13 de set de 2012

Como sabemos que o universo está se expandindo?

O Prêmio Nobel de Física de 2011 foi atribuído conjuntamente a três cientistas que descobriram que a expansão do universo está acontecendo de maneira acelerada. Esse fenômeno é atribuído a uma força misteriosa chamada de energia escura. E como é que os cientistas descobriram isso? Desde os anos 90, os vencedores do Nobel, os físicos Saul Perlmutter, Brian Schmidt e Adam Riess, estudam as supernovas do tipo Ia – as violentas explosões resultantes da morte de estrelas anãs brancas. 

Quando uma estrela de pequena massa (como o nosso sol) funde todo seu hidrogênio em hélio, ela se expande em uma gigante vermelha e começa a fundir o hélio em carbono e oxigênio. Então, a estrela lança suas camadas exteriores formando uma nebulosa planetária, deixando para trás o denso núcleo de carbono e oxigênio. Este núcleo morto é chamado de anã branca, que normalmente tem o tamanho da Terra com a mesma massa do nosso sol.

Se uma anã branca tem uma companheira estelar, ela pode sugar material de seu vizinho. Com o acréscimo de matéria na anã branca, a pressão e a densidade também aumentam e a temperatura fica maior. Quando a anã branca acresce muito material a si mesma, a temperatura aumenta dramaticamente até acontecer uma violenta explosão estelar, conhecida como supernova. Supernovas do tipo Ia são úteis para os astrônomos por causa das semelhanças em suas curvas de luz, que são gráficos da intensidade de uma certa onda eletromagnética de um objeto celeste em função do tempo. As supernovas do tipo Ia são tão parecidas que os astrônomos usam essas explosões como uma “vela padrão” para medir as distâncias de objetos no universo.

Os vencedores do Nobel de Física mediram a maneira como a luz de supernovas Ia se distorciam para ver a rapidez com que as galáxias estão se afastando umas das outras. Em outras palavras, o quão rápido o universo está se expandindo.  A partir da análise da cor luminosa, em que foi observado que a luz percorria uma distância maior por um maior período de tempo, foi concluído que todas as estrelas, galáxias e aglomerados de galáxias estão se movendo cada vez mais rápido. Ao contrário do que pode se induzir, a expansão do universo não está se abrandando devido à gravidade. Os astrônomos acreditam que há outra força misteriosa por trás do comportamento inesperado do universo: o que eles chamam de energia escura.
Fonte: Life'sLittleMysteries

Metano em Marte pode ser resultado de redemoinhos eletrificados

O metano encontrado em Marte sempre foi um mistério para os cientistas, por que ele é um gás que dura pouco tempo na atmosfera marciana e, para haver nuvens de metano como as que já foram detectadas desde 1999, a substância teria que estar sendo criada por algum processo. A fonte deste metano, seja geológica, seja biológica, não havia sido encontrada. Agora, uma equipe de cientistas mexicanos, trabalhando sob a direção do professor Arturo Robledo-Martinez, da Universidad Autónoma Metropolitana, de Azcapotzalco, México, propõe, em um trabalho publicado no Geophysical Research Letters, que o metano é produzido pelos redemoinhos de poeira e tempestades de poeira do planeta.

Os redemoinhos, ou “dust devils“, são produzidos quando uma bolsa de ar quente junto a superfície consegue atravessar uma camada de ar frio. À medida que o ar quente sobe, ele gira pela conservação do movimento angular. Mais ar quente acorre à região do redemoinho, alimentando-o, o que faz com que os redemoinhos durem bastante tempo. A eletrificação do redemoinho é resultado do atrito entre as partículas, um fenômeno conhecido como triboeletricidade. O campo elétrico resultante pode chegar a 10.000 volts por metro, mas é bastante variável. Segundo simulações em laboratório, descargas elétricas sobre amostras de gelo em uma atmosfera semelhante à marciana produziram metano.

 Este processo criou três vezes mais metanos que um outro experimento, a fotólise usando laser ultra violeta. As descargas seriam produzidas pela eletrificação dos redemoinhos e tempestades de poeira, e ionizariam o CO2 da atmosfera, além de moléculas de água, e a combinação dos elementos resultantes produziria metano. Ainda não estão descartadas outras origens para o metano, mas como os redemoinhos se formam rapidamente em Marte, eles também poderiam produzir metano rapidamente, gerando nuvens de metano. Entretanto, a hipótese dos redemoinhos gerando metano tem a seu favor o fato de que o metano tem sido detectado nas estações quentes, que produzem bastante redemoinhos, em regiões onde há bastante gelo subterrâneo. Agora é ficar de olho nos redemoinhos marcianos para ver se realmente nuvens de metano surgem dos locais onde eles passaram.
Fonte: Hypescience.com
[PhysOrg]

Conheça o “Alfabeto Galáctico”

Sabe aquela brincadeira de procurar nuvens com formato de objetos e animais? Membros de um projeto online fazem algo parecido, mas, ao invés de nuvens, eles observam galáxias. Criado em 2007, o projeto Galaxy Zoo reúne voluntários do mundo todo para analisar e classificar galáxias conforme seu formato. Até agora, mais de 250 pessoas analisaram cerca de 1 milhão de imagens, o que facilita a vida de cientistas e os ajudam a estudar a formação e evolução das galáxias. O trabalho vem produzindo resultados curiosos: já foram encontrados equivalentes galácticos de todas as letras do alfabeto latino, por exemplo. Até mesmo animais entraram na galeria, depois que voluntários encontraram uma galáxia em forma de pinguim. Curiosidade: essa história de reconhecer formas específicas em imagens aleatórias é resultado de um fenômeno psicológico chamado pareidolia.
De todas as cores e formatos

“Humanos são melhores do que computadores em tarefas de reconhecimento de padrões como esta, e nós não teríamos conseguido chegar tão longe sem a ajuda de todos”, disse o diretor de investigação Chris Lintott, em pronunciamento oficial. Recentemente, foi lançada uma nova versão do site do Galaxy Zoo, com mais de 250 mil fotografias de galáxias, tiradas pelo Telescópio Espacial Hubble, da NASA, e pelo Sloan Digital Sky Survey, mantido por diversas entidades. Lintott encorajou tanto novos quanto antigos voluntários a ajudar na classificação desse grande volume de imagens. “Você não precisa ser um especialista – de fato, nós percebemos que não ser um expert tende a torná-lo melhor na tarefa”, disse. “Há imagens demais para inspecionarmos por conta própria, mas, ao pedir a centenas de milhares de pessoas para ajudar, nós poderemos descobrir o que está escondido nesses dados”.
Fonte: Hypesccience.com
Live Science / Galaxy Zoo

Novas observações: o universo está expandindo como um balão gigante

Todo mundo sabe que o universo está expandindo. É fato consumado que essa expansão está acelerando. Mas novas medidas de galáxias brilhantes e distantes feitas por cientistas da Universidade de Tóquio, no Japão, através de lentes gravitacionais, indicam que o universo está “crescendo” como um balão gigante. A primeira medida desse fenômeno, baseada em supernovas, foi feita na década de 1990, pelos pesquisadores laureados com o Prêmio Nobel de Física, em 2011. “Mas o método usado pelos laureados foi construído em cima de várias suposições, por isso se fazem necessárias checagens desses resultados, para dar mais robustez à conclusão”, explica Masamune Oguri, líder do grupo de pesquisa na Universidade de Tóquio. Segundo Oguri, a expansão cósmica acelerada é um dos problemas centrais da cosmologia moderna, e tais resultados também ajudarão na compreensão da energia escura, que, de acordo com os cientistas, é a principal responsável pela aceleração da expansão do universo. Mais informações precisas só serão informadas no periódico “Astronomical Journal”, onde os pesquisadores publicarão um artigo.
Fonte: Hypescience.com
 [LiveScience]

Energia escura é real, dizem astrônomos

Os mapas extragalácticos selecionados pelos pesquisadores como relevantes são mostrados como conchas, representando uma distância crescente da Terra, da esquerda para a direita. [Imagem: Terra: NASA/BlueEarth; Via Láctea: ESO/S.Brunier;CMB:NASA/WMAP]

Realidade desconhecida

Energia escura, a misteriosa força teorizada para explicar a aceleração da expansão do Universo, "está realmente lá". É o que garante uma equipe de astrônomos das universidades de Portsmouth e Munique. Ao término de um estudo que durou dois anos, os astrônomos concluíram que a probabilidade da existência real da energia escura é de 99,996%.  "A energia escura é um dos maiores mistérios científicos do nosso tempo, por isso não surpreende que muitos pesquisadores questionem sua existência," comentou Bob Nichol, membro da equipe. "Mas, com nosso trabalho, estamos mais confiantes do que nunca que esse exótico componente do Universo é real - ainda que nós continuemos sem saber do que ela é feita," acrescentou. A hipótese da energia escura foi levantada em 1998, tendo sido premiada com o Prêmio Nobel de Física de 2011.

Conchas de Universo

Os dados analisados pela equipe assumiram a forma de uma série de conchas sobrepostas. Os mapas extragalácticos selecionados pelos pesquisadores como relevantes são mostrados como conchas, representando uma distância crescente da Terra, da esquerda para a direita. O objeto mais próximo visto nos mapas é a nossa galáxia, a Via Láctea, que é uma potencial fonte de ruído para a análise dos objetos mais distantes. A seguir estão seis conchas contendo mapas de milhões de galáxias distantes utilizadas no estudo. Estes mapas foram produzidos com diferentes telescópios, em comprimentos de onda diferentes, e foram codificados por cores para mostrar aglomerados de galáxias mais densos em vermelho e menos densos em azul - existem furos nos mapas, devido a cortes efetuados por diferenças de qualidade dos dados. A última e maior concha mostra a temperatura da radiação cósmica de fundo detectada pela sonda espacial WMAP (vermelho é quente, azul é frio), que é a imagem mais distante do Universo já vista, alcançando cerca de 46 bilhões de anos-luz de distância. A equipe afirma ter detectado, com 99,996% de significância, correlações muito pequenas entre os mapas de primeiro plano (à esquerda) e a radiação cósmica de fundo (à direita).

Efeito Integrado Sachs Wolfe

Na falta da energia escura, ou de uma grande curvatura no Universo, não deveria haver correspondência entre os mapas da distante radiação cósmica de fundo e das galáxias mais próximas, do chamado Universo Local. A existência da energia escura, por outro lado, produz um efeito estranho e contraintuitivo, pelo qual os fótons da radiação cósmica de fundo ganham energia conforme viajam através de grandes aglomerados de matéria. Conhecido como Efeito Integrado Sachs Wolfe - em referência a Rainer Sachs e Arthur Wolfe - o fenômeno foi detectado pela primeira vez em 2003, mas era tão pequeno que os resultados foram questionados e atribuídos à poeira presente na nossa galáxia. Agora, os cientistas alegam ter re-examinado todos os argumentos contra aquela detecção, assim como melhorado os mapas. E chegaram ao índice de precisão alegado - de 99,996% - que é similar ao atribuído ao Bóson de Higgs detectado recentemente pelo LHC.

Sempre Einstein

"Este trabalho nos fala a respeito de possíveis modificações à Teoria da Relatividade Geral de Einstein," afirmou Tommaso Giannantonio, que coordenou os estudos.  "A próxima geração de rastreios de galáxias e da radiação cósmica de fundo deverá fornecer uma medição definitiva, ou confirmando a relatividade geral, incluindo a energia escura, ou, de forma ainda mais intrigante, exigindo um entendimento completamente novo de como a gravidade funciona," concluiu.
Fonte: Inovação Tecnologica

Qual o espaço necessário para reunir toda matéria do universo?


Esta pergunta é difícil de ser respondida com precisão porque existem muitos fatores desconhecidos. Entretanto, se aceitarmos as seguintes três hipóteses, poderemos chegar a uma resposta aparentemente razoável. A primeira questão é: "qual o tamanho do universo?" Ninguém sabe, mas esta Pergunta do Dia presume que o universo seja um cubo com 30 bilhões de anos-luz de cada lado. Isto significa que o universo inteiro contém cerca de 2,7 E+31 anos-luz cúbicos.

A próxima questão é: "quanta matéria o universo contém?" A massa do universo no momento é uma questão aberta porque não existe uma forma fácil de colocarmos o universo em uma balança. Essa página da NASA (em inglês) e o artigo " Extensão, idade e massa do universo" (em inglês) abordam as diferentes técnicas usadas pelos cientistas para estimar a massa do universo. O último artigo (em inglês) também inclui uma estimativa de 1,6E+60 quilogramas para a massa do universo. Outras estimativas fornecem outros números, mas todas ficam nessa proximidade.

Agora a questão é: "com qual densidade ficaria a massa do universo depois que ela fosse toda empurrada para um só canto?" Agora, se realmente isso fosse possível - se pudéssemos mesmo mover toda a massa do universo para um canto - instantaneamente ela se condensaria formando um buraco negro com potencial suficiente para provocar um outro big-bang. Mas digamos que seja possível evitar isso, que conseguíssemos, por algum meio, distribuir de maneira uniforme toda essa massa, e que sua densidade fosse igual a do Sol. De acordo com as "grandezas da física"(em inglês), a densidade do Sol é de 1.410 kg/m 3 (quilogramas por metro cúbico). (Para que se tenha uma idéia, a densidade da água é de 1.000 kg/m 3).

Se aceitarmos essas três hipóteses, teríamos:

1,6E+60 quilogramas / 1.410 quilogramas por metro cúbico =
1,1E+57 metros cúbicos de matéria no universo

Um ano-luz cúbico contém cerca de 1E+48 metros cúbicos. De modo que toda matéria do universo caberia em cerca de 1 bilhão de anos-luz cúbicos, ou um cubo de 1.000 anos-luz de cada lado. Isto significa que apenas 0,0000000000000000000042% do universo contém matéria. O universo é um espaço bastante vazio.
Fonte: Howstuffworks

Perdidos no Espaço

Essa imagem do limbo da Lua ilustra os primeiros estágios de algo que estamos acostumados a ver e saber como acontece. Em primeiro plano podemos ver uma cratera mais jovem com 35 km de largura formada no anel de uma cratera maior e pré-existente como 65 km de largura. Ambas as crateras não tem nome, a maior está nas coordenadas 31.7ºS, 57.1ºE. Pelo fato de ter se formado no terreno a cratera mais jovem se inclinou em direção ao interior da mais velha. Imagine como isso seria se a lava fluísse pelo assoalho da cratera maior, como aconteceu na cratera Plato ou na Archimedes, ou na borda de uma bacia. O anel mais baixo e grande parte do interior da cratera seriam cobertos pela lava, deixando somente o anel à direita a mostra. Visto de cima nós não poderíamos notar a inclinação do anel, mas nessa visão oblíqua isso é mostrado de forma clara. Será que era assim que a Fracastorius, ou o Sinus Iridum, ou a metade da cratera ao redor do Straight Wall se pareciam antes da lava fluir por ali?
Fonte: http://lpod.wikispaces.com

Sonda Curiosity funciona perfeitamente em Marte, diz Nasa

Imagem divulgada nesta quarta-feira pela Nasa mostra, ao centro, a câmera Mars Hand Lens Imager (Mahli), da Curiosity (a lente avermelhada). Em torno da câmera podem ser vistos LEDs brancos que servem para registrar imagens com pouca luminosidade. A foto da Mahli foi tirada para inspecionar a tampa da lente e checar se as luzes estão funcionando.Foto: Nasa/JPL-Caltech/MSSS/Divulgação

A sonda Curiosity, da Nasa, que pousou em Marte há mais de um mês, parece funcionar "perfeitamente" enquanto se prepara para dar continuidade à sua exploração de dois anos no planeta vermelho, informou a agência espacial americana esta quarta-feira. Na semana passada, o robô, que chegou a Marte em 6 de agosto, realizou uma série de testes de instrumentos, reinicializando seu computador de bordo, e tudo parece funcionar bem, segundo encarregados do Laboratório de Propulsão a Jato em Pasadena, Califórnia.

"Em cada etapa da checagem, a Curiosity funcionou quase perfeitamente", disse Jennifer Tropser, gerente da missão para o Curiosity no laboratório, acrescentando que os últimos testes seriam realizados quinta-feira cedo. O sucesso destas atividades foi excelente até agora", disse a jornalistas em teleconferência com a imprensa. A Curiosity realiza uma missão para investigar se a vida é possível em Marte e verificar se o planeta teve condições de abrigar vida no passado.

Na semana passada o veículo interrompeu temporariamente sua jornada pela superfície marciana para testar os instrumentos de seu braço mecânico. Precisou ficar cerca de uma semana na mesma posição para dar aos técnicos a oportunidade de fazer o braço mecânico de 2,1 m realizar uma série de movimentos determinados em testes na Terra. O objetivo foi verificar o funcionamento do braço depois da longa viagem espacial e nas diferentes condições de gravidade e temperatura de Marte. O braço e o sistema de amostras de solo são as últimas peças do enorme robô a serem testados, explicaram os oficiais.

O veículo, de US$ 2,5 bilhões, percorreu 109 m dentro da cratera Gale desde que começou a se mover rumo ao leste a caminho de seu destino, uma interseção denominada Glenelg. O local, situado em um ponto de encontro entre três tipos diferentes de terreno, é onde especialistas da Nasa esperam encontrar a primeira rocha para perfuração e análise. Os especialistas disseram que levará ainda algumas semanas até que o robô esteja posicionado e pronto para escavar uma amostra do solo marciano. Depois de Glenelg, o Curiosity avançará ao seu destino final, as elevações do vizinho Monte Sharp.
Fonte: AFP/TERRA
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