mercoledì, Aprile 2, 2025
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Un ingegnere della NASA ha proposto il progetto di un “motore elicoidale” in grado di violare le leggi della fisica e avvicinare la velocità della luce

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Per ogni azione, c’è una reazione: questo è il principio su cui sono basati tutti i razzi spaziali, facendo esplodere il propellente in una direzione per spostarsi in quella opposta. Ma un ingegnere della NASA ritiene di avere avuto un’idea che potrebbe portarci alle stelle senza utilizzare propellente.

Progettato da David Burns, che opera presso il Marshall Space Flight Center della NASA in Alabama, il “motore elicoidale” sfrutterebbe gli effetti di alterazione di massa che si verificano a velocità prossima alla luce. Burns ha pubblicato un documento che descrive il concetto sul server dei rapporti tecnici della NASA.

L’idea è stata accolta con un certo scetticismo da alcuni ambienti, ma Burns crede che il suo concetto valga la pena di essere approfondito. “Non ho problemi a metterci la faccia“, dice. “Se qualcuno dimostrerà che non funziona, sarò il primo a dirlo, ma ne sarà valsa la pena“.

Per capire il principio del motore di Burns, immaginiamo una scatola posta su una superficie senza attrito. All’interno di quella scatola c’è un’asta, lungo la quale un anello può scorrere. Se una molla all’interno della scatola dà una spinta all’anello, l’anello scivolerà lungo l’asta in un verso mentre la scatola si muoverà nell’altro. Quando l’anello raggiungerà la fine della scatola, rimbalzerà all’indietro e cambierà anche la direzione del rinculo della scatola. Si tratta di azione e reazione, conosciuta anche come la terza legge del movimento di Newton, e in circostanze normali, limita la scatola a oscillare avanti e indietro.

Ma, dice Burns, e se la massa dell’anello fosse molto maggiore quando scorre in una direzione rispetto all’altra?
Darebbe alla scatola un calcio maggiore a un’estremità rispetto all’altra. L’azione supererebbe la reazione e la scatola accelererebbe in avanti.

Questo cambiamento di massa non è proibito dalla fisica. La teoria della relatività speciale di Einstein afferma che gli oggetti guadagnano massa mentre vengono guidati verso la velocità della luce, un effetto che deve essere considerato negli acceleratori di particelle. In effetti, un’implementazione semplicistica del concetto di Burns sarebbe quella di sostituire l’anello con un acceleratore circolare di particelle, in cui gli ioni vengono rapidamente accelerati a velocità relativistiche mentre vanno in una direzione e decelerati mentre vanno nella direzione opposta.

Secondo Burns, però, invece della scatola e dell’asta sarebbe più sensato impiegare un acceleratore di particelle per i movimenti laterale e circolare, nel qual caso, l’acceleratore dovrebbe essere modellato come un’elica.

Spazio senza attrito

Dovrebbe anche essere grande, circa 200 metri di lunghezza e 12 metri di diametro, e potente, richiedendo 165 megawatt di potenza per generare solo 1 newton di spinta, che è circa la stessa forza che impieghiamo quando scriviamo su una tastiera. Per tale motivo, il motore sarebbe in grado di raggiungere velocità significative nell’ambiente senza attrito dello spazio. “Se azionato con una potenza sufficiente e per abbastanza tempo, il motore sarebbe in grado di raggiungere il 99% della velocità della luce“, afferma Burns.

Proposte basate su motori senza propellente non sono nuove. Alla fine degli anni ’70, Robert Cook, un inventore statunitense, brevettò un motore che presumibilmente convertiva la forza centrifuga in movimento lineare. Quindi, nei primi anni 2000, l’inventore britannico Roger Shawyer ha proposto la famosa unità EM, che, secondo lui, potrebbe convertire le microonde intrappolate in spinta. Nessuno dei due concetti è stato dimostrato con successo ed entrambi sono ampiamente ritenuti impossibili, a causa della violazione della conservazione della quantità di moto, una legge fisica fondamentale.

Martin Tajmar dell’Università di Tecnologia di Dresda in Germania, che ha eseguito i test sull’EM Drive, ritiene che probabilmente il motore elicoidale subirà lo stesso problema. “Tutti i sistemi a propulsione inerziale – per quanto ne sappia – non hanno mai funzionato in un ambiente privo di attrito“, afferma. “Questa macchina sfrutta la relatività speciale, a differenza delle altre, il che complica il quadro,” dice, ma “purtroppo c’è sempre il principio di azione-reazione“.

Burns ha lavorato sulla sua idea in privato, senza alcuna sponsorizzazione da parte della NASA, e ammette che il suo concetto è enormemente inefficiente. Tuttavia, afferma che esiste il potenziale per raccogliere gran parte dell’energia che l’acceleratore perde in calore e radiazioni. Suggerisce anche modi per conservare lo slancio, come nella rotazione degli ioni accelerati.

So che rischia di fare la fine dell’EM drive e della fusione fredda“, dice. “Ma devi essere preparato per essere imbarazzato. È molto difficile inventare qualcosa di veramente nuovo che funzioni davvero”.

Fonte: New Scientist

Scienziati conservano in vita con successo il tessuto cerebrale di topo per settimane

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Abbiamo già letto tempo fa di cervelli di maiale rianimati post mortem e mantenuti in vita per ore. Gli scienziati giapponesi hanno ora fatto notevoli passi avanti prelevando minuscole scaglie di tessuto cerebrale di topo e l’hanno mantenuto attivo per 25 giorni, isolato in una cultura.

L’aumento del tempo in cui il tessuto cerebrale isolato può mantenere le sue funzioni, da giorni a settimane, potrebbe migliorare notevolmente la ricerca sui farmaci terapeutici.

Il successo del team è dovuto a un nuovo metodo per mantenere in vita il tessuto, che prevedeva la combinazione di un tipo speciale di membrana con un dispositivo microfluidico modificato.

I dispositivi microfluidici utilizzano minuscoli canali per fornire fluido ai tessuti e presentano netti vantaggi rispetto ai normali piatti di coltura per esperimenti sui tessuti ex vivo.

Questo nuovo metodo oltre alla precisione dell’erogazione dei fluidi, può imitare determinati comportamenti cellulari e richiede volumi di campione più piccoli, il che semplifica lo studio delle interazioni cellulari. Oltre a questo si possono osservare campioni abbastanza a lungo per osservarne gli effetti a lungo termine.

C’è ancora un problema da superare: i tessuti si asciugano rapidamente, quindi è necessario mantenere il sistema irrigato con umidità e sostanze nutritive con un terreno di coltura adatto; Occorre però trovare il giusto equilibrio perché troppa umidità impedisce alle cellule di scambiare i gas di cui il tessuto ha bisogno per sopravvivere, annegandolo. Per questo il team ha fatto ricorso a un sistema semplice e geniale.

Il nuovo sistema è costituito da un canale microfluidico semipermeabile, circondato da una membrana artificiale permeabile e pareti solide. Queste pareti solide sono realizzate in polidimetilsilossano, un polimero organosiliconico comunemente usato nei dispositivi microfluidici.

Il tessuto non si trova più immerso in un bagno di coltura, il fluido invece circola nel il canale e passava attraverso la membrana permeabile per mantenere umido il tessuto, consentendo lo scambio di gas tra le cellule.

Il sistema è semplice, geniale ma la soluzione adottata a comportato delle difficoltà:

Il controllo del flusso medio era difficile perché il microcanale che si formava tra le pareti del PDMS e la membrana porosa era insolito“, ha dichiarato il biochimico Nobutoshi Ota del Centro di ricerca sulle dinamiche dei biosistemi RIKEN.

Tuttavia, abbiamo avuto successo dopo modifiche di prova ed errori alla membrana porosa e regolazioni delle portate di ingresso / uscita“. Il team ha utilizzato un frammento piccolissimo di cervello chiamato nucleo soprachiasmatico (SCN), responsabile nei mammiferi del mantenimento dell’orologio circadiano e dei ritmi biologici. Le cellule neuronali nello SCN si scambiano e sincronizzano le informazioni di fase spostando peptidi e piccole molecole tra le cellule, il che rende SCN ideale per studiare le interazioni cellulari.

I topi da cui hanno raccolto i frammenti di cervello erano stati geneticamente modificati in modo che l’attività del ritmo circadiano nel cervello fosse collegata alla produzione di una proteina fluorescente; quindi quando tutto funziona alla perfezione, il tessuto cerebrale emette una fluorescenza.

Grazie a questo sistema la fluorescenza è durata per 25 giorni e rispetto al controllo dello stesso tessuto posto su un piatto di coltura convenzionale, dopo 10 ore l’attività nel tessuto di controllo era già diminuita del 6 percento.

E l’unica ragione per cui il tessuto nel sistema sperimentale è durato solo 25 giorni è perché quello era il tempo limite per l’esperimento. I ricercatori si aspettavano che potesse durare oltre 100 giorni. Questo è l’obiettivo per il loro prossimo esperimento.

Secondo i ricercatori giapponesi, il sistema potrebbe essere usato per tutti i tessuti degli organi, non solo per i tessuti cerebrali. E c’è anche un buon potenziale per gli organi umani cresciuti in laboratorio.

Fonte: Science Alert

Ora siamo assolutamente sicuri che ‘Oumuamua era qualcosa di insolito

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Il secondo oggetto di origine interstellare mai osservato nel nostro sistema solare sta dimostrando quanto fosse effettivamente particolare il primo oggetto interstellare noto: ‘Oumuamua.

‘Oumuamua provocò molti dubbi ed altrettante domande quando comparve all’improvviso poco più di un anno fa. Più simile ad un asteroide che a una cometa ghiacciata (SN: 27/10/17).

Poiché le comete si formano molto più lontano dalle loro stelle ospiti rispetto agli asteroidi, dovrebbe essere più facile per le comete sfuggire alla gravità della loro stella e trovarle a vagare per la galassia. Per questa ragione gli astronomi si aspettano che la stragrande maggioranza dei vagabondi interstellari siano corpi ghiacciati. Ma ‘Oumuamua non sfoggiava l’alone o la coda gassosa che si forma quando la luce del sole vaporizza il ghiaccio di una cometa.

Ora, le nuove immagini riprese dai telescopi confermano che il secondo oggetto interstellare chiamato 2I / Borisov (originariamente soprannominato C / 2019 Q4 (Borisov)) sembra una normale cometa, come i ricercatori hanno riportato il 14 ottobre su Nature Astronomy. L’aspetto simile a una cometa di questo oggetto, intravisto per la prima volta il 30 agosto, suggerisce che “la stranezza di Oumuamua era una tantum e che i modelli di sistemi planetari degli astronomi sono sulla buona strada (SN: 9/12/19).

Gli astronomi hanno osservato 2I / Borisov per due notti a settembre con il William Herschel Telescope, nelle Isole Canarie spagnole, e il Gemini North Telescope alle Hawaii. Le immagini riprese rivelano che, come le comete native del nostro sistema solare, il nucleo di 2I / Borisov è avvolto in un alone gassoso trainato da un debole, ampio flusso di gas e polvere.

'Oumuamua e 2I / Borisov
Il primo oggetto interstellare noto, ‘Oumuamua, sembrava essere una roccia spaziale nuda (a sinistra, al centro). Ma 2I / Borisov (a destra, al centro) porta le solite caratteristiche di una cometa: è ammantato da un alone di gas vaporizzante e trascina una coda gassosa sulla sua scia.GEMINI OBSERVATORY / NSF / AURA; ALAN FITZSIMMONS / ARC / QUEEN’S UNIVERSITY BELFAST, ISAAC NEWTON GROUP, NASA

È un sollievo il fatto che finalmente abbiamo qualcosa che soddisfa le nostre aspettative“, afferma il coautore dello studio Michał Drahus, astronomo dell’Università Jagellonica di Cracovia, in Polonia. “Ora possiamo davvero essere assolutamente sicuri che ‘Oumuamua era un oggetto strano“.

Mentre ‘Oumuamua scomparve nel giro di poche settimane dalla sua scoperta, gli astronomi hanno ancora diversi mesi davanti per dare un’occhiata più da vicino a 2I / Borisov. Le immagini del telescopio ad alta risoluzione possono dare un’idea dell’esatta dimensione e forma del suo nucleo, e permetteranno di ispezionare le lunghezze d’onda specifiche della luce che emana dalla cometa, aiutando gli astronomi a comprendere la sua composizione chimica.

Osservazioni preliminari sulla lunghezza d’onda hanno già suggerito che 2I / Borisov contiene gas cianogeno (fatto di atomi di carbonio e azoto), che è relativamente comune nelle comete native del sistema solare. L’astronomo Alan Fitzsimmons della Queen’s University di Belfast, in Irlanda del Nord e colleghi riportano questi risultati il ​​2 ottobre su arXiv.org.


Una strana coppia

Il secondo oggetto interstellare noto, una cometa che attualmente sta attraversando il nostro sistema solare chiamato 2I / Borisov, sembra abbastanza diverso dal primo visitatore interstellare scoperto: un oggetto simile ad un asteroide chiamato ‘Oumuamua che fu osservato nel 2017. Ecco alcune delle differenze tra questa coppia di rocce spaziali interstellari.

Differenze tra il primo e il secondo oggetto interstellare scoperto
‘Oumuamua 2I / Borisov
Costellazione di origine Lyra Cassiopea
Alone e coda No
Larghezza 400 metri ~ 2 chilometri
Forma oblungo Sconosciuto
Distanza più vicina alla Terra 0.16 au (unità astronomiche) 1.9 au
Approccio più vicino alla Terra 14 ottobre 2017 28 dicembre 2019
Tempo di osservazione settimane mesi

Fonti: P. Guzik et al / Nature Astronomy 2019, ‘Oumuamua ISSI team / arXiv.org 2019, AM Hein et al / Acta Astronautica 2019

Buchi neri supermassicci e pianeti abitabili

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Ricordate il film “Interstellar”? Fu realizzato con alla consulenza scientifica di Kip Thorne, fisico vincitore del premio Nobel, e si basa su premesse scientifiche che non violano le leggi della fisica e anche qualsiasi sfrenata speculazione deriva da assunti scientifici solidi.

Punto centrale del film è la progressiva inabilità della Terra che porterà il genere umano a cercare un altro pianeta adatto ad ospitare la vita. La fortuna sorride all’umanità perché gli astronomi scoprono un wormhole nel nostro sistema solare nei pressi di Saturno. Il whormhole ha la capacità di collegare il sistema solare con un buco nero supermassiccio molto lontano chiamato “Gargantua”.

Gargantua ospita diversi pianeti e cosi la NASA decide di inviare diverse missioni alla ricerca del pianeta giusto per gli esseri umani. L’accuratezza del film, la rappresentazione dei buchi neri e il viaggio stesso nel whormhole hanno ricevuto molti elogi.

Ma possono dei pianeti essere abitabili, pur trovandosi nei pressi di un buco nero suoermassiccio?

Oggi possiamo in una certa misura rispondere alla domanda grazie al lavoro di Jeremy Schnittman che lavora presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland. Schnittmann ha cercato di capire se esistono le condizioni adatte alla vita su un pianeta in orbita vicino a un buco nero supermassiccio. E le sue conclusioni sono per certi versi, sorprendenti.

Gli astrobiologi hanno discusso a lungo su quali debbano essere le condizioni necessarie per la vita simile a quella presente sulla Terra. Si concorda su alcuni punti, ad esempio la presenza di acqua allo stato liquido che pone dei limiti di temperatura e pressione sulla superficie dei pianeti abitabili.

Schnittman ha sviluppato un approccio particolare per capire come i pianeti possano garantire acqua liquida in superficie rivolgendo la propria attenzione alle fonti di energia che potrebbero contribuire a mantenere una temperatura adeguata su un pianeta orbitante attorno a un buco nero supermassiccio.

Una tale fonte di energia, sarebbe certamente completamente diversa da quella terrestre. La temperatura atmosferica sul nostro pianeta è il risultato dell’equilibrio tra l’energia in arrivo dal sole, che riscalda l’atmosfera, e l’energia riflessa nello spazio. Ciò si rivela essere una relazione complessa che ha generato un’intera disciplina propria sotto forma di “scienza del clima”.

Tuttavia, senza una stella non ci sarebbe luce, annullando quasi tutta l’energia utile per la vita sulla Terra. A quel punto gli oceani forse gelerebbero del tutto in pochi giorni, afferma Schnittman.

Sappiamo però che un pianeta in orbita attorno a un buco nero potrebbe avere qualche possibilità di mantenere oceani liquidi: intanto un buco nero supermassiccio non è proprio “nero”.

La maggior parte di ciò che sappiamo sui buchi neri viene dall’osservazione della radiazione elettromagnetica proveniente dal gas che si accumula nei pressi del buco nero stesso“, afferma Schnittman. “Si potrebbe naturalmente immaginare che la sostituzione del sole con un buco nero in accrescimento potrebbe non essere la fine della vita sulla Terra, dopo tutto“.

I buchi neri supermassicci non emettono solo luce visibile, sono anche la fonte di  grandi quantità di  radiazione ultravioletta in cui si verificano i picchi di radiazione. Sono anche circondati da un disco di accrescimento composto da gas caldi.

Nei pressi di un oggetto del genere le condizioni sarebbero troppo estreme per consentire la presenza di acqua liquida anche se Schnittman afferma che se il tasso di accrescimento del buco nero supermassiccio avesse un valore frazionario del tasso dato ci sarebbero condizioni molto più favorevoli.

I pianeti in orbita intorno al buco nero supermassiccio si troverebbero avvolti da una nuvola di gas caldo.

Nel film “interstellar” i pianeti si trovano poco oltre l’orizzonte degli eventi dell’oggetto e secondo i calcoli di Schnittman, sarebbero immersi in una radiazione da corpo nero di 6000 gradi, in tal caso le condizioni per la vita non sarebbero certamente invitanti.

Se i pianeti, invece, fossero posti a distanze maggiori il gas avrebbe una temperatura più tollerabile, se fossero 100 volte più distanti ad esempio.

Questo renderebbe possibile la presenza di acqua liquida?

Si, sarebbe possibile ma è più complicato stabilire se la vita possa svilupparsi in un ambiente simile.Tutte le forme di vita conosciute richiedono una certa quantità di energia per sopravvivere, quindi uno sfondo di radiazione pervasiva del corpo nero probabilmente non sarebbe molto favorevole alla vita complessa“, spiega Schnittman.

Un’altro problema rilevato dal ricercatore è l’instabilità dell’orbita del pianeta posta oltre il disco di accrescimento. Anche il tasso di accrescimento, che è responsabile dell’irradiazione energetica non deve essere troppo basso, se tale disco fosse poco denso l’energia irradiata sarebbe insufficiente a creare le condizioni adatte sulla superficie del pianeta.

Un’altra fonte di energia presa in considerazione è lo sfondo cosmico a microonde, l’eco del Big Bang. Gli astronomi hanno misurato questa radiazione che ha una temperatura di soli 2,7 K, appena sufficiente per sostenere l’acqua liquida.

Ma è qui che ci viene in aiuto la relatività.

Come appare evidente nel film, il tempo rallenta per gli osservatori sulla superficie del pianeta, e questo ha effetto sulla luce che si sposta verso il blu, rendendola più energetica. E più il pianeta è vicino al buco nero, maggiore sarà questo effetto.

Schnittman calcola che un pianeta in orbita appena oltre il raggio di Schwarzschild riceverebbe sufficiente energia dal fondo cosmico per mantenere acqua allo stato liquido: “Sarebbe come orbitare attorno a una nana bianca a una distanza di 0,2 UA“, afferma. Il problema si sposterebbe ora su un’eccessiva irradiazione ultravioletta.

Un’altra fonte di energia sarebbe la luce di altre stelle.

Sulla Terra, il cielo notturno è buio perché ci troviamo in un braccio relativamente vuoto della galassia. Ma i buchi neri supermassicci si trovano generalmente al centro delle galassie, dove la densità delle stelle è molto più alta. Quindi, per un pianeta in orbita attorno al buco nero supermassiccio al centro della nostra galassia, il cielo notturno sarebbe 100.000 volte più luminoso che sul nostro pianeta.

Questa situazione fornirebbe energia sotto forma di raggi UV e raggi X che, immagina Schnittman, potrebbero essere utilizzati da una civiltà avanzata capace di costruire una sfera di Dyson ma che funzioni al contrario, riflettendo le radiazioni dannose.”Ciò consentirebbe l’abitabilità molto più vicino al buco nero supermassiccio ospite, anche di fronte alla radicale radiazione UV o ai raggi x di sfondo“.

Eppure, anche con uno scudo del genere, c’è ancora lo spettro del killer silenzioso della natura: i neutrini“. I neutrini non interagiscono fortemente con la materia. Ma se ce ne fossero moltissimi, possono avere un impatto significativo.

Alcuni scienziati pensano che gli eventi di estinzione di massa sulla Terra siano stati causati da enormi esplosioni di neutrini provenienti dalle supernove vicine.

Ma i neutrini potrebbero portare al riscaldamento geotermico. “E a differenza del dannoso flusso di raggi UV o raggi X da questa radiazione elettromagnetica spostata verso il blu, il riscaldamento causato dai neutrini del nucleo del pianeta potrebbe portare a una fiorente popolazione di forme di vita simili a quelle che si trovano vicino alle aperture degli oceani sulla Terra“, sostiene Schnittman.

Ci sono, però, altri pericoli nei pressi di un buco nero supermassiccio: le onde gravitazionali, la materia oscura e sarebbe dura per eventuali forme di vita sopravvivere e progredire.

Il lavoro è certamente interessante, non ci resta che aspettare e non abbandonare nessuna possibilità, anche se flebile. La vita è imprevedibile e potrebbe svilupparsi in luoghi e in modi che non abbiamo ancora considerato.

Rif: arxiv.org/abs/1910.00940 : Life on Miller’s Planet: The Habitable Zone Around Supermassive Black Holes

Trovata una correlazione tra deambulazione lenta nella mezza età e invecchiamento precoce

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I risultati sono stati estrapolati da uno studio longitudinale effettuato partendo negli anni ’70 su poco più di 900 neozelandesi. Secondo quanto emerge, le persone sui 40 anni che camminano con un’andatura lenta hanno maggiori probabilità di mostrare segni di invecchiamento biologico accelerato e compromissione dell’integrità cerebrale.

La cosa davvero sorprendente è che questo succede nelle persone di 45 anni, non nei pazienti geriatrici che di solito vengono valutati con questi parametri“, afferma la ricercatrice biomedica Line JH Rasmussen della Duke University.

Rasmussen e altri ricercatori hanno esaminato i partecipanti dello Studio Dunedin, uno studio longitudinale sulla salute eccezionalmente lungo, iniziato quasi cinquant’anni fa con una coorte di oltre 1.000 bambini di tre anni.

In una ricerca che ha valutato la salute di 904 dei restanti partecipanti all’età di 45 anni, il team ha scoperto che la velocità della camminata durante la mezza età sembra offrire una finestra unica sui processi di invecchiamento che risalgono all’infanzia.

Questo studio ha riguardato il periodo che va dall’età prescolare alla mezza età e ha scoperto che una camminata lenta è un segno di invecchiamento precoce“. Afferma la psicologa e neuroscienziata della Duke Terrie E. Moffitt.

Nello studio, i partecipanti di 45 anni che hanno misurato la loro velocità di deambulazione sono stati valutati su una serie di misure delle funzioni fisica quotidiane. Sono stati anche valutati i loro sintomi di invecchiamento accelerato – che comprende 19 diversi biomarcatori che vanno dalla pressione sanguigna alla salute dentale – e sono stati sottoposti a scansione del cervello tramite risonanza magnetica.

Sono stati anche considerati i dati storici dello studio longitudinale, come le misure di capacità neurocognitiva basate su test condotti quandoi i partecipanti erano bambini.

I risultati rivelano che coloro che deambulano con una velocità di camminata più lenta intorno ai 45 anni sembrano soffrire di una cattiva funzione fisica e di invecchiamento accelerato, indicato dal  “deterioramento più rapido di più sistemi di organi” (basato sulle letture dei biomarcatori) e allineandosi con un’analisi visiva separata dell’età facciale dei partecipanti condotta da un panel.

Inoltre, l’andatura lenta durante la mezza età sembra correlata a un funzionamento neurocognitivo più scarso e non solo al momento del test.

Sorprendentemente, nel nostro studio, la velocità dell’andatura era associata non solo al funzionamento neurocognitivo simultaneo in età adulta, ma anche al funzionamento neurocognitivo nella prima infanzia“, spiegano gli autori nel loro articolo.

Mentre la coorte di Dunedin non è stata sottoposta a scansioni cerebrali all’inizio dello studio, sulla base dei test di oggi, i camminatori lenti hanno mostrato in media un volume cerebrale ridotto e uno spessore corticale ridotto.

Nonostante le limitazioni riconosciute dai ricercatori (inclusa la mancanza di misurazioni della velocità dell’andatura nei test precedenti con la coorte, insieme a una mancanza di dati storici sull’imaging cerebrale dei partecipanti), i ricercatori affermano che c’è molto da “spacchettare” nell’esame del legame tra funzionamento neurocognitivo dell’infanzia e velocità dell’andatura nella mezza età nella ricerca futura.

Non dovremmo supporre che i risultati scarsi dei test cognitivi nei bambini di tre anni li condannino in qualche modo a problemi per tutta la vita“, spiega la ricercatrice di medicina geriatrica Stephanie Studenski dell’Università di Pittsburgh, che non era coinvolta nello studio ma autrice di un commento sulla ricerca.

Piuttosto, sarà opportuno guardare in generale a ciò che potrebbe contribuire a prestazioni peggiori ed esplorare strategie per moderare gli effetti di questi contributori“.

Se comprenderemo la natura delle correlazioni che questo studio durato quasi cinquant’anni sembra mostrare, potremmo influenzare potenzialmente positivamente i fattori sociali per aumentare la longevità biologica e migliorare la funzione neurocognitiva e, potenzialmente aiutare, ad arrestare il declino cognitivo.

Questi sono, ovviamente, problemi molto grandi da risolvere – ma valutare la velocità dell’andatura anche nelle persone di mezza età potrebbe rivelarsi una parte trascurata e importante della soluzione, afferma Studenski.

Il cervello umano è dinamico; si riorganizza costantemente in base alle esposizioni e all’esperienza“, scrive Studenski. Forse in questo senso, la salute del cervello, riflessa nella struttura del cervello, nella cognizione e nella velocità dell’andatura, non è necessariamente una prima causa, ma piuttosto può essere una conseguenza o un mediatore delle patologie subite durante la vita“.

I risultati dello studio sono stati pubblicati in JAMA Network Open.

Presto potremo sapere se ci sono esopianeti con campi magnetici

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Negli ultimi anni gli astronomi hanno trovato migliaia pianeti extrasolari, riuscendo a calcolare pochi essenziali parametri quali dimensioni, massa e per una piccola parte di essi un fuggevole accenno della composizione dell’atmosfera.

La grande maggioranza delle informazioni rimarrà celata ai nostri strumenti fino a quando gli astronomi non disporranno di mezzi e tecnologie ancora più potenti.

Un accenno di queste tecnologie innovative è arrivato la scorsa settimana dalla Francia, dove è stato presentato un radiotelescopio che potrebbe svelarci cosa accade all’interno di un pianeta extrasolare.

Il radiotelescopio, sintonizzato per cercare i segnali radio emessi da un campo magnetico, potrebbe mostrare se un pianeta ha una dinamo magnetica, cioè un nucleo metallico liquido che agisce come quello della Terra.

È un’indagine sulla struttura interna che non possiamo effettuare in nessun altro modo in questo momento“, afferma l’astrofisico Evgenya Shkolnik, dell’Arizona State University di Tempe, che non è stata coinvolta nel progetto.

Il telescopio potrebbe aiutare i ricercatori a comprendere le dinamiche di formazione dei pianeti extrasolari e se i sei pianeti che possiedono campi magnetici nel nostro sistema solare sono tipici nella nostra galassia.

I segnali sarebbero anche indizio dell’abitabilità di un pianeta extrasolare.

I campi magnetici proteggono la superficie di un pianeta dai raggi cosmici e dal vento di particelle cariche rilasciate dalla propria stella, che può sterilizzarne la superficie. Il campo magnetico inoltre, può impedire alle particelle del vento stellare di spazzare via l’atmosfera do un pianeta.

Questo apre una porta in più per lo studio degli esopianeti“, ha dichiarato Jean-Mathias Griessmeier, dell’Università di Orléans in Francia.

Inaugurato ufficialmente la scorsa settimana, il telescopio sarà una stazione all’interno dell’array a bassa frequenza (LOFAR), un array radio europeo con sede nei Paesi Bassi. Situata presso la stazione di radioastronomia di Nançay in Francia, la nuova estensione di Nançay Upgrade LOFAR (NenuFAR), come viene chiamato lo strumento, aiuterà nella ricerca LOFAR, uno studio dedicato al rilevamento di segnali dalle prime stelle dell’universo primordiale.

Il nuovo radiotelescopio dedicherà anche gran parte del suo tempo alla scansione di una gamma di frequenze radio alla ricerca di segni di campi magnetici su pianeti extrasolari.

È solo una questione di tempo [prima di un rilevamento], probabilmente mesi“, prevede Shkolnik.

A metà degli anni ’50, gli astronomi rilevarono per la prima volta esplosioni radio da Giove. Queste trasmissioni vengono generate  dagli ioni che fuggono dalla sua luna Io venendo spazzati dal campo magnetico di Giove che li obbliga a ruotare lungo le linee del campo magnetico emettendo fotoni radio.

Successivamente, i rivelatori posti nello spazio hanno raccolto anche segnali radio più deboli e a bassa frequenza da altri pianeti, generati dalle particelle di vento solare catturate nei loro campi magnetici.

Anche il segnale di Giove è troppo debole per essere visto a distanze di anni luce. Ma molti degli esopianeti rilevati finora sono considerati “Gioviani caldi“, giganti gassosi che orbitano attorno alle loro stelle più vicino di quanto Mercurio non faccia con il sole. Un pianeta del genere sarebbe colpito da un vento stellare molto più potente, con più elettroni da sferzare dalla magnetosfera del pianeta in un segnale che potrebbe essere un milione di volte più forte di quello di Giove. In teoria, un segnale così potente potrebbe essere rilevato dalla Terra da anni luce di distanza.

Sistemi come LOFAR hanno già trovato segnali suggestivi, ma ancora non certi. NenuFAR, più sensibile alle basse frequenze e dedicato allo scopo, può avere più fortuna. Alla fine consterà di quasi 2000 antenne. I ricevitori raccolgono frequenze da meno di 85 megahertz (MHz), la parte inferiore della banda radio FM, fino a 10 MHz, al di sotto della quale la ionosfera blocca qualsiasi segnale dallo spazio.

NenuFAR ha iniziato a raccogliere dati da luglio con il 60% delle sue antenne funzionanti. All’inaugurazione, il principale ricercatore dell’array, Philippe Zarka dell’Osservatorio di Meudon, a Parigi, ha dichiarato che spera di avere l’80% delle antenne installate entro la fine dell’anno, mentre il team cerca ulteriori finanziamenti. Finora l’80% dei 15 milioni di euro necessari per costruire e gestire l’array, è stato garantito da finanziatori governativi, università e autorità locali.

Il team di NenuFAR si dedicherà presto all’osservazione di una dozzina di Gioviani caldi posti nelle nostre immediate  vicinanze con la collaborazione di altri osservatori che si stanno unendo alla ricerca.  La serie di lunghezze d’onda lunghe della Owens Valley in California avrà 352 antenne al termine dell’anno prossimo. Non è sensibile come NenuFAR, quindi piuttosto che concentrarsi su esopianeti noti, osserverà continuamente l’intero cielo. Con un po’ di fortuna, catturerà il raro radiofaro extra luminoso di un pianeta colpito da un’espulsione di massa coronale: una bolla in rapido movimento di vento stellare, spiega il ricercatore capo Gregg Hallinan del California Institute of Technology di Pasadena.

Poiché NenuFAR e altri telescopi terrestri hanno un limite inferiore di 10 MHz, saranno limitati al rilevamento dei pianeti di tipo Gioviani caldi, luoghi improbabili per la vita.

Gli esopianeti simili alla Terra hanno probabilmente campi magnetici più deboli che producono emissioni radio inferiori a 10 Mhz. Per sfuggire alla ionosfera che blocca le frequenze più basse, i radioastronomi dovranno cercare dallo spazio o dal lato più lontano della luna ma questo sarà possibile solo quando disporranno di un radiotelescopio lunare.

Fonte: Science

Come nascono le magnetar

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Alcuni dei campi magnetici più potenti mai rilevati nell’Universo provengono dalle magnetar. Ora potremmo finalmente avere capito come si formano questi strani oggetti.

Simulazioni al computer ampie e complesse, dettagliate in un nuovo studio, mostrano che la collisione di due stelle può produrre una stella massiccia con un campo magnetico particolarmente forte. Quando questa grande stella muore esplodendo in una supernova, potrebbe diventare una stella di neutroni eccezionalmente magnetica, una magnetar.

Questa non è un’idea completamente nuova, ma ora ci sono alcune prove certe a supporto: la modellazione al computer applicata alla stella magnetica Tau Scorpii, situata a circa 500 anni luce dalla Terra e grande circa 15 volte la massa del nostro Sole.

Fino ad ora, non siamo stati in grado di testare questa ipotesi perché non avevamo gli strumenti computazionali necessari“, afferma l’astrofisico Sebastian Ohlmann, della Max Planck Society in Germania.

Tau Scorpii era già stata identificata in passato come il probabile risultato di una fusione tra stelle e i ricercatori l’hanno considerata il candidato naturale sul quale effettuare le analisi attraverso il loro avanzato codice di simulazione dinamica AREPO.

Dopo aver analizzato i numeri, AREPO ha dimostrato che la notevole turbolenza della collisione di due stelle potrebbe alla fine condurre ai forti campi magnetici che vediamo intorno a una stella come Tau Scorpii.

Insomma, secondo i ricercatori quando queste massicce stelle magnetiche esplodono generando una supernova, il risultato finale potrebbe essere una magnetar. Tuttavia, le magnetar sono notoriamente difficili da individuare per gli astronomi, perché in alcuni casi le loro eruzioni di energia magnetica possono durare solo poche ore, prima che la loro attività si quieti.

Si ritiene che le magnetar generino i campi magnetici più forti nell’Universo – fino a cento milioni di volte più forti del campo magnetico più forte mai prodotto dagli umani“, afferma l’astrofisico Friedrich Röpke, dell’Istituto di studi teorici di Heidelberg in Germania.

In generale, le fusioni stellari, fenomeni relativamente frequenti, si ritiene siano responsabili della formazione di circa il 10 percento delle stelle massicce della Via Lattea e, tra queste, il numero delle magnetar è di circa 1 su 10.

Un ulteriore suggerimento che questa ipotesi sia corretta viene dalla rarità di stelle magnetiche massicce nei sistemi binari, suggerendo che un certo tipo di fusione è già avvenuta in questi tipi di stelle.

Giungere a questa scoperta non è stato né facile né rapido: l’idea che alcune stelle massicce possano generare campi magnetici su larga scala vicino alle loro superfici è emersa nel 1947 ed è da allora che si cerca di comprendere questo fenomeno. I campi magnetici attorno alle stelle più piccole, come il nostro Sole, sono stati più facili da spiegare per gli scienziati.

Quel che è certo è che c’è ancora molto da scoprire su queste enormi stelle magnetiche e sulle magnetar ad alta resistenza in cui alcune di esse si sviluppano.

Fonte: Nature .

Entro la metà del secolo le ondate di calore potrebbero aumentare per temperature, estensione e durata

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Il nostro pianeta si è letteralmente “cotto” nell’ultima estate, subendo temperature mai registrate prima d’ora e ondate di calore diffuse in tutto il mondo. I ricercatori, si aspettano che l’intensità di calore e la frequenza possano solo aumentare in futuro, continuando a registrare un surriscaldamento del clima. Tuttavia, un aspetto rimasto fin’ora trascurato è la dimensione spaziale delle ondate di calore, nonostante sia un fattore molto importante.

I ricercatori, finanziati in parte dal programma di monitoraggio e osservazione del clima, dell’Ufficio del programma NOAA, per la prima volta hanno esaminato la dimensione spaziale delle ondate di calore, in due diversi scenari in un lasso temporale di metà secolo. Il primo scenario valutato riguarda un emissione di gas a effetto serra medio, il risultato ottenuto è un aumento di ondate di calore del 50%. Il secondo scenario preso in esame è una concentrazione di gas a effetto serra elevata, questa condizione farebbe registrare una dimensione media in aumento fino all’80% e ondate di calore con temperature raddoppiate.

Brad Lyon, professore associato di ricerca presso l’Università del Maine, e autore principale del nuovo documento pubblicato su Environmental Research Letters, afferma che “L’aumento delle dimensioni fisiche delle regioni colpite potrà causare alle persone, esposte alle temperature alte, stress da calore. L’innalzamento delle ondate di calore, aumenterebbero anche i carichi elettrici e il picco di richiesta di energia sulla rete per l’utilizzo di climatizzatori”.

I ricercatori, hanno scoperto oltre alla dimensione delle ondate di calore che potrebbero colpire la popolazione, altri fattori correlati, come durata, magnitudo e gradi di raffreddamento (una misura utile per calcolare il consumo di energia) che potrebbero aumentare notevolmente.

Tuttavia, Brad Lyon, ha osservato tutti i risultati, non rimanendone particolarmente sorpreso. “L’aumento delle ondate di calore sia in dimensione che in durata è coerente con un clima caldo” ha spiegato BradLyon. “La novità della nostra ricerca sta nel modo in cui lo abbiamo studiato e calcolato, considerando anche le dimensioni come nuova grandezza per le ondate di calore”.

Le dimensioni delle ondate di calore sono importanti per la popolazione

Le ricerche svolte precedentemente calcolavano le statistiche delle ondate di calore a livello locale, utilizzando fattori come la frequenza per ogni posizione o punto della griglia, successivamente aggregavano i risultati per vedere i modelli spaziali. I ricercatori, hanno analizzato le ondate di calore e quantificato i loro fattori, come regioni connesse che si muovono e cambiano in dimensione e forza, nel corso della loro durata.

Brad Lyon, chiarisce che “E’ un po come guardare cosa fanno dei gruppi di persone che si muovono in un parco, piuttosto che contare soltanto quante persone di tutti quei gruppi sono entrate nel parco”.

I ricercatori, spiegano che, lo stress di un ondata di calore contiguo in una regione è ben diverso da condizioni sparse che si sommano in un area della stessa dimensione.

Tony Barnston, Capo meteorologo dell’International Research Institute for Climate and Society della Columbia University e coautore dello studio spiega “Se è in atto una grande ondata di calore contigua in un area altamente popolata, diventerebbe complicato soddisfare la richiesta energetica di quanto non lo sarebbe per aeree più piccole con ondate di calore minori, che se combinate insieme, hanno le stesse dimensioni”.

I ricercatori, analizzando le ondate di calore dalla prospettiva illustrata, sono riusciti a valutare in quale modo le dimensioni delle ondate di calore, oltre a fattori come intensità e frequenza, possono influire sulla popolazione.

Considerare la dimensione dell’ondata di calore nella pianificazione futura

I ricercatori, grazie allo studio, sono in  grado di aiutare le aziende che forniscono servizi di pubblica utilità, a testare le loro capacità energetiche e soddisfarne la richiesta durante un ondata di calore di dimensioni estese. Lo studio effettuato sarà in grado di aiutare a condurre e pianificare la gestione futura.

“La dimensione delle ondate di calore è un aspetto che la popolazione non prende molto in considerazione” spiega Brad Lyon, “E’ un diverso punto di vista nel quale visualizzarli e valutarne gli impatti”.

Lo studio mette in evidenza che, se i gas a effetto serra non diminuiranno e di conseguenza le dimensioni delle ondate di calore aumenteranno, gli impatti sui sistemi energetici e sulla salute pubblica potrebbero intensificarsi.

Fonte: Phys.org

La nostra galassia assorbe più gas di quanto gli astronomi si aspettassero

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Prima di questo nuovo studio, gli astronomi sapevano che grandi quantità di gas entrano ed escono dalla Via Lattea, ma non conoscevano le quantità di gas in entrata rispetto a quello in uscita.

L’equilibrio tra questi due processi è importante perché regola la formazione di nuove generazioni di stelle e pianeti.

Ci aspettavamo di trovare un equilibrio tra afflusso e deflusso di gas, ma 10 anni di dati all’ultravioletto raccolti da Hubble hanno dimostrato che nella Via Lattea entra più gas di quanto ne esce“, ha dichiarato l’autore principale Dr. Andrew Fox, astronomo dello Space Telescope Science Institute.

Per ora, la fonte del gas in eccesso in eccesso rimane un mistero“.

Una possibile spiegazione è che il nuovo gas potrebbe provenire dal mezzo intergalattico“.

Il Dr. Fox e i suoi colleghi hanno esaminato gli archivi di Hubble, analizzando oltre 200 osservazioni all’ultravioletto dell’alone diffuso che circonda il disco della nostra Galassia.

Il dettaglio dei dati ha fornito uno sguardo senza precedenti al flusso di gas attraverso la Via Lattea e hanno permesso il primo inventario di tutto il gas della galassia.

Poiché le nuvole di gas della Via Lattea sono invisibili, i ricercatori hanno usato la luce dei quasar sullo sfondo per rilevare queste nuvole e il loro movimento.

Quando la luce del quasar raggiunge la Via Lattea, passa attraverso le nuvole invisibili“, hanno spiegato.

Il gas tra le nuvole assorbe determinate frequenze di luce, lasciando impronte digitali rivelatrici nella luce del quasar“.

Il team ha individuato l’impronta digitale del silicio e l’ha usato per tracciare il gas attorno alla Via Lattea.

È possibile distinguere le nuvole di gas in uscita grazie allo spostamento Doppler della luce che le attraversa: le nuvole di gas in avvicinamento alla Via Lattea sono più blu e le nuvole in uscita sono più rosse.

Studiare in dettaglio la nostra galassia fornisce la base per comprendere le galassie nell’universo e ci siamo resi conto che la nostra galassia è più complicata di quanto immaginassimo“, ha affermato il co-autore Dr. Philipp Richter, astronomo dell’Università di Potsdam.

Studi futuri esploreranno la fonte del surplus di gas in entrata, nonché se altre grandi galassie si comportano in modo simile“.

risultati saranno pubblicati sull’Astrophysical Journal.

Fonte: Andrew J. Fox et al . 2019. I tassi di afflusso e deflusso di massa della Via Lattea. ApJ , in corso di stampa; arXiv: 1909.05561

A cosa servono i robot della polizia che pattugliano l’area di Los Angeles?

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I robot di sicurezza Knightscope in forza alla polizia di Los Angeles potrebbero non essere molto efficienti nel loro lavoro.

secondo quanto riportato da NBC News: nei giorni scorsi una donna, testimone di una rissa in corso tra diverse persone all’interno di un parco nei pressi di Los Angeles, ha tentato di segnalare la cosa alla polizia tramite uno dei robot di pattuglia nell’area. Ai tentativi della donna di richiamare l’attenzione, il robot ha risposto semplicemente di “circolare” e ha continuato lungo il suo percorso predeterminato.

La polizia non è intervenuta fino a quando altri testimoni hanno chiamato direttamente il 911. Tanto è bastato per sollevare interrogativi circa l’effettiva funzione che questi robot ricoprano effettivamente nell’ambito del “serve & protect” della polizia.

Si è scoperto che il robot, un modello K5 chiamato evocativamente “HP RoboCop”, pattuglia il parco per conto del dipartimento di polizia – ma non è provvisto di alcuna possibilità di comunicare con la centrale e di convocare agenti umani sulla scena, come ha spiegato alla NBC il capo della polizia di Huntingdon Park.

Invece, ha detto, le chiamate vengono inoltrate alla Knightscope, e continuerà ad essere così fino a quando il dipartimento di polizia non svilupperà i protocolli per gestire le chiamate effettuate attraverso l’agente robot. È una notizia sorprendente, dato che il robot pattuglia il parco da giugno.

Il fatto che le persone presumano che il robot, che ha la parola “polizia” impressa su di esso in grandi lettere, possa collegarle al dipartimento di polizia rivela quanto siano nebulose le funzioni di questi robot. Soprattutto dopo l’evidenza che operano senza alcun tipo di reale funzione pubblica.

Ci metteremo nei guai se lo tocchiamo?” ha chiesto alla NBC Violete Alvaraz, residente nella zona e in visita nel parco. “Chi lo sta guidando? Non so come funzioni. Devo ancora chiamare il 911?

Insomma, RoboCop è ancora lontano e questi robot, al momento, sembrano solo un nuovo strumento per spendere inutilmente soldi pubblici.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato da Futurism. Leggi l’ articolo originale.