17 de set de 2012

Tudo o que você queria saber sobre o Big Bang

Análise e explicações detalhadas sobre a grande explosão que deu origem ao Universo.
A grande explosão que deu origem ao Universo, o Big Bang, às vezes parece uma idéia confusa. Por exemplo: que estranho “lugar” foi esse onde se deu a explosão? Ou então: exatamente em que ponto do céu ocorreu a explosão? Em outras palavras, se é verdade que o telescópio espacial Hubble poderia ver o nascimento do Cosmo, para onde deveria ser apontado? Tais perguntas são comuns entre os leitores e a revista americana Astronomy deu as respostas, com sucesso. Veja a seguir a versão Superinteressante dos tópicos de maior interesse, em linguagem que qualquer um pode entender. O objetivo é divulgar mais amplamente a Cosmologia, ciência propiciada pelo gênio de Einstein que estuda a origem e a evolução do Cosmo. Ou seja, tudo que existe, visto na maior escala que se pode imaginar.
 
1 – Se todas as galáxias se afastam da Terra, isso não coloca a Via Láctea no centro do Universo?

É o tipo da dúvida que se desfaz no momento em que se vê a imagem da expansão, mesmo simplificada ao extremo. O melhor é pensar no Universo como um balão de borracha; ele está sendo inflado e as galáxias repousam à sua superfície. Não importa onde se esteja, sempre as galáxias serão vistas afastando-se umas das outras. Mais do que isso, pode-se mostrar matematicamente que a velocidade de afastamento segue a lei de Hubble: ou seja, quanto mais distante a galáxia, mais veloz ela é. Os habitantes de qualquer galáxia do Universo veriam todas as outras afastando-se exatamente da forma que essa lei prescreve. Em outras palavras, o Cosmo é democrático. Nenhuma região dentro dele contém mais matéria que qualquer outra (em regiões do mesmo tamanho; se uma região é maior, contém mais matéria que outra menor, de modo que a densidade é sempre a mesma, na média).

2 – Como se formaram as galáxias? - Este é um dos campos de mais intensa pesquisa, atualmente, mas tudo indica que a semente desses grandes amontoados de estrelas foi lançada bem no início dos tempos, quando o Cosmo era um tórrido e impenetrável caldo de partículas subatômicas. O problema central é que a expansão forçava a matéria a se espalhar, afastando as partículas cada vez mais, umas das outras. Por isso é difícil explicar como elas se juntaram para formar estrelas, galáxias ou aglomerados de galáxias, em escala ainda maior. Uma possibilidade é que a matéria não estivesse bem distribuída: em certas regiões, havia mais partículas do que a média. De tal forma que, dentro de tais regiões, a atração da gravidade entre as partículas venceu a expansão, forçando porções de matéria a se aglutinarem.

Não se sabe se as massas iniciais eram simples estrelas, que depois se reuniram em galáxias. Ou se desde o começo tinham a dimensão de galáxias, e em seguida desmoronaram sobre si mesmas, formando, cada uma, bilhões de estrelas. Seja como for, não se sabe bem o que tirou as partículas do lugar, alterando sua perfeita distribuição no espaço. Imagina-se que a resposta esteja num fenômeno estatístico. Isto é, a sua distribuição original nunca foi perfeita. As partículas se pareciam mais com um inquieto enxame de abelhas: na média, as abelhas se espalham por igual no enxame, mas estão sempre se ajuntando ou se dispersando, em cada ponto e em cada momento. Nesse caso, existe a possibilidade de alguns ajuntamentos se tornarem definitivos, porque as partículas se aproximaram tanto que acabaram presas pela gravidade.

3 – O Universo tem fim? Se tiver, o que existe além desse limite? - Embora não tenha limite, da maneira como os antigos imaginavam a extrema borda do mundo — um abismo dando para o nada —, o Cosmo também não é infinito. A Terra, por exemplo, é finita, mas sua superfície não tem uma fronteira porque é redonda: quem anda sempre numa mesma direção volta ao ponto de partida. Trata-se de uma analogia imperfeita, porém, pois o Universo é finito no tempo, não no espaço. Outra maneira de dizer isso é a seguinte: aquilo que está longe, está no passado. Portanto, ver o limite do Universo significa olhar para o seu nascimento, sua última fronteira.

4 – Como os astrônomos sabem a idade do Universo? - Em princípio, as medidas não poderiam ser mais simples. Como as galáxias estavam todas juntas quando o Universo nasceu, basta calcular o tempo que elas levaram para chegar à distância que estão atualmente. É como dizer que uma viagem de 200 quilômetros, feita a 100 quilômetros por hora, demorou duas horas. O problema é avaliar a distância e a velocidade das galáxias, mas pode-se usar a velocidade de qualquer galáxia: a distância dividida pela velocidade, dá sempre o mesmo valor — a idade do Cosmo. Parece esquisito, mas é um fato: embora todas as galáxias se afastem, as mais próximas são mais lentas e as mais distantes, mais rápidas.

Trata-se de uma das maiores descobertas de toda a ciência, neste século, e foi feita pelo americano Edwin Hubble, em 1929. Um exemplo concreto são duas galáxias, uma a 10 milhões de anos-luz e outra a 100 milhões de anos-luz (um ano-luz mede 9,5 trilhões de quilômetros). Assim, a galáxia mais próxima é mais lenta e se afasta a 150 quilômetros por segundo, enquanto a galáxia mais distante, mais rápida, se afasta a 1 500 quilômetros por segundo. É fácil ver que ambas têm a mesma constante de Hubble, de valor igual a 15 (150 dividido por 10 ou 1 500 dividido por 100). Dividindo-se 1 por 15 chega-se à idade de 20 bilhões de anos para o Universo.

Essa última conversão é um pouco complicada devido às unidades das medidas (quem gosta de contas deve considerar que o número 15 é medido em quilômetros por segundo, por milhão de anos-luz. E que um ano tem 31,5 milhões de segundos). De qualquer forma, se na teoria tudo se encaixa, na prática há diversos problemas. Primeiro, porque as galáxias próximas se atraem pela força da gravidade, de modo que suas velocidades não obedecem precisamente à constante de Hubble. Por outro lado, é difícil calcular a distância de galáxias muito remotas. No final, conforme as medidas feitas, o valor da constante pode variar bastante, digamos entre 15 e o dobro disso, 30. Assim, a idade do Cosmo deve ficar entre 10 e 20 bilhões de anos.

5 - Qual é o destino final do Universo? - Infelizmente, ainda não é possível responder a essa pergunta, pois ela depende de quanta matéria está contida no Cosmo. Há duas possibilidades diferentes, como uma pedra que se joga para o alto: ela pode cair de volta ao solo, ou não, escapando para o espaço interplanetário numa viagem sem retorno. O primeiro caso corresponde a uma pedra muito “pesada”, que depois de subir um pouco cai pela força da gravidade. Da mesma forma, se o Universo contiver bastante matéria, a gravidade será capaz de impedir que as galáxias continuem a afastar-se umas das outras. A expansão será interrompida e depois invertida, transformada numa implosão.

Apenas se a quantidade de matéria for pequena, o Cosmo se expandirá para sempre, situação semelhante à de uma pedra pequena, atirada para o alto com tanta força que nunca volta a cair. Até onde se sabe, não há matéria luminosa em quantidade suficiente para interromper a expansão. Reunindo-se todas as estrelas, em todas as galáxias, assim como os gases e a poeira cósmica, chega-se a um centésimo do total necessário. É verdade que uma das maiores descobertas dos últimos anos foi a matéria escura — assim chamada porque não emite luz e não pode ser observada diretamente. Ela pode estar na forma de planetas, ou de partículas subatômicas, como o neutrino. Mas, embora não haja dúvida sobre a existência desse universo oculto, não é certo que sua massa é o que falta para mudar o destino do Cosmo.

6 – Que gatilho detonou o Big Bang? - Que veio primeiro, o ovo ou a galinha? É possível que o próprio Universo tenha posto fogo ao rastilho de sua explosão. Se ele deixar de se expandir e voltar a encolher, espremendo toda a matéria à dimensão de um ponto, o resultado será nova explosão. Um renascer das cinzas que se repetirá eternamente. É o que se chama modelo oscilante de Universo, que alguns consideram o mais satisfatório, do ponto de vista filosófico. Para a Cosmologia, porém, essa é uma questão em aberto, pois ainda não se concebeu um meio de investigá-la cientificamente.

7 – Se o Universo foi criado numa grande explosão, por que o brilho dessa explosão, a chamada radiação de fundo, não vem de um único ponto no céu?
Porque o Big Bang não ocorreu em algum ponto, dentro de um espaço que já existia, e para o qual se possa apontar um telescópio. O próprio espaço e o tempo nasceram com a explosão primordial. Assim, não havia um “lado de fora”, a partir do qual se pudesse observar a explosão. A radiação de fundo é um jorro de luz emitido centenas de milhares de anos após o Big Bang. Antes dessa época, o Universo era um caldo indevassável de partículas subatômicas, entrechocando-se a alta velocidade, e partículas de luz, os fótons.

O caldo era tão denso que os fótons não podiam viajar distâncias significativas entre um choque e outro, especialmente com os elétrons, a mais importante partícula de matéria, naquele tempo. Alta velocidade significa alta temperatura, mas esta estava caindo devido à expansão cósmica (os botijões de cozinha também esfriam quando se esvaziam rapidamente, ou seja, quando o gás se expande ao escapar do botijão). Assim, quando a temperatura desceu a 5 000 graus, chegou-se a um marco fundamental: os elétrons foram aprisionados em massa pelos prótons, pois já não eram rápidos o suficiente para evitar a atração que a carga positiva desses últimos exercia sobre a sua própria carga negativa.

Foi como nasceram os primeiros átomos na história do mundo. E uma das conseqüências disso foi a libertação da luz: sem elétrons soltos que pudessem barrar-lhe o caminho, os fótons passaram a viajar livremente em meio à matéria e encheram o Universo, formando a radiação de fundo. Chegam à Terra de todas as partes — e não de algum ponto específico — justamente porque o fenômeno que lhes deu origem ocorreu em todas as partes do Cosmo ao mesmo tempo, preenchendo-o por igual bilhões de anos atrás. De lá para cá, a expansão cósmica deixou sua marca sobre os fótons, cuja “temperatura” caiu de 5 000 para 2,73 graus acima do zero absoluto, ou - 270, 27 °C (radiação, a rigor, não tem temperatura; é que sua energia equivale à de fótons emitidos por um corpo a 2,73 graus).

8 – Em que lugar o Universo está se expandindo? - É difícil imaginar pergunta mais incômoda que esta, e o problema básico é que não se pode visualizar a resposta. Por exemplo, quando se desenha o Universo como uma bola, ou uma esfera, não significa que ele seja a bola toda — ele constitui apenas a superfície da bola. Assim, quando a bola é inflada, a superfície aumenta, simbolizando a expansão cósmica. Mas não se deve esquecer que a superfície esférica tem apenas duas dimensões, enquanto o Universo, de fato, tem três dimensões. O sacrifício é inevitável: só quem vivesse em quatro dimensões poderia desenhar um objeto de três dimensões em expansão. No Universo real, existe uma quarta dimensão, mas ela tem a ver com o tempo — e não há como recortar imagens no tempo. Pode-se dizer, então, que o espaço se expande no tempo. Ele constituiria a quarta dimensão em que o Universo está imerso.

9 - O que é inflação cósmica? - Esse termo foi emprestado da economia num período de crise nos Estados Unidos, no início dos anos 80. Significa que o Universo passou por um período de expansão exagerada em sua infância, assim como a inflação usualmente indica aumentos excessivos nos preços. Imaginada pelo físico americano Alan Guth, foi uma espécie de explosão dentro da explosão, com conseqüências importantes sobre a evolução posterior do Cosmo. Uma delas é que, se realmente sofreu uma crise inflacionária, o Universo não se expandirá para sempre.

Algum dia, a gravidade interromperá a dispersão das galáxias, embora sua força não seja suficiente para inverter o movimento e comprimir o Cosmo de volta ao estágio do Big Bang. Ou seja, se Guth estiver certo, nem é preciso medir a massa do Universo: ela pode ser deduzida diretamente da teoria. A inflação, de certo modo, obriga o Cosmo a ter certa massa, e não uma outra qualquer. É um exemplo de como as teorias podem ser poderosas e, de um golpe, revelar fatos aparentemente difíceis de obter. Não é possível explicar as idéias de Guth em poucas palavras. Mas elas parecem resolver diversos problemas técnicos que vinham ocupando os cosmologistas há décadas.

10 – As galáxias estão realmente se afastando umas das outras, ou é o espaço que está sendo esticado pela expansão cósmica?
Há certa polêmica em torno desse ponto. À primeira vista, parece não fazer diferença: tanto faz dizer de um jeito ou de outro. Mas uma coisa é subir, por exemplo, de um andar a outro de um shopping center, e outra fazer o trajeto parado numa escada rolante. No primeiro caso, é o caminhante que gasta energia no movimento; no segundo, é o shopping (a escada) que paga o preço do percurso. A resposta correta, com a qual concorda a maioria dos cientistas, é que o próprio espaço está se expandindo. Isso é o que diz a teoria da relatividade do alemão Albert Einstein, base da ciência cosmológica. Mas há quem se oponha. Se o espaço se expande, dizem os críticos, então tudo o que ele abarca também se expande — inclusive as réguas, ou qualquer outro meio de medir distâncias.

Portanto, nunca se perceberia a expansão, pois se as réguas crescem na mesma proporção que as distâncias, vão indicar sempre o mesmo valor. O erro desse raciocínio pode ser visualizado por meio de um balão de borracha ao ser inflado. À medida que isso acontece, vê-se que as galáxias participam da expansão geral, mas elas mesmas não aumentam porque cada uma forma um bloco coeso de matéria, capaz de resistir ao esticamento porque suas partes estão presas entre si pela força da gravidade. É por esse mesmo motivo que as galáxias podem ter movimentos próprios, em que alteram o movimento mais geral de afastamento, causado pela expansão. Muitas galáxias estão efetivamente se aproximando entre si, devido à atração gravitacional.

O Que é Explosão Solar?

Há quem interprete as explosões solares como uma promessa de aniquilação da Terra. Mas, na realidade, esse é um fenômeno comum: ocorre diariamente quando o Sol está em maior atividade e semanalmente em fase de calmaria. A explosão solar é uma súbita liberação de energia com segundos de duração que acontece nas manchas solares, chamadas pelos pesquisadores de regiões ativas. Nesses locais há uma concentração de energia armazenada em plasma – composto por partículas, principalmente elétrons, confinadas em uma estrutura magnética. Quando há alguma instabilidade nessa região, ocorre a explosão originando radiação eletromagnética e ejetando partículas para o meio interplanetário.

As explosões solares podem ser fracas ou fortes o suficiente até atingir a Terra. Por exemplo, seus efeitos podem bloquear por momentos a comunicação por rádio ou interromper o funcionamento de satélites como os relacionados ao posicionamento por GPS ou à sincronização de relógios. O fenômeno também tem relação com o ambiente do planeta – mais nuvens de chuva podem se formar em épocas de poucas explosões. As explosões solares são cíclicas, com picos a cada 11 anos. O próximo deverá ser por volta de 2015, mas o ciclo atual está excepcionalmente calmo – mais fraco do que o anterior. Por causa disso, alguns pesquisadores acreditam que a Terra está para entrar em um período mais frio.
Fonte: Pesquisa Fapesp

As 11 descobertas recentes mais importantes da astronomia

No início de agosto de 2012, a Sonda Curiosity da NASA pousou em Marte após uma viagem de oito meses. E a agência espacial já anunciou que pretende mandar mais uma sonda para explorar o planeta vermelho em 2016. O pouso da sonda foi um grande passo para a história da astronomia e da humanidade, mas não foi o único fato importante na história recente da ciência. Veja outras 11 descobertas incríveis:

11. Descoberta: Sol é o objeto natural mais redondo do Universo
Uma pesquisa publicada na revista Science em 2012 mostrou que a variação na forma do Sol é bem menor do que os cientistas supunham. Eles analisaram imagens obtidas pelo Solar Dynamics Observatory da Nasa e concluíram que o Sol é o objeto natural mais redondo conhecido. A descoberta quebrou uma crença antiga de que a forma do Sol mudava de acordo com os ciclos solares. Isso está ajudando os pesquisadores a entender melhor o comportamento do Sol e a sua dinâmica com os planetas.

10. Descoberta: Mais uma Lua orbitando Plutão
O planeta anão agora tem quatro luas conhecidas: Hydra, Nix, Charon e P4. A maior delas é Charon, que foi descoberta em 1978. Somente em 2005, o Telescópio Espacial Hubble descobriu Nix e Hydra. Mas, a mais surpreendente descoberta ocorreu em 2011, quando o telescópio fotografou o que está sendo chamado temporariamente de P4: uma lua com um diâmetro de até 34km. Foi uma tremenda façanha para o Hubble. Afinal, ele conseguiu capturar uma imagem de algo muito pequeno, em uma distância de cerca de 4,8 bilhões de quilômetros da Terra. Não é pouca coisa. E a descoberta também ajudou a levantar a moral de Plutão, que andava baixa desde que ele foi rebaixado a planeta anão em 2006.

9. Descoberta: Enormes bolhas magnéticas no espaço
As duas sondas espaciais Voyager da Nasa encontraram bolhas magnéticas na região do Sistema Solar conhecida como Heliosheath, que fica a cerca de 14,5 bilhões de quilômetros da Terra. Nos anos 1950, os cientistas acreditavam que essa região do espaço era relativamente calma. Porém, quando a Voyager 1 e a Voyager 2 entraram na Heliosheath, respectivamente em 2007 e 2008, elas detectaram uma turbulência gerada pelo campo magnético do Sol. Esse campo seria o responsável por criar as bolhas magnéticas de até cerca de 161 milhões de quilômetros de largura.

8. Descoberta: Estrelas também podem ter caudas
Em 2007, o telescópio espacial GALEX (Galaxy Evolution Explorer) escaneou a Mira A, uma estrela gigante vermelha, como parte de uma operação para escanear todo o céu em luz ultravioleta. A surpresa veio quando os astronômos identificaram uma cauda como a de um cometa formando um rastro da Mira A. E isso porque a estrela está se movendo pelo Universo em uma velocidade impressionante, cerca de 468.319 km/h. Até então, se pensava que estrelas não podiam ter caudas.

7. Descoberta: Água na Lua
O satélite da Nasa LCROSS (Lunar Crater Observing and Sensing Satellite) foi desenvolvido para se fixar na Lua e colher informações. Para completar a missão, outro satélite menor o acompanhava para medir a constituição química dos materiais colhidos pela sonda maior. Em outubro de 2009, o LCROSS encontrou pequenas moléculas de água em uma cratera fria e permanentemente escura do pólo sul da Lua. Depois de um ano de análises, a Agência Espacial Americana confirmou que a missão realmente havia encontrado água congelada no chão da cratera. Depois, 3 naves espaciais diferentes enviaram dados que indicam que algumas áreas do solo da Lua são revestidas por uma fina película de água. Não é preciso explicar por que isso é um baita avanço, né?

6. Descoberta: Eris, mais um planeta anão
Em janeiro de 2005, cientistas descobriram Eris, que fica localizado além da órbita de Plutão e tem aproximadamente o mesmo tamanho que esse planeta anão. Também foi descoberto que Eris tem sua própria lua, chamada de Dysnomia. Os dois são os objetos naturais mais distantes conhecidos no Sistema Solar. A descoberta de Eris lançou o debate entre os cientistas sobre a definição do que realmente podia ser chamado de planeta: inicialmente, ele foi cotado para ser o 10º planeta do Sistema Solar. Mas acabou na lista dos planetas anões, assim como Plutão.

5. Descoberta: Evidências de água em Marte
Em 2011, a Agência Espacial Americana divulgou uma sequência de fotos e uma declaração dizendo que tinha evidências de que pode existir água corrente em Marte. Nas fotos era possível ver o que parece ser um líquido escorrendo pela paisagem rochosa do planeta e marcas desse fluxo nas rochas. Os cientistas acreditam que as marcas do fluxo sejam formadas por água salgada, que se aquece durante os meses de verão do planeta apenas o suficiente para derreter e “saltar” pela superfície. Sinais de que Marte teria água corrente já tinham sido vistos antes, mas essa foi a primeira vez que essas marcas puderam ser observadas durante um curto período de tempo.

4. Descoberta: Uma das luas de Saturno exala vapor de água
Em julho de 2004, a sonda Cassini começou a orbitar Saturno. Por causa das missões anteriores do Voyager, uma das prioridades da missão de Cassini era investigar a 6ª maior lua do planeta, chamada de Enceladus. Depois de diversos voos em 2005, foram descobertos vapor de água e complexos hidrocarbonetos exalando de uma região geologicamente ativa da lua. A descoberta empolgou tanto os cientistas da Nasa que, em maio de 2011, eles afirmaram que a Enceladus “está emergindo como o local mais habitável além da Terra no Sistema Solar para a vida como conhecemos”.

3. Descoberta: “Fluxo escuro”
Descoberto em 2008, o “fluxo escuro”, como está sendo chamado pelos astrônomos, é mais um mistério do que uma resposta. Pedaços de matéria no universo parecem estar se movendo em altas velocidades e em uma direção uniforme que não pode ser explicada por nenhuma das forças gravitacionais conhecidas. Alguns cientistas estão dizendo que o “fluxo escuro” pode ser causado por outro universo pressionando o nosso. Já outros nem acreditam na existência do fluxo. O fato é que ainda não dá pra dizer qual a real importância dessa descoberta, mas é bom ficar de olho.

2. Descoberta: Planetas fora do Sistema Solar
Os primeiros planetas localizados fora do Sistema Solar foram descobertos em 1992. Vinte anos depois, em fevereiro de 2012, a missão Kepler da Nasa identificou mais 2.321 candidatos a novos planetas fora de nosso sistema. Em maio de 2012, a lista desses planetas já acumulava 770 confirmados. Essa conta inclui 614 planetas em sistemas planetários e mais 104 planetas em sistemas planetários múltiplos. E, embora os números sejam baixos, isso só mostra que estamos avançando no conhecimento do Universo.

1. Descoberta: Primeiro planeta em zona habitável
Em dezembro de 2011, a Agência Espacial Americana confirmou a descoberta do primeiro planeta localizado na zona habitável de uma estrela parecida com o Sol. O planeta está sendo chamado de Kepler-22b e tem cerca de 2,5 vezes o tamanho do raio da Terra. Cientistas estão incertos quanto à composição do planeta, mas a descoberta foi um passo a mais na busca por um planeta gêmeo da Terra.
Fonte: Super Interessante

Telescópios ameaçados de fechar

Representação do Cerro Chajnantor Atacama Telescope, no Chile: início de operação em 2017
Um painel de especialistas convocado pela National Science Foundation (NSF) recomendou que a agência norte-americana deixe de investir em seis de seus observatórios astronômicos a partir de 2017. Quatro deles estão instalados no estado do Arizona. Outros dois são radio-observatórios – um fica no estado de Virgínia Ocidental, enquanto o segundo é uma coleção de antenas espalhadas por várias localidades. James Ulvestad, diretor da Divisão de Ciências Astronômicas da NSF, disse à revista Nature que espera encontrar novos operadores para os telescópios nos próximos 18 meses. Se não der certo, a agência irá considerar o fechamento das instalações. A meta é economizar US$ 20 milhões gastos anualmente pela NSF e garantir recursos para dois telescópios que serão construídos no Chile. Um deles é o Large Synoptic Survey Telescope (LSST). Dotado de um espelho de 8,4 metros de diâmetro, irá mapear o céu noturno com a ajuda de uma câmera digital de 3 bilhões de pixels. 
O outro é o Cerro Chajnantor Atacama Telescope, que se debruçará sobre as origens cósmicas de estrelas, planetas e galáxias. “Sem esse corte de despesas, não conseguiremos fazer coisas novas”, disse Michael Turner, diretor do Kavli Institute for Cosmological Physics da Universidade de Chicago.
Fonte: Pesquisa Fapesp

NGC 7090 – Uma Galáxia Com Ativa Formação de Estrelas

Créditos: ESA / Hubble e NASA Agradecimento: R. Tugral
A imagem acima retrata uma bela visão da galáxia NGC 7090, como é observada pelo Telescópio Espacial Hubble das Agências Espaciais NASA e ESA. A galáxia é vista de lado da Terra, significando que não podemos ver facilmente os braços espirais, que estão cheios de estrelas jovens e quentes. Contudo, nossa visão lateral da galáxia, nos mostra o disco da mesma e o bulbo central, onde normalmente um grande grupo de estrelas velhas e frias estão empacotadas numa região esferoidal. Além disso, existem duas interessantes feições presentes na imagem que chamam nossa atenção.

Primeiro, nós podemos distinguir um complicado padrão de regiões vermelhas rosadas por toda a galáxia. Isso indica a presença de nuvens de gás hidrogênio. Essas estruturas traçam a localização das regiões onde as estrelas estão se formando, isso nada mais é que uma confirmação visual dos recentes estudos que classificam a NGC 7090 como uma galáxia de ativa formação de estrelas. Em segundo lugar, nós podemos observar linhas de poeira, apresentadas como regiões escuras dentro do disco da galáxia. Na NGC 7090, essas regiões estão na sua maior parte localizadas na metade inferior da galáxia, mostrando uma complicada estrutura formada por filamentos. Olhando de fora através de todo o disco, a luz emitida da parte brilhante e central da galáxia é absorvida pela poeira, que marca a silhueta das regiões empoeiradas contra a luz brilhante das estrelas em segundo plano.

A poeira na nossa galáxia, a Via Láctea, tem sido um dos piores inimigos dos astrônomos observacionais por décadas. Mas isso não significa que essas regiões são pontos cegos no céu. Em comprimentos de onda do infravermelho, comprimentos de onda ligeiramente maiores que os da luz visível, essa poeira é bem transparente e os astrônomos são capazes de estudar o que elas realmente escondem. Em comprimentos de onda ainda maiores, utilizados pela rádio astronomia, a poeira propriamente dita pode ser verdadeiramente observada deixando com que os astrônomos estudem sua estrutura e suas propriedades e as relações entre as nuvens de poeira e a formação de estrelas.

Localizada na constelação do sul de Indus, O Índio, a NGC 7090 está a uma distância aproximada de 30 milhões de anos-luz do Sol. O astrônomo John Herschel foi o primeiro a observar essa galáxia em 4 de Outubro de 1834. A imagem acima foi feita usando o Wide Field Channel da Advanced Camera for Surveys que viaja a bordo do Telescópio Espacial Hubble e combina a luz laranja (colorida aqui em azul), a luz infravermelha (colorida em vermelho) e emissões do gás hidrogênio brilhante (também colorida em vermelho).
Fonte: http://www.spacetelescope.org/images

Brasil e Espanha tentam desvendar a matéria escura

Novo observatório de astronomia binacional vai investigar um dos maiores mistérios do universo: aquilo que ninguém enxerga
No topo de uma montanha próxima a Teruel, no leste da Espanha, o sonho de um Prêmio Nobel para o Brasil começa a tomar forma. É lá, no Pico do Abutre, a quase 2 mil metros de altitude, que um novo observatório astronômico está sendo construído pelos dois países com o objetivo de investigar um dos maiores enigmas científicos de todos os tempos: a natureza da matéria escura. Uma coisa que ninguém vê e ninguém sabe o que é, mas que constitui mais de 80% de toda a matéria do universo. Um problema que incomoda e fascina cientistas há quase oito décadas. O Observatório Astronômico de Javalambre, batizado com o nome da cadeia de montanhas que o abriga, está em fase avançada de construção. O complexo todo, orçado em 30 milhões, está quase completo, com sala de controle, túneis, dormitórios e telescópios de apoio. Faltam as duas peças fundamentais: o telescópio T250, que está sendo montado na Bélgica, e a câmera J-PCAM, que foi projetada e está sendo construída parcialmente no Brasil - principal contribuição do País para o projeto, no valor de 5 milhões.

Segundo Renato Dupke, do Observatório Nacional, no Rio de Janeiro, será a segunda maior câmera do mundo, com uma resolução de 1,2 bilhão de pixels e pesando mais de 1 tonelada. A previsão é de que ela fique pronta só em 2014, mas que o observatório comece a operar já em 2013, com outros instrumentos. A partir de 2015, com o telescópio e a câmera acoplados, o observatório dará início ao seu maior projeto de pesquisa: o Levantamento Astronômico de Javalambre sobre a Física da Aceleração do Universo (J-PAS, em inglês), que vai produzir um mapa tridimensional do céu, com a localização precisa de bilhões de estrelas, galáxias, aglomerados de galáxias e outros objetos espaciais, cuja posição e comportamento são influenciados pela matéria escura. "Só te digo uma coisa: queremos o Prêmio Nobel", diz o pesquisador Laerte Sodré, do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da Universidade de São Paulo, um dos líderes do projeto. Um objetivo extremamente ambicioso, mas não tão pretensioso assim. "Se pode sair um Prêmio Nobel desse projeto? Certamente que sim", afirma Dupke, que divide a coordenação científica do J-PAS com o colega espanhol Narciso Benítez, do Instituto de Astrofísica de Andaluzia. O projeto foi tema de uma reunião de quatro dias na semana passada, no IAG.

Não há dúvida de que aqueles que desvendarem o enigma da matéria escura serão candidatos fortíssimos ao Nobel. O J-PAS não terá como dizer do que é feita a matéria escura exatamente - algo que só a física de partículas poderá eventualmente responder -, mas poderá dar pistas importantes sobre seu comportamento, sua distribuição e sua influência sobre a evolução das galáxias e do universo. Informações essenciais para entender também sua estrutura. "Para saber do que é feita a matéria escura precisamos saber suas propriedades com muita precisão", explica Benítez.

Enigma espacial. Na astrofísica e na cosmologia, ciências que estudam a evolução e o funcionamento do universo, características como velocidade, massa, temperatura, luminosidade, tempo e distância estão diretamente relacionadas. A descoberta da matéria escura - originalmente chamada de "matéria faltante" - deu-se em 1933 pelo astrônomo suíço Fritz Zwicky, que percebeu que a velocidade com que as galáxias se moviam no espaço era incompatível com a quantidade de matéria (massa) presente nelas e ao redor delas. O problema é que a velocidade com que as galáxias giram e se movem dentro de um aglomerado é alta demais para a massa que conseguimos observar. Nessa velocidade, pelas leis da física, elas deveriam se desmantelar e se dispersar, como um carro de corrida que se despedaça e "sai voando" de uma pista oval por andar rápido demais.

A única força capaz de segurar as coisas nos seus devidos lugares no espaço é a gravidade - e a força da gravidade depende da massa de um objeto. O problema é que a quantidade de matéria visível nessas galáxias e aglomerados não é nem de perto suficiente para gerar a atração gravitacional necessária para evitar que elas se desmantelem ou saiam voando por aí. Algum cabo invisível está segurando o carro na pista. É a matéria escura. O adjetivo "escuro" se refere ao fato de que essa matéria não emite nem absorve luz. É completamente invisível. Só sabemos da sua existência por causa dos seus efeitos gravitacionais, confirmados por várias linhas independentes de pesquisa nas últimas décadas.

Há alguma coisa lá fora, só não sabemos o que é. E o mais assustador é que essa coisa não é apenas um detalhe. Pelo contrário, as observações indicam que há cinco vezes mais matéria escura que matéria visível. Ou seja: tudo que a gente enxerga corresponde a menos de 20% de tudo que existe no universo.  É como se não soubéssemos da existência do ar, com a diferença de que o ar, apesar de invisível, é feito de matéria "comum" (átomos de hidrogênio, oxigênio, etc). Já no caso da matéria escura, os cientistas não têm a menor ideia do que ela é feita. "Não sabemos o que é, mas é algo que precisamos levar em conta em todos os nossos cálculos, pois sem a matéria escura nada faz sentido; as teorias não batem com as observações", diz o astrofísico Rubens Machado, do IAG. "É um vexame astronômico", reconhece Dupke.

Na prática, há duas possibilidades: ou a matéria escura existe e as leis da física estão corretas ou a matéria escura não existe e as leis da física precisam ser revistas. A mais provável é a primeira opção, mas a segunda não está descartada. "A opinião majoritária é de que a matéria escura existe, mas tem gente muito séria que acha que ela não é a explicação correta", reconhece Benítez. "O problema é que não há uma boa explicação alternativa. A matéria escura é a 'menos pior'."

Vários estudos já foram publicados questionando a existência da matéria escura, pelo menos em escalas menores que galáxias, mas nada conclusivo até agora. "Temos vários indícios independentes, baseados em técnicas distintas, que apontam na mesma direção, o que é uma indicação forte de que a matéria escura existe", avalia Machado.  Ainda que não venham a fornecer respostas definitivas, os mapas e parâmetros medidos pelo J-PAS ajudarão a "fechar o cerco" sobre a matéria escura, permitindo descartar muitas das teorias que circulam por aí. "Quem não procura não acha", argumenta Sodré, cobrando mais ousadia da ciência brasileira, que costuma trabalhar com questões mais periféricas. "Se não arriscarmos e não ousarmos a responder perguntas fundamentais, não vamos chegar a lugar nenhum. Temos de meter as caras mesmo."
Fonte: ESTADÃO

Astrônomos descobrem planetas que teriam céu mais estrelado

Estudo achou planetas em um aglomerado de estrelas, o que é incomum. Planetas são quentes e gasosos, e não seriam habitáveis.

Astrônomos descobriram a existência de dois planetas que teriam o céu muito mais estrelado do que o da Terra, devido à sua localização inusitada. No entanto, esses planetas não seriam habitáveis, pois se tratam de gigantes formados por gases, conhecidos na ciência como “júpiteres quentes”. São os primeiros planetas a serem encontrados na órbita de uma estrela semelhante ao nosso Sol em um chamado aglomerado de estrelas. Esse grupo, chamado de Aglomerado da Colmeia, reúne cerca de mil estrelas em um espaço relativamente pequeno. Geralmente, quando uma estrela nasce, ela se distancia de sua origem. Em um aglomerado como este, várias estrelas formadas a partir da mesma nuvem gigante de material ficam ligadas uma à outra por meio da atração gravitacional. Até a atual pesquisa, os astrônomos haviam localizado apenas dois planetas em aglomerados, e ambos na órbita de estrelas gigantes. A nova descoberta é inédita porque esses dois planetas giram em torno de uma estrela das proporções do Sol. Por estarem em um aglomerado, eles têm o céu mais estrelado. “Estamos detectando mais e mais planetas que conseguem crescer em ambientes diversos e extremos como esses aglomerados próximos”, afirmou Mario Perez, pesquisador da Nasa que participou da descoberta. O estudo foi publicado pela revista “Astrophysical Journal Letters”.
Fonte: G1
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