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Now Available: Active Galactic Nuclei Graduate Course Slides

I am pleased to announce the release of my graduate course slides on “Active Galactic Nuclei (AGN)” on figshare, an open-access repository where researchers can preserve and share their academic output.

These slides were used in the August 2020 offering of the course at the Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas, Universidade de Sao Paulo, and they encompass a comprehensive overview of the observational and theoretical aspects of AGN.

Course Content Highlights

The material covers a gamut of topics within the field of AGN research:

  1. Introduction: A historical perspective and the basic concepts of black hole physics.
  2. AGN zoo: The observational properties of AGNs, including the type I/II classification and the grand unification model.
  3. Supermassive black hole detections: Techniques for measuring SMBH masses, from the shadow of a black hole to reverberation mapping.
  4. Accretion physics: The physics of accretion flows, including various accretion states and models.
  5. Jets: theory: Insights into jet formation and the Blandford-Znajek model.
  6. AGN Feedback: The impact of AGN on their surrounding environments and their role in galaxy formation.
  7. Open questions: Current unsolved mysteries in the field of AGN research.

Accessibility and Sharing

The course slides are accessible to anyone interested in the field – students, educators, and researchers alike. In the spirit of open science and to facilitate the broad dissemination of knowledge, I’ve chosen the “CC BY 4.0” license. This means that you are free to share, copy, and even adapt the material, as long as appropriate credit is given.

How to Access

You can find the slides directly on figshare under the title: “Lecture Slides: Graduate Course on Active Galactic Nuclei”.

I encourage you to use these slides as a resource for learning and teaching, and I hope they will spark further interest and research into the fascinating world of supermassive black holes and active galactic nuclei.

Acknowledgements

Credit for the slides and figures belongs to myself, with due acknowledgments given for adapted content from other sources as appropriate within the slides.

Stay curious, and happy learning!

Curso “relatividade geral e aplicações astrofísicas” será disponibilizado no Youtube

A iniciativa

Marco Aurélio, o imperador do grandioso Império Romano, escreveu nas suas meditações que

Precisamente porque nós podemos nos adaptar, a mente pode adaptar-se e assim converter um obstáculo para as nossas ações em algo que sirva a um objetivo. […] O impedimento a uma ação pode servir para avançar a ação. O que está no seu caminho torna-se o caminho.

Esta é uma lição imortal de que desafios trazem oportunidades, se os olharmos com outros olhos.

Costumo usar os ensinamentos estóicos na minha vida. Ao aplicar eles neste momento histórico de confinamento global causado pelo COVID-19, que impede que as aulas da maior parte das escolas e universidades no Brasil retornem ao “antigo normal”, decidi transformar um impedimento à ação (a quarentena que impede as aulas normais) em oportunidade.

Assim, disponibilizarei todas as aulas da minha disciplina de graduação de relatividade geral e aplicações astrofísicas—que normalmente seriam presenciais e disponíveis somente para um reduzido número de alunos da Universidade de São Paulo—no Youtube.

Acredito que será um investimento importante do meu tempo o esforço de disponibilizar os vídeos no youtube, para permitir a estudantes que nunca teriam o privilégio de estar na USP ter acesso às aulas do curso.

Dá para se matricular no curso?

As aulas serão disponibilizadas gratuitamente no meu canal no Youtube a partir de 17 de Agosto de 2020 (o início do segundo semestre letivo da USP). A primeira aula de boas-vindas já está disponível e esta é a playlist que conterá todo o curso.

Aula 1 do curso já disponível no Youtube

Inscrições, avaliações, material suplementar e acesso ao ambiente Google Classroom da disciplina mencionado na Aula 1 estarão disponíveis somente para os alunos da USP matriculados na mesma.

Pré-requisitos

Esta é uma disciplina direcionada para estudantes no terceiro ou quarto (último) ano regular dos cursos de astronomia ou física.

Os pré-requisitos são:

  • Curso introdutório de mecânica clássica: leis de conservação, problema da força central, formalismos Lagrangiano e Hamiltoniano
  • Noções básicas de relatividade restrita (Física 4) e álgebra linear são fortemente recomendadas

Agradecimentos

Ao CNPq através da bolsa de produtividade em pesquisa, que me permite custear a assinatura do software de edição dos vídeos.

À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) através do Auxílio Jovem Pesquisador 2017/01461-2, que permitiu a compra dos computadores usados na preparação, edição e processamento dos vídeos. Editar vídeos é uma tarefa computacionalmente pesada! Os mesmos computadores também possibilitam a minha pesquisa científica 🙂.

Ondas gravitacionais

Há algumas semanas, a ciência atingiu novos patamares. É o começo de uma verdadeira revolução na astronomia: a partir de agora, não estamos limitados a observar o universo usando somente a luz dos astros, neutrinos e raios cósmicos — agora podemos, literalmente, escutar a sinfonia do espaço-tempo criada pelo universo e através desta sinfonia entender os fenômenos mais misteriosos e violentos do cosmos.

Tudo isto graças a GW150914, que é o nome dado à primeira fonte de ondas gravitacionais observada diretamente na história. GW150914  que nos forneceu : a primeira detecção direta de uma fonte de ondas gravitacionais, através do experimento LIGO. A significância desta descoberta é enorme:

  • primeira observação direta das ondas gravitacionais (lembrando que já fizemos uma observação indireta das ondas gravitacionais através do decaimento da órbita de um sistema binário de pulsares)
  • primeira observação de um sistema binário de buracos negros
  • primeira observação de um sistema binário de buracos negros que sofreu coalescência

O artigo de descoberta, publicado na revista Physical Review Letters, é belíssimo. Recomendo fortemente a sua leitura às interessadas. Até onde eu sei, é a primeira vez que um artigo conseguiu tirar do ar os servidores da PRL. É claro que uma imensa cobertura da imprensa se seguiu à publicação do artigo, indo desde cartum no New Yorker, matéria no Fantástico até uma passagem no The Late Show.

Apesar de eu não trabalhar com ondas gravitacionais, fui entrevistado diversas vezes para falar um pouco sobre esta incrível descoberta e a sua importância. Abaixo, reuni algumas das declarações que eu tenho dado à imprensa sobre o assunto:

Ondas gravitacionais: Só o começo da verdade que está lá fora
USP Online (destaque). Feb. 2016

“O mais empolgante está por vir. Só começamos a escutar o espaço-tempo”
Carta Educação. Feb. 2016

Ondas gravitacionais detectadas vão mudar observação do universo(rádio). Reach: 68 million people
Agência RadioWeb. Feb. 2016

Para ficar na história: Ciência comprova existência das ondas gravitacionais
Ciência Hoje. Feb. 2016

Futurologia da minha parte: prevejo que esta descoberta vai render um prêmio Nobel nos próximos dois anos aos cientistas que lideraram o experimento LIGO.

 

 

USP in the Times Higher Education ranking

USP was ranked in the 51-60th position of the Times Higher Education ranking of universities around the world. In other words, it is one of the 100 best universities in the world according to this ranking. Note that there is no university of latin language countries is in a better position than USP (and there is no university from Italy, Portugal or Spain among the top 100 ranking despite their much longer tradition in science). We are the only south american university to figure in the Times Higher Education ranking. We still have a very long way to go, of course, but these are encouraging and inspiring news.

If you know portuguese, you can read the text of the university’s dean: A USP é tudo isso? (Folha de SP)

Academia Brasileira de Ciências

I learned today that I was appointed as one of the new junior members of the Academia Brasileira de Ciências (ABC) [the Brazilian Academy of Sciences] for the period of 2015-2019! I am thrilled and feeling very honored with this opportunity!

Junior members of the ABC are scientists younger than 40 years old which are selected among the many thousands of Brazilian scientists due to their academic promise and outstanding productivity. I was appointed as one of the five junior members for the region of São Paulo.

The junior membership of ABC (membro afiliado da ABC) was created on 2007. As far as I can tell, I am the first astrophysicist ever appointed to this position.


See also: Docentes da USP são eleitos membros titulares da Academia Brasileira de Ciências.

No Programa Fantástico, Rede Globo

Neste Domingo, dia 16 de Novembro, fui entrevistado no Programa Fantástico da Rede Globo, falando novamente sobre o pouso do Philae no cometa 67P. O vídeo da reportagem — muito bem feita — consta neste link.

Penso que o programa fez um ótimo papel em educar o povo sobre a missão Rosetta e os cometas. Parabéns, Rede Globo!

Um esclarecimento: Não tive envolvimento com a missão Rosetta e a minha área de pesquisa não são os cometas.

If you do not understand portuguese and need a little background about brazilian TV

I was featured last Sunday evening in the weekly brazilian TV show Fantástico.  If you are wondering: yes, Fantástico means “fantastic”. This is a prime time TV show which is watched by around 10 million people in Brasil and abroad (this is my rough estimate of the number of viewers). It is one of the most watched tv spots in Brasil, besides the telenovelas. Overall, I think they did a great job in educating the public about the Rosetta mission and comets, and it was quite informative! Well done, Rede Globo.

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By the way, I am not involved in any way with the Rosetta mission and my field of research is not comets.

Entrevista no Jornal Record News, sobre a Sonda Rosetta e o pouso do robô Philae no cometa 67P

Na Quarta-feira da semana passada, 12 de Novembro, fui entrevistado no Jornal da Record News do Canal Record News, pelo apresentador Heródoto Barbeiro. Falei sobre o feito histórico da Sonda Rosetta, e do pouso do robô Philae no cometa 67P.

O vídeo da entrevista, em duas partes consta nos links abaixo:

Gostei da maneira como o Heródoto conduziu a entrevista.

JOSÉ EDUARDO CAVALCANTI - PRESIDENTE DO GRUPO AMBIENTAL, MEMBRO DO CONSELHO SUPERIOR DE MEIO AMBIENTE DA FIESP E CONSELHEIRO DO INSTITUTO DE ENGENHARIA - CRISE DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

Buracos Negros na Virada Científica

A couple of weeks ago we had at USP a “scientific open house” — Virada Científica: we opened the doors of our institutes to the general public for 24 hours. The proposal of this event is to have the scientific equivalent of the Virada Cultural that happens throughout São Paulo for 24 hours.

IAG had over 1500 visitors and we had exhibitions about astronomy, geophysics and atmospheric sciences. This included an inflatable planetarium, an earthquake simulator and other cool stuff.

My contribution to the event is that I gave the final presentation of the night at IAG: 11 ways a black hole can kill you. Over 100 people attended the talk, and I was bombarded with questions from the audience. For instance, I estimate that there were 40 minutes of questions and discussion with the audience following the 45 minutes-long talk! People were curious about: what is the biggest black hole ever discovered? (this one was asked by a ten year-old) What happens inside a black hole? What are white holes? Hawking radiation? Wormholes? Anti-matter? Why are jets launched perpendicular to the disk? (good one!)

I always take the questions following a talk as an indicator of how successful the talk was. In this case, I interpret this as indicating a successful presentation.  🙂

Inauguration of ASTRI SST-2M telescope, Cherenkov Telescope Array

I had the pleasure this week to attend the inauguration of the ASTRI SST-2M telescope at Serra La Nave, Catania. This telescope is a prototype for the mini-array telescopes that will be part of the Cherenkov Telescope Array (CTA). CTA is the future of ground-based gamma-ray astronomy. The mini-array in particular will observe the universe at energies >10 TeV. For comparison, a 10 TeV photon has 1013 times more energy than an optical photon. CTA will observe the high-energy universe in a complementary energy range to the amazing Fermi LAT.

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Top Ten Space Stories of the Year in Astronomy Magazine

One of my papers has been highlighted in the top ten space stories of 2013 in the January 2014 issue of the Astronomy Magazine!

My research is among other “high-impact” events of 2013 such as: Curiosity finding a once-habitable environment on Mars, the Planck satellite measuring the most detailed yet map of the cosmic microwave background and the once-in-a-century meteoroid that exploded over Chelyabinsk in Russia and others.

You can read this issue of the magazine here.