11 de jun de 2012

Encontrada galáxia mais apagada no limite do universo visível

Olhe bem para esta foto. Nela, há um objeto que surgiu quando o universo tinha cerca de 5% de sua idade atual, ou 800 milhões de anos. Se você está tendo dificuldade para encontrá-lo, é aquela manchinha verde quase no centro da foto. A foto tem falsas cores. O azul corresponde à luz visível, com comprimento de onda próximo de 500 nanometros (nm), o vermelho corresponde ao infravermelho próximo, com comprimento de onda de cerca de 920 nm, e o verde corresponde à onda mais estreita admitida pelo filtro de ondas estreitas, cerca de 968 nm, o que também corresponde a infravermelho. A foto foi feita com o instrumento chamado IMACS, no Telescópio Magalhães, instalado no Observatório Las Campanas, no Chile, e faz parte do Instituto Carnegie. Os astrônomos usaram uma técnica que deixa passar somente uma estreita faixa de infravermelho, selecionadno desta forma os objetos mais distantes. Assim, encontraram este objeto que tem redshift 7, entre outras galáxias distantes. Quem leu nossa matéria sobre a distâncias espaciais, sabe que o redshift é usado para medir distâncias muito grandes. Quanto maior o redshift, mais distante o objeto, e esta galáxia está entre os 10 objetos mais distantes já registrados. E, de longe, é o mais apagado deles. O nome da apagadinha, para os astrônomos, é LAEJ095950.99+021219.1. Ao estudá-la, eles esperam lançar uma luz sobre como as galáxias se formam e crescem. A descoberta foi publicada no The Astrophysical Journal Letters.
Fonte: http://hypescience.com
[LiveScience]

Experimento europeu reafirma teoria de Einstein

CERN confirma que neutrinos não são mais rápidos que a luz, sepultando pesquisa anterior que colocava Teoria de Relatividade em xeque
A colisão de átomos gera partículas subatômicas, como o neutrino (Hemera)
O Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (CERN) confirmou nesta sexta-feira: os neutrinos não se deslocam mais rápido do que a luz. A declaração do CERN põe fim a uma discussão iniciada em setembro do ano passado, quando a equipe Ópera anunciou que alguns neutrinos haviam percorrido os 730 quilômetros superando ligeiramente (por 6 km/s) a velocidade da luz no espaço (cerca de 300.000 km/s), considerada até o momento um limite insuperável. Caso essa hipótese fosse confirmada, a física moderna teria que ser revista, inclusive a Teoria da Relatividade, que propõe que nenhum corpo com massa pode superar a velocidade da luz. 

"Os neutrinos enviados do laboratório de Gran Sasso (Itália) respeitam o limite de velocidade cósmica", afirmou o diretor de pesquisa do CERN, Sergio Bertolucci, na Conferência Internacional sobre Física e Astrofísica dos Neutrinos em Kyoto, no Japão. As informações sobre o anúncio foram divulgadas no Twitter e no site do CERN.  "Os quatro experimentos feitos em Gran Sasso - Borexino, Icarus, LVD e Opera - mediram uma velocidade dos neutrinos comparada à velocidade da luz. Isso põe em evidência que os resultados captados pelo Opera em setembro podem ser atribuídos a um erro no sistema de medição de seu sistema de fibra óptica", afirmou Bertolucci. "Apesar de este resultado não ser tão interessante como alguns queriam, no fundo é o que todos esperávamos", admitiu o pesquisador.

Logo após ser divulgada a informação de que os neutrinos tinham viajado a uma velocidade superior à da luz em 20 partes por milhão, o CERN reagiu com prudência e pediu imediatamente novas medições independentes. "O fato chamou a atenção do público, e deu às pessoas a oportunidade de ver o método científico em ação. Um inesperado resultado pôs o estudo sob olhar público e permitiu a colaboração de diferentes experimentos para verificar os resultados. Assim é como a ciência avança", disse Bertolucci. Em março, o CERN já tinha adiantado que os resultados obtidos pelos novos experimentos refutavam a ideia de que os neutrinos tinham viajado mais rápido que a luz. Naquela ocasião, o centro explicou que a conclusão sobre o caso seria anunciada dois meses depois, o que acontece agora.

Saiba mais


O que é um neutrino?

Neutrinos são partículas subatômicas (como o elétron e o próton), sem carga elétrica (como o nêutron), muito pequenas e ainda pouco conhecidas. São gerados em grandes eventos cósmicos, como a explosão de supernovas, em reações nucleares no interior do Sol e também por aceleradores de partículas. Viajam perto da velocidade da luz e conseguem atravessar a matéria praticamente sem interagir com ela. Como não possuem carga, não são afetados pela força eletromagnética. Existem três variantes de neutrinos: o neutrino do múon, o neutrino do tau e o do elétron.

Por que um corpo com massa não é capaz de atingir a velocidade da luz?

De acordo com as equações da Teoria da Relatividade, quanto mais um corpo se aproxima da velocidade da luz, mais energia é necessária para que ele continue ganhando velocidade. Essa energia teria que ser infinita — uma quantidade maior, por exemplo, do que a existente no universo — para que esse corpo fosse acelerado até a velocidade da luz.

Entenda o experimento Opera

Os pesquisadores enviaram neutrinos, um tipo de partícula subatômica, dos laboratórios do CERN, na Suíça, para outras instalações a 732 quilômetros em Gran Sasso, na Itália, e descobriram que elas chegaram 60 bilionésimos de segundo antes da luz. A equipe fez a medição 16.000 vezes e chegou a um nível estatístico que a ciência aceita como descoberta formal. Depois, contudo, foi confirmada uma falha nos equipamentos de medição.

Astros ardiam furiosamente no Universo jovem

Dois painéis focalizando a constelação de Boieiro © NASA
O brilho tênue e áspero emitido pelos primeiros objetos do Universo pode ter sido detectado com a melhor precisão de sempre, graças ao telescópio espacial Spitzer. Estes dois painéis mostram a mesma área do céu na constelação de Boieiro, denominada "Faixa Estendida Groth". A área coberta mede cerca de 1 por 0,12 graus. Estes tênues objetos podem ser estrelas muito massivas ou vorazes buracos negros. Estão demasiado longínquos para serem observados individualmente, mas o Spitzer recolheu evidências novas e convincentes do que parece ser o padrão coletivo da sua radiação infravermelha. As observações ajudam a confirmar que os primeiros objetos eram abundantes em quantidade e que queimaram furiosamente combustível cósmico. "Estes objetos eram tremendamente brilhantes," afirma Alexander "Sasha" Kashlinksy do Centro Aeroespacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado americano de Maryland, autor principal de um novo artigo científico publicado na revista Astrophysical Journal. "Ainda não podemos descartar diretamente fontes misteriosas para esta luz que podem ser provenientes do nosso Universo próximo, mas é cada vez mais provável que estamos tendo um vislumbre de uma época antiga. O Spitzer está estabelecendo um roteiro para o próximo grande telescópio espacial da NASA, o James Webb, que nos vai dizer exatamente o que são e onde estavam esses primeiros objetos."

O Spitzer captou as primeiras pistas deste padrão remoto de luz, conhecido como plano de fundo cósmico infravermelho, em 2005 e, novamente mas com mais precisão, em 2007. Agora, o Spitzer está na fase prolongada da sua missão, durante a qual realiza estudos mais aprofundados de zonas específicas do céu. Kashlinsky e seus colegas usaram o Spitzer para observar duas zonas do céu durante mais de 400 horas cada. A equipe posteriormente subtraiu cuidadosamente todas as estrelas e galáxias conhecidas na imagem. Ao invés de ficarem com uma zona escura e vazia do céu, descobriram padrões suaves de radiação com várias características da radiação cósmica infravermelha. Estes aglomerados no padrão observado são consistentes com o modo como se pensa que os objetos muito distantes estão agrupados.

O Universo formou-se há aproximadamente 13,7 bilhões de anos durante o violento e explosivo Big Bang. Com o passar do tempo, arrefeceu, e cerca de 500 milhões de anos depois, as primeiras estrelas, galáxias e buracos negros começaram a tomar forma. A "primeira luz" deve ter viajado bilhões de anos até chegar ao telescópio Spitzer. A luz deverá ter sido originada em comprimentos de onda visíveis ou até ultravioletas e, devido à expansão do Universo, foi esticada para comprimentos de onda maiores, neste caso a radiação infravermelha observada pelo Spitzer. O novo estudo melhora as observações anteriores ao medir a radiação cósmica infravermelha de fundo até escalas equivalente a duas Luas Cheias, significativamente maior do que tinha sido detectado anteriormente. Imagine tentar descobrir um padrão no ruído de uma antiga televisão ao olhar apenas para uma pequena área da tela. Seria difícil saber com certeza a existência real de um padrão suspeito. Por intermédio do Spitzer os astrônomos aumentaram a quantidade de céu examinado para obter provas mais definitivas do fundo cósmico infravermelho. Os pesquisadores planejam explorar mais zonas do céu no futuro para recolher mais provas escondidas na radiação desta era antiga.
Fonte: www.nasa.gov

Buracos negros mudam de marcha

Buraco negro em primeira marcha (esquerda), e em segunda marca (direita), alterando entre a emissão de jatos e a emissão de raios X.[Imagem: P. Jonker/Rob Hynes]

Feixe de raios ou jatos

Buracos negros são "motores" muito eficientes e de altíssima potência, que não apenas engolem matéria, mas também devolvem um monte de energia para o Universo em troca da massa que consomem. Esse retorno de energia pode vir na forma de fortes feixes de raios X ou de jatos muito poderosos. Embora o papel desempenhado pelos feixes de raios X seja mais difícil de aferir, os jatos de material emitidos quase à velocidade da luz podem fazer com que nuvens de gás comecem a formar estrelas, ou podem formar gigantescas bolhas de calor nos aglomerados de galáxias. Mas essa diferença de comportamento, que aparentemente indica a existência de dois tipos diferentes de buracos negros, vem desafiando os astrônomos há muito tempo. Nos últimos anos, observações mostraram que haveria uma conexão entre a emissão de raios X e o jato de material emitido por diferentes buracos negros. Mas nem todos pareciam obedecer à regra, e voltou a vigorar a ideia da existência de dois tipos de buracos negros.

Buracos negros mudam de marcha

Agora, cientistas holandeses demonstraram que não há dois tipos de buracos negros, mas o mesmo buraco negro alterna entre os dois comportamentos. Segundo eles, não é que os buracos negros venham com dois tipos de motor, é que eles mudam de marcha, disparando sua potência de formas diferentes. "Nós descobrimos que os buracos negros também podem 'mudar de marcha', demonstrando que isto não é uma propriedade excepcional de um buraco negro específico," disse Eva Ratti, do Instituto de Pesquisas Espaciais da Holanda.  "Nós também descobrimos que a mudança entre as marchas acontece em luminosidades de raios X similares para todos os buracos negros que estudamos," completou. Essas descobertas observacionais fornecem informações importantes para alimentar os modelos teóricos que tentam explicar tanto o funcionamento do próprio "motor" do buraco negro, como seu impacto no ambiente ao seu redor.
Fonte: Inovação Tecnológica

Anãs-castanhas são mais raras do que se pensava

Por cada seis estrelas brilhantes nas vizinhanças do Sol, só existe uma destas estrelas falhadas, 15% do que admitia até agora.
Este gráfico em inglês mostra a dimensão relativa dos vários objetos Fotografia © NASA
A análise de imagens do telescópio WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer), da NASA, mostra que a quantidade de anãs-castanhas nas vizinhanças do Sol é inferior ao que se pensava. A conclusão pode ter implicações nas teorias sobre a formação de estrelas. Segundo as estimativas anteriores, haveria tantas anãs-castanhas como estrelas de outros tipos, mas os investigadores dizem agora que a proporção é de apenas uma para seis estrelas normais.

As anãs-castanhas são consideradas estrelas falhadas e têm baixa luminosidade, pelo que foram descobertas há menos de duas décadas. Estão geralmente associadas a sistemas binários e podem ter massas de até 75 vezes a de Júpiter. A partir desse limite, há massa suficiente para ocorrer a fusão de hidrogénio no núcleo e forma-se uma estrela brilhante. De acordo com a teoria, as anãs-castanhas estão num intervalo entre a formação de planetas gigantes e de estrelas. As novas observações podem ser insuficientes para detetar planetas algumas vezes maiores do que Júpiter e cuja proporção nesta parte da galáxia se desconhece.

Nas imediações do Sol, num raio de 26 anos-luz, os cientistas da NASA calculam agora que haverá 33 anãs-castanhas para 211 estrelas. As conclusões do estudo deverão ser publicadas no Astrophysical Journal. O WISE foi lançado em 2009 e é um telescópio de infra-vermelhos concebido para fazer imagens globais do universo, tendo concluído a missão principal por duas vezes. Já sem o combustível para manter temperaturas muito baixas, a máquina foi entretanto reutilizada para observar objetos no sistema solar (está a ser importante no estudo da cintura de asteróides) e da zona da galáxia próxima do Sol, com destaque para a observação das anãs-castanhas.
Fonte: http://www.dn.pt/inicio/ciencia/

Buracos negros gigantes podem estar à deriva no espaço

Monstros cósmicos teriam sido expulsos do núcleo de galáxias em processo de fusão
Buracos negros com milhões e até bilhões de vezes a massa do Sol podem estar flutuando à deriva na escuridão do espaço intergaláctico, viajando a velocidades de até milhões de quilômetros por hora. Estes gigantescos monstros cósmicos teriam sido expulsos do núcleo de galáxias por poderosas ondas gravitacionais durante seu processo de fusão, indica estudo feito com base em dados do observatório espacial de raios x Chandra, da Nasa.  É difícil acreditar que um buraco negro supermaciço com milhões de vezes a massa do Sol possa ser movido, muito menos expulso de uma galáxia a velocidades enormes – diz Francesca Civano, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA) e principal autora do estudo, que será publicado no próximo dia 10 no “The Astrophysical Journal”. - Estes novos dados, no entanto, apoiam a ideia de que as ondas gravitacionais, fissuras no tecido do espaço-tempo previstas por Albert Einstein, mas nunca detectadas diretamente, podem exercer uma força poderosa.  Civano e sua equipe chegaram à conclusão com base no comportamento de um sistema conhecido como CID-42, localizado a cerca de 4 bilhões de anos-luz da Terra. Observações em luz visível feitas com o telescópio espacial Hubble e os telescópios em terra Magellan e VLT identificaram duas fortes e distintas fontes de luz no objeto, que acredita-se ser fruto da fusão recente de duas galáxias. Os dados sugerem que as fontes de luz estão se afastando a uma velocidade de pelo menos 5 milhões de quilômetros por hora.

Enquanto isso, observações prévias do Chandra haviam detectado uma brilhante emissão de raios x na região, provavelmente causada por material superaquecido sendo devorado por um ou mais buracos negros. Estas observações, no entanto, não tinham resolução suficiente para identificar se as emissões vinham de uma ou das duas fontes de luz visível. Para esclarecer a dúvida, a câmera de alta resolução do Chandra foi apontada diretamente para o CID-42, e os dados mostraram que as emissões de raios x vinham de apenas uma das fontes de luz. Diante disso, os astrônomos acreditam que quando as duas galáxias colidiram, os buracos negros supermaciços em seus núcleos também se chocaram. Eles então teriam se fundido em um único buraco negro gigantesco, mas as intensas ondas gravitacionais do processo teriam também provocado um “coice” que acabou por lançá-lo rumo para fora da galáxia resultante. Já a outra fonte de luz visível seria um brilhante aglomerado de estrelas deixado para trás pela fusão das galáxias.
Embora também acreditem que a expulsão de um buraco negro gigante pelo “coice” de ondas gravitacionais seja um evento raro, os astrônomos acreditam que, dada a vastidão do Universo, muitos deles podem estar viajando à deriva no espaço intergaláctico. Estes buracos negros seriam totalmente invisíveis para nós, já que eles já teriam consumido todo gás em volta deles depois de terem sido expulsos de sua galáxia – destaca Laura Blecha, também do CfA e coautora do estudo.
Fonte: http://www.cfa.harvard.edu/
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