30 de jan de 2012

Quer criar o seu próprio buraco negro? Pergunte-me como!

Visão artística de um buraco negro
Quer construir seu próprio buraco negro antes que o Grande Colisor de Hádrons (LHC) destrua o mundo inteiro (se bem que ele precisa parar de quebrar antes disso)? Pesquisadores da Universidade da Dartmouth, nos Estados Unidos, acreditam que podem criar um. Eles afirmam que existe um modo de criar reproduções de buracos negros em laboratório em uma escala minúscula. Se o novo método funcionar, ele criará um buraco negro em nanoescala, que permitiria aos pesquisadores entender melhor o que o físico Stephen Hawking propôs há 35 anos: que buracos negros não são desprovidos de atividade, e que emitem fótons, agora chamados de radiação de Hawking. De acordo com Paul Nation, co-autor da pesquisa e estudante da Universidade, os cálculos de Hawking se baseiam em valores que ainda não podem ser medidos a partir de buracos negros, e por isso é necessário recriar este fenômeno em laboratório.

Neste estudo, os pesquisadores afirmam que um transmissor microondas de um campo magnético com interferência quântica supercondutora (chamado de SQUID, na sigla em inglês) pode reproduzir um objeto semelhante a um buraco negro. Além disso, ele pode ser gerado em um sistema onde a sua energia e propriedades quânticas possam ser observadas e melhor compreendidas, além de controladas em laboratório. “Também podemos manipular a forma do campo magnético aplicado para que o SQUID possa ser usado para sondar a radiação do buraco negro além do que foi considerado por Hawking”, afirma Miles Blencowe, co-autor do estudo e professor de física e astronomia de Dartmouth. A radiação prevista por Hawking anteriormente era fraca ou mascarada por radiações comuns devido ao aquecimento do aparelho medidor, fazendo com que a radiação de Hawking seja muito difícil de ser medida. “Além de possibilitar o estudo dos efeitos análogos à gravidade quântica, a nova proposta pode ser um método melhor para detectar a radiação de Hawking”, afirma Blencowe.
Fonte: http://hypescience.com
[Scientific Blogging]

A Nebulosa Da Hélice Em Novas Cores

O telescópio VISTA do ESO instalado no Observatório do Paranal no Chile, obteve esta bela imagem da Nebulosa da Hélice. Esta fotografia tirada no infravermelho revela filamentos de gás frio nebular, que seriam invisíveis em imagens obtidas no óptico, ao mesmo tempo que nos mostra um fundo rico em estrelas e galáxias. A Nebulosa da Hélice é um dos mais próximos e interessantes exemplos de nebulosas planetárias . Situa-se na constelação do Aquário, a cerca de 700 anos-luz de distância. Este estranho objeto formou-se quando uma estrela como o Sol se encontrava na fase final da sua vida. Incapaz de manter as camadas exteriores, a estrela libertou lentamente conchas de gás que formaram a nebulosa, estando agora a transformar-se numa anã branca, que se observa no centro da imagem como um pequeno ponto azul .

 A nebulosa propriamente dita é um objeto complexo composto de poeira, material ionizado e gás molecular, dispostos num belo e intricado padrão em forma de flor, que brilha intensamente devido à radiação ultravioleta emitida pela estrela quente central.  O anel principal da Hélice tem cerca de dois anos-luz de diâmetro, o que corresponde a cerca de metade da distância entre o Sol e a estrela mais próxima. No entanto, material da nebulosa expande-se desde a estrela até pelo menos quatro anos-luz, o que se vê particularmente bem nesta imagem infravermelha, uma vez que o gás molecular vermelho pode ser observado em praticamente toda a imagem. Embora difícil de observar no visível, o brilho emitido pelo gás da nebulosa, que se expande em camadas finas tênues, é facilmente captado pelos detectores especiais do VISTA, os quais são muito sensíveis à radiação infravermelha.

O telescópio de 4,1 metros consegue também detectar uma quantidade impressionante de estrelas e galáxias de fundo. O telescópio VISTA do ESO revela igualmente a estrutura fina dos anéis da nebulosa. A radiação infravermelha mostra-nos de que modo o gás molecular mais frio está organizado. O material agrega-se em filamentos que se estendem do centro para o exterior, fazendo com que toda a imagem se pareça com fogos de artifício celestiais. Embora pareçam muito pequenos, estes filamentos de hidrogênio molecular, conhecidos como nós cometários, são do tamanho do nosso Sistema Solar. As moléculas que os compõem conseguem sobreviver num ambiente de radiação altamente energética emitida pela estrela moribunda precisamente porque se agregam nestes nós, que por sua vez são escudados pela poeira e gás molecular. Não sabemos muito bem como é que se formaram estes nós cometários.
Notas -  As nebulosas planetárias não têm nenhuma relação com planetas. Este nome confuso apareceu porque muitas delas apresentam pequenos discos brilhantes quando observadas no visível, parecendo por isso os planetas exteriores do Sistema Solar, tais como Urano e Netuno. A Nebulosa da Hélice, que também tem o número de catálogo NGC 7293, é incomum porque aparece muito grande mas também muito tênue quando observada através de um pequeno telescópio.
Fonte: http://www.eso.org/public/news/eso1205/

Como as grandes galáxias se formaram

Uma nova pesquisa sugere que as galáxias de maior massa no universo hoje podem ter surgido com a formação estelar frenética que aconteceu nos primórdios do universo. Essa atividade frenética, período em que a galáxia atravessa um processo intenso e contínuo de formação estelar, aconteceu quando o universo tinha apenas alguns bilhões de anos e parece ter parado pelo crescimento dos buracos negros supermassivos. Uma equipe internacional uniu informações da misteriosa matéria escura no início das galáxias para confirmar a ligação entre as grandes galáxias e a formação estelar do início do universo.

A capacidade de ver objetos a grandes distâncias no universo permite que os astrônomos olhem para o passado, a partir da luz de quando o universo era jovem. Usando o telescópio chileno Atacama Pathfinder Experiment, uma equipe liderada por Ryan Hickox, da Faculdade de Dartmouth, nos EUA, estudou a forma como as galáxias distantes do universo primordial se agruparam. Galáxias são conhecidas como rodeadas por um misterioso material conhecido como matéria escura, que claramente exerce uma força, mas nunca foi detectada. Experimentos da equipe mediram os efeitos dessa força gravitacional sobre o aglomerado de galáxias. Com estas medidas de matéria escura, e com a ajuda de um modelo de computador que descreve como as galáxias e essa matéria devem evoluir, a equipe mostrou que a frenética formação estelar nas galáxias desenvolveu as galáxias elípticas enormes que vemos atualmente.

“Esta é a primeira vez que fomos capazes de mostrar essa ligação clara entre as galáxias mais enérgicas de intensa formação estelar no início do universo e as galáxias mais massivas nos dias de hoje”, disse Hickox. No entanto, estes episódios de formação de estrelas parecem durar apenas cerca de 100 milhões de anos, e parecem ter um fim abrupto. Os pesquisadores acreditam que as galáxias de formação de estrelas alimentavam os buracos negros supermassivos em seus centros. Estes, por sua vez, emitem poderosas explosões de energia, que consomem as estrelas, explodindo muitas nuvens de gás que podem ter se fundido com ainda mais estrelas.
Fonte: BBC

Astrofísica: As 3 perguntas mais frequentes

Esteja na sala de aula, em uma festa ou conversando com visitantes do planetário onde trabalha, Charles Liu sabe que cedo ou tarde alguém vai fazer uma dessas três questões. “Eu nunca estive em um local público onde as pessoas soubessem o que eu faço e ninguém perguntasse algo do tipo”, comenta o cientista. Ele é professor de astrofísica e trabalha no planetário Hayden. Ao longo dos anos, Liu desenvolveu algumas respostas muito sólidas, baseadas em evidências científicas e em sua opinião, para essas três questões. Aqui vão elas:

Existe um Deus?
“O que eu digo para as pessoas é que a ciência, em geral, e a astronomia, em particular, não ficam pensando se existe ou não um Deus. Na ciência, as conclusões são tiradas a partir de evidências e confirmações de previsões, e é isso que diferencia o conhecimento científico do não científico. Recentemente, o Papa Bento disse algo do tipo: ‘A teoria do Big Bang é a prova de que Deus existe’. Na verdade não é. É só uma prova de algo aconteceu no começo do universo, quando não havia tempo ou espaço, e então começou o tempo e o espaço. Para muitas pessoas, as descobertas astronômicas confirmam o que elas já pensavam: que Deus está lá. E para muitos outros, as descobertas dos astrônomos confirmam o que eles já pensavam, que Deus é desnecessário – que Deus não existe. Então o Big Bang não prova realmente que Deus ou deuses existem ou não, ou se um monstro voador de espaguete é real ou não; é simplesmente muito, muito legal.  “Uma última coisa sobre essa pergunta: as pessoas perguntam, ‘bem, o que você acha?’. E eu digo, ‘eu não sei’. Eu penso que o universo é lindo, complexo e fascinante. E eu não vi nenhuma evidência que mostre um ser divino onisciente no controle do universo. Mas não há nada que diga que isso não existe, também”, conta.

Existem alienígenas?
“Sim. O universo é tão vasto e as leis da natureza tão consistentes que as chances da vida se desenvolver em apenas um local é essencialmente zero. Se a vida apareceu em um lugar, tem que ter aparecido em outros”, diz. Então, os extraterrestres existem? Sim. Mas eles pousaram na Terra? Não. Nenhuma das chamadas evidências extraterrestres aqui na Terra passou por um teste científico rigoroso. Vamos, em algum dia, fazer contato com eles? Desde o advento do rádio, sinais são enviados da Terra e viajam cerca de 50 anos-luz, ou 430 trilhões de quilômetros. Mas só a nossa galáxia tem quase 900 trilhões de quilômetros. Então os sinais de rádio teriam que viajar muito mais para pegar pelo menos uma fração da Via Láctea. Então um civilização em algum lugar da nossa galáxia teria quase nenhuma chance de captá-lo, a não ser que estivesse muito perto. E, ao mesmo tempo, com todos nossos esforços, quase não conseguiríamos detectar sinais de rádio de uma estrela próxima, muito menos uma distante. Então existem chances de conseguirmos fazer contato com vida extraterrestre? “Sempre é possível, mas as chances são muito, muito remotas”, explica.

O aconteceria se eu caísse em um buraco negro?
“Essa é uma pergunta dividida em duas. Aqui na Terra, nós temos as marés. Elas funcionam basicamente com a lua puxando mais um lado da Terra, e como resultado o globo se alonga levemente, dependendo da posição do satélite. Mas a Terra é robusta, então você não a vê se movendo muito, mas a água é líquida, fluindo para o lado alongado”, diz.  Agora, quando você chega perto de um buraco negro, essa interação é aumentada absurdamente. Se você fosse, por exemplo, pular de ponta no buraco, o topo da sua cabeça sentiria muito mais a força gravitacional, até que você parecesse pasta de dente saindo do tubo. Eventualmente você viraria um amontoado de partículas subatômicas que são sugadas para dentro do buraco negro.

O que pode ser ainda mais interessante de se pensar é o que acontece se você entra em um buraco negro e de algum modo consegue não ser estraçalhado. Acontece que, quanto maior o buraco, menos extrema sua superfície é. Se você tem um buraco negro, digamos, do tamanho da Terra, com certeza iria virar espaguete. Mas se ele for do tamanho do sistema solar, então as forças no “horizonte do evento” – isso é, o ponto sem retorno do buraco negro – não são assim tão fortes. Nesse caso, você até poderia manter a integridade.

Nessa situação, o que acontece quando você começa a experimentar os efeitos da curvatura do tempo e do espaço, prevista pela teoria geral da relatividade de Einstein? Primeiro de tudo, você se aproximaria da velocidade da luz, conforme entra no buraco negro. Então, quanto mais rápido você se movesse pelo espaço, mais devagar se moveria o tempo. E ainda mais, conforme você cairia, coisas estariam caindo na sua frente experimentariam uma dilatação temporal ainda maior. Então se você olhasse para frente, veria cada objeto que caiu lá no passado. E se você olhasse para trás, conseguiria ver tudo que um dia vai cair atrás de você. O ponto é: você veria a história inteira daquele ponto do universo simultaneamente, do Big Bang até o futuro distante. Incrível, não?
Fonte: http://hypescience.com
[Life'sLittleMysteries]

Novo telescópio fará a primeira imagem de um buraco negro

Um grupo de astrônomos está planejando algo ambicioso e sem precedentes – capturar a primeira imagem de um buraco negro. Os pesquisadores querem construir um instrumento virtual do tamanho da Terra, o Telescópio “Event Horizon”. Ele será uma rede mundial de telescópios de rádio poderosos o suficiente para fazer a primeira imagem de um buraco negro massivo no centro da Via Láctea.  “Ninguém até hoje tirou uma foto de um buraco negro”, comenta Dimitrios Psaltis, da Universidade do Arizona. Psaltis foi um dos organizadores de uma conferência para organizar esse projeto.

Os buracos negros são estruturas exóticas com um campo gravitacional tão poderoso que nada escapa – pelo menos é o que diz a opinião comum entre os cientistas. Sobre a ideia de fotografar um buraco negro, Sheperd Doeleman, o principal cientista do projeto, afirma que “mesmo há cinco anos esse propósito não seria credível. Agora temos tecnologia para isso”.  Doeleman e sua equipe querem criar uma rede com até 50 telescópios de rádio, espalhados pelo mundo, que vão trabalhar em conjunto para conseguir o desejado.  “Na realidade, estamos fazendo um telescópio virtual com um espelho do tamanho da Terra”, comenta Doeleman.

“Cada telescópio de rádio vai funcionar como uma pequena porção de um grande espelho. Com pedaços de prata suficientes, podemos ter uma imagem”. A equipe planeja apontar o super telescópio para o buraco negro no centro da nossa galáxia, que está a cerca de 26 mil anos-luz e tem a massa de quatro milhões de sóis. Isso é muito grande, claro. Mas, de acordo com os pesquisadores, focalizar esse objeto, a tanta distância, é equivalente a localizar uma fruta na superfície da lua. “Para ver algo tão pequeno e tão longe, você precisa de um telescópio muito grande, e o maior que você pode ter é transformando a Terra em um”, comenta Dan Marrone, do Observatório Steward.

Os pesquisadores esperam capturar a imagem do contorno do buraco negro, ou sua “sombra”.  “Como poeira e gás ficam circulando em volta do buraco negro, antes de serem sugados, uma espécie de trânsito cósmico acontece”, afirma Doeleman. “Isso circula em volta do buraco negro como água em uma banheira, então a matéria é comprimida e a fricção resultante se torna plasma aquecido a bilhões de graus – que é energia que radia e pode ser detectada na Terra”. A relatividade geral prevê que a sombra desse corpo celeste deve ser um círculo perfeito. Por isso, o projeto poderia ser um teste da venerada teoria de Einstein.

“Se encontrarmos a sombra do buraco negro oval, ao invés de circular, isso quer dizer a que a teoria geral da relatividade de Einstein é furada”, afirma Psaltis. “Mas mesmo que nós não encontremos nenhum desvio da teoria, todos esses processos vão nos ajudar a entender muito melhor os aspectos fundamentais dela”. A equipe espera conseguir adicionar mais instrumentos com o tempo, o que iria oferecer uma imagem maior ainda do buraco central.  Cada telescópio vai gravar suas observações em discos rígidos, que serão enviados para uma central no Instituto de Tecnologia de Massachusetts. Os telescópios de rádio, e não os ópticos, são as ferramentas certas para esse trabalho, porque as ondas de rádio conseguem penetrar na escuridão das estrelas, poeira e gás entre a Terra e o centro galáctico.
Fonte: Hypescience
[LiveScience]

Telescópio Kepler encontra 11 sistemas planetários e 26 exoplanetas

A imagem mostra as posições orbitais dos planetas nos sistemas com múltiplos planetas em trânsito descobertos pelo telescópio Kepler.[Imagem: NASA Ames/Dan Fabrycky]

Abundância planetária


O telescópio espacial Kepler, da NASA, descobriu 11 novos sistemas planetários, que hospedam 26 exoplanetas confirmados. A descoberta praticamente dobra o número de planetas extrassolares já confirmados e triplica o número de estrelas conhecidas por ter mais de um planeta que transita, ou passa em frente, à estrela. Cada um dos novos sistemas planetários confirmados contém de 2 a 5 planetas. Os planetas orbitam perto de suas estrelas hospedeiras e variam em tamanho de 1,5 vez o raio da Terra até maiores do que Júpiter.

Quinze deles ficam entre as dimensões da Terra e de Netuno.  "Em apenas dois anos, olhando para um pedaço de céu não muito maior do que seu punho, o Kepler descobriu mais de 60 planetas e mais de 2.300 candidatos a planetas. Isto nos diz que a nossa galáxia é positivamente repleta de planetas de todos os tamanhos e órbitas," disse Doug Hudgins, cientista-chefe do programa Kepler. Mais observações serão necessárias para determinar quais são rochosos como a Terra ou que tenham atmosferas gasosas, como Netuno.

Procurando sombras

Os exoplanetas têm períodos orbitais entre 6 e 143 dias. Todos estão mais próximos de sua estrela hospedeira do que Vênus está do nosso Sol, ou seja, fora da zona habitável. O telescópio Kepler identifica candidatos a planeta medindo repetidamente a variação de luminosidade de mais de 150.000 estrelas, para detectar quando um planeta eventualmente passa na frente de uma delas. Essa passagem cria uma pequena sombra na estrela, que é detectada comparando-se as diversas observações da mesma estrela.
Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br
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