12 de mai de 2010

Três formas de viajar no tempo

O físico britânico Stephen Hawking, em um artigo, mostrou não apenas uma, mas três formas de viajar no tempo que ele considera possíveis.

A quarta dimensão:
Primeiro você precisa aceitar que o tempo é uma dimensão, assim como o comprimento, a profundidade e a altura. O exemplo usado por Hawking é um percurso de carro. Se você vai para frente você se move em uma dimensão. Se você vira para a esquerda ou direita, você se move em outra. A terceira é se você sobe ou desce algum relevo. E a quarta é o tempo que você leva para fazer isso. Nos filmes normalmente vemos uma enorme máquina que cria uma brecha na quarta dimensão e nos permite viajar para o futuro ou para o passado. Embora a questão da máquina seja ficcional, o conceito pode ser até “praticável”. As leis da física permitem a noção de viagens no tempo, através do que conhecemos como “buracos de minhoca”. Para Hawking, os buracos de minhoca estão ao nosso redor, só que eles são muito pequenos para serem vistos. Segundo ele nada que conhecemos é liso e completamente sólido – tudo tem pequenos buracos e rugas e isso quer dizer que o tempo, como a quarta dimensão, também teria imperfeições que poderiam ser aproveitadas para viagens no tempo. Isso se conseguíssemos encontrá-las.

Vapor quântico e pequenos buracos de minhoca:
Em escalas minúsculas – menores ainda do que a escala atômica – a matéria “vira” o que é chamado pelos físicos de vapor quântico. É lá que os buracos de minhoca de que falamos antes existem. Pequenos túneis que se abrem e se fecham de forma aleatória que podem levar a dois lugares diferentes no tempo. Apesar de ser uma estrutura minúscula, Hawking acredita que seja possível pegar um buraco de minhoca e esticá-lo, deixando- grande o suficiente para que uma pessoa passe por ele. Teoricamente eles poderiam nos levar para outros lugares no tempo. No entanto, como há paradoxos estranhos, envolvendo viagens ao passado (por exemplo, se você viaja ao passado e impede que seus pais se conheçam, como você nasceria para impedi-los de se conhecerem em algum lugar no futuro?), cientistas acham que apenas a viagem ao futuro seria possível.

O tempo como um rio corrente:
Hawking acha que, talvez, a radiação pudesse inutilizar buracos de minhoca que cientistas esticassem para que as pessoas viajassem no tempo. No entanto, ele tem outra solução: navegar o rio das variáveis do tempo. Para ele, o tempo flui como um rio e nós somos carregados pela corrente. Mas, como um rio, há lugares em que a correnteza é mais rápida ou mais lenta – e essa seria a chave para viagens ao futuro.  Albert Einstein propôs essa idéia cem anos atrás e, segundo Hawking, ele estava absolutamente certo. A prova pode ser encontrada em satélites que possuem relógios internos. Quando saem da Terra eles estão certos, mas os cientistas percebem que eles ficam adiantados no espaço porque o tempo fora do planeta seria mais rápido. Einstein acredita que a matéria faz com que o tempo se arraste, por isso, no planeta, o tempo correria mais lentamente.
Fonte: hypescience.com

Cientistas querem achar versão real da lua de 'Avatar'

Após um aumento no número de planetas descobertos fora do sistema solar - nas últimas duas décadas foram 450 dos chamados exoplanetas -, os astrônomos esperam agora descobrir suas luas, algumas delas supostamente habitáveis - talvez uma versão real de Pandora (do filme Avatar) ou Endor (Star Wars). As informações são da Scientific American. Segundo a reportagem, a maioria desses planetas descobertos são mais massivos que Saturno, o que não permitiria que abriguem vida, já que tendem a ser corpos basicamente gasosos.
 
Reprodução artística mostra um exoplaneta na constelação de Sagitário. A lua e os anéis são hipotéticos. Cientistas esperam encontrar luas nesses gigantes gasosos, assim como a representada na imagem, que seriam habitáveis Foto: Nasa/Divulgação

Por outro lado, os planetas gigantes do sistema solar - Júpiter, Saturno, Urano e Netuno - têm várias luas, muitas com características de planetas, como atmosfera, campos magnéticos ou vulcões ativos. Apesar de os nossos gigantes estarem em regiões mais frias do sistema, os exoplanetas podem ser achados em regiões onde a água pode ser encontrada - se for encontrada - em estado líquido. Contudo, nenhuma lua foi descoberta nesses planetas ainda, mas, de acordo com a astrofísica Sara Seager, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), "é apenas uma questão de tempo (para que elas sejam encontradas)". As primeiras luas podem ser observadas ainda neste ano. Em março, um time de cientistas reportou a descoberta do planeta COROT 9 b, que tem o tamanho e a massa de Júpiter - o maior do sistema solar - e orbita a estrela COROT 9 a uma distância parecida com a que Mercúrio orbita o Sol. Em 17 de junho, esse planeta vai passar - da perspectiva da Terra - em frente a sua estrela e um time de cientistas baseado na França tem garantido o direito de apontar o telescópio espacial Spitzer para tentar identificar os anéis e as luas de COROT 9 b neste momento. "Se eles realmente tiverem sorte nisso, pode acontecer neste ano", diz, Seager.

Telescópio gigante
Segundo a reportagem, independentemente dos resultados do grupo francês, o telescópio James Webb - o sucessor do Hubble e que será o maior observador espacial em órbita -, que deve ser lançado em 2014, poderá ser capaz de identificar essas luas. O James Webb seria capaz, inclusive, de determinar os elementos que constituem suas atmosferas. Apesar dos avanços na área, recentes estudos indicam que Pandora pode realmente estar apenas na ficção. Astrônomos já procuraram por exoplanetas em Alfa Centauro, o sistema que abrigaria o mundo de Avatar, mas não acharam nada. Isso não significa necessariamente que não exista um mundo habitável naquela região, mas significa que seria certamente um planeta menor, como o nosso, e não uma lua.
Fonte:Terra

Enceladus: 28 fotos da lua de Saturno em uma só imagem

                               Mosaico da lua Enceladus a partir de imagens obtidas pela sonda Cassini
No mosaico acima vemosem destaque o cânion ‘Labtayt Sulci’ na lua de Saturno Enceladus. Você concorda que alguns detalhes da superfície de Enceladus lembram uma esteira de rolamento?
Uma interpretação das imagens recentes tomadas da lua mais explosiva de Saturno confirma essa visão. Essa forma de atividade tectônica assimétrica, bastante rara na Terra, contém pistas da estrutura interna de Enceladus, o qual pode conter mares sob sua superfície onde a vida talvez possa ser capaz de se desenvolver. Mosaico! Na imagem acima estão presentes a composição de 28 fotos tomadas pela espaçonave robótica Cassini em 5 de outubro de 2008, logo depois de ter dado um rasante, passando a apenas 25 quilômetros da superfície desse mundo repleto de criovulcões.
A inspeção dessas imagens mostra claros movimentos tectônicos onde enormes porções da superfície de Enceladus parecem moverem-se todas em uma só direção.
Perto do topo da imagem aparece uma das falhas tectônicas mais proeminentes: Labtayt Sulci, um enorme cânion com cerca de um quilômetro de profundidade.
Crédito: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA

Os quasares passam metade de suas vidas escondidos pela poeira cósmica

Estágios do ciclo de vida de um quasar: 1-Fusão de Galáxias; 2-Quasar coberto de poeira; 3-Quasar livre de poeira. Crédito: E. Treister e Karen Teramura (IfA, Universidade do Havaí)
 
O que acontece com os buracos negros supermassivos encontrados nos centros de galáxias distantes quando sofrem eventuais surtos gigantescos de crescimento, como resultado de colisões galácticas? Agora, um novo estudo realizado por astrônomos da Universidade de Yale e da Universidade do Havaí, publicado na edição de 25 de março de 2010 na Science Express, dá a resposta.
 
Ciclo de vida dos quasares
 
Quando galáxias massivas, ricas em gás, colidem no Universo distante, o buraco negro supermassivo central se alimenta de gás que é canalizado para o centro da fusão. Mas, “como resultado da violenta e caótica colisão, o buraco negro permanece obscurecido por trás de um ‘véu’ de poeira cósmica durante 10 milhões e 100 milhões de anos”, disse Priyamvada Natarajan, professor de astronomia na Universidade de Yale e um dos autores do artigo. A equipe explicou: depois deste período de tempo, o pó acaba sendo expulso, permitindo a exposição de um quasar extremamente brilhante, na região central de sua galáxia ativa, altamente enérgica, que perdura neste status por mais 100 milhões de anos.

Até agora, os astrônomos não tinham certeza quanto tempo os quasares ficavam obscurecidos por trás da nuvem de poeira cósmica, em conseqüência do choque das galáxias. Quando os quasares oticamente expostos (despidos das nuvens de poeira) foram descobertos nos anos 50 e considerados os objetos mais brilhantes visíveis do início do Universo, exemplos de quasares obscurecidos pela poeira eram praticamente impossíveis de se detectar. Os quasares obscuros só foram descobertos na década de 1990. “Por muitos anos, os astrônomos acreditavam que essas fontes eram muito raras.

Agora estamos vendo-os por toda parte”, disse Ezequiel Treister da Universidade do Havaí, líder do estudo. A equipe usou dados de observações dos telescópios espaciais Hubble, Chandra e Spitzer para identificar um grande número de quasares obscurecidos, encobertos pela poeira, cuja luz levou até 11 bilhões de anos para chegar até nós, ou seja, os quasares que habitavam o Universo com cerca de um quinto a sua idade atual. “Detectamos uma assinatura de poeira muito quente nos comprimentos de onda tanto no infravermelho quanto em raios-X para encontrar estas fontes luminosas obscurecidas”, disse Treister. Uma vez identificadas as fontes, utilizou-se a nova câmera do Hubble (Wide Field Camera 3), que os astronautas instalaram no ano passado durante a missão de conservação, para confirmar se esses quasares distantes eram resultantes de fusões galácticas”, disse Kevin Schawinski, co-autor, de Yale.

Os quasares obscuros são abundantes no Universo primordial
 
Os pesquisadores descobriram um maior número de quasares obscurecidos em relação aos quasares livres de poeira nos primórdios do Universo em relação ao que vemos agora. Estes resultados nos dão uma nova compreensão de como os quasares se formaram e evoluíram ao longo do tempo. “Sabíamos, a partir de modelos teóricos, que as fusões de galáxias ricas em concentrações de gás eram mais freqüentes no passado”, disse Natarajan, membro especializado da equipe. “Agora, nós descobrimos que essas fusões são responsáveis por produzir tanto a população de quasares próximos da Terra obscurecidos quanto seus primos distantes [dos confins do Universo].”

Os astrônomos associaram as observações telescópicas com as taxas de fusão de galáxias estimadas e os modelos teóricos para calcular qual a quantidade de tempo que leva o buraco negro a afastar a poeira e o gás circundante e permitindo a revelação plena do quasar nu, brilhante. “Nós descobrimos que esses buracos negros supermassivos crescem [como quasares] gastando cerca da metade das suas vidas encobertos por um véu de poeira e a outra metade descobertos”, disse Natarajan. “Isso significa que, até agora, estavam evadindo da detecção metade dos buracos negros supermassivos em crescimento ativo no início do Universo.”

Grandes fusões de galáxias são importantes gatilhos para a formação de estrelas, bem como para modificar a forma e a estrutura da galáxia resultante. “Este trabalho confirma que as fusões também são críticas para o crescimento e evolução dos buracos negros centrais gigantes, que continuam a se alimentar e ganhar de peso durante ambas as fases enquanto permanecem ocultos e depois passam a brilhar livremente”, disse Natarajan. Os demais autores do artigo foram C. Megan Urry da Universidade de Yale, David B. Sanders, da Universidade do Havaí e Kartaltepe Jeyhan da Universidade do Havaí e do National Optical Astronomy Observatory.
Fonte: Eternos Aprendizes - http://eternosaprendizes.com/2010/03/28/os-quasares-passam-metade-de-suas-vidas-escondidos-pela-poeira-cosmica/

Pode haver vida em exoplanetas que orbitam estrelas maiores que o Sol?

É possível a formação de mundos em volta de estrelas massivas da classe A e B?
Os exobiólogos há muito especulam sobre vida extraterrestre em exoplanetas que orbitam estrelas como o nosso Sol (das classes espectrais G e K), mas ultimamente tem-se também pensado a respeito das estrelas da classe M (anãs vermelhas). Seriam as anãs vermelhas cercadas de algum exoplaneta habitável? Ou alguma exolua? Vamos deixar as anãs vermelhas para outro debate…Assim, vamos tratar aqui do outro extremo estelar e responder a pergunta:
Seriam as estrelas das classes A e B, 2 a 15 vezes mais massivas que o Sol, candidatas a hospedar exoplanetas habitáveis?
Agora, um novo estudo do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) junto com o National Optical Astronomy Observatory (NOAO) nos conta que exoplanetas podem ser formar prontamente em torno destas estrelas massivas, conforme apresentado por Xavier Koenig (CfA) no 215° encontro da AAS, no início de janeiro de 2010, em Washington.
Koenig disse “Nós vemos evidências de formação planetária em alta velocidade”.

Como formar exoplanetas em estrelas tão intensas?

É importante que não sejamos iludidos: as estrelas massivas representam um ambiente extremamente desafiador para a formação planetária. Seus discos de matéria podem conter bastante material útil para a construção de mundos, mas sua intensa radiação acrescida de seus poderosos ventos estelares têm a capacidade de destruir os discos em curto espaço de tempo, logo no início da formação destes sistemas.
Koenig e sua equipe observaram a formação estelar no berçário estelar W5, 6.500 anos-luz de distância da Terra, na constelação de Cassiopéia, utilizando tanto o telescópio espacial SPITZER como os dados do recenseamento estelar Two Micron All-Sky Survey (2MASS). Os cientistas focaram nas evidencias em infravermelho de presença de discos de poeira em uma lista contendo 500 estrelas das classes A e B.
Quais foram os resultados? Cerca de 10% das 500 estrelas examinadas mostram a presença de discos de matéria e deste grupo apenas 15 mostraram algum sinal de uma atividade de limpeza na parte central do disco que poderia indicar a presença de um jovem exoplaneta gigante gasoso.
Nesta concepção artística de David Aguilar, vemos a formação de um exoplaneta do tamanho de Júpiter a partir de um disco de poeira e gás envolvendo uma estrela jovem e massiva. A intensa gravidade do exoplaneta criou um hiato no disco. Das 500 estrelas examinadas no berçário estelar W5, apenas 15 mostraram evidências da presença de hiatos nos seus discos de matéria que possivelmente foram provocados pela existência de exoplanetas massivos recém formados. Crédito: David A. Aguilar, CfA

Lori Allen (NOAO) explicou:

“A gravidade de um objeto tão massivo quanto Júpiter poderia facilmente limpar da parte interna do disco de poeira em um raio de 10 a 20 unidades astronômicas, que foi o que observamos”.

Formação em alta velocidade

O que estudamos nesta pesquisa são estrelas bem jovens, entre 2 e 5 milhões de idade e é possível que a maior parte delas tenha já perdido as matérias primas necessárias a formação de exoplanetas. As estrelas tipo A e B têm que formar seus planetas de forma bem rápida ou não conseguirão formar absolutamente nenhum planeta em seus sistemas.
Além disso, se a formação planetária em volta de tais estrelas massivas pode ser vista como um jogo de forças antagônicas (vastos ingredientes formadores x ventos estelares devastadores), as chances para a vida alienígena lá se desenvolver não recebe vantagem alguma nos cenários lá encontrados. Estas estrelas massivas têm uma vida útil muito curta, permanecendo na seqüência principal de 10 a 500 milhões de anos antes de esgotar o hidrogênio de seus núcleos e crescer perigosamente, tornando-se supergigantes vermelhas que esterilizam quaisquer mundos (exoplanetas e exoluas) que porventura tenham se formado ao seu redor. Assim, seu ciclo de vida apresenta uma janela mínima, talvez curta demais para o desenvolvimento da vida animal complexa como a que temos aqui em nossa Terra.

Fontes:Centauri Dreams, Universe Today

Indícios de que sistemas planetários podem se formar em volta de estrelas binárias

Concepção artística de planetas em colisão no sistema binário BD+20 307, há aproximadamente 300 anos luz de distância da Terra, na constelação de Áries. Crédito: APOD,© Lynette R. Cook
O sistema de estrelas binárias BD+20 307 destaca-se excepcionalmente dos demais por ser extremamente ‘sujo’. Uma quantidade enorme de poeira quente ao redor desse par de estrelas bem próximas entre si faz com esse sistema apareça extraordinariamente brilhante aos olhos dos telescópios infravermelhos. Esse tipo de ‘sujeira’ é considerado comum em estrelas bem jovens, ou seja, estrelas com idade de apenas poucos milhões de anos. O problema é que o sistema BD+20 307 tem sua idade calculada em bilhões de anos, ou seja, é um sistema com alto grau de amadurecimento.
A poeira encontrada é da ordem de 1 milhão de vezes maior que a que existe em volta do Sol. Uma hipótese aventada para explicar essa enorme quantidade de poeira é a de “ter ocorrido uma colisão de planetas do tamanho da Terra ou de Vênus“, como disse Benjamin Zuckerman, professor de física e astronomia da UCLA. Essa colossal colisão pode ter criado essa poeira há não muito tempo atrás, cerca de algumas centenas de milhares de anos. A razão dessa hipótese da colisão está no fato de que sistemas com bilhões de anos de idade tem seus detritos espaciais absorvidos pelos seus planetas ou expulsos para longe pelo vento solar, assim essa quantidade de poeira não deveria estar lá. Veja aqui no site APOD uma ilustração dramática do evento, como no famoso filme de ficção científica When Worlds Collide de 1951 que terá uma nova versão a ser lançada em 2010 com produção de Steven Spielberg e direção de Stephen Sommers.
Ironicamente esse desastre é justamente uma forte evidência de que sistemas planetários podem se formar em volta de estrelas binárias.
Tais evidências põem duas questões interessantes a serem pensadas: “Como é que órbitas planetárias podem tornar-se instáveis em um sistema solar tão antigo e maduro? e, poderia uma colisão desse nível vir a ocorrer em nosso Sistema Solar?”
O sistema BD+20 307 situa-se a 300 anos-luz de distância da Terra na constelação de Áries, é composto de duas estrelas de tamanho similar ao Sol que orbitam em torno do seu baricentro a cada 3,42 dias.
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