Cientistas teleportam dados entre átomos por 600 metros

 da Folha Online

Físicos realizaram com sucesso o teleporte de características entre dois átomos separados por uma distância de 600 metros na Áustria.

O feito, descrito hoje na revista "Nature", usa um princípio que já era chamado por Einstein de "fantasmagórico" e deve ajudar a impulsionar a computação quântica.

Há dois anos, cientistas da Universidade Nacional da Austrália já haviam relatado sucesso com experiências semelhantes. Porém, eles não trabalharam com partículas maciças, mas com um feixe de laser, que saltou de um ponto a outro em uma minúscula fração de segundo.

Estado quântico

Pesquisadores da Universidade de Viena e da Academia Austríaca de Ciência conectaram os dois lados do rio Danúbio com um cabo subterrâneo de fibra ótica. O experimento consistiu em transmitir características entre um par de átomos de cálcio --o "estado quântico" [complexa combinação de feições] de um foi transmitido para o outro.

Para isso, os cientistas usaram um princípio da física conhecido como "emaranhamento". Einstein brincava com o fenômeno e o chamava de "ação fantasma à distância" --dois átomos têm seu destino "conectado" e um funciona como espelho do outro.

Se um deles sofrer algum tipo de alteração em suas características, o outro automaticamente assume as mesmas feições (ou então feições opostas), sem que importe a distância que física que os separa.

Poucos centímetros

Na mesma edição da revista, cientistas norte-americanos relatam um feito semelhante, só que com átomos de Belírio.

Mas o experimento chefiado por David Wineland, do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia de Boulder, Colorado (EUA), só conseguiu teleportar características por poucos centímetros.

O teleporte de informações entre átomos é tido como a chave para poderosos computadores quânticos, que devem começar a surgir em escala daqui uma década, segundo Wineland.

Satélites

Para Rupert Ursin, co-autor do projeto austríaco, a importância do feito é que ele aconteceu em "condições reais".

"O que nos interessava era saber se poderíamos fazer isso fora de um ambiente de laboratório, em um lugar semelhante ao usado hoje para as comunicações de fibra ótica", disse. "Isso é importante se estamos falando de investimento financeiro em comunicação quântica."

Ursin disse que o próximo passo seria tentar estabelecer o teleporte de partículas usando satélites.

Com agências internacionais

Especial

Sistema Solar pode ser raro, diz estudo

SALVADOR NOGUEIRA
da Folha de S.Paulo

Dizer que estamos sós no Universo pode até ser um exagero. Mas é possível que planetas como a Terra sejam bem raros, afinal. É o que sugere um novo estudo conduzido por Martin Beer, um astrônomo da Universidade de Leicester, no Reino Unido.

Em cooperação com pesquisadores nos EUA, ele aponta que todos os sistemas planetários descobertos até agora, mais de uma centena, não devem ter planetas com a superfície rochosa, como os que existem no Sistema Solar. Isso porque, segundo o grupo, esses planetas extra-solares teriam se formado de um jeito diferente.

A principal hipótese para explicar a formação de planetas é a chamada acreção. Uma estrela, assim que nasce, possui um disco de poeira e gás ao seu redor --os restos de sua formação. A idéia é que essa poeira começa a se aglutinar e a formar rochas cada vez maiores, que no fim dão origem aos planetas rochosos, como Mercúrio, Vênus, Terra e Marte.

Enquanto isso está acontecendo, o vento estelar --a corrente de partículas emanadas do astro-- já "varreu" a maior parte do gás no disco, que acaba sobrando só nas regiões mais longínquas, onde se acumula em torno de pedaços de rocha, formando enorme bolas gasosas. Desse modo nasceriam os planetas gigantes, como Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.

O modelo funciona mais ou menos bem para o Sistema Solar, mas tem uma dificuldade danada para explicar os planetas descobertos em torno de outras estrelas desde 1995 --gigantes gasosos localizados muito perto do astro central ou em órbitas muito mais achatadas que as solares.

Com isso, ganhou força um outro modelo de formação planetária, que fala do colapso gravitacional do disco, sem acreção. Por alguns distúrbios no disco logo após o nascimento da estrela, o gás de cara já começa a se aglutinar na forma de gigantes gasosos.

Para Beer e colegas, essa pode ser a principal explicação para a existência de sistemas tão diferentes do solar --eles teriam se formado por colapso gravitacional, que dispensa astros rochosos como a Terra, e os planetas do Sol teriam nascido por acreção.

"Se assim for, pode ser que nenhum dos sistemas planetários observados tenha grande chance de abrigar um planeta tipo Terra", escreveram os pesquisadores em um artigo publicado no periódico britânico "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society".

Ainda há muitos desafios para que os cientistas entendam que circunstâncias levam à formação de que tipo de sistema. É possível que a configuração do Sistema Solar seja rara --com base nos dados já coletados, ela de fato é.

Mas também é verdade que o método de detecção de planetas extra-solares --que hoje só funciona para gigantes gasosos-- favorece a localização daqueles que giram mais perto de sua estrela, criando um viés de observação.

Resta então, por ora, tentar um palpite. "Suspeito que será menos que 10%", diz Paul Butler, da Instituição Carnegie de Washington, um dos principais caçadores de planetas extra-solares.

Especial

Tantalizing clues about possible Mars water

Thursday, August 19, 2004 Posted: 6:09 AM EDT (1009 GMT)

	This approximate true-color image taken by the Rover Spirit shows a rock outcrop and the sweeping plains of Gusev Crater.
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	RELATED Gallery: Images from Opportunity and Spirit Interactive: Color panorama in Gusev crater • Risky descent planned for Mars crater • Mars rover endures 'deep sleep' with no harm • Mars rovers on 'brand new mission' RELATED • Jet Propulsion Laboratory YOUR E-MAIL ALERTS National Aeronautics and Space Administration (NASA) Jet Propulsion Laboratory Space Exploration or Create your own Manage alerts | What is this?

LOS ANGELES, California (Reuters) -- The hills of Mars yielded more tantalizing clues about how water shaped the Red Planet in tests by NASA's robotic geologist, Spirit, while its twin, Opportunity, observed the deep crater it climbed into two months ago, scientists said on Wednesday.

Scientists at NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California said Spirit discovered a swath of bedrock that showed signs of being altered by water and may yield clues about the planet's primordial atmosphere.

Scientist believe the bedrock was thrust up from below the lava-covered surface of the vast Gusev Crater, where Spirit landed January 3 and spent months crossing to arrive at a series of promontories dubbed the Columbia Hills.

For the past week, the rover has conducted a series of tests on a rock nicknamed Clovis that is perched on a spur about 30 feet (9 meters) above the plain, chief scientist Steve Squyres said at a briefing on Wednesday.

Both Spirit and Opportunity found ancient evidence of water on Mars earlier in their missions but new data recorded by Spirit's scientific instruments this week suggests that the life-giving liquid was once more plentiful than they thought.

"This is different from the rocks out on the plain, where we saw coatings and veins apparently due to effects of a small amount of water. Here we have a more thorough, deeper alteration, suggesting much more water."

Clovis is situated among rocks that do not show signs of water wear, which Squyres said could help scientists "get a handle on what took place."

"So far we have intriguing clues hinting that this rock Clovis had interacted with liquid water," Squyres said. "We need to understand whether it was cold or hot ...liquid or gas. That should tell us a lot about the alteration by water."

Opportunity, which landed on a flat gray plain on the opposite side of Mars that scientists said was once drenched by a salty sea, planned to investigate a dune field inside Endurance Crater, where the rover has explored since June.

The six-wheeled rovers have operated in Mars' harsh atmosphere more than twice as long as they were designed to but are beginning to experience minor mechanical problems, NASA engineers said.

One of Spirit's wheels has lost power, while Opportunity's rock abrasion tool jammed twice last week, engineers said.

Robô da Nasa encontra vestígios de 'água ativa' em Marte

 da BBC Brasil

O veículo-robô Spirit, da Nasa, encontrou evidências de que a água alterou "profundamente" uma rocha, chamada Clovis, na Cratera de Gusev, em Marte.

Uma inspeção inicial no local, em um monte de 9 metros de altura, sugere que a água teria sido "ativa" no planeta.

"Nós temos evidências de que a interação com água líquida mudou a composição dessa rocha", disse Steve Squyres, principal investigador dos instrumentos científicos nos robôs Spirit e Opportunity.

"Isso é diferente de outras rochas da superfície, onde nós vimos camadas e veias, aparentemente, devido a efeitos de uma pequena quantidade de água. Aqui, nós temos uma alteração profunda, sugerindo muito mais água."

Desgaste

"Para realmente entender as condições que alteraram Clovis, gostaríamos de saber como era antes da alteração. Nós temos o 'depois'. Agora, queremos o 'antes'. Se tivermos sorte, outras rochas nos arredores podem nos dar isso", disse Squyres.

Doug Ming, da equipe de pesquisadores da Nasa, afirmou que as indicações de que a água afetou Clovis surgiram a partir da análise interna e externa da rocha.

Foram encontrados altos índices de bromo, enxofre e cloro.

"Essa também é uma rocha muito leve, não como as pedras de basalto vistas na superfície da Cratera de Gusev", acrescentou.

Spirit e Opportunity completaram, com sucesso, suas missões primárias de três meses em abril e, agora, estão enviando resultados extras de missões que foram estendidas.

Os robôs permanecem em bom estado, embora comecem a apresentar sinais de desgaste.

Especial

Thu Aug 19, 9:09 PM ET

Add Top Stories - Reuters to My Yahoo!

By Gina Keating

PASADENA, Calif. (Reuters) - NASA (news - web sites) has recruited two Hollywood helicopter stunt pilots for an especially tricky maneuver -- snagging a capsule full of stardust as it parachutes back to Earth next month, mission managers said on Thursday.

Reuters Photo

Once the pod is snagged, it will be flown to a temporary landing spot, where it will be lowered onto a pad, disconnected from its parachute and flown to a nearby Army air field to be lowered gently into a special cradle and then moved into an isolation chamber, NASA said.

CURSO DE INTRODUÇÃO À ASTRONOMIA " ESTRÊLAS GALÁXIA E COSMOLOGIA" 2004

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO

 Da Terra ao Universo: A concepção do Universo ao longo da história humana.A evolução do pensamento científico. A consciência do Cosmos, as concepções místicas, míticas, religiosas e científicas.

Astronomia Moderna: A tecnologia disponível e os avanços científicos. Estado da arte atual. As naves e sondas. Os modernos telescópios e o espectro eletromagnético.

Estrelas: Conceito e estrutura. Classificação e tipologia. Fonte de energia, Diagrama HR e evolução estelar. Estrelas variáveis e sistemas estelares. Estrelas eruptivas. Pulsares e buracos negros.

Meio interestelar: Estrutura . A radiação eletromagnética no meio interestelar, absorção e dispersão. Composição química e física. Fases constituíntes e o bêrço estelar.

Galáxias: Conceito e estrutura, classificação. A Via Láctea. Galáxias próximas e o grupo local. Os aglomerados galáticos. Quasares e galáxias exóticas. Galáxias emergentes e interativas.

Cosmologia: Introdução histórica. A moderna cosmologia científica. Os princípios cosmológicos e os fatos observacionais. A geometria do espaço. Teorias cosmológicas e os modelos atuais. O Big Bang. O Universo inflacionário. Cronologia do Universo. Einstein e a relatividade.

Vida no Universo: Possibilidade de vida no universo. A equação de Drake. Pesquisa por inteligências extra-terrestres.

Planetário: Sessão de céu artificial, projetado na cúpula do planetário, com a localização dos astros e seus movimentos. As coordenadas celestes.

Aulas práticas de observação ao telescópio: Observação  dos astros disponíveis no céu de primavera. Sujeitas aos fatores climáticos

Mais informações: www.gea.org.br

Testes agitam corrida privada ao espaço

 SALVADOR NOGUEIRA
da Folha de S.Paulo

"Sábado estava um dia perfeito para voar", descreveu John Carmack, engenheiro-chefe da Armadillo Aerospace, ao justificar as preparações para o lançamento de seu foguete, sob o céu azulado do Texas. Pelos planos modestos da equipe, o veículo deveria ter subido uns 200 metros. E subiu.

Mas algo deu errado. A nave desceu dando piruetas, caiu de lado e se espatifou no chão, menos de 20 segundos após a decolagem. Moral da história: "US$ 35 mil de foguete agora são um monte de destroços de primeira qualidade do Armadillo", ponderou Carmack, no site do grupo (www.armadilloaerospace.com), onde é possível ver o vídeo do esforço.

Essa é uma das histórias menos glamourosas, mais emblemáticas e cada vez mais recorrentes da corrida pelo Prêmio X Ansari --uma bolada de US$ 10 milhões a ser oferecida ao primeiro grupo privado que conseguir lançar uma nave espacial com capacidade para três pessoas a cem quilômetros de altitude, duas vezes, num prazo de duas semanas.

A competição, criada pela Fundação Prêmio X, de St. Louis, EUA, conta com participantes dos quatro cantos do mundo. A idéia é estimular o desenvolvimento de naves de baixo custo, principalmente para aplicações em turismo espacial.

Carmack é engenheiro e co-fundador da empresa id Software, criadora da série de jogos de computador "Doom". Com o dinheiro ganho com os games, ele lidera uma das 26 equipes na disputa.

O teste de seu veículo, uma versão não-tripulada da nave com que pretendia disputar o Prêmio X, ocorreu há três semanas, quando outros times também começaram a mostrar serviço.

Aquecendo os motores

A coisa esquentou depois que a Scaled Composites, empresa de aeronaves leves da Califórnia, anunciou sua intenção de tentar vencer a competição entre os dias 29 de setembro e 4 de outubro.

Não se trata de blefe. Liderados pelo legendário engenheiro aeroespacial Burt Rutan, homem que criou o primeiro avião a circular o mundo sem reabastecimento, e financiados pelo milionário Paul Allen, co-fundador da Microsoft, os técnicos da Scaled já promoveram um vôo bem-sucedido ao espaço com sua nave, um planador-foguete chamado SpaceShipOne, em 21 de junho.

Pretendem repetir o feito no fim de setembro e ganhar os US$ 10 milhões --metade do valor investido na criação da nave. O anúncio foi feito no final de julho, cumprindo a exigência de que todas as tentativas sejam comunicadas com 60 dias de antecedência.

Uma semana depois, o grupo canadense Da Vinci Project, liderado pelo engenheiro Brian Feeney, anunciou que também faria uma tentativa de capturar o prêmio, com o primeiro vôo em 2 de outubro. O financiamento veio do GoldenPalace.com, o maior cassino virtual do mundo. É, de fato, uma aposta ousada. Feeney ainda não promoveu um vôo sequer.

"Podemos fazer alguns testes de descida da cápsula, mas não vamos anunciar esses eventos", afirmou o canadense, durante o anúncio da data para seu vôo.

Retardatários

A essa altura, somente se esses dois grupos falharem, algum dos outros 24 terá a chance de vencer. Mas as equipes não desistem. Carmack já prometeu que reconstruirá sua nave, numa versão aperfeiçoada, e voltará a voar.

Outros grupos também continuam trabalhando a todo vapor. No dia seguinte à destruição do protótipo do Armadillo, o grupo americano Space Transport Corporation, de Washington, lançou uma versão em escala reduzida de seu foguete Rubicon-1. O veículo explodiu no ar, após atingir parcos 60 metros de altitude.

Os resultados negativos são esperados --e bem-vindos. Pelo menos é o que defende o engenheiro e médico americano Peter Diamandis, o criador do Prêmio X. "Tentar algo novo e revolucionário envolve riscos significativos, a maioria das novas estratégias não funciona", ele diz.

Por isso, prossegue, os programas espaciais governamentais são tão caros: não se pode arriscar. A prioridade é não perder vidas e causar comoções nacionais.

Na corrida pelo Prêmio X, apesar dos riscos, até agora, ninguém morreu. E nem tudo é fracasso. No sábado passado, a equipe Canadian Arrow, rival canadense do Da Vinci Project, realizou com sucesso o teste de descida com pára-quedas de sua cápsula. O foguete é baseado no consagrado modelo V-2, desenvolvido pelo alemão Wernher von Braun durante a Segunda Guerra Mundial.

Um dia antes, as boas novas vieram da América do Sul. O grupo liderado pelo engenheiro argentino Pablo de Leon reportou sucesso no teste da torre de ejeção de seu foguete, o Gauchito, num modelo em meia escala. "É um importante marco", diz Leon.

Ele não tem mais esperanças de vencer o Prêmio X, mas diz que ainda assim irá concluir o projeto. E, como único concorrente da América Latina, espera representar mais que a Argentina. "Se conseguirmos, representaremos todos os países latino-americanos também --a criatividade de nosso povo e a habilidade de trabalhar com pequenos orçamentos e fazer grandes coisas", orgulha-se.

Segunda fase

Enquanto isso, a empresa britânica Starchaser Industries, liderada pelo fogueteiro Steve Bennett, está abrindo escritórios no Novo México, nos EUA. Bennett, que detém o recorde pelo maior foguete particular já construído na Europa, disse que pretende iniciar operações de lançamento em solo americano a partir de 2006. Por quê? É lá, segundo seus organizadores, que acontecerá a segunda etapa na revolução espacial impulsionada pelo Prêmio X.

Os promotores da competição já fecharam um acordo com o governo daquele Estado americano para lá reunir as equipes participantes anualmente e promover a chamada Copa Prêmio X. Será uma espécie de "Fórmula-1 espacial", em que os times disputarão, ao longo de uma ou duas semanas, prêmios específicos por número de lançamentos, número de pessoas transportadas, altitude atingida, e assim por diante.

Diamandis acredita que cerca de um terço das equipes que disputam o Prêmio X será capaz de iniciar operações tripuladas em dois ou três anos. E o custo de um pequeno vôo até o espaço será bem menor. Hoje, um turista que queira voar numa nave russa Soyuz precisa desembolsar cerca de US$ 20 milhões. Um vôo na SpaceShipOne, de Burt Rutan, não custaria mais que US$ 100 mil.

Especial

Cinco novas luas revelam história de Netuno

da Folha de S.Paulo

Não é Netuno que tem poucas luas. É você que bebe pouco. Esse slogan poderia muito bem ter sido adotado por William Lassell (1799-1880), o astrônomo amador britânico que descobriu a primeira e maior de suas luas, Tritão, em 1846, financiado pelos lucros que tinha em sua cervejaria. Mas cai até melhor agora, com a descrição da descoberta de cinco novos satélites ao redor do planeta, feita por um grupo internacional de pesquisadores.

Liderados por Matthew Holman, do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica, nos EUA, eles demonstraram que Netuno não é tão diferente de seus outros primos gigantes gasosos no Sistema Solar, Júpiter, Saturno e Urano. Todos têm um monte de luas irregulares --em geral pequenas e às vezes girando na direção oposta à da rotação do planeta.

Luas vêm em dois sabores: as regulares --em geral maiores e que giram junto com o planeta e mais perto dele, em órbitas quase circulares--, e as irregulares --tidas normalmente como asteróides e cometas capturados pela gravidade do planeta. A Lua, único satélite natural da Terra, é um bom exemplo de astro regular.

Netuno, entretanto, parece ser muito esquisito no que diz respeito às suas luas. Para começar, Tritão, apesar de ser bem grande (com o tamanho aproximado do planeta Plutão, uns 2.700 km de diâmetro), possui movimento retrógrado (gira no sentido oposto ao da rotação do planeta).

É a única grande lua do Sistema Solar a ter órbita retrógrada, o que fez com que os cientistas pensassem que ela não havia nascido como lua netuniana, e sim tenha sido capturada pela gravidade do planeta depois de formada.

Para completar a esquisitice, Nereida, o terceiro maior satélite netuniano, tem uma órbita extremamente oval e incomum.

Com o rápido sobrevôo da sonda norte-americana Voyager-2 pelo planeta, em 1989, outras seis luas foram descobertas --todas girando da maneira mais usual, com o planeta. Até hoje, foi a única espaçonave a passar perto de Netuno, que fica 30 vezes mais distante do Sol que a Terra.

Caçadas astronômicas às luas netunianas foram conduzidas com telescópios antes e depois do vôo da Voyager, mas, até 2001, Netuno se mostrava totalmente livre de satélites irregulares distantes, apesar de ser o planeta mais próximo do grande repositório de cometas, o cinturão de Kuiper.

Para explicar esse sistema notoriamente pobre em luas num planeta gigante gasoso, os cientistas supunham que um evento cataclísmico, com colisões e influências gravitacionais durante a captura de Tritão --o mesmo que teria colocado Nereida em sua órbita maluca--, teria destruído as luas irregulares mais distantes.

A descoberta recente de novas luas irregulares em Júpiter, Saturno e Urano, no entanto, reacendeu a busca. E valeu a pena. Usando um método originalmente criado para caçar objetos no cinturão de Kuiper com um telescópio no Chile, a equipe liderada por Holman obteve imagens que detectaram mais cinco luas ao redor de Netuno. Todas pequenas, com diâmetros entre 30 e 50 km, duas com órbitas usuais, e três girando em sentido retrógrado.

Um sexto objeto também foi detectado, mas ainda não se sabe se é um satélite girando ao redor de Netuno ou apenas um objeto do cinturão de Kuiper viajando naquela região, ao executar sua órbita ao redor do Sol.

De todo jeito, as descobertas, consolidadas num estudo publicado na última edição da revista "Nature" (www.nature.com), alinham Netuno com seus aparentados no Sistema Solar. Ainda é o menor dos conjuntos de luas no Sistema Solar Exterior, com 13 membros. Mas a conta ainda tende a aumentar. Se fosse vivo, William Lassell certamente proporia um brinde.

Especial

How Old is the Milky Way ?

VLT Observations of Beryllium in Two Old Stars Clock the Beginnings

The age of the Milky Way

How old is the Milky Way ? When did the first stars in our galaxy ignite ?

A proper understanding of the formation and evolution of the Milky Way system is crucial for our knowledge of the Universe. Nevertheless, the related observations are among the most difficult ones, even with the most powerful telescopes available, as they involve a detailed study of old, remote and mostly faint celestial objects.

Globular clusters and the ages of stars

Modern astrophysics is capable of measuring the ages of certain stars, that is the time elapsed since they were formed by condensation in huge interstellar clouds of gas and dust. Some stars are very "young" in astronomical terms, just a few million years old like those in the nearby Orion Nebula. The Sun and its planetary system was formed about 4,560 million years ago, but many other stars formed much earlier. Some of the oldest stars in the Milky Way are found in large stellar clusters, in particular in "globular clusters" (PR Photo 23a/04), so called because of their spheroidal shape.

Stars belonging to a globular cluster were born together, from the same cloud and at the same time. Since stars of different masses evolve at different rates, it is possible to measure the age of globular clusters with a reasonably good accuracy. The oldest ones are found to be more than 13,000 million years old.

Still, those cluster stars were not the first stars to be formed in the Milky Way. We know this, because they contain small amounts of certain chemical elements which must have been synthesized in an earlier generation of massive stars that exploded as supernovae after a short and energetic life. The processed material was deposited in the clouds from which the next generations of stars were made, cf. ESO PR 03/01.

Despite intensive searches, it has until now not been possible to find less massive stars of this first generation that might still be shining today. Hence, we do not know when these first stars were formed. For the time being, we can only say that the Milky Way must be older than the oldest globular cluster stars.

But how much older?

Beryllium to the rescue

What astrophysicists would like to have is therefore a method to measure the time interval between the formation of the first stars in the Milky Way (of which many quickly became supernovae) and the moment when the stars in a globular cluster of known age were formed. The sum of this time interval and the age of those stars would then be the age of the Milky Way.

New observations with the VLT at ESO's Paranal Observatory have now produced a break-through in this direction. The magic element is "Beryllium"!

Beryllium is one of the lightest elements [2] - the nucleus of the most common and stable isotope (Beryllium-9) consists of four protons and five neutrons. Only hydrogen, helium and lithium are lighter. But while those three were produced during the Big Bang, and while most of the heavier elements were produced later in the interior of stars, Beryllium-9 can only be produced by "cosmic spallation". That is, by fragmentation of fast-moving heavier nuclei - originating in the mentioned supernovae explosions and referred to as energetic "galactic cosmic rays" - when they collide with light nuclei (mostly protons and alpha particles, i.e. hydrogen and helium nuclei) in the interstellar medium.

Galactic cosmic rays and the Beryllium clock

The galactic cosmic rays travelled all over the early Milky Way, guided by the cosmic magnetic field. The resulting production of Beryllium was quite uniform within the galaxy. The amount of Beryllium increased with time and this is why it might act as a "cosmic clock".

The longer the time that passed between the formation of the first stars (or, more correctly, their quick demise in supernovae explosions) and the formation of the globular cluster stars, the higher was the Beryllium content in the interstellar medium from which they were formed. Thus, assuming that this Beryllium is preserved in the stellar atmosphere, the more Beryllium is found in such a star, the longer is the time interval between the formation of the first stars and of this star.

The Beryllium may therefore provide us with unique and crucial information about the duration of the early stages of the Milky Way.

A very difficult observation

So far, so good. The theoretical foundations for this dating method were developed during the past three decades and all what is needed is then to measure the Beryllium content in some globular cluster stars.

But this is not as simple as it sounds! The main problem is that Beryllium is destroyed at temperatures above a few million degrees. When a star evolves towards the luminous giant phase, violent motion (convection) sets in, the gas in the upper stellar atmosphere gets into contact with the hot interior gas in which all Beryllium has been destroyed and the initial Beryllium content in the stellar atmosphere is thus significantly diluted. To use the Beryllium clock, it is therefore necessary to measure the content of this element in less massive, less evolved stars in the globular cluster. And these so-called "turn-off (TO) stars" are intrinsically faint.

In fact, the technical problem to overcome is three-fold: First, all globular clusters are quite far away and as the stars to be measured are intrinsically faint, they appear quite faint in the sky. Even in NGC6397, the second closest globular cluster, the TO stars have a visual magnitude of ~16, or 10000 times fainter than the faintest star visible to the unaided eye. Secondly, there are only two Beryllium signatures (spectral lines) visible in the stellar spectrum and as these old stars do contain comparatively little Beryllium, those lines are very weak, especially when compared to neighbouring spectral lines from other elements. And third, the two Beryllium lines are situated in a little explored spectral region at wavelength 313 nm, i.e., in the ultraviolet part of the spectrum that is strongly affected by absorption in the terrestrial atmosphere near the cut-off at 300 nm, below which observations from the ground are no longer possible.

It is thus no wonder that such observations had never been made before, the technical difficulties were simply unsurmountable.

VLT and UVES do the job

Using the high-performance UVES spectrometer on the 8.2-m Kuyen telescope of ESO's Very Large Telescope at the Paranal Observatory (Chile) which is particularly sensitive to ultraviolet light, a team of ESO and Italian astronomers [1] succeeded in obtaining the first reliable measurements of the Beryllium content in two TO-stars (denoted "A0228" and "A2111") in the globular cluster NGC 6397 (PR Photo 23b/04). Located at a distance of about 7,200 light-years in the direction of a rich stellar field in the southern constellation Ara, it is one of the two nearest stellar clusters of this type; the other is Messier 4.

The observations were done during several nights in the course of 2003. Totalling more than 10 hours of exposure on each of the 16th-magnitude stars, they pushed the VLT and UVES towards the technical limit. Reflecting on the technological progress, the leader of the team, ESO-astronomer Luca Pasquini, is elated: "Just a few years ago, any observation like this would have been impossible and just remained an astronomer's dream!"

The resulting spectra (PR Photo 23c/04) of the faint stars show the weak signatures of Beryllium ions (Be II). Comparing the observed spectrum with a series of synthetic spectra with different Beryllium content (in astrophysics: "abundance") allowed the astronomers to find the best fit and thus to measure the very small amount of Beryllium in these stars: for each Beryllium atom there are about 2,224,000,000,000 hydrogen atoms.

Beryllium lines are also seen in another star of the same type as these stars, HD 218052, cf. PR Photo 23c/04. However, it is not a member of a cluster and its age is by far not as well known as that of the cluster stars. Its Beryllium content is quite similar to that of the cluster stars, indicating that this field star was born at about the same time as the cluster.

From the Big Bang until now

According to the best current spallation theories, the measured amount of Beryllium must have accumulated in the course of 200 - 300 million years. Italian astronomer Daniele Galli, another member of the team, does the calculation: "So now we know that the age of the Milky Way is this much more than the age of that globular cluster - our galaxy must therefore be 13,600 ± 800 million years old. This is the first time we have obtained an independent determination of this fundamental value!".

Within the given uncertainties, this number also fits very well with the current estimate of the age of the Universe, 13,700 million years, that is the time elapsed since the Big Bang. It thus appears that the first generation of stars in the Milky Way galaxy was formed at about the time the "Dark Ages" ended, now believed to be some 200 million years after the Big Bang.

It would seem that the system in which we live may indeed be one of the "founding" members of the galaxy population in the Universe.

More information

The research presented in this press release is discussed in a paper entitled "Be in turn-off stars of NGC 6397: early Galaxy spallation, cosmochronology and cluster formation" by L. Pasquini and co-authors that will be published in the European research journal "Astronomy & Astrophysics" (astro-ph/0407524).

Notes

[1] The team is composed of Luca Pasquini (ESO), Piercarlo Bonifacio (INAF-Osservatorio di Trieste, Italy), Sofia Randich and Daniele Galli (INAF-Osservatorio di Arcetri, Firenze, Italy), and Raffaele G. Gratton (INAF-Osservatorio di Padova, Italy) .

[2] Interestingly, the secondary mirrors of the four VLT Unit Telescopes are made of Beryllium in order to make them as light as possible while retaining the necessary stiffness. Each of the four mirrors measures 1.1 metres across and weighs about 50 kilograms.

Contact

Luca Pasquini
ESO
Garching, Germany
Phone: +49-89-3200-6792
Email: lpasquin@...

Daniele Galli
INAF-Osservatorio di Arcetri
Italy
Phone: +39-055-2752249
Email: galli@...

galaxy's fatal plunge
CHANDRA PHOTO RELEASE
Posted: August 22, 2004

These images offer a dramatic look at C153, a galaxy being ripped apart as it races at 4.5 million miles per hour through a distant cluster of galaxies. The infalling galaxy's gas is being stripped by the pressure of 20-million-degree Celsius gas that permeates the cluster.

Credit: X-ray: NASA/CXC/SAO/UMass/D. Wang et al. Optical: NASA/STScI/U. Alabama/W. Keel Radio: NRAO/ F. Owen Optical (OII): Gemini Obs./M. Ledlow

The Chandra X-ray image shows a tail of hot gas extending from C153. The temperature of the gas tail is about 10 million degrees Celsius, cooler than the surrounding cluster gas. This temperature difference is further evidence that gas is being stripped from the galaxy. The image taken in visible light from glowing oxygen ions shows a similar tail forming as gas with a temperature of about 10,000 degrees Celsius is pulled from the galaxy.

Hubble's broad band visible-light image reveals intricate detail in the distribution of stars and dust within C153. The galaxy exhibits evidence of a large-scale disturbance that has left its star-forming regions concentrated to one side of its disk and beyond. Dust features are twisted into chaotic patterns, obscuring any spiral pattern the galaxy once had.

Radio observations depict high-energy particles as they spiral through the galaxy's magnetic field, with some escaping in a perpendicular direction to the galaxy's disk. The high-energy particles probably came from a supermassive black hole.

Fonte:    http://spaceflightnow.com/news/n0408/22chandra/

One of the ingenious instruments on board Rosetta is designed to 'smell' the comet for different substances, analysing samples that have been 'cooked' in a set of miniature ovens.

ESA's Rosetta will be the first space mission ever to land on a comet. After its lander reaches Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko, the main spacecraft will follow the comet for many months as it heads towards the Sun.

Rosetta's task is to study comets, which are considered the primitive building blocks of the Solar System. This will help us to understand if life on Earth began with the help of 'comet seeding'.

The Ptolemy instrument is an 'Evolved Gas Analyser', the first example of a new concept in space instruments, devised to tackle the challenge of analysing substances 'on location' on bodies in our Solar System.

Weighing just 4.5 kilograms and about the size of a shoe box, it was produced by a collaboration of the UK's Rutherford Appleton Laboratory and Open University.

The analysis of these samples from the surface of the comet will establish what the cometary nucleus is made from, providing valuable information about these most primitive objects.

After the lander touches down on the comet, the Ptolemy instrument will collect comet nucleus material, believed to be a frozen mixture of ices, dust and tar, using the Sampling, Drilling and Distribution system (SD2) supplied by Tecnospazio Milano of Italy. SD2 will drill for small cores of ice and dust from depths of down to 250 millimetres.

Samples collected in this way will be delivered to one of four tiny 'ovens' dedicated to Ptolemy, which are mounted on a circular, rotatable carousel. The German-supplied carousel has 32 of these ovens, with the remainder being used by other Rosetta instruments.

Of the four Ptolemy ovens, three are for solid samples collected and delivered by SD2 while the fourth will be used to collect volatile materials from the near-surface cometary atmosphere.

By heating the solid samples to 800 °C, the oven converts them into gases which then pass along a pipe into Ptolemy. The gas will then be separated into its constituent chemical species using a gas chromatograph.

Ptolemy can then determine which chemicals are present in the comet sample, and hence help to build up a detailed picture of what the comet is made from.

It does this using the world's smallest 'ion-trap mass spectrometer', a small, low-power device built with the latest miniature technology. This device will find out what gases are present in any particular sample and measure stable isotope ratios.    

Scientists have pinpointed the source of a meteorite from the moon for the first time. Their unique meteorite records four separate lunar impacts.

They are the first to precisely date Mare Imbrium, the youngest of the large meteorite craters on the moon. That date, 3.9 billion years ago, is a new key date for lunar and even terrestrial stratigraphy, the scientists say, because life on Earth would have evolved only after heavy meteorite bombardment ended.

Geologists who found the meteorite and scientists from Swiss, Swedish, German, British, and Arizona laboratories who analyzed the unique stone report their work in the July 30 issue of Science. Swiss geologist Edwin Gnos is first author of the article titled "Pinpointing the Source of Lunar Meteorite: Implications for the Evolution of the Moon."

Gnos, Ali Al-Kathiri and Beda Hofmann found the 206-gram (7-ounce) meteorite in Oman on Jan. 16, 2002. The geologists were on a joint meteorite search expedition sponsored by the Government of Oman, the Natural History Museum of Berne and the University of Berne.

"The desert in Oman is the new place to find meteorites," said A.J. Tim Jull of the University of Arizona in Tucson. Jull directs the National Science Foundation - Arizona Accelerator Mass Spectrometry (AMS) Laboratory. He analyzed beryllium and carbon isotopes that told how long the meteorite was in space after it was launched from the moon and how long ago it fell to Earth at Oman.

Scientists who've acquired the special permits needed to search for meteorites in Oman and North Africa during the past half-dozen years have been amply rewarded, Jull said. Seven of the 30 known lunar meteorites have been found in Oman, and five have been found in North Africa. One was found in Australia and the rest have been found in Antarctica. Hot or cold, arid climates preserve meteorites from quickly weathering, Jull noted.

Gnos, Al-Kathiri and Hofmann recognized in the field that the meteorite was of lunar or martian origin because it wasn't magnetic. Meteorites from planetary bodies don't contain metal. And, typical of lunar rocks, it was greenish colored and contained white angular feldspar inclusions.

But when they tested it with a Geiger counter, they found it was no typical lunar rock. They found it contained high levels of radioactive uranium, thorium and potassium. Gamma ray-spectroscopy lab tests told them that the ratios between these elements fit only one enigmatic group of lunar rocks called "KREEP," the acronym of K for potassium, REE for rare earth elements, and P for phosphate.

"At that moment, it was clear that the rock had something to do with the large Imbrium impact basin, the right eye of the man in the moon," Gnos et al. report on the Web at http://www.geo.unibe.ch/sau169. The Imbrium impact basin on the lunar nearside is the only area where KREEP rocks are found. KREEP rocks are known both from samples returned by the Apollo missions and by NASA's Lunar Prospector Orbiter radioactivity survey in 1998-99.

The scientists conducted a battery of laboratory tests to piece together a detailed history of the meteorite, named Sayh al Uhaymir (SaU) 169. They summarize SaU 169's history:

• At 3.909 billion years ago, plus or minus 13 million years - An asteroid collides with the moon, forming the 1160 km (720-mile) diameter Imbrium impact basin. Crushed and molten rocks mix and solidify to form the main rock type in meteorite SaU 169.
  
  
• At 2.8 billion years ago - A meteorite hits the moon, forming the 25 km (15-mile) diameter Lalande crater south of the Imbrium basin. The impact blasts material, including the main rock type in SaU 169, from depth and deposits it as an ejecta blanket around the crater. The ejecta there mixes with other lunar soil.
  
  
• At 200 million years ago - Another impact brings the rock that will become a meteorite to within a half-meter (20 inches) of the lunar surface.
  
  
• At less than 340,000 years ago - Another impact hits the moon, producing a crater a few kilometers in diameter and ejects SaU 169 from the moon. The scientists studied NASA images and identified a young, 3 km (1.8-mile) diameter crater 70 km (43 miles) north-northeast of Lalande as the meteorite's likely launch site. Jull measured beryllium 10 in SaU 169 and determined the meteorite's moon-to-Earth transit time at around 300,000 years. He also measured carbon 14 in SaU 169, which shows the meteorite fell in present-day Oman around 9,700 years ago, plus or minus 1,300 years.

"Without the Apollo and Luna sampling programs, and especially the huge advance in knowledge of the Moon acquired during investigations in the last 20 - 30 years, we would only be able to tell that SaU 169 is an exceptional lunar rock," the scientists said on their Website. "Without background information from such missions as Clementine and Lunar Prospector, we could never have linked ages and chemical data with lunar surface information."

"SaU is a rock which demonstrates impressively how rocks can travel, like a ping-pong-ball, from one body to another," they said

Fonte:  http://spaceflightnow.com/news/n0408/21meteorite/