28 de fevereiro de 2020

A tecnologia moderna revela velhos segredos sobre a grande e branca estrada maia

Este mapa de lidar do centro de Yaxuna revela muitas casas antigas, plataformas, palácios e pirâmides que estão escondidas pela vegetação. 
Crédito: Fotos e desenho, cortesia de Traci Ardren e Dominique Meyer / University of Miami

Uma poderosa rainha de Cobá, uma das maiores cidades do antigo mundo maia, construiu a estrada maia mais longa para invadir um vizinho menor e isolado e ganhar uma posição contra o emergente império de Chichén Itzá?

A questão há muito intriga Traci Ardren, arqueóloga e professora de antropologia da Universidade de Miami. Agora, ela e seus colegas estudiosos podem estar um passo mais perto de uma resposta, depois de conduzir o primeiro estudo da estrada de pedra de 100 quilômetros que ligava as cidades antigas de Cobá e Yaxuná na Península de Yucatán, há 13 séculos.

Uma vez usada principalmente por meteorologistas para estudar nuvens, a tecnologia lidar - abreviação de "detecção e alcance da luz" - está revolucionando a arqueologia, permitindo que os arqueólogos detectem, medam e mapeiem estruturas escondidas sob uma vegetação densa que, em alguns casos, cresce há séculos, engolindo cidades inteiras. Freqüentemente implantados em aeronaves que voam em baixa altitude, os instrumentos lidar disparam pulsos rápidos de luz laser em uma superfície e medem a quantidade de tempo necessário para cada pulso se recuperar. As diferenças nos tempos e comprimentos de onda do ressalto são usadas para criar mapas digitais em 3D das estruturas ocultas da superfície.

O estudo do lidar, que Ardren e outros pesquisadores do Projeto de Interação do Centro de Yucatan (PIPCY), realizado em 2014 e 2017 do Sacbe 1 - ou White Road 1, como era chamada a via revestida de gesso branco - pode lançar luz sobre o intenções de Lady K'awiil Ajaw, a rainha guerreira que Ardren acredita ter encomendado sua construção na virada do século VII.

Em uma análise do estudo lidar, publicada recentemente no Journal of Archaeological Science , os pesquisadores identificaram mais de 8.000 estruturas envoltas em árvores de tamanhos variados ao longo do sacbe - com volume total suficiente para preencher aproximadamente 2.900 piscinas olímpicas. O estudo também confirmou que a estrada , que mede cerca de 6 metros de largura, não é uma linha reta, como foi assumido desde que os arqueólogos do Instituto Carnegie de Washington mapearam todo o seu comprimento na década de 1930, com pouco mais do que uma fita métrica e uma bússola.

Em vez disso, a estrada elevada virou para incorporar vilas e cidades preexistentes entre Cobá, que conhecida por seus monumentos esculpidos representando governantes belicosos em pé sobre cativos presos, controlava o Yucatán oriental e Yaxuná - uma cidade menor e mais antiga no meio da península. No entanto, os isolados Yaxuná (pronuncia-se Ya-shoo-na) ainda conseguiram construir uma pirâmide quase três vezes maior e séculos antes do mais famoso Castillo de Chichén Itzá, a cerca de 24 quilômetros de distância.
O desenho de uma escultura encontrada em um monumento de pedra em Cobá mostra a rainha guerreira que pode ter construído a grande estrada branca para expandir seu domínio. 
Crédito: University of Miami

"O lidar realmente nos permitiu entender a estrada com muito mais detalhes. Isso nos ajudou a identificar muitas novas vilas e cidades ao longo da estrada - novas para nós, mas pré-existentes", disse Ardren. "Agora também sabemos que a estrada não é reta, o que sugere que ela foi construída para incorporar esses assentamentos preexistentes e que tem implicações geopolíticas interessantes. Essa estrada não estava apenas conectando Cobá e Yaxuná; conectou milhares de pessoas que moravam em a região intermediária ".

Foi em parte a proximidade de Yaxuná a Chichén Itzá, a mais famosa ruína maia do México que floresceu após o declínio de Yaxuná e Cobá, que levou Ardren e outros pesquisadores do PIPCY a teorizarem que K'awiil Ajaw construiu a estrada para invadir Yaxuná e conquistar uma posição no meio de A península. Governante de Coba por várias décadas, começando em 640 dC, ela é retratada em esculturas de pedra pisoteando seus cativos.

"Pessoalmente, acho que a ascensão de Chichén Itzá e seus aliados motivou a estrada", afirmou Ardren. "Foi construído pouco antes de 700, no final do Período Clássico, quando Cobá está fazendo um grande esforço para expandir. Ele está tentando manter seu poder, então, com a ascensão de Chichén Itzá, precisou de uma fortaleza no centro. A estrada é um dos últimos esforços de Cobá para manter seu poder. E acreditamos que pode ter sido uma das realizações de K'awiil Ajaw, que está documentado como tendo conduzido guerras de expansão territorial ".

Para testar sua teoria, Ardren, especialista em gênero na antiga sociedade maia, que editou o livro "Ancient Maya Women", de 2002, e colegas do PIPCY receberam financiamento da National Science Foundation para escavar grupos de famílias antigas ao longo da grande estrada branca. Seu objetivo é determinar o grau de semelhança entre os utensílios domésticos em Cobá e Yaxuná antes e depois da construção da estrada. O pensamento, segundo Ardren, é que, depois que a estrada ligasse as duas cidades, os produtos encontrados em Yaxuná mostrariam semelhanças crescentes com as de Cobá.

Até agora, os pesquisadores escavaram aglomerados de famílias nos limites de Cobá e Yaxuná, e planejam começar uma terceira escavação neste verão, em um local informado pelo estudo da lidar. Fica entre as duas antigas cidades maias, na grande estrada branca que Ardren diz que teria brilhado intensamente mesmo na escuridão da noite.

Como ela observou, a estrada era tanto uma maravilha da engenharia quanto as pirâmides monumentais que os maias ergueram no sul do México, Guatemala, norte de Belize e oeste de Honduras. Embora construída sobre terreno ondulado, a estrada era plana, com o terreno irregular preenchido com enormes pedras de calcário e a superfície revestida com gesso branco brilhante. Essencialmente a mesma fórmula usada pelos romanos para o concreto no século III aC, o gesso era feito queimando calcário e adicionando cal e água à mistura.

"Teria sido um farol através do denso verde dos campos de milho e árvores frutíferas", disse Ardren. "Toda a selva que vemos hoje não existia no passado porque os maias limparam essas áreas. Eles precisavam de madeira para construir suas casas. E agora que sabemos que a área estava densamente ocupada, sabemos que precisavam de muita madeira. Porque eles também precisavam queimar calcário '' - e construir a estrada mais longa do mundo maia 13 séculos atrás.

Mais informações: Travis W. Stanton et al., 'Estrutura' densidade, área e volume como ferramentas complementares para entender o Maya Settlement: uma análise dos dados do lidar ao longo da grande estrada entre Coba e Yaxuna, Journal of Archaeological Science: Reports (2019) . DOI: 10.1016 / j.jasrep.2019.102178


Expandindo referencias:


Construída na virada do século VII, a estrada revestida de gesso branco que começou a 100 quilômetros a leste em Cobá termina no antigo centro da cidade de Yaxuná, no centro da Península de Yucatán no México. 
Fotos e desenhos cortesia de Traci Ardren e Dominique Meyer / University of Miami

27 de fevereiro de 2020

Detectando exoplanetas através de suas exoauroras

Atualmente, os cientistas só podem procurar planetas além do nosso Sistema Solar usando meios indiretos. Dependendo do método, isso envolverá a procura de sinais de trânsito em frente a uma estrela ( Transit Photometry ), a medição de uma estrela em busca de sinais de oscilação ( espectroscopia Doppler ), a procura de luz refletida na atmosfera de um planeta ( Direct Imaging ) e uma muitos outros métodos.

Com base em certos parâmetros, os astrônomos são capazes de determinar se um planeta é potencialmente habitável ou não. No entanto, uma equipe de astrônomos da Holanda lançou recentemente um estudo no qual eles descrevem uma nova abordagem para a caça de exoplanetas: procurando sinais de auroras. Como são resultado da interação entre o campo magnético de um planeta e uma estrela, esse método pode ser um atalho para encontrar vida!

Para quebrá-lo, as interações entre um campo magnético e as partículas carregadas que são regularmente emitidas por uma estrela (também conhecido como vento solar) são as causas das auroras. Além disso, a presença desse fenômeno produz ondas de rádio com uma assinatura distinta que pode ser detectada por observatórios de rádio aqui na Terra. Foi exatamente isso que os astrônomos da Holanda fizeram usando o Low Frequency Array (LOFAR).
O LOFAR 'superterp', parte do núcleo do telescópio estendido localizado na Holanda. 
Crédito: LOFAR / ASTRON

O LOFAR é um conjunto de sensores multiuso combinado com uma infraestrutura de computador e rede para lidar com volumes extremamente grandes de dados. O núcleo da matriz (o " superterp ") consiste em uma rede de trinta e oito estações concentradas no nordeste da Holanda, com 14 estações adicionais na Alemanha vizinha, França, Suécia, Reino Unido, Irlanda, Polônia e Letônia.

Como eles indicam em seu estudo, que apareceu recentemente na revista Nature , o LOFAR foi capaz de detectar o tipo de ondas de rádio de baixa frequência que foram previstas por uma estrela próxima - GJ 1151, uma anã vermelha do tipo M ao longo de 25 anos-luz da Terra. Como Harish Vedantham, cientista da ASTRON e principal autor do estudo, explicou em uma declaração à imprensa da NYU :

“O movimento do planeta através do forte campo magnético de uma anã vermelha age como um motor elétrico da mesma maneira que um dínamo de bicicleta funciona. Isso gera uma enorme corrente que alimenta auroras e emissões de rádio na estrela. ”

Esses tipos de interações estrela-planeta são previstos há mais de trinta anos, em parte com base na atividade aurora observada no Sistema Solar. Embora o campo magnético do Sol não seja forte o suficiente para produzir esses tipos de emissões de rádio em outras partes do Sistema Solar, atividades semelhantes foram observadas em Júpiter e em suas maiores luas.
Imagens do Observatório de Raios-X Chandra e do Telescópio Espacial Hubble mostrando as auroras de Júpiter. 
Crédito: NASA / CXC / UCL / W.Dunn et al (raio-x); NASA / STScI (óptico)

Por exemplo, as interações entre o forte campo magnético de Júpiter e Io (a mais interna de suas maiores luas) produz auroras e emissões de rádio brilhantes que até superam o Sol em frequências suficientemente baixas. No entanto, essa foi a primeira vez que os astrônomos detectaram e decifraram esses tipos de sinais de rádio de outro sistema estelar.

Como Joe Callingham, um pós-doutorado da ASTRON e co-autor do estudo, indicou :

“Adaptamos o conhecimento de décadas de observações de rádio de Júpiter ao caso desta estrela. Prevê-se que uma versão ampliada de Júpiter-Io exista nos sistemas do planeta estrela, e as emissões que observamos se encaixam muito bem na teoria. ”

Suas descobertas foram confirmadas por uma segunda equipe cuja pesquisa é detalhada em um estudo publicado no The Astrophysical Journal Letters . Para seu estudo, Pope e seus colegas se basearam nos dados fornecidos pelo instrumento HARPS-N ( High Speed ​​Radial Radial Planet Searcher North ) no Telescópio Nacional Galileo (TNG), localizado na ilha de La Palma, na Espanha.
A impressão artística mostra o planeta Proxima orbitando a estrela anã vermelha Proxima Centauri, a estrela mais próxima do Sistema Solar. 
Crédito: ESO / M. Kornmesser

Usando esses dados espectroscópicos, a equipe conseguiu descartar a possibilidade de que os sinais de rádio observados provenientes do GJ 1151 estivessem sendo produzidos por interações com outra estrela. Como Benjamin JS Pope, bolsista da NASA Sagan na Universidade de Nova York e principal autor do segundo artigo, explicou :

“Estrelas binárias em interação também podem emitir ondas de rádio. Usando observações ópticas para acompanhar, procuramos evidências de um companheiro estelar disfarçado de exoplaneta nos dados de rádio. Como descartamos esse cenário com muita força, achamos que a possibilidade mais provável é um planeta do tamanho da Terra muito pequeno para ser detectado com nossos instrumentos ópticos. ”

Essas descobertas são particularmente significativas porque estão relacionadas a um sistema de estrelas anãs vermelhas. Comparadas ao nosso Sol, as anãs vermelhas são pequenas, frias e escuras, mas também são o tipo de estrela mais comum no Universo - representando 75% das estrelas apenas na Via Láctea. As anãs vermelhas também são boas candidatas para encontrar planetas terrestres localizados dentro de uma zona habitável circunsolar (HZ).

Isso é exemplificado por descobertas recentes como o Proxima b (o exoplaneta mais próximo além do nosso Sistema Solar) e os sete planetas que orbitam o TRAPPIST-1 . Essas e outras descobertas levaram os astrônomos a concluir que a maioria das anãs vermelhas é orbitada por pelo menos um planeta terrestre (também conhecido como rochoso).
Impressão artística mostrando vários planetas que orbitam a estrela anã vermelha ultra-legal TRAPPIST-1. 
Crédito: ESO

No entanto, as anãs vermelhas também são conhecidas por seus fortes campos magnéticos e natureza variável, o que significa que as estrelas que orbitam em seus HZs estariam sujeitas a intensa atividade magnética e de flare . Achados como esses puseram em dúvida considerável se um planeta localizado no ZH de uma anã vermelha poderia sustentar a vida por muito tempo.

Por causa disso, os cientistas prevêem que qualquer planeta que orbita com o HZ de uma estrela anã vermelha precisaria de um forte campo magnético para garantir que as explosões solares e as partículas carregadas não tirem completamente suas atmosferas e as tornem completamente inabitáveis. Portanto, essa descoberta não apenas oferece uma maneira nova e exclusiva de investigar o ambiente em torno de exoplanetas, mas também oferece um meio de determinar se eles são habitáveis.

Ao procurar emissões de rádio de baixa frequência, os astrônomos não apenas detectaram exoplanetas, mas também mediram a força de seus campos magnéticos e a intensidade da radiação de suas estrelas. Essas descobertas ajudarão bastante a determinar se planetas rochosos que orbitam estrelas anãs vermelhas são capazes de sustentar a vida.
Ilustração de um exoplaneta hipotético que orbita uma anã vermelha por um artista. 
Crédito de imagem: NASA / ESA / G. Bacon (STScI)

Pope e seus colegas agora estão procurando usar esse método para encontrar emissões semelhantes de outras estrelas. Dentro de 20 anos-luz do nosso Sistema Solar, existem pelo menos 50 estrelas anãs vermelhas, e muitas delas já foram encontradas como tendo pelo menos um planeta orbitando-as. As equipes de Vedantham e de Pope antecipam que esse novo método abrirá uma nova maneira de encontrar e caracterizar exoplanetas.

"O objetivo a longo prazo é determinar qual o impacto da atividade magnética da estrela na habitabilidade de um exoplaneta, e as emissões de rádio são uma grande peça desse quebra-cabeça", disse Vedantham. "Nosso trabalho mostrou que isso é viável com a nova geração de radiotelescópios e nos coloca em um caminho emocionante".

Não deixe de conferir este vídeo da recente descoberta, cortesia da ASTRON:



Fonte - Universe Today

Expandindo referencias:

Astron

NYU - New York University

Terra captura nova 'mini lua'

Vista em perspectiva da órbita do CD3 2020 sobre a Terra. A banda branca é a órbita da lua principal e permanente da Terra. 
Crédito: Tony873004

A Terra adquiriu uma segunda "mini-lua" do tamanho de um carro, de acordo com astrônomos que viram o objeto circulando nosso planeta.

A massa - de aproximadamente 1,9 a 3,5 metros de diâmetro - foi observada pelos pesquisadores Kacper Wierzchos e Teddy Pruyne no Catalina Sky Survey, financiado pela NASA, no Arizona, na noite de 15 de fevereiro.

"BIG NEWS. A Terra tem um novo objeto capturado temporariamente / Possível mini-lua chamado 2020 CD3", provavelmente um asteróide do tipo C, twittou Wierzchos na quarta-feira.

O astrônomo disse que era "um grande negócio", pois "este é apenas o segundo asteróide conhecido em órbita da Terra (após 2006 RH120, que também foi descoberto pelo Catalina Sky Survey)".

Sua rota sugere que ele entrou na órbita da Terra há três anos, disse ele.

O Minor Planet Center do Observatório Astrofísico Smithsonian, que coleta dados sobre planetas e asteróides menores , em um anúncio, disse que "nenhum link para um objeto artificial conhecido foi encontrado", o que implica que provavelmente foi um asteróide capturado pela gravidade da Terra.

"As integrações em órbita indicam que este objeto está temporariamente ligado à Terra."

O empresário de tecnologia Elon Musk disse que o objeto do tamanho de um carro não era o Telsa Roadster que ele lançou no espaço em 2018, que agora está orbitando o Sol.

"Não é meu", ele twittou.

O novo vizinho da Terra não está em uma órbita estável ao redor do planeta e é improvável que esteja por muito tempo.

"Ele está se afastando do sistema Terra-Lua enquanto falamos", disse Grigori Fedorets, pesquisador da Queen's University Belfast na Irlanda do Norte, à revista New Scientist, e provavelmente escapará em abril.

O único outro asteróide conhecido em órbita da Terra, 2006 RH120, girou o planeta de setembro de 2006 a junho de 2007.

Fonte - Phys.org

Expandindo referencias:

New Scientist

Science Alert

The International Astronomical Union


 A lua nova, 2020 CD3, capturada pelo telescópio Gemini North em Maunakea, no Havaí
O Laboratório Nacional de Pesquisa em Astronomia Ótica-Infravermelho do Observatório Internacional de Gêmeos / NSF / AURA / G. Fedorets

À medida que o relacionamento da humanidade com a IA cresce, especialistas pedem uma estrutura protetora

Crédito: Dominio publico

Os cientistas propuseram uma nova estrutura internacional para manter a ética e o bem-estar humano na vanguarda de nosso relacionamento com a tecnologia.

Desde terapia genética e doenças previstas pela IA até carros autônomos e impressão em 3D, os avanços na tecnologia podem melhorar a saúde, liberar tempo e aumentar a eficiência.

No entanto, apesar das melhores intenções de seus criadores, a tecnologia pode levar a consequências não intencionais para a privacidade e autonomia individuais.

Atualmente, não existe uma regulamentação internacionalmente acordada sobre quem, por exemplo, tem acesso aos dados gravados por caixas-pretas em carros, TVs inteligentes e assistentes pessoais habilitados para voz - e descobertas recentes mostraram que a tecnologia pode ser usada para influenciar o comportamento da votação.

Agora, os pesquisadores do Imperial College London sugeriram uma nova estrutura regulatória com a qual os governos podem minimizar as conseqüências não intencionais de nosso relacionamento com a tecnologia. A parte do comentário é publicada na Nature Machine Intelligence .

O grupo de pesquisadores, liderado pelo professor Rafael Calvo da Imperial, diz que sua proposta pode ajudar a garantir que interesses humanos como ética, privacidade e bem-estar sejam priorizados à medida que nosso relacionamento com a tecnologia cresce.

Eles sugerem o uso da Avaliação de Impacto Ambiental, que avalia os prováveis ​​impactos ambientais de um projeto ou desenvolvimento proposto, como um modelo. A avaliação consideraria os impactos socioeconômicos, culturais e de saúde humana inter-relacionados de uma IA e tecnologia.

A estrutura proposta, conhecida como Avaliação de Impacto Humano para Tecnologia (HIAT), seria projetada para prever e avaliar o impacto que as novas tecnologias digitais têm na sociedade e no bem-estar individual. Eles argumentam que isso deve se concentrar em considerações éticas, como privacidade individual, bem-estar e autonomia.

A avaliação também deve considerar quais partes são responsáveis ​​pelo gerenciamento de dados e manutenção de padrões éticos, bem como quem é responsável quando as coisas dão errado, dizem os pesquisadores.

O professor Calvo, da Escola Dyson de Engenharia de Design da Imperial, disse: "Estamos enfrentando uma quarta revolução industrial através do rápido desenvolvimento de IA e tecnologia - mas, à medida que nosso relacionamento com a IA cresce, seu potencial também pode atrapalhar nossas vidas. por exemplo, evidências de que a IA é usada por humanos para manipular emoções, atenção e comportamentos de voto, bem como decisões legais, educacionais e de emprego.

"Agora é a hora de montar uma estrutura para garantir que nosso relacionamento com a IA continue positivo."

Enigmas éticos

Uma estrutura HIAT ajudaria as indústrias emergentes a lidar com os enigmas éticos que andam de mãos dadas com o uso da IA ​​e armazenam grandes quantidades de dados.

Segundo o comentário, as perguntas que orientações orientadas internacionalmente poderiam ajudar a responder incluem:

Alguns assistentes de IA podem ligar para restaurantes em nome de uma pessoa e usar discurso humano realista para fazer reservas. Nesses casos, que obrigações devem existir para conscientizar o ser humano que atende o telefone que o chamador é uma máquina e não um ser humano? 

Que consentimento deve ser obtido para salvar os dados coletados dessas conversas?

Alguns motoristas colocam caixas pretas em seus carros que transmitem informações às companhias de seguros sobre a maneira como dirigem. Esta informação é usada para calcular os prêmios de seguro. Nesses casos, como podemos impedir que os dados pessoais coletados e processados ​​pela AI (para onde você vai e quando) sejam vendidos a terceiros?

Alguns serviços policiais usam o Body Worn Video (BWV) enquanto estão em serviço para gravar vídeo e áudio que mais tarde poderiam ser usados ​​durante as investigações. Também houve testes recentes do software de reconhecimento facial - mas quem tem acesso aos dados coletados nesses casos? Os regulamentos são robustos o suficiente para proteger a privacidade do público?

O professor Calvo acrescentou: "Embora muitas vezes nos beneficiemos do progresso tecnológico, também podemos sofrer custos éticos, psicológicos e sociais.

"As avaliações de impacto são uma ferramenta importante para incorporar certos valores e foram usadas com sucesso em muitos setores, incluindo mineração, agricultura, engenharia civil e engenharia industrial.

"Outros setores também, como produtos farmacêuticos, estão acostumados a inovar em ambientes reguladores fortes, e haveria pouca confiança em seus produtos sem essa estrutura.

"À medida que a IA amadurece, precisamos de estruturas como o HIAT para dar aos cidadãos a confiança de que essa nova e poderosa tecnologia será amplamente benéfica para todos".

Mais informações: Rafael A. Calvo et al. Avanço da avaliação de impacto para sistemas inteligentes, Nature Machine Intelligence (2020). DOI: 10.1038 / s42256-020-0151-z

25 de fevereiro de 2020

Descoberto primeiro evento de cruzamento entre populações humanas antigas

Durante três anos, o antropólogo Alan Rogers tentou resolver um quebra-cabeça evolucionário. Sua pesquisa desembaraça milhões de anos de evolução humana, analisando cadeias de DNA de espécies humanas antigas conhecidas como homininas. Como muitos geneticistas evolucionistas, Rogers compara genomas de hominina em busca de padrões genéticos, como mutações e genes compartilhados. Ele desenvolve métodos estatísticos que inferem a história das populações humanas antigas.

Em 2017, Rogers liderou um estudo que descobriu que duas linhagens de humanos antigos, neandertais e denisovanos, se separavam muito mais cedo do que se pensava e propunha um tamanho populacional de gargalo. Isso causou alguma controvérsia - os antropólogos Mafessoni e Prüfer argumentaram que seu método para analisar o DNA produziu resultados diferentes. Rogers concordou , mas percebeu que nenhum dos métodos explicava muito bem os dados genéticos.

"Ambos os métodos em discussão estavam faltando alguma coisa, mas o quê?" perguntou Rogers, professor de antropologia da Universidade de Utah.

O novo estudo resolveu esse quebra-cabeça e, ao fazê-lo, documentou o primeiro evento conhecido de cruzamento entre populações humanas antigas - um grupo conhecido como “super-arcaico” na Eurásia, cruzado com um ancestral neandertal-denisovano cerca de 700.000 anos atrás. O evento foi entre duas populações que estavam mais distantes do que qualquer outra registrada. Os autores também propuseram um cronograma revisado para a migração humana da África e da Eurásia. O método para analisar o DNA antigo fornece uma nova maneira de olhar mais para trás na linhagem humana do que nunca.

"Nunca conhecemos esse episódio de cruzamento e nunca fomos capazes de estimar o tamanho da população super-arcaica", disse Rogers, principal autor do estudo. "Estamos apenas lançando luz sobre um intervalo na história evolutiva humana que antes era completamente escuro".

O artigo foi publicado em 20 de fevereiro de 2020 na revista Science Advances.
Uma árvore evolutiva incluindo quatro episódios propostos de fluxo gênico. O evento anteriormente desconhecido, há 744.372 anos (laranja), sugere a ocorrência de cruzamentos entre os super-arcaicos e os ancestrais neandertal-denisovanos da Eurásia.

Rogers estudou as maneiras pelas quais as mutações são compartilhadas entre africanos e europeus modernos, e neandertais e denisovanos antigos. O padrão de compartilhamento implicava cinco episódios de cruzamento, incluindo um anteriormente desconhecido. O episódio recém-descoberto envolve cruzamentos há mais de 700.000 anos entre uma população “super-arcaica” distante, que se separou de todos os outros seres humanos há cerca de dois milhões de anos, e os ancestrais dos neandertais e denisovanos.

As populações ancestrais super-arcaica e neandertal-denisovana estavam mais distantes do que qualquer outro par de populações humanas anteriormente conhecidas por cruzar. Por exemplo, os humanos modernos e os neandertais foram separados por cerca de 750.000 anos quando se cruzaram. Os ancestrais super-arcaicos e neandertais-denisovanos foram separados por mais de um milhão de anos.

"Essas descobertas sobre o momento em que os cruzamentos ocorreram na linhagem humana estão dizendo algo sobre quanto tempo leva para o isolamento reprodutivo evoluir", disse Rogers.

Os autores usaram outras pistas nos genomas para estimar quando as populações humanas antigas se separaram e seu tamanho efetivo da população. Eles estimaram que o super-arcaico se separou em sua própria espécie cerca de dois milhões de anos atrás. Isso concorda com a evidência fóssil humana na Eurásia que tem 1,85 milhão de anos.

Os pesquisadores também propuseram que havia três ondas de migração humana na Eurásia. O primeiro ocorreu há dois milhões de anos, quando os super-arcaicos migraram para a Eurásia e se expandiram para uma grande população. Então, 700.000 anos atrás, os ancestrais neandertais-denisovanos migraram para a Eurásia e rapidamente cruzaram com os descendentes dos super-arcaicos. Finalmente, os humanos modernos se expandiram para a Eurásia há 50.000 anos, onde sabemos que eles cruzam com outros humanos antigos, inclusive com os neandertais.

"Eu tenho trabalhado nos últimos dois anos nessa maneira diferente de analisar dados genéticos para descobrir sobre a história", disse Rogers. "É gratificante que você tenha uma maneira diferente de ver os dados e acabe descobrindo coisas que as pessoas não foram capazes de ver com outros métodos".

Nathan S. Harris e Alan A. Achenbach, do Departamento de Antropologia da Universidade de Utah, também contribuíram para o estudo.

Universidade de UTAH

Expandindo referencias:

Ancient Pages

Cientistas descobrem o primeiro animal que nunca precisa de oxigênio para sobreviver

(Stephen Douglas Atkinson)

Algumas verdades sobre o universo e nossa experiência nele parecem imutáveis. O céu está alto. Gravidade é uma merda. Nada pode viajar mais rápido que a luz. A vida multicelular precisa de oxigênio para viver. Exceto que talvez seja necessário repensar essa última.

Os cientistas acabaram de descobrir que um parasita do tipo água-viva não possui um genoma mitocondrial - o primeiro organismo multicelular conhecido por ter essa ausência. Isso significa que não respira; de fato, vive sua vida completamente livre de dependência de oxigênio.

Essa descoberta não está apenas mudando nossa compreensão de como a vida pode funcionar aqui na Terra - também pode ter implicações na busca por vida extraterrestre.

A vida começou a desenvolver a capacidade de metabolizar oxigênio - ou seja, respirar - em algum momento mais de 1,45 bilhão de anos atrás . Um archaeon maior engoliu uma bactéria menor e, de alguma forma, o novo lar da bactéria foi benéfico para ambas as partes, e os dois ficaram juntos.

Essa relação simbiótica resultou na evolução dos dois organismos juntos e, eventualmente, essas bactérias instaladas no interior tornaram-se organelas chamadas mitocôndrias. Todas as células do seu corpo, exceto os glóbulos vermelhos, têm um grande número de mitocôndrias e são essenciais para o processo de respiração.

Eles quebram o oxigênio para produzir uma molécula chamada adenosina trifosfato , que os organismos multicelulares usam para alimentar os processos celulares.

Sabemos que existem adaptações que permitem que alguns organismos prosperem em condições de baixo oxigênio ou hipóxia. Alguns organismos unicelulares desenvolveram organelas relacionadas às mitocôndrias para metabolismo anaeróbico; mas a possibilidade de organismos multicelulares exclusivamente anaeróbicos tem sido objeto de algum debate científico.

Isto é, até que uma equipe de pesquisadores liderada por Dayana Yahalomi, da Universidade de Tel Aviv, em Israel, decidisse dar uma olhada em um parasita comum de salmão chamado  Henneguya salminicola .
(Stephen Douglas Atkinson)

É um cnidário, pertencente ao mesmo filo que corais, águas-vivas e anêmonas. Embora os cistos que ele cria na carne do peixe sejam desagradáveis, os parasitas não são prejudiciais e viverão com o salmão por todo o seu ciclo de vida.

Escondido dentro de seu hospedeiro, o minúsculo cnidário pode sobreviver a condições bastante hipóxicas. Mas exatamente como isso é difícil é saber sem olhar para o DNA da criatura - e foi o que os pesquisadores fizeram.

Eles usaram o seqüenciamento profundo e a microscopia de fluorescência para realizar um estudo próximo de H. salminicola e descobriram que ele perdeu seu genoma mitocondrial. Além disso, também perdeu a capacidade de respiração aeróbica e quase todos os genes nucleares envolvidos na transcrição e replicação de mitocôndrias.

Como os organismos unicelulares, ele evoluiu com organelas relacionadas às mitocôndrias, mas elas também são incomuns - elas têm dobras na membrana interna que geralmente não são vistas.

Os mesmos métodos de seqüenciamento e microscópicos em um parasita cnidário intimamente relacionado, Myxobolus squamalis , foram utilizados como controle e mostraram claramente um genoma mitocondrial.

Estes resultados mostram que aqui, finalmente, existe um organismo multicelular que não precisa de oxigênio para sobreviver.

Exatamente como ele sobrevive ainda é um mistério. Poderia estar sugando o trifosfato de adenosina do hospedeiro, mas isso ainda não foi determinado.

Mas a perda é bastante consistente com uma tendência geral dessas criaturas - uma de simplificação genética. Ao longo de muitos e muitos anos, eles basicamente passaram de um ancestral de água-viva de vida livre para o parasita muito mais simples que vemos hoje.
(Stephen Douglas Atkinson)

Eles perderam a maior parte do genoma original da água-viva, mas mantendo - estranhamente - uma estrutura complexa que lembra células de água-viva. Eles não os usam para picar, mas para se apegar a seus hospedeiros : uma adaptação evolutiva das necessidades da água-viva de vida livre às do parasita. Você pode vê-los na imagem acima - são coisas que parecem olhos.

A descoberta poderia ajudar a pesca a adaptar suas estratégias para lidar com o parasita; embora seja inofensivo para os seres humanos, ninguém quer comprar salmão cheio de minúsculas águas-vivas estranhas.

Mas também é uma grande descoberta para nos ajudar a entender como a vida funciona.

"Nossa descoberta confirma que a adaptação a um ambiente anaeróbico não é exclusiva dos eucariotos unicelulares, mas também evoluiu em um animal parasitário multicelular", escreveram os pesquisadores em seu artigo.

"Portanto, H. salminicola oferece uma oportunidade para entender a transição evolutiva de um metabolismo aeróbico para um anaeróbico exclusivo".

A pesquisa foi publicada no PNAS .

Arqueólogos do Instituto Oriental ajudam a descobrir o reino perdido na Turquia antiga

Uma dica de um fazendeiro turco local levou os arqueólogos a essa pedra semi-submersa em um canal de irrigação. As inscrições do século VIII aC ainda são visíveis.
Foto cedida por James Osborne

Arqueólogos do Instituto Oriental ajudaram a descobrir um reino antigo perdido, datado dos séculos IX a VII, aC, que pode ter derrotado Frígia, o reino que já foi governado pelo rei Midas, em batalha.

No verão de 2019, estudiosos e estudantes da Universidade de Chicago juntaram-se a uma equipe de pesquisa internacional no sul da Turquia para investigar Türkmen-Karahöyük, um grande assentamento na Idade do Ferro e Bronze que foi ocupado entre 3500 e 100 aC O  Projeto de Pesquisa Arqueológica Regional de Konya , dirigido por Michele Massa, do Instituto Britânico de Ancara, Christoph Bachhuber, da Universidade de Oxford, e Fatma Şahin, da Universidade de Çukurova, identificaram o assentamento como um importante sítio arqueológico em 2017. 

No verão passado, um fazendeiro local disse que tinha visto uma pedra grande com inscrições estranhas enquanto cavava um canal de irrigação próximo no inverno anterior.

“Minha colega Michele Massa e eu corremos direto para lá, e ainda conseguimos vê-lo saindo da água, então pulamos direto para o canal - até nossa cintura passeando”, disse Asst. James Osborne, da OI, um dos principais centros de pesquisa do mundo antigo. “Imediatamente ficou claro que era antigo, e reconhecemos o script em que estava escrito: Luwian, a linguagem usada nas idades de Bronze e Ferro na área.”

Traduzido por estudiosos da OI, o pronunciamento se vangloriava de derrotar a Frígia, o reino governado pelo rei Midas, o lendário governante antigo disse ter um toque de ouro. 

Osborne disse que parece que a cidade em sua altura cobre cerca de 300 acres, o que a tornaria uma das maiores cidades antigas da Turquia da Idade do Ferro e Bronze. Eles ainda não sabem como o reino foi chamado, mas Osborne disse que sua descoberta é uma notícia revolucionária no campo.

"Em um piscar de olhos, tínhamos novas informações profundas sobre a Idade do Ferro no Oriente Médio".
- Arqueólogo James Osborne, da OI

“Não tínhamos ideia sobre este reino. Em um piscar de olhos, tínhamos informações novas e profundas sobre o Oriente Médio da Idade do Ferro ”, disse Osborne, um arqueólogo especializado em examinar a expressão da autoridade política nas cidades da Idade do Ferro. 

"Um achado maravilhoso e incrivelmente sortudo"

No verão passado, os estudantes de Osborne e UChicago se uniram ao  Projeto de Pesquisa Arqueológica Regional de Konya para mapear o local de Türkmen-Karahöyük, localizado em uma área repleta de outras cidades antigas famosas. Apenas andando pela superfície do local, eles coletaram pedaços de cerâmica quebrada de três mil anos de habitação no local - um achado rico e promissor - até que a visita casual do fazendeiro os apontou para o bloco de pedra conhecido como estela. 

A equipe de pesquisa imediatamente identificou uma marcação hieroglífica especial que simbolizava a mensagem vinda de um rei. O fazendeiro ajudou a puxar a estela de pedra maciçamente pesada para fora do canal de irrigação com um trator. De lá, foi ao museu turco local, onde foi limpo, fotografado e preparado para tradução. 
Exemplo do idioma luwiano, descoberto de uma escavação próxima.
Foto cortesia do Oriental Institute

Os hieróglifos foram escritos em luwiano, um dos mais antigos ramos das línguas indo-européias. Uma língua única escrita em sinais hieroglíficos nativos da área turca, é lida em Luwian alternando entre direita para esquerda e esquerda para direita.

Embora Osborne não seja especialista em ler a língua luwiana, felizmente ele trabalha no corredor de dois dos principais especialistas do mundo em luwian: as colegas da OI Petra Goedegebuure e Theo PJ van den Hout - editores do Chicago Hittite Dictionary . 

A tradução deles revelou que o rei da estela se chamava Hartapu, e Türkmen-Karahöyük era provavelmente sua capital. A pedra conta a história da conquista do rei Hartapu do reino vizinho de Muska, mais conhecido como Frígia - lar do rei Midas. "Os deuses da tempestade entregaram os reis [opostos] à sua majestade", dizia a pedra.

A análise linguística da OI sugeriu que a estela foi composta no final do século VIII aC, que se alinha com o tempo que Midas governou. 

Mas responde a um mistério de longa data; a menos de 16 quilômetros ao sul, há um vulcão com uma inscrição bem conhecida em hieróglifos. Refere-se a um rei Hartapu, mas ninguém sabia quem ele era - ou que reino ele governava
Visão completa do monte arqueológico de Türkmen-Karahöyük. Parece que a cidade desconhecida em sua altura cobria cerca de 300 acres.
Foto cedida por James Osborne

Seguindo uma tradição de longa data de pesquisa de OI na área, o projeto de pesquisa já está planejando a próxima visita ao local, na esperança de concluir a pesquisa neste verão.

“Dentro deste monte haverá palácios, monumentos, casas. Essa estela foi uma descoberta maravilhosa e incrivelmente sortuda - mas é apenas o começo ”, disse Osborne.

Desde a sua fundação em 1919, a OI realizou pesquisas de definição de campo em todo o Oriente Médio, incluindo escavações e projetos de campo, pesquisa lingüística decifrando idiomas antigos, criando dicionários abrangentes, reconstruindo as histórias, literaturas e religiões de civilizações perdidas há muito tempo e preservando património cultural em risco da região. Grande parte dessa pesquisa está em exibição no Museu da OI, localizado no campus da UChicago e onde fica a maior coleção de artefatos antigos do Oriente Médio nos Estados Unidos, com 350.000 objetos. Saiba mais no site do centenário da OI.

Nota do editor: O Projeto de Levantamento Arqueológico Regional de Konya ocorre com a permissão do Ministério da Cultura da Turquia, e a KRASP agradece seu apoio. Esta história que aparece no UChicago News é autorizada de acordo com os regulamentos do Ministério da Cultura. Para mais informações, entre em contato com o Ministério da Cultura turco.

Universidade de Chicago

Expandindo referencias:

Ancient Pages

Science Alert

Motor de foguete simples e econômico em combustível poderia permitir naves espaciais mais baratas e mais leves

Uma sonda Soyuz é lançada a partir do Cosmódromo de Baikonur, no Cazaquistão, em 2017, usando um motor convencional que consome muito combustível. Os pesquisadores da UW desenvolveram um modelo matemático que descreve como um novo tipo de motor - que promete tornar os foguetes eficientes em termos de combustível, mais leves e menos complicados de construir - funciona. 

É preciso muito combustível para lançar algo no espaço. O envio do ônibus espacial da NASA para a órbita exigiu mais de 3,5 milhões de libras de combustível, cerca de 15 vezes mais que uma baleia azul.

Mas um novo tipo de motor - chamado de mecanismo de detonação rotativo - promete tornar os foguetes não apenas mais econômicos, mas também mais leves e menos complicados de construir. Há apenas um problema: agora, esse mecanismo é imprevisível demais para ser usado em um foguete real.

Pesquisadores da Universidade de Washington desenvolveram um modelo matemático que descreve como esses mecanismos funcionam. Com essas informações, os engenheiros podem, pela primeira vez, desenvolver testes para melhorar esses motores e torná-los mais estáveis. A equipe publicou essas descobertas em 10 de janeiro na Physical Review E.

“O campo do motor de detonação rotativo ainda está engatinhando. Temos muitos dados sobre esses motores, mas não entendemos o que está acontecendo ”, disse o principal autor James Koch , um estudante de doutorado da UW em aeronáutica e astronáutica. "Tentei reformular nossos resultados observando as formações de padrões em vez de fazer uma pergunta de engenharia - como obter o mecanismo com o melhor desempenho - e, em seguida, aumentar, acabou funcionando."

Um motor de foguete convencional funciona queimando o propulsor e, em seguida, empurrando-o para fora da parte traseira do motor para criar empuxo.

"Um mecanismo de detonação rotativo adota uma abordagem diferente de como ele queima o propulsor", disse Koch. “É feito de cilindros concêntricos. O propulsor flui no espaço entre os cilindros e, após a ignição, a rápida liberação de calor forma uma onda de choque, um forte pulso de gás com pressão e temperatura significativamente mais altas, que se move mais rápido que a velocidade do som.

“Esse processo de combustão é literalmente uma detonação - uma explosão - mas, por trás dessa fase inicial, vemos vários pulsos de combustão estáveis ​​que continuam consumindo o propulsor disponível. Isso produz alta pressão e temperatura que acionam a exaustão da parte traseira do motor em altas velocidades, o que pode gerar empuxo. ”



Para iniciar a reação, o propulsor flui no espaço entre os cilindros e, após a ignição, a rápida liberação de calor forma uma onda de choque (começa em 11 segundos). Após essa fase de inicialização, formam-se vários pulsos de combustão estáveis ​​que continuam consumindo o propulsor disponível. Crédito: James Koch / Universidade de Washington

Os motores convencionais usam muitas máquinas para direcionar e controlar a reação de combustão, de modo a gerar o trabalho necessário para impulsionar o motor. Mas em um mecanismo de detonação rotativo, a onda de choque naturalmente faz tudo sem a necessidade de ajuda adicional das peças do motor.

"Os choques acionados por combustão naturalmente comprimem o fluxo enquanto eles viajam pela câmara de combustão", disse Koch. “A desvantagem disso é que essas detonações têm uma mente própria. Depois de detonar algo, ele simplesmente desaparece. É tão violento.

Para tentar descrever como esses motores funcionam, os pesquisadores desenvolveram um mecanismo experimental de detonação rotativa, onde podiam controlar parâmetros diferentes, como o tamanho do espaço entre os cilindros. Em seguida, eles gravaram os processos de combustão com uma câmera de alta velocidade. Cada experimento levou apenas 0,5 segundos para ser concluído, mas os pesquisadores registraram esses experimentos a 240.000 quadros por segundo para que pudessem ver o que estava acontecendo em câmera lenta.
Os pesquisadores desenvolveram um mecanismo experimental de detonação rotativa (mostrado aqui), onde podiam controlar parâmetros diferentes, como o tamanho do espaço entre os cilindros. As linhas de alimentação (direita) direcionam o fluxo do propulsor para o motor. No interior, existe outro cilindro concêntrico à peça externa. Os sensores que saem da parte superior do motor (esquerda) medem a pressão ao longo do comprimento do cilindro. A câmera ficaria do lado esquerdo, olhando pela parte traseira do motor. 
James Koch / Universidade de Washington

A partir daí, os pesquisadores desenvolveram um modelo matemático para imitar o que viram nos vídeos.

"Este é o único modelo na literatura atualmente capaz de descrever a dinâmica diversa e complexa desses mecanismos de detonação rotativa que observamos em experimentos", disse o co-autor J. Nathan Kutz , professor de matemática aplicada da UW.

O modelo permitiu que os pesquisadores determinassem pela primeira vez se um mecanismo desse tipo seria estável ou instável. Também lhes permitiu avaliar o desempenho de um mecanismo específico.

"Essa nova abordagem é diferente da sabedoria convencional no campo, e suas amplas aplicações e novas idéias foram uma surpresa completa para mim", disse o co-autor Carl Knowlen , professor associado de pesquisa da UW em aeronáutica e astronáutica.



Após a onda de choque inicial, pulsos estáveis ​​de combustão continuam consumindo o propulsor disponível. Anteriormente, os pesquisadores não entendiam como um número específico de pulsos se formava e por que às vezes eles podem se fundir em um pulso, mas esse modelo matemático pode ajudar a explicar a física subjacente. Crédito: Koch et al./Física Revisão E

No momento, o modelo ainda não está pronto para ser usado pelos engenheiros.

"Meu objetivo aqui era apenas reproduzir o comportamento dos pulsos que vimos - garantir que a saída do modelo seja semelhante aos nossos resultados experimentais", disse Koch. “Eu identifiquei a física dominante e como elas interagem. Agora posso pegar o que fiz aqui e torná-lo quantitativo. A partir daí, podemos conversar sobre como fazer um motor melhor. ”

Mitsuru Kurosaka , professor de aeronáutica e astronáutica da UW, também é coautor deste artigo. Esta pesquisa foi financiada pelo Escritório de Pesquisa Científica da Força Aérea dos EUA e pelo Escritório de Pesquisa Naval.

Para mais informações, entre em contato com Koch em jvkoch@uw.edu .

Fonte - UW - University Of Washington

24 de fevereiro de 2020

O mistério sobre as pegadas de dinossauros no teto de uma caverna de Queensland foi resolvido

Crédito: Anthony Romilio.

O mistério que cerca as pegadas de dinossauros no teto de uma caverna no centro de Queensland foi resolvido depois de mais de meio século.

O paleontologista da Universidade de Queensland, Dr. Anthony Romilio, descobriu peças de um quebra-cabeça de décadas em um lugar incomum - um armário sob as escadas de uma casa suburbana de Sydney.

"A cidade de Mount Morgan, perto de Rockhampton, tem centenas de pegadas fósseis e a maior diversidade de trilhas de dinossauros de toda a metade oriental da Austrália", disse Romilio.

“Os exames anteriores das pegadas do teto sugeriram um comportamento muito curioso dos dinossauros; que um terópode carnívoro andava nas quatro pernas.

"Você não acha que o T. rex usou seus braços para andar, e não esperávamos que um de seus parentes predadores anteriores de 200 milhões de anos atrás o fizesse."
Pegadas de dinossauros no teto de uma caverna no centro de Queensland. Crédito da imagem: University of Queensland

Os pesquisadores queriam determinar se esse dinossauro se mexia usando os pés e os braços, mas achou difícil acessar o material de pesquisa.

"Durante uma década, o local da pista de Mount Morgan foi fechado e as fotografias publicadas da década de 1950 não mostram todas as cinco pistas", disse o Dr. Romilio.

No entanto, o Dr. Romilio teve uma chance de se encontrar com o dentista local Dr. Roslyn Dick, cujo pai encontrou muitos fósseis de dinossauros ao longo dos anos.

"Tenho certeza de que Anthony não acreditou em mim até mencionar o nome do meu pai - Ross Staines", disse Dick.

“Nosso pai era geólogo e relatou nas cavernas do Monte Morgan que continham os rastros de dinossauros em 1954.

“Além do relato publicado, ele tinha fotografias de alta resolução e cadernos detalhados, e minhas irmãs e eu tínhamos guardado tudo.

"Até temos o molde de gesso da pegada de dinossauro armazenado no armário da minha irmã em Sydney."
Ross Staines medindo as pegadas 4,5 metros acima do chão da caverna (c. 1954)

Romilio disse que a riqueza e as condições das 'informações sobre dinossauros' arquivadas por Dick e suas irmãs Heather Skinner e Janice Millar foram surpreendentes.

"Digitalizei as fotos analógicas e fiz um modelo virtual em 3D da pegada de dinossauro e deixei o material de volta aos cuidados da família", disse ele.

"Em combinação com a nossa compreensão atual dos dinossauros, contou uma história bastante clara".

A equipe concluiu primeiramente que todas as cinco trilhas eram impressões de pés - que nenhuma era impressão de mão de dinossauro.

Além disso, os dedos abertos e o dígito médio moderadamente longo das pegadas se assemelhavam a pegadas de dinossauros herbívoros de duas pernas, diferindo das impressões feitas pelos terópodes.

"Em vez de um dinossauro andando sobre quatro patas, parece que conseguimos dois dinossauros pelo preço de um - ambos os comedores de plantas que andavam bípedes ao longo da costa de um lago antigo", disse Romilio.

"Os trilhos que revestiam o teto da caverna não eram feitos por dinossauros pendurados de cabeça para baixo; os dinossauros caminhavam no sedimento do lago e essas impressões estavam cobertas de areia.

"Nas cavernas do Monte Morgan, o sedimento mais macio do lago foi erodido e deixou o arenito mais duro dentro".A pesquisa foi publicada em Historical Biology (DOI: 10.1080 / 08912963.2020.1720014 ).

O modelo virtual 3D da trilha da família Staines está disponível para download .

22 de fevereiro de 2020

Pesquisadores do SETI divulgam petabytes de dados na busca de estrangeiros

Em 14 de fevereiro 2020, a Breakthrough Listen Initiative divulgou cerca de 2 petabytes de dados ópticos e de rádio que eles acumularam nos últimos quatro anos. Este é o segundo lançamento de dados pelo esforço sem fins lucrativos (como parte das Iniciativas Avançadas ) e o público é novamente convidado a pesquisar nos dados por possíveis sinais de comunicações extraterrestres.

O anúncio foi feito em uma coletiva de imprensa em Seattle, onde estava ocorrendo a reunião anual da Associação Americana para o Avanço da Ciência (AAAS). Durante o evento, Andrew Siemion - diretor do Centro de Pesquisa SETI da UC Berkeley e principal investigador da Breakthrough Listen - apresentou os dados mais recentes obtidos pela iniciativa.

Isso constitui o maior lançamento de dados do SETI, o anterior tendo sido o petabyte que o Breakthrough Listen lançou em junho passado . Como Matt Lebofsky - principal administrador do sistema da Breakthrough Listen - disse em um comunicado da Berkeley News :

“Desde o lançamento inicial dos dados da Breakthrough Listen no ano passado, dobramos o que está disponível ao público. É nossa esperança que esses conjuntos de dados revelem algo novo e interessante, seja outra vida inteligente no universo ou um fenômeno astronômico natural ainda não descoberto. ”
O Breakthrough Listen, sediado na UC Berkeley, coleta petabytes de dados do Telescópio Green Bank na Virgínia Ocidental (à direita) e do radiotelescópio Parkes na Austrália (à esquerda). Crédito: Breakthrough Listen

Até o momento, o Breakthrough Listen é o programa SETI mais extenso e ambicioso já realizado, que visa encontrar evidências de vida inteligente através do estudo das ondas de rádio cósmicas. Depois de concluído, ele examinará 1 milhão das estrelas mais próximas no painel galáctico e no centro de nossa galáxia, bem como as 100 galáxias mais próximas.

A pesquisa conta com o Telescópio de Rádio Parkes em Nova Gales do Sul, Austrália, o Telescópio Green Bank na Virgínia Ocidental e o Localizador Automático de Planetas (APF) no Lick Observatory, perto de San Jose, Califórnia. A localização desses telescópios os torna ideais para pesquisar todo o disco da Via Láctea e a região em torno do buraco negro supermassivo (SMBH) no centro de nossa galáxia - conhecido como Sagitário A * .

Nesse caso, os dados da pesquisa incluíram sinais que estavam entre 1 e 12 gigahertz (GHz) no espectro de rádio do plano da Via Láctea, a região central de nossa galáxia, e o cometa interestelar 2I / Borisov .

Levantamento da Zona de Trânsito

Em particular, Siemion destacou um pequeno subconjunto dos dados conhecidos como aquele que examinou 20 estrelas das estrelas mais próximas que estão alinhadas com o plano da órbita da Terra. Para civilizações avançadas que vivem em qualquer um desses sistemas estelares, o planeta Terra pode ser detectado quando passa na frente do nosso Sol (também conhecido como trânsito) em relação a eles.
O radiotelescópio Parkes, um dos telescópios que compõem o National Telescope National Facility da CSIRO. Crédito: CSIRO

Este método de detecção de exoplanetas, conhecido como Fotometria de Trânsito, é a maneira mais eficaz de confirmar a existência de planetas em torno de outras estrelas e foi o método usado pelo Telescópio Espacial Kepler - e atualmente pelo TESS ( Transitting Exoplanet Survey Satellite ). Por isso, esse subconjunto recebeu o nome de "Levantamento da zona de trânsito da terra".

Conduzida usando o Green Bank Telescope, essa pesquisa examinou essas 20 estrelas na faixa de 4 a 8 gigahertz, ou o que é conhecido como banda C. Liderado por Sofia Sheikh (ex-graduação da Universidade da Califórnia em Berkeley e atualmente estudante da Universidade Estadual da Pensilvânia), o GBT examinou cada estrela por 5 minutos, apontou para outras 5 e depois repetiu o mesmo processo mais duas vezes.

Cada vez, Sheikh e sua equipe excluíam qualquer sinal que não desaparecesse quando o telescópio estava apontado para longe da estrela que estava sendo examinada. Com o tempo, eles conseguiram reduzir um conjunto de dados inicial de 1 milhão de picos de rádio para algumas centenas, enquanto também eliminavam sinais de interferência na Terra. Isso deixou apenas quatro sinais, que foram atribuídos à passagem de satélites em órbita. Como o Sheikh explicou :

“Essa é uma geometria única. Foi assim que descobrimos outros exoplanetas, então faz sentido extrapolar e dizer que pode ser assim que outras espécies inteligentes também encontram planetas. Essa região já foi comentada antes, mas nunca houve uma pesquisa direcionada nessa região do céu. ..

“ Minha pesquisa foi sensível o suficiente para ver um transmissor basicamente o mesmo que os transmissores mais fortes que temos na Terra, porque olhei de propósito os alvos próximos. Portanto, sabemos que não há nada tão forte quanto o nosso telescópio Arecibo que nos transmite algo. Embora este seja um projeto muito pequeno, estamos começando a obter novas frequências e novas áreas do céu. ”
Telescópio do Banco Verde Robert C. Byrd (GBT) na Virgínia Ocidental (NRAO / AUI)

O artigo que descreve suas descobertas foi submetido recentemente ao The Astrophysical Journal . Como afirmam neste estudo, Sheikh e seus colegas não encontraram evidências de atividade tecnológica em torno dessas estrelas (também conhecidas como assinaturas tecnológicas). No entanto, essa análise mais recente - junto com outros estudos realizados pelo grupo Breakthrough Listen - está gradualmente colocando restrições nos possíveis locais e faixas de transmissões de rádio.

"Não encontramos alienígenas, mas estamos estabelecendo limites muito rigorosos à presença de uma espécie tecnologicamente capaz, com dados pela primeira vez na parte do espectro de rádio entre 4 e 8 gigahertz", disse Siemion. "Esses resultados colocam outro degrau na escada para a próxima pessoa que vem e quer melhorar o experimento."

Centro Galáctico

O Breakthrough Listen também coletou dados consideráveis ​​no centro de nossa galáxia, devido à maior probabilidade de encontrar um sinal artificial nessa densa região de estrelas. Nesta região, estima-se que aproximadamente 10 milhões de estrelas existam dentro de um volume de espaço medindo no máximo 2,35 anos-luz (1 parsec).

Também é possível que o centro da nossa galáxia constitua um ponto focal (ou ponto de Schelling) onde as civilizações se reúnem ou colocam faróis para se comunicar com outras espécies inteligentes. Para uma civilização suficientemente avançada, um poderoso transmissor intergaláctico poderia ser colocado aqui, que seria alimentado pelo próprio Sagitário A *.
Vista das estrelas no centro da Via Láctea, capturadas usando o Telescópio Espacial Spitzer. 
Crédito: Suzan Stolovy (SSC / Caltech), JPL-Caltech, NASA

Se esse método de deixar outras espécies inteligentes saberem que não estão sozinhas em nossa galáxia é incomum como prática, então o lugar mais provável para encontrar transmissões seria dentro dos bilhões de estrelas no disco da Via Láctea. Por isso, o Breakthrough Listen segue a abordagem dupla de observar o disco e o centro galáctico da Via Láctea. Como Siemion coloca :

“O centro galáctico é objeto de uma campanha muito específica e concertada com todas as nossas instalações, porque estamos de acordo unânime de que essa região é a parte mais interessante da galáxia da Via Láctea. Se uma civilização avançada em qualquer lugar da Via Láctea quisesse colocar um farol em algum lugar, voltando à ideia do ponto de Schelling, o centro galáctico seria um bom lugar para fazê-lo. É extraordinariamente enérgico, portanto, pode-se imaginar que se uma civilização avançada quisesse aproveitar muita energia, de alguma forma poderia usar o buraco negro supermassivo que está no centro da galáxia da Via Láctea. ”

Verificando Borisov quanto a sinais de vida

Por último, mas não menos importante, o Breakthrough Listen também compartilhou seus dados mais recentes sobre certos "visitantes interestelares". Em 2017, quando 'Oumuamua estava saindo do nosso Sistema Solar, o Breakthrough Listen dedicou algum tempo de observação para escanear esse objeto interestelar em busca de sinais de transmissão artificial. E com o anúncio de um segundo visitante interestelar no ano passado, o Breakthrough Listen mais uma vez aproveitou a chance para examiná-lo.

O objeto mais recente, 2I / Borisov, fez seu passe mais próximo do Sol em dezembro de 2019 e agora está saindo do Sistema Solar. Mais uma vez, o Breakthrough Listen não encontrou evidências de assinaturas tecnológicas desse objeto, o que não deveria surpreender. Enquanto a verdadeira natureza de Oumuamua continua sendo um mistério, 2I / Borisov exibiu todo o comportamento de um cometa.
Uma imagem do cometa 2I / Borisov em alta velocidade através do nosso Sistema Solar. Crédito: NASA / ESA / D. Jewitt (UCLA)

Steve Croft, astrônomo de pesquisa do Berkeley SETI Research Center e Breakthrough Listen, relatou por que o exame desses objetos é importante:

“Se a viagem interestelar é possível, o que não sabemos, e se outras civilizações estão lá fora, o que não sabemos, e se elas são motivadas a construir uma sonda interestelar, então uma fração maior que zero dos objetos que estão lá fora, existem dispositivos interestelares artificiais. Assim como fazemos com nossas medições de transmissores em planetas extra-solares, queremos limitar o número desse número. ”

Além desta segunda liberação de dados, o Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO) e o Instituto SETI anunciaram recentemente que estavam entrando em uma nova parceria. De acordo com este contrato, as duas organizações colaborarão para adicionar recursos SETI aos radiotelescópios operados pela NRAO.

O primeiro projeto envolverá a famosa matriz muito grande Karl G. Jansky (VLA) da National Science Foundation, no Novo México, onde o Instituto SETI instalará uma interface de back-end digital de ponta que permitirá aos astrônomos acesso sem precedentes aos ricos fluxo de dados que a matriz fornece. Espera-se que esta atualização permita pesquisas SETI muito mais abrangentes e detalhadas do que qualquer outra conduzida pelo VLA anteriormente.
Very Very Array, um conjunto de radiotelescópios localizado no Novo México. 
Crédito: NRAO

E como Yuri Milner, fundador da Breakthrough Listen, disse sobre o mais recente lançamento de dados de sua organização:

“Durante toda a história humana, tínhamos uma quantidade limitada de dados para procurar vida além da Terra. Então, tudo o que podíamos fazer era especular. Agora, como estamos obtendo muitos dados, podemos fazer ciência real e, ao disponibilizá-los ao público em geral, também pode alguém que queira saber a resposta para essa profunda pergunta. ”

Os dados coletados pelo Breakthrough Listen e suas instituições parceiras, bem como o modo como são compartilhados com o público, são um testemunho da era atual da pesquisa astronômica. Por um lado, você tem esforços colaborativos e compartilhamento de dados entre organizações públicas e privadas. Por outro lado, você tem um nível sem precedentes de engajamento público e crowdsourcing.

Se existe vida lá fora, são esforços de colaboração e cooperação como esses que tornarão a sua descoberta muito mais provável! Se você estiver interessado em participar, consulte o Open Data Archive do Breakthrough Listen .

Fonte - Universe Today

Expandindo referencias:

Berkeley News

Breakthrough Initiatives

Instituto SETI

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