3 de mai de 2012

DEUS mostra como o Universo evoluiu desde sua criação

Embora a idade do Universo seja calculada em 13,7 bilhões de anos, a luz pode ter viajado muito mais do que isso desde o Big Bang, dependendo do modelo utilizado: o mais radical prevê um Universo com 45 bilhões de anos-luz. [Imagem: Deus Consortium]

Energia escura do Universo


Uma equipe de pesquisadores do Laboratório Universo e Teorias, da Universidade Paris Diderot, na França, concluiu a primeira etapa da simulação do Universo inteiro. Ou, pelo menos, do Universo observável. O objetivo é simular em computador o desenvolvimento de todo o Universo, do Big Bang até os nossos dias. Esta é a primeira de três "rodadas" do projeto DEUS (Dark Energy Universe Simulation, simulação da energia escura do universo, em tradução livre). O projeto, que ocupa um supercomputador em tempo integral, conseguiu seguir a evolução de 550 bilhões de partículas nessa primeira rodada.

De zoom em zoom, os cientistas franceses já conseguiram simular 550 bilhões de partículas. [Imagem: Deus Consortium]

Teorias sobre Energia Escura

Enquanto a matéria escura fica cada vez mais obscura e os raios cósmicos cada vez mais misteriosos, os cientistas esperam ter melhores resultados com a energia escura. A simulação foi programada com base em três teorias sobre a energia escura. A primeira é a do modelo padrão de formação do universo com uma constante cosmológica, aquela que Einstein se arrependeu de ter tirado de suas equações, uma vez que ela permitiria que ele tivesse previsto a expansão do Universo - "Foi o maior erro da minha vida," teria dito o cientista. A equipe pretende rodar novas simulações com outros dois modelos. O segundo será caracterizado por um componente de energia escura dinâmico, que preencheria todo o Universo. O terceiro modelo pressupõe uma modificação na lei da gravidade em grandes escalas, levando em conta os efeitos de um componente em aceleração, chamado "energia escura fantasma".

Confirmações das teorias

Se alguma das teorias estiver corretas, será possível estabelecer seus efeitos sobre a formação da estrutura do Universo e, desta forma, estabelecer alvos para novas observações astronômicas. Na prática o caminho será o inverso: a partir das previsões de cada teoria, as simulações permitirão estabelecer alvos em busca de uma eventual confirmação. Graças ao seu supercomputador Curie, com 92.000 CPUs, os cientistas esperam ter todos os resultados até Maio deste ano.
Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br

Causa de explosão estelar é desvendada

A origem de um importante tipo de explosão estelar – a supernova Ia – foi descoberta, por um equipe da Universidade de Pittsburgh. O estudo desse tipo de supernova ajuda os pesquisadores a quantificar dados sobre as galáxias e outras descobertas astronômicas. O investigador líder do estudo, Carlos Badenes, detalhou as formas com que imagens multicoloridas foram usadas para determinar que tipos de estrelas produzem o tipo Ia de supernovas.  “Nós sabíamos que duas estrelas precisam estar envolvidas nesse tipo de explosão, e que uma precisava ser uma anã branca”, afirma Dan Maoz, coautor do estudo. “Mas existiam duas possibilidades para a identidade da outra estrela, e é isso que nós procurávamos”.  De acordo com Badenes, a segunda poderia se uma “estrela normal”, como o sol, ou outra anã branca, que é menor, porém mais densa e composta de matéria de elétrons degenerados. A equipe suspeitava que a segunda opção, com duas anãs brancas no mesmo sistema solar, orbitando uma à outra a mais de 750 mil quilômetros por hora, seria a hipótese mais plausível. Conforme elas ficassem mais rápidas e fossem chegado mais perto, um dia iriam se fundir.  “Existiam razões óbvias para suspeitar que a supernova Ia viria de uma dupla de estrelas anãs”, afirma Maoz. “Mas nossa maior questão era se existiam anãs brancas o suficiente para produzir o número de supernovas que vemos”.  Como as anãs brancas são extremamente pequenas e fracas, não existe esperança de avistá-las em galáxias distantes. Por isso, Badenes e Maoz se viraram para o único local onde poderiam ver isso: a parte da Via Láctea a cerca de mil anos-luz do sol. Apesar do processo de arquivamento de dados ser desafiador, a equipe conseguiu compilar uma lista com mais de quatro mil anãs brancas em apenas um ano.  “Nós encontramos 15 duplas de estrelas anãs brancas na vizinhança local, e então usamos simulações de computador para calcular a média com que elas se fundiam”, afirma Badenes. “Nós então comparamos o número de duplas se fundindo aqui com o número de supernovas Ia avistadas em galáxias distantes que lembram a Via Láctea”. O resultado foi que, em média, uma fusão de anãs brancas acontece na Via Láctea a cada século. “O número é incrivelmente próximo da média de supernovas tipo Ia que observamos em galáxias parecidas com a nossa”, afirma Badenes. “Isso sugere que as estrelas anãs são uma explicação plausível para esse tipo de supernova”.
Fonte: http://hypescience.com
[ScienceDaily]

Galáxias anãs estão desaparecendo

Atualmente, 26 pequenas galáxias orbitam a Via Láctea. Pode parecer um grupo impressionante de leais seguidoras, mas os astrofísicos acreditam que nossa galáxia deveria ter um exército. Essa expectativa é construída sobre o modelo predominantemente aceito de como a matéria escura ajuda a formar galáxias. Embora a composição dela seja desconhecida, cientistas especulam que a matéria escura deva pesar cinco vezes mais que a matéria comum. Em simulações do início do universo, a força gravitacional de grupos frios de matéria escura teria levado os gases comuns do espaço a formar os primeiros componentes necessários para dar forma a uma galáxia.  A teoria funciona bem em grande escala, reproduzindo o padrão das galáxias e dos vácuos observados através do cosmos. Em escalas menores, contudo, as simulações mostram que ao redor de cada grande galáxia em espiral, grupos de matéria escura deveriam modelar milhares de galáxias anãs. Porque a Via Láctea só tem 26?  Uma explicação plausível para essa discrepância seria a matéria escura não ser fria nem pesada, mas um gás quente de partículas leves. Ou talvez a matéria escura nem exista. Se a força da gravidade mudasse, isso faria muito do que a matéria escura faz, mas sem demandar tantas galáxias anãs. Uma ideia menos radical seria que os aglomerados de matéria escura realmente existem, mas que não podem ser vistos. Porém, essa teoria é complicada de checar com simulações, como afirma o astrofísico James Binney, da Universidade de Oxford, no Reino Unido, já que tais checagens dependeriam da densidade local do gás, por exemplo. “Existem estruturas que estão além da checagem por qualquer experimento ou simulação”, explica o britânico. Se a ideia estiver correta, tem uma implicação surpreendente: milhares de galáxias escuras estão em torno da Via Láctea; portanto, não são exatamente uma legião perdida, apenas invisível a nossos olhos.
Fonte: NewScientist

Prova matemática de que o universo teve um começo

Em um novo estudo, cosmólogos usaram as propriedades matemáticas da eternidade para mostrar que, apesar do universo poder durar para sempre, ele deve ter tido um começo. O Big Bang tornou-se parte da cultura popular desde que a expressão foi cunhada pelo físico Fred Hoyle, nos anos 1940, e representaria o nascimento de tudo. No entanto, o próprio Hoyle preferia muito mais um modelo diferente do cosmos: um universo de estado estacionário, sem começo nem fim, que se estende infinitamente para o passado e para o futuro. Essa ideia, entretanto, nunca vingou. Mas nos últimos anos, os cosmólogos começaram a estudar uma série de novas ideias com propriedades semelhantes.
 
Curiosamente, essas ideias não entram necessariamente em conflito com a noção de um Big Bang. Por exemplo, uma ideia é que o universo é cíclico, com big bangs seguidos de “big crunches” (crises) seguido de big bangs em um ciclo infinito. Outra é a noção de inflação eterna, em que as diferentes partes do universo se expandem e contraem em taxas diferentes. Estas regiões podem ser pensadas como universos diferentes em um multiverso gigante. Assim, embora pareça que vivemos em um cosmos que se expande, outros universos podem ser muito diferentes. E enquanto o nosso universo pode parecer que tem um começo, o multiverso não precisa ter um começo.
 
 Por fim, há a ideia de um universo emergente que existe como uma espécie de semente para a eternidade e, de repente, se expande. Essas teorias cosmológicas modernas sugerem que a evidência observacional de um universo em expansão (como o nosso) é consistente com um cosmo sem começo nem fim. Mas não é bem assim. Audrey Mithani e Alexander Vilenkin, da Universidade Tufts em Massachusetts, EUA, dizem que todos os modelos propostos são matematicamente incompatíveis com um passado eterno. A análise dos pesquisadores sugere que estes três modelos do universo devem ter tido um começo. Seu argumento centra-se sobre as propriedades matemáticas da eternidade – um universo sem começo e sem fim.
 
Tal universo deve conter trajetórias que se estendem infinitamente no passado. No entanto, Mithani e Vilenkin lembram que este tipo de trajetória do passado não pode ser infinita se for parte de um universo que se expande de uma maneira específica. Universos cíclicos e universos de inflação eterna se expandem dessa forma específica. Então, esses tipos de universo não podem ser eternos no passado, e devem, portanto, ter tido um começo. “Embora a expansão possa ser eterna no futuro, não pode ser estendida indefinidamente para o passado”, dizem eles. Esses modelos podem parecer estáveis do ponto de vista clássico, mas são instáveis do ponto de vista da mecânica quântica.
 
 A conclusão é inevitável. “Nenhum desses cenários pode realmente ser eterno no passado”, diz Mithani e Vilenkin. Como a evidência observacional é que o nosso universo está se expandindo, então ele também deve ter nascido em algum ponto no passado. Não adianta fugir dele… Voltamos para o Big Bang.
Fonte: http://hypescience.com
[TechnologyReview]

Astrônomos amadores redescobrem cometa

A astronomia é uma das poucas ciências que permite que amadores participem de descobertas e de projetos de pesquisa científica reais. Munidos de telescópios poderosos, os últimos 20 anos tem visto um crescimento na atividade da astronomia amadora, com pessoas que tem a astronomia como hobby fazendo descobertas importantes e ajudando a validar descobertas feitas por cientistas profissionais.  O desenvolvimento recente da tecnologia proporcionou a colocação de telescópios de nível profissional na internet, à disposição do trabalho de astrônomos amadores. É o caso do telescópio Faulkes, localizado no Havaí, que tem um espelho de 2 metros de diâmetro, disponibilizado gratuitamente a professores e estudantes cadastrados. Em uma recente conferência que reúne astrônomos profissionais e amadores, o gerente de programa Pro-Am Nick Howes apresentou um projeto para acompanhar o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, à medida que este está se aproximando para sua próxima passagem perto do sol.  Seguindo o projeto, o associado Richard Miles, da Associação Britânica de Astronomia, capturou uma imagem do cometa em 19 de abril, que foi confirmada em 25 de abril por outros dois membros do projeto, os italianos Giovanni Sostero e Ernesto Guido. O grupo amador planeja agora trabalhar com escolas e outros astrônomos amadores para continuar as observações do cometa, para refinar os dados de sua órbita, ajudando agências espaciais a orientar suas sondas.  O cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko foi descoberto em 1969 por Klim Churyumov e Svetlana Gerasimenko, e tem um período de seis anos e meio, tendo sido observado em 1969 (descoberta), 1976, 1982, 1989, 1996 e em 2002. A missão européia Rosetta está viajando em direção a este cometa para um encontro em 2014, no qual ela soltará sobre o mesmo uma sonda. Outras descobertas recentes feitas por astrônomos amadores incluem um exoplaneta em janeiro deste ano, dois cometas descobertos em fevereiro deste ano, um asteroide próximo à Terra em 2011, uma nebulosa planetária em 2011, um pulsar binário perturbado em agosto de 2010 e impactos sobre Júpiter em 2010. Uma descoberta de brasileiros que impressiona é uma “nova”, ou explosão de estrela, em 1999.
Fonte: http://hypescience.com
[MSN]

Astrônomos flagram buraco negro devorando estrela

Acredita-se que a maioria das galáxias do universo abrigue um destes buracos negros supermaciços
"Observamos a morte de uma estrela e sua digestão por parte do buraco negro em tempo real", explicou Edo Berger, que participou do estudo
Astrônomos americanos observaram em "tempo real" o momento em que um buraco negro supermassivo engolia uma estrela do qual se aproximou demais, um fenômeno excepcional que só ocorre uma vez a cada 10 mil anos, em média, em uma galáxia. "Os buracos negros são um pouco como os tubarões. Consideramos, sem razão, que são máquinas perpétuas de matar. Na verdade, são tranquilos na maior parte da vida. Mas ocasionalmente, uma estrela se aventura perto demais e o frenesi carnívoro se desencadeia", explicou Ryan Chornock, do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, co-autor do estudo publicado nesta quarta-feira na revista científica britânica Nature. Acredita-se que a maioria das galáxias do universo abrigue um destes buracos negros supermaciços, com massa entre 1 milhão e 1 bilhão de vezes superior à do nosso sol. Alguns são detectados graças à intensa radição que emitem quando aspiram gás. Mas se o entorno dos buracos for pobre em gás, as fagulhas ficam fracas e por isso fica difícil estudá-los, ao menos surpreendê-los em pleno almoço, como fizeram Chornock e Suvi Gezari, da universidade americana Johns Hopkins.

Em 31 de maio de 2010, por meio do telescópio Pan-STARRS 1, no Havaí, foi descoberta uma luz inesperada procedente de uma galáxia situada a 2,7 bilhões de anos-luz. A luz foi se intensificando até alcançar seu ponto culminante em 12 de julho, antes de desaparecer gradativamente. "Observamos a morte de uma estrela e sua digestão por parte do buraco negro em tempo real", explicou Edo Berger, que participou do estudo. A luz emanada de um buraco negro supermassivo que estava até agora adormecido, com massa equivalente a 3 milhões de massas solares, equivale à do buraco negro situado no centro da nossa galáxia. A estrela estava tão próxima que as "forças de maré" geradas pelo campo de gravidade do buraco negro a desmembraram. Os gases que a formavam foram aspirados pelo ogro cósmico, fazendo aumentar tanto a temperatura que produziram a luz detectada pelos astrônomos. O "Sgr A*" (Sagittarius A estrela), buraco negro supermassivo da nossa galáxia, está prestes a engolir uma grande nuvem de gás, que se aproxima dele. No verão de 2013, a nuvem se aproximará a 40 bilhões de km do "horizonte de eventos" do buraco negro, limite a partir do qual o que acontece é impossível de ser detectado.
Fonte: http://exame.abril.com.br
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