6 de ago de 2012

Derradeiro destino do Universo

O derradeiro destino do Universo é um tema em cosmologia física. As teorias científicas rivais predizem se o Universo terá duração finita ou infinita. Uma vez que a noção de que o Universo iniciou com o Big Bang se tornou popular entre os cientistas, o destino final do Universo se converteu em uma pergunta cosmológica válida, dependendo da densidade média do Universo e a taxa de expansão. O Universo está atualmente em expansão. Entretanto, as medições que Allan R. Sandage realizou nos anos 1960 com seu telescópio de 200 polegadas (aproximadamente 5 metros) mostram que o ritmo de expansão atual é menor que o de há 1 bilhão de anos. Este fato pode implicar ou não que a expansão se detenha, permitindo duas alternativas para o destino último do Universo. Segundo as teorias cosmológicas atuais, a quantidade de matéria que há no Universo é a que decidirá o futuro do mesmo. Tem-se uma idéia bastante aproximada da quantidade de matéria visível que existe, mas não da quantidade de matéria escura, dependendo então desta o futuro do Universo.

Pode-se calcular que se a densidade do Universo é menor que três átomos por metro cúbico, será insuficiente para travar a expansão, o Universo expandir-se-á indefinidamente (Big Rip) e será condenado a uma morte fria em meio da obscuridade mais absoluta. Neste caso os fenômenos físicos se encerrariam em uns 35 bilhões de anos. Mas se a massa for suficiente para deter a expansão, terá lugar o Big Crunch ou, o que é o mesmo, o Universo, forçado pela grande quantidade de massa, começará a comprimir-se até que, dentro de uns 20 bilhões de anos, acabe por colapsar em uma singularidade, algo parecido ao Big Bang, mas ao inverso ("Big Crunch"). Neste caso após o Big Crunch é possível que o Universo comece de novo com outro (ou, segundo o modelo cíclico, o mesmo) Big Bang.

Big Rip (em português: Grande Ruptura) - É uma teoria, apresentada inicialmente em 2003, que diz que se a velocidade de expansão do universo atingir uma velocidade acima do nível crítico, isto causará o deslocamento de todos os tipos de matéria, e então as galáxias se isolariam, e depois de alguns bilhões de anos os próprios átomos se desintegrariam. A chave desta hipótese é a quantidade de energia escura no Universo. Se o Universo contém suficiente energia escura, poderia terminar tendendo a uma desagregação de toda a matéria. O valor chave é w, a razão (quociente) entre a pressão da energia escura e sua densidade energética, variável fundamental nas equações de estado do universo e seu comportamento no futuro. Para w < -1, o Universo acabaria por se desagregar. Primeiro, as galáxias se separariam entre si, logo a gravidade seria demasiado fraca para manter integrada cada galáxia. Aproximadamente três meses antes do "fim", os sistemas solares perderiam sua coesão gravitacional. Nos últimos minutos, se dissipariam estrelas e planetas, os átomos e mesmo os bárions (formados pelos quarks) não compensariam com suas interações internas a expansão do universo e seriam destruídos uma fração de segundo antes do "fim do tempo". Diferentemente do Big Crunch, na qual tudo se consensa em um só ponto, no Big Rip o Universo se converterá em partículas subatômicas mínimas dispersas que permaneceriam para sempre separadas, sem coesão gravitacional nem energia alguma. Os autores desta hipótese, entre eles Robert Caldwell do Dartmouth College, calculam que o fim do Universo, tal como conhecemos, ocorreria em aproximadamente 3,5 × 1010 anos (35 bilhões de anos) depois do Big Bang, ou dentro de 2,0 × 1010 anos (20 bilhões de anos).

Big Crunch - O Big Crunch, ou em português, o Grande Colapso, é uma teoria segundo a qual o universo começará no futuro a contrair-se, devido à atração gravitacional, até entrar em colapso sobre si mesmo. Essa teoria suscita um mistério ainda maior de se analisar do que o Big Bang.

A cosmologia e o Big Crunch - Algumas perguntas dos cosmólogos são : E depois? Será que o universo vai realmente acabar? Ou será que continuará a expandir-se para sempre até esfriar-se totalmente e se tornar um Universo de escuridão? Ou será que ainda continuaria num ciclo eterno de Big Bangs e Big Crunchs?  O princípio da elasticidade gravitacionalAté 1998 pensava-se que a velocidade com a qual as galáxias se afastam deveria diminuir com o tempo devido à atracção gravitacional entre elas. A este princípio alguns astrofísicos chamam de "memória elástica" universal. Pesquisas mais recentes (1998), baseadas em observações de supernovas extremamente distantes, comprovaram que a aceleração da expansão do universo é positiva, o que significa que a velocidade com a qual as galáxias se afastam umas das outras está aumentando, e não diminuindo como seria de se esperar pela atração gravitacional. Isso significa que o Universo está se expandindo cada vez mais rapidamente, acelerando, e os cosmólogos não vêem como essa situação poderá ser revertida. Para explicar este fato, novas teorias gravitacionais estão sendo formuladas, implicando noções como matéria escura e energia escura. A evidência da aceleração da expansão do universo é considerada como conclusiva pela maioria dos cosmólogos desde 2002, e com essa descoberta a hipótese do Big Crunch sofreu um grande revés.

Densidade universal - O que provavelmente irá acontecer no futuro dependerá da comparação entre a atracção gravitacional e a velocidade à qual o Universo se expande. A determinação da magnitude desta atracção está relacionada com a densidade média da matéria no Universo.

Universo aberto - Se a densidade média do Universo for inferior a um certo valor, conhecido como densidade crítica do universo, então a atracção gravitacional que lhe está associada deverá ser demasiado pequena para impedir a expansão do Universo. Diz-se que o Universo é aberto ou ilimitado.

Universo fechado - Se a densidade média do Universo for superior à densidade crítica, o Universo deixará, provavelmente, de se expandir e começará novamente a se contrair. Esta contracção irá ser acelerada e, eventualmente, produzirá o Big Crunch, que é o inverso do Big Bang. O Universo será fechado e limitado.

Universo plano - Se a densidade média do Universo é exactamente igual à densidade crítica. Neste caso, a expansão do Universo não irá parar e aproximar-se-á cada vez mais do limite definido. O Universo será, então, plano.

A densidade média X densidade crítica - De forma a poder decidir qual dos três hipotéticos futuros irá acontecer, os cosmólogos precisam conhecer a relação exacta entre a densidade média do Universo e a densidade crítica, mas, infelizmente, nenhuma das densidades é rigorosamente conhecida. Actualmente, estima-se que as suas densidades diferem apenas de um pequeno factor, o que é suficiente para tornar difícil a decisão sobre se o Universo é aberto ou fechado, sugerindo ainda que ele possa ser plano. Ainda para dificultar, a fim de explicar certos fenômenos, foi postulada a existência de uma matéria negra, um tipo de matéria de difícil detecção, o que dificulta ainda mais a análise cosmológica.

Curiosidades
O Big Crunch também é conhecido com gnaB giB ("Big Bang" lido ao contrário).
Fonte: Wikipédia

Astrônomos detectam ‘progenitor’ de uma supernova

Sistema binário de estrelas está emitindo sinais semelhantes aos de grandes explosões estrelares. Observação poderá permitir ver como isso ocorre

Imagem artística mostra supernova após explosão (Divulgação/MPIA/NASA/Calar Alto Observatory)

As supernovas – explosões termonucleares de estrelas – são episódios de extrema violência no universo. Quando ocorrem, os sinais emitidos fornecem muitas informações aos cientistas. Foi por meio do estudo das supernovas, por exemplo, que os cientistas concluíram que o universo está se expandindo a taxas elevadas. No entanto, pouco é conhecido sobre o processo que precede a explosão. Mas isso está prestes a mudar. Cientistas detectaram sinais emitidos por um sistema binário de estrelas que, acreditam, está prestes a se tornar uma supernova. A pesquisa foi liderada por Stella Kafka, da Carnegie Institution, e foi publicada no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Um sistema binário é formado por duas estrelas que orbitam em torno de um mesmo centro de massa, transferindo matéria da maior para a menor. De acordo com os pesquisadores, quando a massa da estrela anã atinge 1,4 vezes a do Sol, ela explode e produz a supernova. Mas a grande questão dos cientistas é explicar qual a natureza da estrela doadora de massa, por que a estrela anã suga tanta matéria e se o processo como isso ocorre pode interferir nas características da explosão.

Há inúmeros sistemas binários no universo, e a equipe de Kafka conseguiu identificar um potencial candidato a progenitor de uma supernova. Neste sistema, chamado de QU Carinae, eles identificaram a presença de gás de sódio, o que é geralmente associado a ocorrência de uma supernova. O sistema contém uma estrela anã branca, que está acumulando massa de uma estrela gigante, e os gases de sódio foram detectados ao redor do sistema. Apesar dos indícios, Kafka compara a pesquisa com a experiência de “procurar por uma agulha em um palheiro estelar”.

"Entender esses sistemas, a natureza das duas estrelas, a maneira pela qual a massa é trocada, e a sua evolução a longo prazo nos dará uma visão abrangente sobre como binários podem criar uma das explosões mais importantes do universo", diz Kafka. A pesquisa teve a colaboração de Kent Honeycutt, da Universidade de Indiana, e Bob Williams, do Space Telescope Science Institute (o centro científico de operações do Telescópio Espacial Hubble).

SAIBA MAIS

SUPERNOVA - Supernova é o nome dado à explosão de estrelas com massa dez vezes (ou mais) maior que a do Sol. É um evento raro, ocorrendo a cada 50 anos na Via Láctea. Uma supernova pode ser tão brilhante quanto uma galáxia, mas com o passar do tempo a luminosidade diminui até ela se tornar invisível. O processo todo geralmente ocorre em semanas ou meses. Durante a explosão, cerca de 90% da massa estelar é expulsa. Por causa do brilho intenso, são comumente usadas como pontos de referência no universo para cálculo de distância entre os corpos.
Fonte: VEJA

Curiosity tem pouso perfeito e inicia busca por vida em Marte

Jipe robô da Nasa pousou às 2h31 desta segunda na superfície do planeta vermelho em uma demonstração espetacular da engenhosidade humana
Imagem da Nasa mostra a sonda Curiosity no solo marciano

Após sua chegada à superfície de Marte, o explorador Curiosity iniciará uma revisão de todos seus sistemas antes de começar a enviar informações e dados vindos do planeta vermelho. "Temos que ter muita paciência porque é preciso estar completamente seguro que o entorno é adequado e não há risco. Após essa revisão, o explorador passará a captar os primeiros dados", explicou à Agência Efe Felipe Gómez, um dos cientistas espanhóis envolvido no projeto.

Gómez, que se encontra no Laboratório de Propulsão da NASA em Pasadena (Califórnia, EUA), onde permanecerá por mais três meses, qualificou a aterrissagem da Curiosity com um fato "muito emocionante" e "surpreendente" pela suavidade com que o explorador pousou na cratera Gale de Marte.

"O desdobramento foi realizado passo a passo; um êxito rotundo", disse o cientista do Centro espanhol de Astrobiología (CAB). As informações recolhidas pela Curiosity serão enviadas apenas uma vez ao dia. Após essa transmissão, o explorador automaticamente já passa a processar e interpretar novas informações. As observações registradas são armazenadas sobre o computador de controle do robô e, posteriormente, sobre o satélite que mantém sua comunicação com a Terra.

Segundo Gómez, o fato de poder participar desta missão - uma das maiores já desenvolvidas - "supõe um desafio tecnológico nunca assumido anteriormente devido ao tamanho, volume e peso do explorador, assim como a quantidade de instrumentos científicos que este robô transporta". Na superfície de Marte, o robô explorador Curiosity analisará durante os próximos dois anos a possibilidade de ter existido ou existir vida no planeta vermelho.

A madrugada desta segunda (fim de noite na Califórnia) entrará para a história por vários motivos. A humanidade conseguiu demonstrar que consegue lançar e pousar um veículo do tamanho de um carro de passeio na superfície de outro planeta com muita precisão. É um passo importantíssimo caso ainda se queira colonizar outros mundos. Além disso, o sucesso da missão representa um fôlego a mais para a exploração científica de Marte. Em tempos de crise, nada melhor do que uma injeção de ânimo por meio de um verdadeiro espetáculo da engenhosidade humana para sensibilizar políticos pela aprovação de dinheiro público para missões espaciais.


10 anos - Marte agora receberá a atenção dos terráqueos por pelo menos mais dez anos, tempo previsto para a missão do Curiosity. A missão vai também pavimentar o caminho para futuras expedições tripuladas. Vários dos instrumentos do Curiosity servem para medir o ambiente marciano e definir quão hostil ele é para os seres humanos.


O trabalho científico deve começar imediatamente. Segundo Rennó, as equipes se reunirão nesta segunda-feira de manhã para definir o plano de ação no planeta vermelho. "Durante os primeiros dias vamos testar os instrumentos, ver se está tudo dentro do normal", diz. "Vai demorar alguns dias para colocar o jipe em movimento". É possível, contudo, que Curiosity comece seu passeio pela cratera Gale, na região equatoriana de Marte, antes do esperado. De acordo com as primeiras fotos enviadas, o jipe pousou em uma área plana, praticamente sem pedras. "Talvez isso adiante as coisas", explica Rennó.
Fonte: Terra / Veja
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...