segunda-feira, 8 de abril de 2019

Audiolivro: O Universo Numa Casca De Noz





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A matéria escura não é composta de minúsculos buracos negros

A matéria escura não é composta de minúsculos buracos negros
A matéria escura não é composta de
minúsculos buracos negros


Uma equipe internacional de pesquisadores colocou uma teoria especulada pelo falecido Stephen Hawking em seu teste mais rigoroso até o momento, e seus resultados descartaram a possibilidade de que buracos negros primordiais menores que um décimo de milímetro compõem a maior parte da matéria escura. Detalhes de seu estudo foram publicados na Nature Astronomy desta semana .

Os cientistas sabem que 85 por cento da matéria no Universo é composta de matéria escura. Sua força gravitacional impede que as estrelas em nossa Via Láctea voem separadas. No entanto, as tentativas de detectar partículas de matéria escura usando experimentos subterrâneos, ou experimentos com aceleradores, incluindo o maior acelerador do mundo, o Large Hadron Collider, falharam até agora.

Isso levou os cientistas a considerar a teoria de Hawking de 1974 sobre a existência de buracos negros primordiais, nascidos logo após o Big Bang, e sua especulação de que eles poderiam constituir uma grande fração da matéria escura que os cientistas estão tentando descobrir hoje.

Uma equipe internacional de pesquisadores, liderada pelo Instituto Kavli de Física e Matemática do Universo Investigador Principal Masahiro Takada, PhD estudante estudante Hiroko Niikura, Professor Naoki Yasuda, e incluindo pesquisadores do Japão, Índia e EUA, usaram o efeito de lente gravitacional para procurar buracos negros primordiais entre a Terra e a galáxia de Andrômeda. A lente gravitacional, efeito primeiramente sugerido por Albert Einstein, manifesta-se como a curvatura dos raios de luz vindos de um objeto distante, como uma estrela, devido ao efeito gravitacional de um objeto massivo interveniente, como um buraco negro primordial. Em casos extremos, essa curvatura da luz faz com que a estrela de fundo pareça muito mais brilhante do que originalmente é.

No entanto, os efeitos de lentes gravitacionais são eventos muito raros, porque requer uma estrela na galáxia de Andrômeda, um buraco negro primordial atuando como lente gravitacional e um observador na Terra exatamente em linha um com o outro. Então, para maximizar as chances de capturar um evento, os pesquisadores usaram a câmera digital Hyper Suprime-Cam no telescópio Subaru, no Havaí, que pode capturar toda a imagem da galáxia de Andrômeda em um único tiro. Levando em conta a rapidez com que se espera que os buracos negros primordiais se movam no espaço interestelar, a equipe tirou várias imagens para ser capaz de capturar o brilho de uma estrela enquanto ela se ilumina por um período de alguns minutos a horas devido às lentes gravitacionais.

De 190 imagens consecutivas da galáxia de Andrômeda tomadas durante sete horas durante uma noite clara, a equipe vasculhou os dados em busca de possíveis eventos de lentes gravitacionais. Se a matéria escura consiste em buracos negros primordiais de uma dada massa, neste caso, massas mais leves que a lua, os pesquisadores esperavam encontrar cerca de 1000 eventos. Mas depois de análises cuidadosas, eles só conseguiram identificar um caso. Os resultados da equipe mostraram que os buracos negros primordiais não podem contribuir com mais de 0,1% de toda a massa de matéria escura. Portanto, é improvável que a teoria seja verdadeira.

Os pesquisadores agora planejam desenvolver mais a análise da galáxia de Andrômeda. Uma nova teoria que eles investigarão é descobrir se os buracos negros binários descobertos pelo detector de ondas gravitacionais LIGO são, na verdade, buracos negros primordiais.

Artigo:

Hiroko Niikura, Masahiro Takada, Naoki Yasuda, Robert H. Lupton, Takahiro Sumi, Surhud More, Toshiki Kurita, Sunao Sugiyama, Anupreeta More, Masamune Oguri, Masashi Chiba. Microlensing constraints on primordial black holes with Subaru/HSC Andromeda observations. Nature Astronomy, 2019; DOI: 10.1038/s41550-019-0723-1

Fonte:

www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190402113042.htm



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sexta-feira, 5 de abril de 2019

A pobreza deixa marcas no DNA

A pobreza deixa marcas no DNA
A pobreza deixa marcas no DNA


Neste estudo, os pesquisadores encontraram evidências de que a pobreza pode ser incorporada em amplas faixas do genoma. Eles descobriram que o status socioeconômico mais baixo está associado aos níveis de metilação do DNA (DNAm) - uma marca epigenética chave que tem o potencial de moldar a expressão gênica - em mais de 2.500 locais, em mais de 1.500 genes.

Um novo estudo da Northwestern University desafia a compreensão predominante dos genes como características imutáveis ​​da biologia que são fixadas na concepção.

Pesquisas anteriores mostraram que o status socioeconômico (SES) é um poderoso determinante da saúde e da doença humana, e a desigualdade social é um estressor onipresente para as populações humanas em todo o mundo. O menor nível de escolaridade e / ou a renda indicam maior risco de doenças cardíacas, diabetes, muitos tipos de câncer e doenças infecciosas, por exemplo. Além disso, o menor SES está associado a processos fisiológicos que contribuem para o desenvolvimento da doença, incluindo inflamação crônica, resistência à insulina e desregulação do cortisol.

Neste estudo, os pesquisadores encontraram evidências de que a pobreza pode ser incorporada em amplas faixas do genoma. Eles descobriram que o status socioeconômico mais baixo está associado aos níveis de metilação do DNA (DNAm) - uma marca epigenética chave que tem o potencial de moldar a expressão gênica - em mais de 2.500 locais, em mais de 1.500 genes.

Em outras palavras, a pobreza deixa uma marca em quase 10% dos genes no genoma.

O autor principal, Thomas McDade, disse que isso é significativo por dois motivos.

"Primeiro, sabemos há muito tempo que a SES é um poderoso determinante da saúde, mas os mecanismos subjacentes pelos quais nossos corpos" lembram "as experiências de pobreza não são conhecidos", disse McDade, professor de antropologia na Weinberg College of Artes e Ciências na Northwestern e diretor do Laboratório de Pesquisa em Biologia Humana.

"Nossas descobertas sugerem que a metilação do DNA pode desempenhar um papel importante, e o amplo escopo das associações entre SES e DNAm é consistente com a ampla gama de sistemas biológicos e resultados de saúde que sabemos serem moldados pelo SES".

Em segundo lugar, disse McDade, também membro do corpo docente do Instituto de Pesquisas Políticas da Northwestern, experiências sobre o desenvolvimento tornam-se incorporadas no genoma para literalmente moldar sua estrutura e função.

"Não há natureza versus criação", acrescenta ele.

McDade disse que ficou surpreso ao descobrir tantas associações entre status socioeconômico e metilação do DNA, em um número tão grande de genes.

"Esse padrão destaca um mecanismo potencial através do qual a pobreza pode ter um impacto duradouro em uma ampla gama de sistemas e processos fisiológicos", disse ele.

Estudos de acompanhamento serão necessários para determinar as conseqüências para a saúde da metilação diferencial nos locais identificados pelos pesquisadores, mas muitos dos genes estão associados a processos relacionados a respostas imunes à infecção, ao desenvolvimento do esqueleto e ao desenvolvimento do sistema nervoso.

"Estas são as áreas em que vamos nos concentrar para determinar se a metilação do DNA é de fato um mecanismo importante pelo qual a condição socioeconômica pode deixar uma marca molecular duradoura no corpo, com implicações para a saúde mais tarde na vida", disse McDade.


Artigo:


Thomas W. McDade, Calen P. Ryan, Meaghan J. Jones, Morgan K. Hoke, Judith Borja, Gregory E. Miller, Christopher W. Kuzawa, Michael S. Kobor. Genome‐wide analysis of DNA methylation in relation to socioeconomic status during development and early adulthood. American Journal of Physical Anthropology, 2019; 169 (1): 3 DOI: 10.1002/ajpa.23800


Fonte:

www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190404135433.htm




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quinta-feira, 4 de abril de 2019

Som propagando-se em uma direção apenas

Som propagando-se em uma direção apenas
Representação de ondas sonoras bidimensionais


Imagine ser capaz de ouvir as pessoas sussurrando na sala ao lado, enquanto a festa estridente em seu próprio quarto é inaudível para os outros. Os pesquisadores de Yale descobriram uma maneira de fazer exatamente isso - fazer o som fluir em uma direção - dentro de uma tecnologia fundamental encontrada em tudo, desde telefones celulares até detectores de ondas gravitacionais.

Além disso, os pesquisadores usaram a mesma ideia para controlar o fluxo de calor em uma direção. A descoberta oferece novas possibilidades para melhorar os dispositivos eletrônicos que usam ressonadores acústicos.

As descobertas, do laboratório de Jack Harris, de Yale, foram publicadas na edição online de 4 de abril da revista Nature .

"Este é um experimento em que fazemos uma rota de mão única para as ondas sonoras", disse Harris, professor de física de Yale e principal investigador do estudo. "Especificamente, temos dois ressonadores acústicos. O som armazenado no primeiro ressonador pode vazar para o segundo, mas não vice-versa."

Harris disse que sua equipe conseguiu o resultado com um "botão de ajuste" - um ajuste a laser, na verdade - que pode enfraquecer ou fortalecer uma onda sonora, dependendo da direção da onda sonora.

Em seguida, os pesquisadores levaram seu experimento para um nível diferente. Como o calor consiste principalmente de vibrações, eles aplicaram as mesmas ideias ao fluxo de calor de um objeto para outro.

"Ao usar nosso truque de som unidirecional, podemos fazer o fluxo de calor do ponto A para o ponto B, ou de B para A, independentemente de qual deles é mais frio ou mais quente", disse Harris. "Isso seria como deixar cair um cubo de gelo em um copo de água quente e deixar os cubos de gelo mais frios e frios, enquanto a água ao seu redor fica mais quente e quente. Então, ao mudar um único ajuste em nosso laser, o calor aumenta da maneira usual, e os cubos de gelo gradualmente aquecem e derretem enquanto a água líquida esfria um pouco. Embora em nossos experimentos não sejam cubos de gelo e água que estejam trocando calor, mas dois ressonadores acústicos. "

Embora alguns dos exemplos mais básicos de ressonadores acústicos sejam encontrados em instrumentos musicais ou mesmo em tubos de escape de automóveis, eles também são encontrados em uma variedade de eletrônicos. Eles são usados ​​como sensores, filtros e transdutores devido à sua compatibilidade com uma ampla gama de materiais, freqüências e processos de fabricação.


Artigo:


H. Xu, Luyao Jiang, A. A. Clerk & J. G. E. Harris. Nonreciprocal control and cooling of phonon modes in an optomechanical system. Nature, 2019 DOI: 10.1038/s41586-019-1061-2


Fonte:


www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190403135011.htm




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