12 de jul de 2012

Encontradas galáxias escuras do Universo primordial

Esta imagem profunda mostra a região do céu em torno do quasar HE 0109-3518. O quasar está marcado com um círculo vermelho próximo do centro da imagem. A radiação energética do quasar faz com que as galáxias escuras brilhem, ajudando assim os astrônomos a compreender as fases iniciais da formação de galáxias. As imagens tênues do brilho de 12 galáxias escuras estão marcadas com círculos azuis.[Imagem: ESO/DSS2/S. Cantalupo(UCSC)]

Galáxias escuras - Foram encontradas pela primeira vez galáxias escuras, uma fase inicial da formação de galáxias prevista teoricamente mas que, até agora, nunca tinha sido observada. São essencialmente galáxias ricas em gás, mas sem estrelas. Utilizando o VLT (Very Large Telescope) do ESO, uma equipe internacional detectou estes objetos evasivos observando-os brilhando ao serem iluminados por um quasar.As galáxias escuras são galáxias pequenas, ricas em gás do Universo primordial, mas muito pouco eficazes em formar estrelas. Elas haviam sido previstas pelas teorias de formação de galáxias, acreditando-se serem elas os blocos constituintes das atuais galáxias brilhantes, ricas em estrelas. Os astrônomos acreditam que estes objetos devem ter alimentado as galáxias maiores com o gás que posteriormente deu origem às estrelas que existem atualmente. Como são essencialmente desprovidas de estrelas, estas galáxias escuras não emitem muita radiação, o que as torna muito difíceis de detectar.

Lanterna cósmica - Durante anos, os astrônomos tentaram desenvolver novas técnicas para confirmar a existência destas galáxias. Pequenos decréscimos em absorção nos espectros de fontes luminosas de fundo apontavam para a sua existência. No entanto, este novo estudo marca a primeira vez que estes objetos foram vistos diretamente. "A nossa abordagem do problema de detectar uma galáxia escura foi simplesmente iluminá-la com uma luz brilhante," explica Simon Lilly (ETH Zurich, Suíça), coautor do artigo científico que descreve o resultado. "Procuramos o brilho fluorescente do gás em galáxias escuras quando estas são iluminadas pela radiação ultravioleta de um quasar próximo, muito brilhante. A radiação do quasar ilumina as galáxias escuras, em um processo semelhante ao das lâmpadas ultravioletas que iluminam as roupas brancas numa discoteca," completou.

Sem luz própria - A equipe tirou partido da grande área de observação, da sensibilidade do VLT e de uma série de exposições muito longas, para detectar o brilho fluorescente extremamente tênue das galáxias escuras. Eles mapearam a região do céu em torno do quasar HE 0109-3518, à procura da radiação ultravioleta que é emitida pelo hidrogênio gasoso quando sujeito a radiação intensa - devido à expansão do Universo, esta radiação é observada com uma tonalidade de violeta. A equipe detectou quase 100 objetos gasosos que se situam num raio de alguns milhões de anos-luz do quasar. Depois de uma análise detalhada, para excluir objetos nos quais a emissão possa ser oriunda de formação estelar interna nas galáxias, em vez da radiação do quasar, o número de objetos diminuiu para 12. São as identificações mais convincentes até hoje de galáxias escuras no Universo primordial.

Propriedades das galáxias escuras - Os astrônomos conseguiram determinar também algumas das propriedades das galáxias escuras. Eles estimam que a massa do gás nestes objetos seja de cerca de um bilhão de vezes a do Sol, típica de galáxias de pequena massa ricas em gás, existentes no Universo primordial. A equipe conseguiu também estimar que a eficiência da formação estelar é cerca de 100 vezes menor do nas galáxias típicas - com formação estelar - encontradas em fases semelhantes na história cósmica. Em 2013, o VLT receberá um novo instrumento, chamado espectrógrafo de campo integral MUSE, que será uma ferramenta extremamente poderosa para o estudo destes objetos.

Fluorescência - A observação das galáxias escuras foi possível graças ao fenômeno da fluorescência, que é a emissão de radiação por uma substância iluminada por uma fonte luminosa. Na maioria dos casos, a radiação emitida tem um comprimento de onda maior que a da fonte luminosa. Por exemplo, as lâmpadas fluorescentes transformam radiação ultravioleta - invisível para nós - em radiação visível. A fluorescência ocorre naturalmente em alguns compostos, como rochas ou minerais, mas pode ser também adicionada intencionalmente, como no caso de detergentes que contêm químicos fluorescentes, no intuito de fazer com que as roupas brancas pareçam mais brilhantes sob luz normal.

Radiação de Lyman-alfa - A emissão de luz pelo hidrogênio é conhecida como radiação de Lyman-alfa e é produzida quando os elétrons nos átomos de hidrogênio descem do segundo para o primeiro nível de energia. É um tipo de luz ultravioleta. Uma vez que o Universo se encontra em expansão, o comprimento de onda da radiação dos objetos aumenta à medida que atravessa o espaço. Quanto mais longe viajar a radiação, maior será o comprimento de onda. Como o vermelho é o maior comprimento de onda que os nossos olhos podem ver, este processo é literalmente um desvio em comprimento de onda em direção à ponta vermelha do espectro - daí o nome "desvio para o vermelho". O quasar HE 0109-3518 situa-se a um desvio para o vermelho de z = 2,4 e a radiação ultravioleta das galáxias escuras é desviada para a região visível do espectro.

Quasares - Os quasares são galáxias distantes e muito brilhantes. Acredita-se que sua energia origine-se de buracos negros de elevada massa situados nos seus centros. O seu brilho torna-os faróis poderosos que podem ajudar a iluminar a região ao seu redor, dando pistas sobre a época em que as primeiras estrelas e galáxias se formavam a partir do gás primordial.

Formação estelar - A eficiência de formação estelar é calculada como a massa de estrelas recentemente formadas em relação à massa de gás disponível para formar estrelas. A equipe descobriu que as galáxias escuras agora detectadas precisariam de mais de 100 bilhões de anos para converter todo o gás em estrelas. Como isso é muito mais do que a idade atual calculada para o Universo, os astrônomos afirmam que o gás dessas galáxias deve ter sido "aproveitado" por "galáxias comuns", deixando sua existência em uma espécie de beco sem saída, e não exatamente uma fase da formação das "galáxias normais".
Este resultado está de acordo com estudos teóricos recentes que sugeriram que halos de pequena massa ricos em gás a elevados desvios para o vermelho podem ter uma eficiência de formação estelar muito baixa, como consequência do baixo conteúdo em metais.
Fonte: Inonovação Tecnológica

“Partícula de Deus” pode ser um impostor

A ciência é assim mesmo: quando um cientista anuncia uma descoberta, outros buscam encontrar furos na descoberta. Neste caso, não é exatamente um furo, mas duas outras partículas “impostoras”, que dariam resultado semelhante ao bóson de Higgs. No jargão científico, são “explicações alternativas” que devem ser investigadas e eliminadas para poder anunciar a descoberta do bóson de Higgs. Depois de analisar os dados coletados no Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês), os cientistas Ian Low, Joseph Lykken e Gabe Shaughnessy, do Argonne National Laboratory, em Illinois, Estados Unidos, alegam que as observações podem ser explicadas por duas partículas, um Higgs “genérico”, e um “impostor”. Na verdade, o decaimento em pares de bósons gauges poderiam ser explicados por quatro partículas, um dilaton/radion, um singlet escalar eletrofraco não dilatônico, um doublet escalar eletrofraco e um triplet escalar eletrofraco. Usando os dados do LHC, eles descartam os impostores singlet dilatônico e não dilatônico. Sobram o doublet e o triplet escalares.

 

Identificação de Higgs

Bom, depois do anúncio de quarta-feira, o que há para fazer? Quem disse “descobrir do que é feita a matéria escura, como encaixar a gravidade no modelo de partículas e se o bóson de Higgs tem parentes” está enganado. O passo seguinte, e que começa com este trabalho, é chamado de “Identificação de Higgs”.Em outras palavras, o anúncio foi de que foram encontrados eventos nas colisões de partículas que apontam para dois tipos de decaimentos que o bóson de Higgs apresentaria, e de que a análise estatística aponta que eles tem 5 sigmas de certeza de que se trata de uma nova partícula, e não de ruído de fundo, e que esta partícula pode ser o bóson de Higgs que eles tanto estão procurando. Notaram o “pode ser”? Pois é, está lá na página do CERN também. A confirmação do resultado de que se trata o bóson de Higgs só vai sair depois de uma extensa análise dos dados. Algumas partículas podem ser a descoberta, mas a que melhor encaixa nos dados ainda é o bóson de Higgs. Agora é esperar. Outros cientistas estão dando quebrando a cabeça para ver se a busca pela partícula, que já leva trinta anos e custou cerca de US$ 9 bilhões (R$18 bilhões) chegou mesmo ao fim. De qualquer forma, descobrimos uma nova partícula, ela é um bóson e é o mais pesado já visto.
Fonte: Hypescience.com
[Gizmodo, ArXiv]

Pólo sul da maior lua de Saturno aparece em nova imagem da Nasa

A agência espacial americana (Nasa) divulgou nesta quarta-feira (11) uma imagem colorida de um redemoinho no pólo sul de Titã, a maior lua de Saturno. A fotografia foi captada no dia 27 de junho, pela sonda Cassini, e mostra uma massa de gás girando em torno do satélite. O pólo sul de Titã tem cerca de 5.150 km de diâmetro e está próximo ao centro da imagem. O turbilhão no pólo sul pode estar relacionado com a chegada do inverno e o início do que seria uma cobertura polar. Os cientistas acreditam que as nuvens se formem nas bordas por causa de uma troca de massas de ar atmosférico. Imagens novas e mais detalhadas como essa só foram possíveis porque a órbita da Cassini estava inclinada. Anteriormente, entre março e maio, a sonda da Nasa havia feito fotos da região equatorial de Saturno e Titã.
Fonte: G1

Astrônomos descobrem mudança na atmosfera de exoplaneta

Um time de astrônomos, usando dados do telescópio Hubble da Nasa, detectou mudanças significantes na atmosfera de um planeta localizado além do sistema solar. O exoplaneta HD 189733b está situado tão perto de sua estrela que completa uma órbita a cada 2,2 dias. No fim de 2011, o telescópio da Nasa mostrou que a atmosfera superior estava correndo a uma velocidade de 481,5 mil km/h. Momentos antes da observação do telescópio, a Nasa detectou a estrela estilhaçando uma forte chama de raio-X, poderosa o bastante para explodir parte da atmosfera do planeta. O exoplaneta é similar a Júpiter, mas aproximadamente 14% maior e mais massivo. O planeta completa uma volta ao redor de sua estrela a uma distância de 3 milhões de milhas, cerca de 30 vezes mais perto do que a distância entre a Terra e o Sol. Sua estrela, de nome 189733A, é cerca de 80% o tamanho e massa do Sol. Imagem acima é uma interpretação da evaporação da atmosfera do exoplaneta em resposta a uma poderosa erupção de sua estrela anfitriã.
Fonte: TERRA

Quinta lua de Plutão descoberta

As agências espaciais europeia (ESA) e americana (NASA) divulgaram nesta quarta-feira a descoberta de uma nova lua em Plutão feita com o uso do telescópio Hubble.A imagem feita pelo Hubble mostra a recém-descoberta lua P5, ao lado das já conhecidas Nix, Hidra (Hydra), Caronte (Charon) e P4, que orbitam o planeta anão Plutão (Pluto). Segundo as agências, estima-se que ela tenha entre 10 e 25 km, formato irregular e uma órbita de aproximadamente de 95 mil km ao redor do planeta anão. A maior lua de Plutão, Caronte, foi descoberta em 1978. Somente em 2006, o Hubble foi achar mais dois corpos ao redor do planeta anão, as luas Nix e Hidra. Em 2011, foi encontrado o quarto satélite natural, chamado por enquanto de P4. A nova lua é designada temporariamente como "S/2012 (134340) 1", ou apenas P5. Mas por que Plutão, um corpo tão pequeno que nem é considerado planeta, tem tantos satélites naturais? Uma teoria afirma que isso seria resultado de um choque com outro objeto transneptuniano (aqueles que ficam além de Netuno, o último planeta do Sistema Solar). Os escombros dessa colisão teriam dado origem a P5 e suas "irmãs". O time de astrônomos, liderados pelo Instituto SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence), utilizou nove conjuntos de imagens registrados pelo telescópio entre 26 de junho e 9 de julho deste ano. A sonda New Horizons está a caminho de Plutão e deve fazer o primeiro sobrevoo em 2015; o resultado, espera a NASA, serão as primeiras imagens detalhadas já feitas do planeta anão e suas luas, que estão tão distantes que até mesmo o Hubble tem dificuldade em registrá-los.
Fonte: ESA e NASA
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