20 de mai de 2011

Menor buraco negro conhecido

O menor buraco negro que se conhece foi descoberta na Via Láctea por cientistas da NASA. [Imagem: NASA]

Cientistas da NASA descobriram o menor buraco negro conhecido, medindo apenas 25 quilômetros de diâmetro e com uma massa 3,8 vezes maior do que a massa do nosso Sol. O Sol tem um diâmetro de 1,4 milhão de quilômetros, o que é 108 vezes o diâmetro da Terra.

Buraco negro na Via Láctea

O novo buraco negro, localizado no sistema binário XTE J1650-500, dentro da Via Láctea, se aproxima das dimensões do menor buraco negro possível, conforme previsto pelas teorias atuais. A descoberta foi feita por meio do satélite de observações RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer), lançado em 2001, utilizando uma técnica inédita que estabelece uma relação entre a massa do buraco negro e a parte interna dos discos que o circundam.

Emissão periódica de raios-X

Os gases nesses discos formam espirais que terminam em um mergulho fatal em direção ao centro do buraco negro. Esse processo irradia uma torrente de raios-X que oscila conforme um padrão regular, chamada QPO (Quasi-Periodic Oscillation). O método QPO foi idealizado pelos astrônomos Nikolai Shaposhnikov e Lev Titarchuk, da NASA.

Imagem do buraco negro

A ilustração acima foi construída a partir dos resultados das medições que permitiram a descoberta do menor buraco negro conhecido até hoje, mostrando o comportamento das espirais de gás nos discos de acreação. Ao se aproximar do centro do buraco negro, as espirais se acumulam, formando uma espécie de "engarrafamento" - a porção mais brilhante da imagem. Esse engarrafamento se forma mais próximo ao centro em buracos negros menores, gerando a emissão de raios-X em períodos menores. Foi a medição precisa desses intervalos que permitiu a descoberta do menor buraco negro conhecido até agora.


Telescópio da NASA confirma que energia escura é real


Expansão do Universo

Uma pesquisa que durou cinco anos e cobriu 200.000 galáxias, levou a uma das melhores confirmações de que é mesmo a energia escura que está acelerando a expansão do Universo. O estudo, que representa um retorno de até sete bilhões de anos no tempo cósmico, usou dados da sonda espacial Galex (Galaxy Evolution Explorer: Exploração da Evolução das Galáxias) e do Telescópio Anglo-Australiano instalado na montanha Siding Spring, na Austrália. Os resultados dão suporte para a principal interpretação sobre como funciona a energia escura - como uma força constante, afetando uniformemente o Universo e impulsionando sua expansão.
Os resultados dão suporte para a principal interpretação sobre como funciona a energia escura, e mais uma vez dão razão a Albert Einstein sobre a gravidade e a constante cosmológica. [Imagem: NASA/JPL-Caltech]

Por decorrência, os dados contradizem uma teoria alternativa, que propõe que seria a gravidade, e não a energia escura, a força que impulsionaria a expansão do Universo. De acordo com esta teoria alternativa, com a qual os novos resultados não são consistentes, o conceito de Albert Einstein da gravidade estaria errado, e gravidade tornar-se-ia repulsiva, ao invés de atrativa, quando atuando em grandes distâncias.  "Os resultados nos dizem que a energia escura é uma constante cosmológica, como Einstein propôs. Se a gravidade fosse a responsável, então não estaríamos vendo esses efeitos constantes da energia escura ao longo do tempo," explica Chris Blake, da Universidade de Tecnologia Swinburne, na Austrália, e líder da pesquisa.

Energia escura

Acredita-se que a energia escura domine o nosso Universo, perfazendo cerca de 74 por cento dele. A matéria escura, uma substância não menos misteriosa, é responsável por 22 por cento. A chamada matéria normal, ou matéria bariônica - qualquer coisa que tenha átomos - representa apenas cerca de 4% do cosmos. A ideia da energia escura foi proposta durante a última década, com base em estudos de estrelas distantes que explodiram, conhecidas como supernovas. As supernovas emitem uma luz constante e mensurável, o que as torna uma referência inigualável, que permite o cálculo de sua distância da Terra com grande precisão. As observações revelaram que algo - que veio a ser chamado de energia escura - estava fazendo aumentar a aceleração desses objetos celestes.

Energia escura versus gravidade

A energia escura disputa um cabo-de-guerra com a gravidade. A teoria atual propõe que, no início do Universo, a gravidade assumiu a liderança, dominando a energia escura. Cerca de 8 bilhões de anos após o Big Bang, com o espaço se ampliando e a matéria se diluindo, as atrações gravitacionais enfraqueceram e a energia escura tirou o atraso.

O observatório de ultravioleta GALEX (Galaxy Evolution Explorer) foi lançado no dia 28 de Abril de 2003. [Imagem: NASA/JPL-Caltech]

Se isto estiver correto, daqui a bilhões de anos a energia escura será ainda mais dominante. Os astrônomos preveem que o nosso Universo será um verdadeiro deserto cósmico, com as galáxias se distanciando tanto umas das outras que quaisquer seres que viverem dentro delas não serão capazes de ver outras galáxias.

Era da energia escura

Esta é a primeira vez que astrônomos fazem essa checagem cobrindo todo o período de vida do Universo desde que ele foi dominado pela energia escura. A equipe começou montando o maior mapa tridimensional já feito das galáxias do Universo distante. Isto foi feito pelo Telescópio de ultravioleta GALEX, que mapeou cerca de três quartos do céu, observando centenas de milhões de galáxias. O Telescópio Anglo-Australiano coletou informações detalhadas sobre a luz de cada galáxia, o que permitiu estudar o padrão de distância entre elas - ondas sônicas do Universo jovem deixaram marcas nos padrões de galáxias, fazendo com que pares de galáxias sejam separados por aproximadamente 500 milhões de anos-luz. Essa "régua padrão" foi usada para determinar a distância entre os pares de galáxias e a Terra - quanto mais próximo um par de galáxia estiver de nós, mais distantes elas irão aparecer uma da outra no céu. Tal como acontece com os estudos de supernovas, estes dados de distância foram combinados com informações sobre as velocidades nas quais os pares estão se afastando de nós, revelando, mais uma vez, que o tecido do espaço está se esticando cada vez mais rápido.
Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/index.php

Um Olhar Profundo sobre uma Tempestade Enorme em Saturno

O Very Large Telescope (VLT) do ESO juntou-se à sonda espacial Cassini da NASA para estudar uma tempestade rara na atmosfera do planeta Saturno, com um detalhe nunca antes alcançado. Os resultados deste estudo, efectuado por uma equipa internacional de astrónomos, aparecem publicados esta semana na revista Science. A atmosfera do planeta Saturno aparece-nos geralmente calma e plácida. Mas, cerca de uma vez por ano “saturniado” (o equivalente a trinta anos terrestres), quando a Primavera chega ao hemisfério norte do planeta gigante, algo se movimenta por baixo das nuvens, o que leva a uma perturbação dramática à escala planetária.
Térmica imagens infravermelhas de Saturno do instrumento Visir no VLT do ESO (centro e direita) e uma imagem de amador de luz visível (à esquerda) de Trevor Barry (Broken Hill, Austrália), obtida em 19 de janeiro de 2011, durante a fase madura da tempestade do norte. A segunda imagem é tida no comprimento de onda que revela as estruturas mais baixas da atmosfera de Saturno, mostrando as nuvens de tempestade e agitação o vórtice cooler central. A terceira imagem é sensível a altitudes muito maior em estratosfera normalmente pacífica de Saturno, onde vemos as balizas inesperada de emissão infravermelha que flanqueiam a região central fria sobre a tempestade. Créditos: ESO/University of Oxford/L. N. Fletcher/T. Barry
A última vez que esta tempestade ocorreu foi em dezembro do ano passado. Os cientistas então aproveitaram para estudá-lo usando uma câmera infravermelha do Very Large Telescope (VLT) do ESO e a sonda espacial Cassini da NASA. Esta foi a sexta tempestade registrada desde 1876. De acordo com as observações, a tempestade pode ter se originado nas profundezas das nuvens de água onde um fenômeno parecido com uma tempestade de trovões gerou uma nuvem gigante, que se deslocou para cima, perturbando a atmosfera calma do planeta. Estas perturbações interagem com os ventos e causam variações na temperatura das zonas superiores da atmosfera. "Nossas novas observações mostram que a tempestade teve um efeito enorme na atmosfera, transportando energia e material por grandes distâncias, modificando os ventos atmosféricos - criando correntes de matéria ejetada e turbilhões gigantes - e perturbando a lenta evolução sazonal de Saturno", explicou Glenn Orton, membro da equipe que estudou o fenômeno. Os cientistas conseguiram observar um fenômeno chamado faróis estratosféricos, que correspondem a mudanças muito grandes de temperatura no alto da estratosfera de Saturno, que fica a 250-300 km dos topos das nuvens da atmosfera inferior. Por meio deles foi possível observar até que altura chegam os efeitos da tempestade. Vale lembrar que, na estratosfera de Saturno, a temperatura normalmente é de cerca de -130 graus Celsius durante este período, mas nestes faróis as temperaturas são de 15 a 20 graus Celsius mais quentes.

Novos estudos mostram que a Lua tem núcleo igual ao da Terra

O astronauta Buzz Aldrin instantes depois de abrir os painéis solares do sismômetro passivo instalado durante a missão Apollo 11. No centro da foto vemos um refletor de raios laser e a bandeira americana ao fundo. Crédito: Nasa.

Utilizando modernas técnicas de sismologia aplicadas a antigos dados coletados pelas missões Apollo entre 1969 e 1972, pesquisadores estadunidenses confirmaram que a Lua tem núcleos similares aos terrestres. De acordo com os cientistas, Isso explicaria os sinais de magnetismo encontrados nas rochas trazidas pelos astronautas, além de confirmar que esse campo magnético também seria gerado através do efeito dínamo, da mesma maneira que ocorre na Terra.
 
De acordo com Renee Weber, ligada ao Centro Marshall de voos espaciais, da Nasa, as descobertas sugerem que a Lua possui um núcleo interno sólido rico em ferro, com cerca de 250 km de raio e um núcleo externo, composto principalmente de ferro líquido com 500 km de raio.
 
O estudo indica que os núcleos também contem uma pequena porcentagem de elementos leves, como enxofre, concordando com as últimas pesquisas sobre o núcleo terrestre e que sugerem a presença de elementos leves na camada ao redor do núcleo interno. Para chegarem a essa conclusão, os pesquisadores utilizaram os dados coletados pelos instrumentos deixados na Lua durante as missões Apollo. Entre 1969 e 1972 os astronautas instalaram na superfície lunar quatro sismômetros que registram contínua atividade sísmica até 1977.

Novas Técnicas

Na análise dos dados foram aplicadas as mais modernas técnicas e metodologias sismológicas existentes na atualidade, entre elas o processamento por matriz, técnica que permitiu identificar e distinguir as fontes dos sinais dos abalos lunares. Os cientistas conseguiram identificar como e por onde as ondas sísmicas passaram ou foram refletidas por elementos no interior da Lua, descobrindo a composição e estado das camadas em várias profundidades. Apesar das sofisticadas missões de imageamento lunar terem feito significantes contribuições para o estudo da topografia, o interior do satélite natural da terra permaneceu sujeito a diversas especulações desde a Era Apollo.

Os pesquisadores já haviam deduzido sobre a existência de um núcleo lunar com base em estimativas indiretas das propriedades do interior do satélite, mas muitos cientistas discordavam sobre a existência de camadas, o raio e sua composição. A principal limitação do estudo sísmico lunar era o forte ruído causado pela sobreposição de sinais saltando repetidamente entre as estruturas da crosta fracionada da lua. Para vencer este desafio Weber empregou uma nova técnica chamada empilhamento de sismograma, uma espécie de particionamento digital dos sinais.

O método melhorou a relação sinal-ruído e permitiu que os cientistas tivessem uma visão mais clara do caminho e do comportamento de cada sinal original que trafegou pelo interior lunar. "Esperamos continuar trabalhando com os dados da missão Apollo para refinar nossas estimativas das propriedades do núcleo e deixar os sinais sísmicos o mais claro possível. Isso nos ajudará ainda mais a interpretar os dados coletados em futuras missões", disse a cientista.

Nova Missão

Uma das futuras missões a que se referiu Webber será a GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory), gerenciada pela Nasa. A missão será lançada este ano (2011) e consiste em duas naves gêmeas que orbitarão a Lua por diversos meses. O objetivo será medir de forma sem precedentes o campo gravitacional da Lua e permitirá aos cientistas responderem questões fundamentais sobre a crosta e núcleo da Lua, revelando as estruturas abaixo da superfície e a história térmica do nosso satélite. O trabalho de Webber foi publicado essa semana pela revista Science e teve como coautores cientistas ligados às Universidade do Arizona, Universidade da Califórnia e do Instituto de Física do Globo, de Paris.

Uma Viagem Através da Via Láctea


Créditos e direitos autorais : Nick Risinger (Photopic Sky Survey)
Majestosas nebulosas e estrelas da nossa Via Láctea se estendem através dessa imagem panorâmica de todo o céu. Em resolução completa o mosaico de 5 gigapixel foi construído a partir de 37000 imagens resultado de uma temporada seguindo a Via Láctea em um esforço de um ano e viajando 60000 milhas em busca dos céus ainda escuros no oeste americano e no oeste da Cidade do Cabo na África do Sul. O projeto muito bem planejado combinou muitas exposições do céus noturnos, com o objetivo de produzir uma imagem inspiradora da noite para rivalizar com o brilho do dia. Uma jornada interativa pela cena fará com que você descubra inumeráveis estrelas com vastas nuvens de gás e poeira localizadas ao longo do plano galáctico e do bulbo central, muito apagadas para serem observadas a olho nu. Mesmo galáxias além da Via Láctea podem ser observadas nessa imagem cósmica.
Fonte: http://apod.nasa.gov/apod/ap110520.html
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