especialmente ao anoitecer e ao amanhecer, quando os mosquitos estão mais activos, devem usar repelente de insectos eficaz e usar camisas e calças de mangas compridas.

“Também é uma boa ideia garantir que as telas das janelas estejam bem fixadas e sem furos”, acrescentou Barnabas.

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Se você começar a sentir sintomas semelhantes aos da gripe, como febre, calafrios, dores musculares ou nas articulações, quatro a 10 dias após a picada, as autoridades aconselham ligar para o seu médico.

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Lançamentos da SpaceX e Polaris adiados para quarta-feira

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Lançamentos da SpaceX e Polaris adiados para quarta-feira

A SpaceX anunciou na noite de terça-feira que o lançamento do foguete Falcon 9 para a missão Polaris Dawn foi adiado até novo aviso. O lançamento estava previsto para ocorrer na quarta-feira, às 3h38. “Devido ao clima desfavorável esperado nas zonas de pouso do Dragon na costa da Flórida, a SpaceX está retirando as oportunidades de lançamento do Falcon 9 para o foguete Polaris Dawn na quarta-feira, 28 de agosto e quinta-feira, 29 de agosto”, disse a SpaceX em seu site. Embora as próprias condições de lançamento tenham sido favoráveis, as autoridades estão preocupadas com as condições quando a missão estiver programada para retornar. O cancelamento de quarta-feira é o terceiro de uma série de atrasos anunciados pela SpaceX. Originalmente, a SpaceX adiou a tentativa de lançamento de segunda-feira para permitir mais tempo para verificações, depois adiou o lançamento de terça-feira devido a um vazamento de hélio. Esta missão acrescentou perigo, um novo sistema de comunicações, exposição ao cinturão de radiação e novos trajes de caminhada espacial, que somam margem zero para mau tempo, problemas no sistema terrestre ou falha de propulsor, disse Don Platt, professor do Instituto de Tecnologia da Flórida. . “Sabe, se olharmos para a década de 1960, tanto os russos quanto os Estados Unidos tiveram problemas com as primeiras caminhadas espaciais, com trajes espaciais que inflavam muito ou máscaras faciais embaçadas… não foi fácil. ambiente muito diferente do aqui na Terra”, disse Platt. Atualmente, não há data específica de lançamento para a missão Polaris Dawn. A SpaceX disse que suas equipes continuarão monitorando o clima em busca de condições favoráveis ​​de lançamento e retorno. A tripulação de quatro pessoas, composta inteiramente por astronautas civis, deverá viajar para altitudes orbitais extremas, onde realizarão uma série de experimentos e também a primeira caminhada espacial comercial. Saiba mais sobre a missão histórica no link abaixo. >> Missão Polaris Dawn: tudo o que você precisa saber sobre o lançamento do voo tripulado da SpaceX no centro da Flórida

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A SpaceX anunciou na noite de terça-feira que o lançamento da missão Polaris Dawn com um foguete Falcon 9 foi adiado até novo aviso.

O lançamento estava previsto para acontecer na quarta-feira, às 3h38.

A SpaceX disse em seu site: “Devido ao clima desfavorável esperado nas zonas de pouso do Dragon na costa da Flórida, a SpaceX decidiu cancelar o lançamento do Falcon 9 da espaçonave Polaris Dawn na quarta-feira, 28 de agosto e quinta-feira, 29 de agosto.”

Embora as condições fossem favoráveis ​​para o lançamento em si, as autoridades estão preocupadas com as condições quando a missão estiver programada para retornar.

O cancelamento de quarta-feira é o terceiro de uma série de atrasos anunciados pela SpaceX. Originalmente, a SpaceX adiou a tentativa de lançamento de segunda-feira para permitir mais tempo para verificações, depois adiou o lançamento de terça-feira devido a um vazamento de hélio.

Esta missão adicionou risco, um novo sistema de comunicações, exposição a um cinturão de radiação e novos trajes de caminhada espacial, todos adicionando margem zero para mau tempo, problemas no sistema terrestre ou falha de propulsor, disse o Dr. Don Platt, professor do Florida Institute of Tecnologia.

“Você sabe, se olharmos para a década de 1960, tanto os russos quanto os Estados Unidos tiveram problemas com as primeiras caminhadas espaciais que inflavam demais ou as máscaras embaçavam… Não foi fácil. ambiente muito diferente do aqui na Terra”, disse Platt.

Neste momento, a data de lançamento da missão Polaris Dawn não foi definida. A SpaceX disse que suas equipes continuarão monitorando o clima para garantir condições favoráveis ​​de lançamento e retorno.

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A tripulação de quatro pessoas, composta inteiramente por astronautas civis, deverá viajar para altitudes orbitais extremas, onde realizará uma série de experimentos, bem como a primeira caminhada espacial comercial.

Para saber mais sobre esta missão histórica, visite o link abaixo.

>> Missão Polaris Dawn: tudo o que você precisa saber sobre o lançamento do voo tripulado da SpaceX no centro da Flórida

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