24 de out de 2011

Já estamos prontos para descartar a teoria do Big Bang?


Mais importante do que a teoria em si é a demonstração de que o Sol pode ser usado como laboratório para teorias cosmológicas.[Imagem: NASA]

Teoria de Eddington
Um grupo de físicos portugueses está propondo que o Sol seja usado para testar algumas teorias alternativas à Teoria da Relatividade Geral de Einstein. Jordi Casanellas e seus colegas da Universidade Técnica de Lisboa afirmam que uma teoria proposta há mais de um século por Arthur Eddington não foi totalmente descartada pelas observações recentes dos neutrinos solares e das ondas acústicas solares. E, segundo eles, uma variante da teoria de Eddington pode ajudar a resolver algumas das deficiências das teorias atuais.

Problemas da Teoria da Relatividade
A Teoria da Relatividade Geral, que descreve a gravidade como a curvatura do espaço-tempo por corpos celestes de grande massa, tem passado por todos os testes aos quais tem sido submetida ao longo dos anos. Mas isto não significa que ela não tenha problemas. Além da bem conhecida dificuldade de unificação com a mecânica quântica e das ainda pendentes explicações para a matéria e a energia escuras, há o problema bem mais sério das singularidades, onde as leis da física simplesmente se esfacelam.

Buracos negros e Big Bang
 Em 2010, Máximo Bañados (Universidade Católica do Chile) e Pedro Ferreira (Universidade de Oxford) propuseram uma variante da teoria de Eddington que adiciona um termo gravitacional repulsivo para a teoria da relatividade. Mas o que parece ser a simples adição de mais um membro a uma equação tem um efeito devastador sobre o entendimento mais geral do cosmo. Esse termo gravitacional repulsivo não apenas elimina a necessidade das singularidades - ele descarta a formação dos buracos negros e a ideia de que o Universo teria surgido de um Big Bang.

Sol como laboratório
Quando tenta interpretar um campo gravitacional em um vácuo, essa teoria inspirada em Eddington é equivalente à teoria da relatividade. Mas ela prevê efeitos diferentes para a gravidade agindo no interior da matéria. O lugar ideal para testar essas diferenças seria o interior de estrelas de nêutrons. Embora se acredite que estrelas de nêutrons possam acordar o vácuo quântico, não se sabe o suficiente a respeito delas para comparar as duas teorias. Por exemplo, recentemente foi encontrada uma estrela de nêutrons cuja existência os astrônomos acreditavam ser impossível. Entra em cena então a proposta de Casanellas e seus colegas portugueses: usar o Sol. Mesmo sendo uma fonte de gravidade muito menos extrema do que uma estrela de nêutrons, o funcionamento do interior do Sol já é razoavelmente bem descrito pelos modelos solares. O grupo de Casanellas calculou que, mesmo em sua forma newtoniana, não-relativística, a teoria derivada de Eddington prevê diferenças quantificáveis nas emissões solares em comparação com a teoria gravitacional padrão, desenvolvida por Einstein.

Constante gravitacional na matéria
O termo gravitacional repulsivo na teoria de Bañados e Ferreira, afirmam eles, seria equivalente a dar um valor diferente para a constante gravitacional no interior da matéria. E intensidades diferentes da gravidade no interior do Sol devem resultar em diferenças em sua temperatura interna, uma vez que se assume que o Sol está em equilíbrio hidrostático - a pressão para dentro de sua massa é equilibrada pela pressão para fora gerada pelas reações de fusão nuclear em seu interior. Uma temperatura mais elevada implica uma maior taxa de fusão nuclear, o que, por sua vez, implica em uma maior taxa de emissão de neutrinos solares, algo diretamente mensurável. E não apenas isso: uma força da gravidade maior no interior do Sol implica em uma variação na sua distribuição de densidade, o que deve modificar a propagação das ondas acústicas em seu interior, o que pode ser medido com as técnicas da heliossismologia. Todos esses dados já estão disponíveis. Contudo, eles colocam sérias restrições à nova teoria, impondo limites muito estreitos para seus valores. Mas não a descartam, afirmam os pesquisadores, salientando que os dados apenas colocam limites para a nova teoria. Um teste mais rigoroso exigiria melhorias nos modelos solares, incluindo a abundância de hélio na superfície do Sol, ou medições mais precisas dos fluxos de neutrinos. Para apenas fazer o teste já é por si um enorme avanço, demonstrando que nossa estrela - tão pequena em termos cósmicos - pode ser usada para fazer experimentos de teorias com potencial de explicação em termos universais.

Esfera no buraco 
Paolo Pani, um dos membros da equipe, sugere um teste alternativo, aqui na Terra mesmo. Para ele, tanto a teoria derivada de Eddington, quanto outras teorias alternativas da gravidade, poderiam ser testadas medindo a atração gravitacional entre uma esfera de metal inserida em um buraco no solo e a massa da Terra ao seu redor. A ideia é fazer um buraco onde coubesse apenas a esfera, e nada mais, com uma precisão gigantesca, de forma que a medição mostrasse apenas a intensidade da gravidade no interior da matéria, e não no vazio ao seu redor - no caso, no ar. Entretanto, o próprio Pani concorda que projetar esse experimento apresenta desafios consideráveis. Não poderia ser diferente para alguém que tenha a pretensão de desbancar uma das teorias de maior sucesso até hoje.
Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br

Pequeno mundo “Branca de Neve” tem água congelada e talvez atmosfera

Cientistas descobriram um mundo misterioso apelidado de “Branca de Neve”, um planeta anão coberto de gelo que se encontra perto de Netuno, e que pode ostentar restos de uma fina atmosfera. Branca de Neve, oficialmente conhecido como 2007 OR10, orbita o sol como parte do Cinturão de Kuiper. Ele é na verdade vermelho, mas metade de sua superfície é coberta por gelo que provavelmente veio de criovulcões antigos. A tonalidade avermelhada do planeta anão provavelmente vem de uma fina camada de metano, os últimos suspiros de uma atmosfera que se desintegrou no espaço por eras.
“Esta bela imagem mostra o que já foi um mundo pequeno ativo com vulcões e atmosfera, e é agora apenas um local congelado, morto, com uma atmosfera que está lentamente desaparecendo”, disse o autor do estudo, Mike Brown. Branca de Neve tem cerca de metade do tamanho de Plutão. Como Plutão, é parte do Cinturão de Kuiper, que é o anel de corpos gelados que orbita o sol além de Netuno. Na época de sua descoberta, em 2007, Brown calculou que Branca de Neve tinha se quebrado há muito tempo de outro planeta anão, chamado Haumea. Haumea, um estranho corpo da forma de uma bola de futebol, é revestido de água congelada, então Brown conclui que o planeta anão também era – daí o apelido de Branca de Neve. No entanto, observações de acompanhamento logo mostraram que Branca de Neve, como muitos outros objetos do Cinturão de Kuiper, era na verdade muito vermelho. Então, Brown e sua equipe não estavam esperando encontrar um monte de gelo quando usaram um telescópio no Chile para dar uma olhada na Branca de Neve no ano passado. Mas dados espectrais mostraram que a água congelada era abundante na superfície da Branca de Neve. Os cientistas conhecem outro planeta anão que é vermelho e coberto com água congelada: Quaoar, que Brown e sua equipe descobriram em 2002. Os pesquisadores acreditam que Quaoar, que é ligeiramente menor do que Branca de Neve, já teve uma atmosfera de compostos voláteis, tais como metano, monóxido de carbono e nitrogênio. Mas a sua gravidade não era forte o suficiente para prender estes produtos químicos, e o mundo de gelo começou a perder sua atmosfera para o espaço. Com o tempo, tudo escapou, exceto metano. E a radiação do espaço transformou as moléculas de metano – que consistem em um átomo de carbono ligado a quatro átomos de hidrogênio – em longas cadeias de hidrocarbonetos. Essas cadeias parecem vermelhas para os nossos instrumentos, e ficam em cima da superfície de água gelada de Quaoar. A Branca de Neve é semelhante a Quaoar, sugerindo que processos semelhantes ocorreram em ambos os planetas anões.  “Essa combinação – vermelho e água – me diz ‘metano’”, disse Brown. “Estamos basicamente olhando para o último suspiro da Branca de Neve. Por quatro e meio bilhões de anos, Branca de Neve esteve lá fora, perdendo lentamente sua atmosfera, e agora há apenas um pouco dela”. Enquanto Branca de Neve definitivamente tem um monte de gelo em sua superfície, a evidência para o metano não é conclusiva.  Os pesquisadores esperam usar telescópios ainda maiores para examinar o planeta anão no futuro.
Fonte: http://hypescience.com
[LiveScience]

Astrônomos acreditam ter flagado o processo de nascimento de uma estrela

PARANAL - Um time internacional de astrônomos flagrou o que pode ser o processo de nascimento de uma estrela. Com o uso de um telescópio do Observatório Europeu do Sul (ESO), a equipe foi capaz de estudar o curto ciclo de vida do disco de materiais em torno de uma estrela jovem. Os planetas se formam a partir de discos de material em torno dessas estrelas, mas a transição do disco de poeira ao sistema planetário é rápido e poucos objetos são capturados durante esta fase. Um dos objetos é Chamaeleontis T (T Cha), uma estrela da constelação Chamaeleon que é comparável à do Sol, mas muito próximo ao início da sua vida.  Estudos iniciais mostram que a T Cha foi um excelente alvo para estudar como o sistema planetário é formado - observa Johan Olofsson, do Instituto de Astronomia Max Planck, na Alemanha, um dos autores da publicação no jornal Astronomy & Astrophysics
Fonte: http://oglobo.globo.com 

HH-222: A Nebulosa da Queda d’Água

Créditos da Imagem: Z. Levay (STScI/AURA/NASA), T.A. Rector (U. Alaska Anchorage) & H. Schweiker (NOAO/AURA/NSF), KPNO, NOAO
O Que criou a Nebulosa da Queda d’Água? Ninguém sabe. A estrutura vista na região da NGC 1999 na Grande Nuvem Molecular de Orion é uma das estruturas mais misteriosas encontrada no céu. Designada como HH-222, o alongado jato gasoso se estica por aproximadamente dez anos-luz e emite uma vasta quantidade de cores pouco comum. Uma hipótese é que o filamento de gás resulta do vento proveniente de uma estrela jovem que se chocou com uma nuvem molecular próxima. Não existe explicação, por exemplo, por que a Nebulosa da Queda d’Água e jatos mais apagados parecem convergir para um ponto brilhante mas que de forma pouco comum não é uma fonte de rádio térmica localizada na direção superior esquerda da estrutura em curva. Outra hipótese é que a pouco comum fonte de rádio se origina de um sistema binário contendo uma anã branca quente, uma estrela de nêutrons ou um buraco negro, e que a Nebulosa da Queda d’Água seria apenas o jato proveniente desse sistema energético. Esses sistemas, contudo, são normalmente emissores fortes de raios-X, e nenhuma emissão de raio-X foi detectada dessa nebulosa. Até o momento, esse caso permanece sem solução. Talvez, observações futuras e outras inteligentes deduções possam desvendar a verdadeira origem dessa enigmática nebulosa.
Fonte: http://apod.nasa.gov/apod/ap111024.html

Um Gigante Vermelho Explodindo

Após 4.5 milhões de anos de vida, um milésimo da idade do Sol, a HD 192163 começou a sua corrida para se tornar uma supernova catastrófica. Primeiro ela se expandiu enormemente para se tornar uma gigante vermelha e ejetou suas camadas externas a uma velocidade aproximada de 20000 milhas por hora. Duzentos mil anos depois, um piscar de olhos na vida de uma estrela normal, a intensa radiação da camada mais interna quente e exposta da estrela começa a empurrar o gás para longe a uma velocidade que excede os 3 milhões de milhas por hora. Quando esse vento estelar de alta velocidade se choca com o vento mas lento da gigante vermelha, uma densa concha é formada. Na imagem, uma porção da concha é mostrada em vermelho. A força da colisão cria duas ondas de choque, uma que se move para fora desde a densa concha para criar a estrutura em forma de filamentos de cor verde e outra que se move em direção interna para produzir uma bolha com temperatura de milhões de graus Celsius emissora de raios-X, mostrada em azul na imagem. A brilhante emissão de raios-X está próxima da parte mais densa da concha de gás comprimida, indicando que o gás quente está evaporando matéria da concha. A estrela massiva HD 192163 que produziu a nebulosa aparece como um ponto brilhante no centro da imagem. A estrela HD 192163 provavelmente explodirá como uma supernova em aproximadamente cem mil anos. Essa imagem permite que os astrônomos possam determinar a massa, a energia, e a composição da concha gasosa ao redor da estrela antes de virar uma supernova. Um entendimento sobre esses ambientes fornece dados importantes para que se possam interpretar observações de supernovas e de suas partes remanescentes. A imagem acima é uma composição de dados de raios-X (azul) e óptico (vermelho e verde) e revela dramáticos detalhes de uma porção da conhecida Nebulosa Crescente uma gigantesca concha gasosa criada por poderosos ventos que tem suas origens na massiva estrela HD 192163.
Fonte: http://www.dailygalaxy.com

Nuvens de Júpiter

 Créditos da Imagem: NASA, Johns Hopkins U. APL, SWRI
Sonda New Horizons fez impressionantes imagens de Júpiter, quando passou pelo planeta a caminho de Plutão. Famoso por ter a maior tempestade do Sistema Solar, a Grande Mancha Vermelha, Júpiter é conhecido também por ter em sua atmosfera visível da Terra, bandas de nuvens equatoriais regulares, que qualquer telescópio de tamanho moderado pode revelar com facilidade. A imagem acima, foi feita em 2007 próximo do terminador de Júpiter e mostra a grande diversidade dos padrões de nuvens do gigante Joviano. Na parte esquerda da imagem estão as nuvens mais próximas do pólo sul de Júpiter. Nesse local turbulentos redemoinhos e turbilhões são vistos numa região escura, denominada de cinturão, que envolve todo o planeta. Mesmo as regiões com tonalidades claras, chamadas de zonas, mostram uma espetacular estruturação, completada com complexos padrões de onda. A energia que dirige essas ondas certamente vem de baixo. A sonda New Horizons é considerada a sonda mais rápida já lançada, ela está agora passando pela órbita de Saturno e Urano e está na sua trajetória que deve alcançar o seu destino final, ou seja, o planeta Plutão, em 2015.
Fonte: http://apod.nasa.gov/apod/ap111023.html
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