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domingo, 16 de março de 2025

Quipu: a megaestrutura cósmica que desafia nossa compreensão

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Como estrutura gigantesca com aglomerados de galáxias desafia o que sabemos do Universo.
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Por Roberto Peixoto, g1

Postado em 16 de Março de 2.025 às 06h00m

#.* Post. - Nº.\  11.549*.#

Representação artística da teia cósmica, uma vasta estrutura que conecta galáxias e aglomerados ao longo de pontes invisíveis moldadas pela gravidade, com centenas de milhões de anos-luz de extensão. — Foto: Volker Springel (Max Planck Institute for Astrophysics) et al.
Representação artística da teia cósmica, uma vasta estrutura que conecta galáxias e aglomerados ao longo de pontes invisíveis moldadas pela gravidade, com centenas de milhões de anos-luz de extensão. — Foto: Volker Springel (Max Planck Institute for Astrophysics) et al.

Cientistas anunciaram em fevereiro a descoberta de uma das maiores estruturas já observadas no nosso Universo conhecido.

Batizada de Quipu, em referência a um antigo sistema de contagem do Império Inca, caracterizado por sua estrutura ramificada, esta superestrutura cósmica se estende por aproximadamente 1,3 bilhão de anos-luz.

Três curiosidades sobre o Quipu

  • Tamanho: é mais de 13 mil vezes o comprimento da Via Láctea.
  • Matéria: tem aproximadamente 200 quatrilhões de massas solares
  • Abrangência: juntamente com outras quatro superestruturas similares identificadas pelo mesmo estudo, abrange cerca de 30% das galáxias, 45% dos aglomerados galácticos, 25% da matéria total e ocupa 13% do volume de TODO o chamado Universo conhecido.
A caça a gigantes cósmicos

A descoberta, liderada pelo astrofísico Hans Böhringer e sua equipe, foi publicada recentemente na revista científica "Astronomy and Astrophysics". Böhringer conta ao g1 que, junto com seus colegas, conseguiu identificar essa superestrutura ao examinar uma região pouco estudada do cosmos, situada entre os redshifts 0,03 e 0,06 – o que significa uma faixa de distância de aproximadamente 424 a 815 milhões de anos-luz da Terra.

O método empregado pelos cientistas envolveu o uso de emissões de raios-X para mapear aglomerados de galáxias que contêm milhares de estrelas e enormes quantidades de gás extremamente quente.

Na prática, estas emissões funcionam como sinalizadores que indicam as regiões mais densas de concentração de matéria, permitindo aos pesquisadores traçar uma espécie teia cósmica.

"Identificamos esses aglomerados de galáxias no Universo próximo por meio de suas emissões de raios-X em um mapa do céu produzido pelo ROSAT [um observatório espacial de raios-X lançado em 1990 pela Agência Espacial Alemã]", explica Böhringer.

Em achado inédito, astrônomos descobrem par de poderosos buracos negros do 'Amanhecer Cósmico'

Mas para confirmar que estas manchas de raios-X eram, de fato, aglomerados de galáxias, os cientistas usaram também telescópios ópticos e mediram suas distâncias.

"Dessa forma, conseguimos mapear em 3D a distribuição dos aglomerados, que seguem a matéria escura em grande escala, ou seja, se alinham às suas estruturas invisíveis. E ao identificar essas regiões mais densas, encontramos essas superestruturas", detalha o cientista.

O superaglomerado Shapley, antes considerado a maior estrutura do Universo, foi superado por pelo menos quatro outras gigantes recém-identificadas, incluindo Quipu. — Foto: ESA & Planck Collaboration/Rosat/Digitised Sky Survey
O superaglomerado Shapley, antes considerado a maior estrutura do Universo, foi superado por pelo menos quatro outras gigantes recém-identificadas, incluindo Quipu. — Foto: ESA & Planck Collaboration/Rosat/Digitised Sky Survey

Do Bing Bang à constante de Hubble

Mas toda essa magnitude tem uma consequência. Isso porque a massa destas superestruturas exerce uma enorme influência em nossas tentativas de observar, medir e compreender o cosmos.

Um efeito significativo disso acontece sobre a radiação cósmica de fundo, uma luz muito antiga que viaja pelo Universo desde seus primórdios e que, quando passa perto de estruturas gigantescas como Quipu, sofre alterações sutis.

E isso faz com que a massa dessas estruturas colossais funcione como uma lente gravitacional, distorcendo levemente a radiação que passa por elas, algo semelhante a como um vidro curvo altera a aparência do que vemos através dele.

Com isso, essas pequenas distorções funcionam ruídos que se misturam ao sinal original da radiação cósmica. E o desafio para os astrônomos é conseguir justamente filtrar esses "ruídos" para estudar a radiação pura.

O que é um buraco negro?


Sem esse filtro adequado, por exemplo, nossa compreensão do Big Bang e dos primeiros momentos do Universo fica comprometida, pois não conseguimos separar perfeitamente o que são características originais da radiação e o que são alterações causadas por essas gigantescas estruturas espaciais.

Além disso, essas superestruturas podem ainda impactar as medições da constante de Hubble, um valor fundamental na cosmologia que descreve a velocidade de expansão do universo.

Enquanto as galáxias se afastam umas das outras devido à sua expansão, elas também possuem velocidades locais, chamadas de velocidades peculiares ou movimentos de fluxo.

E quando observamos galáxias distantes, precisamos distinguir entre esses dois movimentos. Mas o problema é que as gigantescas massas de estruturas como o Quipu puxam as galáxias ao seu redor, criando "correntes locais" que se misturam ao movimento geral de expansão, dificultando a capacidade de cientistas de medir com precisão a verdadeira taxa de expansão do universo e, consequentemente, ornando o trabalho dos cosmólogos muito mais desafiador.

Cordas cósmicas

Mas apesar do seu tamanho imponente, Quipu apresenta uma característica fascinante: sua estrutura filamentar distinta, semelhante a cordas entrelaçadas – o que inspirou justamente sua comparação com o sistema de contagem inca.

Böhringer diz que essa formação é um resultado natural da evolução cósmica. Ou seja, como o Universo começou com regiões que tinham um pouco mais de matéria que outras, essas áreas mais densas começaram a atrair mais matéria para si devido à gravidade, como um imã cósmico.

Assim, quando essas regiões começaram a se contrair pela gravidade, elas não encolheram igualmente em todas as direções. Em vez disso, primeiro se achataram como uma panqueca. Isso acontece porque, naturalmente, a região se contrai primeiro na direção onde ela é mais fina.

Um quipu inca. — Foto: Wikimedia/Domínio Público
Um quipu inca. — Foto: Wikimedia/Domínio Público

Contudo, após formar essa estrutura achatada, o processo continua. A "panqueca" de matéria segue se contraindo, mas na sua segunda dimensão mais estreita. Isso transforma a matéria em um longo filamento - como um cordão cósmico esticado pelo espaço. E é por isso que vemos essas estruturas alongadas que lembram cordas no Universo.

E enquanto as regiões densas formam filamentos, ocorre o oposto nas áreas com pouca matéria. Essas regiões menos densas não sofrem contração - pelo contrário, elas se expandem mais rápido que o resto do universo e formam enormes bolhas praticamente vazias. São os chamados "vazios cósmicos", enormes regiões do espaço com quase nenhuma galáxia.

O resultado final é uma estrutura que lembra uma espuma ou uma teia gigantesca: bolhas vazias cercadas por paredes e filamentos de galáxias. E nas interseções desses filamentos - onde vários "cordões" cósmicos se encontram - formam-se justamente os grandes aglomerados de galáxias, como os nós de uma rede.

"Quipu é, portanto, uma estrutura muito típica em sua forma, mas extraordinariamente grande", diz o cientista.
— Hans Böhringer, pesquisador do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre.

O destino de Quipu

Apesar do seu tamanho imponente, Quipu pode, porém, não ser por muito tempo o primeiro colocado na lista das maiores estruturas do universo.

Outras superestruturas cósmicas impressionantes competem pelo título, como o Superaglomerado Laniakea com seus 520 milhões de anos-luz de diâmetro e a Grande Muralha de Sloan, que se estende por mais de um bilhão de anos-luz.

Nessa lista, a concorrente mais séria atualmente é a Grande Muralha de Hércules Corona-Borealis, uma misteriosa concentração de matéria que supostamente mede mais de 10 bilhões de anos-luz, ocupando cerca de 11% do universo observável.

No entanto, ela ainda não foi confirmada como uma estrutura única e interconectada, o que deixa seu status oficial em dúvida.

As cinco gigantes recém-identificadas: Quipu, em vermelho; Shapley, em azul; Serpens-Corona Borealis, em verde; Hércules, em roxo; e Sculptor-Pegasus, em amarelo. — Foto: Hans Böhringer et al
As cinco gigantes recém-identificadas: Quipu, em vermelho; Shapley, em azul; Serpens-Corona Borealis, em verde; Hércules, em roxo; e Sculptor-Pegasus, em amarelo. — Foto: Hans Böhringer et al

E os cientistas acreditam que estruturas ainda maiores podem existir em regiões inexploradas do cosmos. Como explica Böhringer, encontrá-las exigiria telescópios muito mais potentes e capacidade para analisar volumes enormes de dados astronômicos.

E o próprio Quipu não permanecerá como uma entidade única eternamente. Por causa da energia escura, uma força misteriosa e repulsiva que atua no Universo, a atração gravitacional não conseguirá manter toda a estrutura unida.

Com o tempo, diferentes partes de Quipu se contrairão separadamente, formando diversos aglomerados de galáxias. Este processo, porém, levará vários "tempos de Hubble" – ou seja, várias vezes a idade atual do Universo.

Para avançar nossa compreensão dessas superestruturas, Böhringer diz que planeja estudar como as galáxias evoluem dentro e fora desses ambientes, investigar o efeito de lente gravitacional que essas massas enormes podem produzir, e analisar como elas interagem com a radiação cósmica de fundo.

"Estamos avaliando formas de aprimorar este estudo", completa.










Simulação da Nasa mostra como é cair num buraco negro

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    sábado, 15 de março de 2025

    Origem da vida: 'microrraios' em gotas d'água são nova hipótese, diz estudo

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    Pesquisa da Universidade de Stanford aponta que pequenas descargas elétricas entre gotículas de água foram essenciais para a formação das primeiras moléculas orgânicas.
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    Por Roberto Peixoto, g1

    Postado em 15 de Março de 2.025 às 06h30m

    #.* Post. - Nº.\  11.548*.#

    Pequenas faíscas elétricas — apelidadas de "microrraios" — que saltam entre essas gotículas de água podem ter criado as primeiras moléculas orgânicas necessárias para o desenvolvimento da vida na Terra.  — Foto: Pexels/Arquivo
    Pequenas faíscas elétricas — apelidadas de "microrraios" — que saltam entre essas gotículas de água podem ter criado as primeiras moléculas orgânicas necessárias para o desenvolvimento da vida na Terra. — Foto: Pexels/Arquivo

    Cientistas anunciaram nesta sexta-feira (14) uma descoberta que pode reescrever nossa compreensão sobre o surgimento da vida no nosso planeta.

    De acordo com pesquisadores da Universidade de Stanford, o segredo para o início desse processo pode estar escondido num fenômeno comum e cotidiano: gotas d'água.

    Pequenas faíscas elétricas — apelidadas de "microrraios" — que saltam entre essas gotículas de água podem ter criado as primeiras moléculas orgânicas necessárias para o desenvolvimento da vida na Terra, de acordo com o estudo.

    A revelação, publicada na prestigiada revista científica "Science Advances", questiona a ideia tradicional de que foram grandes tempestades com raios poderosos que desencadearam esse processo de formação de organismos.

    "Vimos que essas faíscas minúsculas têm energia para quebrar moléculas ou deixá-las mais reativas. Com isso, as reações químicas acontecem com mais facilidade, [ajudando a formar os tijolos da vida]", explica ao g1 Richard Zare, professor de Ciências Naturais e Química na Universidade de Stanford e principal autor do estudo.

    🌌🔬ENTENDA: Os chamados tijolos fundamentais da vida são os elementos essenciais para os seres vivos: carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, fósforo e enxofre (CHNOPS). Eles vêm do espaço, foram formados em estrelas e se espalharam pelo Universo.

    Entender esse processo é importante porque, por bilhões de anos após sua formação, os cientistas acreditam que a Terra tinha uma mistura de produtos químicos, mas quase nenhuma molécula orgânica com ligações carbono-nitrogênio, que são essenciais para proteínas, enzimas, ácidos nucleicos, clorofila e outros compostos que constituem os seres vivos hoje.

    E o que a equipe de Zare descobriu é que quando a água se quebra em gotas — como acontece naturalmente em cachoeiras, ondas do mar ou mesmo numa chuva forte — algo especial acontece.

    ➕ ➖ As gotas maiores tendem a ficar carregadas positivamente, enquanto as menores desenvolvem carga negativa. Quando essas gotas com cargas opostas se aproximam, pequenas faíscas elétricas saltam entre elas.

    "É como um relâmpago em miniatura, algo que acontece constantemente na natureza, mas que é quase invisível aos nossos olhos", conta Zare.

    "E essas pequenas faíscas carregam energia suficiente para transformar elementos químicos simples em moléculas orgânicas complexas, os tijolos fundamentais da vida", acrescenta.

    Capa do livro A Origem e Evolução da Vida (1917), de Henry Fairfield Osborn. A obra explora a teoria da ação, reação e interação da energia na evolução e na origem da vida. — Foto: Wikimedia/Domínio Público
    Capa do livro A Origem e Evolução da Vida (1917), de Henry Fairfield Osborn. A obra explora a teoria da ação, reação e interação da energia na evolução e na origem da vida. — Foto: Wikimedia/Domínio Público

    Borrifador e faíscas elétricas

    Para chegar a essa conclusão, os cientistas realizaram um experimento relativamente simples, mas que criou um ambiente complexo que simulava as condições da Terra primitiva.

    Para isso, eles usaram um borrifador comum para criar gotas de água em temperatura ambiente e as pulverizaram em uma câmara contendo uma mistura de gases que estavam presentes na atmosfera da Terra há bilhões de anos: nitrogênio, metano, dióxido de carbono e amônia.

    O resultado foi surpreendente: as gotículas de água, ao interagirem umas com as outras, produziram espontaneamente moléculas orgânicas importantes, incluindo cianeto de hidrogênio, o aminoácido glicina e até mesmo uracil — um componente essencial do RNA, molécula fundamental para a vida como conhecemos.

    Agora capturar essas minúsculas faíscas elétricas entre as gotas é que não foi nada fácil, pois a equipe precisou usar câmeras especiais de alta velocidade.

    "Essas faíscas são tão rápidas e pequenas que passam despercebidas a olho nu. Foi um verdadeiro desafio técnico conseguir registrá-las", explica Zare.

    Ilustração de Tiktaalik roseae, um fóssil de transição entre peixes e os primeiros vertebrados terrestres, que viveu há cerca de 375 milhões de anos. — Foto: Wikimedia/Domínio Público
    Ilustração de Tiktaalik roseae, um fóssil de transição entre peixes e os primeiros vertebrados terrestres, que viveu há cerca de 375 milhões de anos. — Foto: Wikimedia/Domínio Público

    Hipótese Miller-Urey

    O fato é que essa descoberta adiciona uma nova perspectiva à famosa hipótese Miller-Urey, proposta há mais de 70 anos.

    Em 1952, os cientistas Stanley Miller e Harold Urey realizaram um experimento pioneiro: aplicaram descargas elétricas (simulando raios) em uma mistura de água e gases simples, conseguindo produzir aminoácidos — moléculas também essenciais para a vida.

    No entanto, essa teoria sempre enfrentou críticas. Os críticos sempre questionaram: como raios, que são eventos relativamente raros e aleatórios, poderiam criar quantidade suficiente de moléculas orgânicas? E como essas moléculas não se dispersariam rapidamente nos oceanos?

    Por isso, a pesquisa de Zare oferece uma resposta elegante para essas questões. Ela diz que, em vez de depender de raios ocasionais, a natureza pode ter utilizado bilhões de microrraios contínuos, ocorrendo em todo lugar onde a água se quebrava em gotas.

    A diferença é que, enquanto eles [Miller-Urey] usaram descargas elétricas em uma lâmpada, vimos que pequenas faíscas podem ocorrer entre gotículas de água carregadas. Isso torna a formação de moléculas mais viável, já que raios são eventos raros e dispersam rapidamente os compostos. Já as gotículas estão por toda parte e seus produtos podem se acumular em rochas, passando por ciclos de umidade que favorecem reações químicas mais complexas.
    — Richard Zare, professor de Ciências Naturais e Química na Universidade de Stanford.

    Zare conta ainda que agora está planejando novos experimentos para explorar como diferentes condições ambientais poderiam influenciar este processo.

    Um estudo relacionado, recentemente publicado por sua equipe, mostrou que ciclos de umedecimento e secagem — como os que ocorreriam naturalmente em poças expostas ao sol — fazem com que nucleotídeos (componentes básicos do DNA e RNA) se unam formando longas cadeias moleculares.

    "Toda a química que observamos já havia sido observada antes no famoso experimento de Miller-Urey. Não estamos relatando nenhuma química nova. Mas o que Miller e Urey fizeram foi criar uma descarga elétrica em uma ampola. Nós descobrimos que a descarga elétrica ocorre em uma escala muito menor entre microgotas de água com cargas opostas", esclarece o cientista.

    Cientistas recriam carne de mamute em laboratório

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    sexta-feira, 14 de março de 2025

    Contas públicas têm superávit de R$ 104 bilhões em janeiro, dívida recua para 75,3% do PIB

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    Indicador costuma ter bom resultado no começo de cada ano por conta do desempenho da arrecadação federal. Com saldo positivo em janeiro, dívida bruta do setor público teve queda de 0,8 ponto percentual.
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    Por Alexandro Martello, g1 — Brasília

    Postado em 14 de Março de 2.025 às 10h35m

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    Boa arrecadação costuma favorecer as contas do governo em janeiro de cada ano — Foto: Marcos Santos/USP Imagens
    Boa arrecadação costuma favorecer as contas do governo em janeiro de cada ano — Foto: Marcos Santos/USP Imagens

    As contas do setor público consolidado apresentaram um superávit primário de R$ 104,1 bilhões em janeiro deste ano, o equivalente a 10,83% do Produto Interno Bruto (PIB), informou o Banco Central nesta sexta-feira (14).

    🔎O superávit primário acontece quando as receitas com impostos ficam acima das despesas, desconsiderando os juros da dívida pública. Em caso contrário, há déficit.



    Governo Federal intensifica reuniões pra tratar das Contas Públicas

    🔎O resultado engloba o governo federal, os estados, municípios e as empresas estatais.

    Segundo o Banco Central, o resultado de janeiro é recorde, sendo o maior valor da história para todos os meses, não somente para janeiro (sem a correção pela inflação).

    Na comparação com janeiro do ano passado, quando o saldo positivo somou R$ 102,1 bilhões, houve aumento.

    Quando os valores são corrigidos pela inflação, ou comparados em relação ao PIB, entretanto, indicadores considerados mais adequados por especialistas para comparação histórica, houve recuo.

    Neste caso, o superávit de janeiro de 2024 foi de 11,49% do PIB.

    "Superavit primário de R$ 104,1 bilhões, recorde na série, não apenas para meses de janeiro, mas também para qualquer mês. Embora a gente não tenha esse número aqui, dá pra você ver que, com esse ajuste para valor real [pela inflação], esse recorde não seria obtido [em janeiro deste ano]. Qualquer um desses três resultados [nominal, corrigido pela inflação ou na proporção do PIB], você vai manter a sazonalidade muito favorável de janeiro", disse o chefe do Departamento de Estatísticas do BC, Fernando Rocha.

    Em tese, o resultado das contas públicas, em janeiro, foi favorecido pela arrecadação, que costuma apresentar bom desempenho no primeiro mês de cada ano.

    Os números oficiais da arrecadação em janeiro, porém, ainda não foram divulgados pela Receita Federal. Estão atrasados, em meio à greve por reajuste salarial dos servidores do órgão.

    Ao mesmo tempo, sem a aprovação do Orçamento de 2025, há uma dificuldade maior por parte do governo para realizar gastos.

    As despesas estão limitadas a 1/12 por mês da dotação orçamentária, mas o Tesouro Nacional informou que está gastando menos ainda: 1/18 por mês.

    ➡️O Congresso anunciou que deve votar o Orçamento de 2025 na próxima semana.

    Veja abaixo o desempenho que levou ao superávit das contas em janeiro deste ano:

    • governo federal registrou saldo positivo de R$ 83,15 bilhões;
    • estados e municípios tiveram saldo superavitário de R$ 21,95 bilhões;
    • empresas estatais apresentaram déficit de R$ 1 bilhão.
    Após despesas com juros

    Quando se incorporam os juros da dívida pública na conta – no conceito conhecido no mercado como resultado nominal, utilizado para comparação internacional –, houve superávit de R$ 63,7 bilhões nas contas do setor público em janeiro - o equivalente a 6,63% do PIB.

    • No acumulado em doze meses até janeiro, porém, foi registrado um resultado negativo (déficit) de R$ 956 bilhões, ou 8,05% do PIB.

    🔎Esse número é acompanhado com atenção pelas agências de classificação de risco para a definição da nota de crédito dos países, indicador levado em consideração por investidores.

    O resultado nominal das contas do setor público sofre impacto do resultado mensal das contas, das atuações do BC no câmbio, e dos juros básicos da economia (Selic) fixados pela instituição para conter a inflação.

    De acordo com Fernando Rocha, do BC, a queda do dólar ajudou as contas públicas em janeiro. Isso porque houve um ganho com os contratos de "swap cambial" (operações no mercado futuro) de R$ 36 bilhões, o que reduziu as despesas com juros. E ajudou na queda da dívida pública.

    Segundo o BC, as despesas com juros nominais somaram R$ 910 bilhões (7,67% do PIB) em doze meses até janeiro deste ano.

    Dívida pública

    Com o superávit das contas públicas de janeiro, a dívida do setor público consolidado registrou queda de 0,8 ponto percentual no começo deste ano, atingindo 75,3% do Produto Interno Bruto (PIB) — o equivalente a R$ 8,9 trilhões.

    • Esse é menor patamar para a dívida pública, na proporção com o PIB, desde abril do ano passado.

    Dívida Bruta
    % em relação ao PIB



    Para tentar conter o crescimento da dívida, em 2023 o governo aprovou o chamado "arcabouço fiscal", ou seja, novas regras para as contas públicas em substituição ao teto de gastos. Por estas regras:

    • a despesa não pode registrar crescimento maior do que 70% do aumento da arredadação;
    • a alta de gastos fica limitada, em termos reais, a 2,5% por ano;
    • o arcabouço busca justamente conter o crescimento da dívida pública no futuro.

    Mesmo com o arcabouço fiscal, os analistas do mercado financeiro estimaram, na semana passada, que a dívida pública brasileira deve atingir 93,2% do PIB em 2034.

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