16 de mai de 2013

Como surgiram os primeiros buracos negros supermassivos

No centro da Via Láctea (e de outras galáxias), há um buraco negro gigantesco que teve um papel fundamental na maneira como estrelas e planetas surgiram e se organizaram. Em alguns casos, buracos como esse são quase tão antigos quanto o próprio universo – e, graças a estudo recente, agora temos uma ideia mais clara de como eles se formaram. Por meio de simulações feitas em um supercomputador, uma equipe de pesquisadores liderada pelo astrônomo Stelios Kazantzidis, da Universidade Estadual de Ohio (EUA), mostrou em detalhes como buracos negros supermassivos se formaram graças a colisões entre as primeiras galáxias (surgidas nos primeiros bilhões de anos após o Big Bang).
 
A teoria mais aceita entre astrônomos a respeito da formação de galáxias é a de que elas foram crescendo gradualmente, graças a forças gravitacionais que agregaram partículas até formar planetas e estrelas (“crescimento hierárquico”). “Junto com outras descobertas, nossos resultados mostram que grandes estruturas – tanto galáxias como buracos negros massivos – se formaram rapidamente na história do universo”, explica Kazantzidis. A princípio, soa paradoxal. De acordo com o astrônomo, contudo, a contradição se resolve quando se considera que matéria escura cresce hierarquicamente, e matéria normal, não.
 
“A matéria normal, que compõe galáxias visíveis e buracos negros supermassivos, entra em colapso de modo eficiente, e isso ocorria já quando o universo era jovem, dando origem a formações anti-hierárquicas de galáxias e buracos negros”, diz.
 
Gigantes em choque
 
A equipe iniciou sua simulação com duas galáxias primordiais gigantes, muito maiores do que a Via Láctea – acredita-se que, no início do universo, as estrelas eram em geral bem maiores do que as que existem hoje, com 300 vezes mais massa do que o sol. Graças ao poder de processamento do computador, Kazantzidis e seus colegas puderam simular o processo com detalhes.
 
Basicamente, de acordo com os cálculos e com a simulação, três coisas ocorreram quando essas galáxias se chocaram: gás e poeira de seus centros de condensaram e formaram um disco; o disco se tornou instável, o material se contraiu novamente e se tornou um buraco negro supermassivo. Contrariando a ideia de que o buraco negro no centro de uma galáxia cresce em um ritmo similar ao da própria galáxia, a simulação mostrou que ele se expande mais rápido do que ela. “É possível que o buraco negro não seja regulado pelo crescimento da galáxia”, aponta Kazantzidis. “É possível que a galáxia seja regulada pelo crescimento do buraco negro”.
Fonte: www.Hypescience.com 
[Ohio State University]

Teoria Especial da Relatividade de Einstein é levada para além da velocidade da luz

Há mais de cem anos, o célebre físico Albert Einstein alegou que nada seria capaz de se mover acima da velocidade da luz (cerca de 300 mil km/s no vácuo). “Desde a introdução da Teoria Especial da Relatividade, não tem havido muita especulação sobre a possibilidade de viajar mais rápido do que a luz”, explica o matemático Jim Hill, da Universidade de Adelaide (Austrália). No ano passado, contudo, resultados de uma experiência realizada no CERN (centro europeu de física de partículas, localizado na Suíça) sugeriu que neutrinos (partículas subatômicas) poderiam ser acelerados, mesmo que apenas um pouco, acima da velocidade da luz. Ao tomar conhecimento dessa possibilidade, Hill e seu colega Barry Cox começaram a indagar sobre como lidar com a questão, tanto do ponto de vista físico como do matemático.
 
“Nosso foco é uma extensão lógica e natural da Teoria Especial da Relatividade de Einstein, produzir fórmulas sem a necessidade de números imaginários e física complexa”, conta Hill. A dupla desenvolveu fórmulas que estendem a Teoria para situações em que a velocidade relativa de um objeto pode ser infinita. “Somos matemáticos, não físicos, portanto nós abordamos este problema a partir de uma perspectiva matemática teórica”, explica Cox. Naturalmente, eles não buscam explicar como seria possível ultrapassar a velocidade da luz (mesmo porque, atualmente, não conseguimos sequer alcançá-la com objetos acima da escala atômica), mas ajudam a prever como equações de movimento poderiam operar nessa situação.
Fonte: Hypescience.com
[ScienceDaily]

O mistério por trás do extinto campo magnético da Lua

A Lua é o único satélite natural da Terra, e gerava um campo magnético surpreendentemente intenso.
Esse campo permaneceu por, pelo menos, 3,5 bilhões de anos, de acordo com novo estudo, o que representa 160 milhões de anos a mais do que se imaginava. A ilustração mostra um mecanismo sugerido para a criação de um campo magnético antigo na Lua. Neste cenário, o campo magnético afetaria as rochas espaciais lunares criando instabilidade no núcleo da Lua, o que resultaria em um dínamo que criaria e manteria esse campo magnético. Com os resultados que se obteve através desta nova pesquisa, seria possível compreender melhor não apenas o campo magnético da Lua, que hoje é extremamente fraco, mas também os de asteroides e outros planetas distantes, segundo afirmam os pesquisadores.
 
O campo magnético da Terra, por exemplo, é criado por seu dínamo interno, que por sua vez, é gerado pelos movimentos do núcleo de metal derretido da Terra. Em 2012, os cientistas revelaram que o dínamo lunar esteve presente em seu núcleo por mais tempo do que se imaginava. Além disso, há uma teoria que dá conta de explicar porque o dínamo permaneceu no interior da Lua durante tanto tempo. De acordo com os pesquisadores, não existe uma só explicação. Pode-se considerar pelo menos duas: a primeira seria que com os impactos cósmicos gigantes a Lua balançou o suficiente para conduzir e manter o seu dínamo.
 
 O que sustenta essa teoria é o fato de que o satélite já tenha experimentado diversas colisões maciças até cerca de 3,7 bilhões de anos atrás, o que ocasionou as mais distintas crateras existentes em sua superfície. A segunda explicação seria o fato de que a Lua produz oscilações por conta da forma como o seu núcleo gira em torno de um eixo diferente do seu entorno. Esse processo poderia interferir drasticamente em seu núcleo. A Lua é como um laboratório gigante onde podemos testar nossas teorias sobre como os planetas se formam e evoluem”, disse Clément Suavet, geocientista ao LiveScience. As descobertas da pesquisa foram detalhadas na revista online Proceedings of National Academy of Sciences.
Fonte: Jornal Ciência

Falha técnica para telescópio de buscas de exoplanetas Kepler

Projeção artística mostra o telescópio espacial Kepler Foto: Nasa / Divulgação
 
O telescópio espacial Kepler, utilizado pela Nasa para a busca de exoplanetas, está paralisado por um problema técnico devido a uma roda defeituosa, que poderia por um fim antecipado à sua missão de quatro anos, disseram nesta quarta-feira cientistas da agência espacial americana. A missão de US$ 600 milhões foi lançada em 2009 para a busca de planetas fora do Sistema Solar. Até o momento, Kepler encontrou 2,7 mil candidatos, inclusive um punhado de planetas que poderiam ser habitáveis porque não são nem frios, nem quentes demais.
 
O problema foi detectado quando uma roda de reação que permite ao telescópio apontar para uma direção deixou de funcionar, disse John Grunsfeld, encarregado da divisão de ciência da agência espacial americana, durante entrevista coletiva por telefone. "Não estamos prontos para dar a missão por finalizada", disse Grunsfeld, acrescentando que os cientistas ainda estão tentando decifrar como fazer a roda funcionar novamente. O problema foi detectado nesta terça-feira, quando o telescópio entrou em um modo de segurança pré-programado que acontece "se o observatório tem problemas para saber para onde deveria apontar", disse Grunsfeld. Os cientistas previam que um problema assim poderia acontecer, já que as rodas têm uma vida útil limitada e uma delas tinha se quebrado em julho passado.
 
A Nasa não voltou a ativar esta roda desde então e a nave precisa de um mínimo de três rodas para funcionar da forma que deveria. Charles Sobeck, gerente de projetos do centro de pesquisas Ames da Nasa, na Califórnia, disse haver indícios de uma "falha interna na roda" e que os especialistas levarão algumas semanas para decidir quais são os próximos passos a dar. Enquanto a Nasa decide o que fazer, se reduzirá o consumo de combustível da nave espacial, estacionando-a no espaço a 64 milhões de quilômetros da Terra.​
Fonte: Terra

Quatro Flares classe X

Créditos da imagem: NASA, o Solar Dynamics Observatory, GSFC

Girando ao redor do limbo leste do Sol desde a segunda-feira, um grupo de manchas solares chamado de região ativa AR1748 tem produzido as primeiras quatro flares de classe X do ano de 2013 em menos de 48 horas. Na sequência temporal acima, no sentido horário desde a parte superior esquerda, temos as quatro flares capturadas na luz ultravioleta do satélite Solar Dynamis Observatory, ou SDO. Ranqueadas de acordo com o seu pico de brilho em raios-X, as flares de classe X são as mais poderosas e são frequentemente acompanhadas pelas chamadas ejeções de massa coronal, ou CMEs, massivas nuvens de plasma de alta energia lançadas ao espaço. Mas as CMEs das três primeiras flares não estavam direcionadas para a Terra, enquanto que aquela associada com a quarta flare pode mandar um pouco de sua energia em direção ao campo magnético da Terra, que deve chegar em 18 de Maio de 2013. Causando perdas temporárias de sinal de rádio, a região AR1748 provavelmente não acabou. Ficaremos ligados esperando por fortes flares que podem ser produzidas à medida que a região ativa em rotação fique do lado visível do Sol apontada diretamente para a Terra. Quanto ao Timão? Relaxa pessoal, ano que vem tem mais, e se você estiver pensando em viajar para esfriar a cabeça, sugiro a Noruega, onde auroras provavelmente devem ocorrer se a região continuar com essa atividade.
Fonte: http://apod.nasa.gov/apod/ap130516.html

Jatos acelerados de buraco negro supermassivo

Imagem composta de galáxia com buraco negro NASA  
Essa imagem composta de uma galáxia ilustra como a intensa gravidade de um buraco negro supermassivo pode ser aproveitada para gerar uma imensa potência. A imagem acima contém dados de raios-X do Observatório de Raios-X Chandra, da NASA (azul), a luz óptica obtida pelo Telescópio Espacial Hubble (dourado) e ondas de rádio do Very Large Array do NSF (rosa). Essa imagem em múltiplos comprimentos de onda mostra a 4C+29.30, uma galáxia localizada a aproximadamente 850 milhões de anos-luz da Terra. As emissões de rádio veem de dois jatos de partículas que estão aceleradas a milhões de milhas por hora para longe de um buraco negro supermassivo localizado no centro da galáxia. A massa estimada do buraco negro é de aproximadamente 100 milhões de vezes a massa do Sol. A parte terminal dos jatos mostra áreas maiores das emissões de rádio localizadas fora da galáxia. Os dados de raios-X mostram diferentes aspectos dessa galáxia, traçando o local onde está o gás quente. Os raios-X brilhantes no centro da imagem marcam um reservatório de gás com temperatura na ordem de milhões de graus, ao redor do buraco negro. Parte desse material pode eventualmente ser consumida pelo buraco negro, e o gás magnetizado e em movimento de rotação perto do buraco negro poderia por sua vez, disparar mais emissões de jatos de rádio. A maior parte dos raios-X de baixa energia da vizinhança do buraco negro é absorvida pelo gás e pela poeira, provavelmente na forma de uma gigantesca rosquinha ao redor do buraco negro. Essa rosquinha, ou um torus, bloqueia toda a luz óptica produzida perto do buraco negro, assim os astrônomos se referem a esse tipo de fonte como um buraco negro enterrado ou escondido. A luz óptica vista na imagem vem das estrelas na galáxia.
Fonte: http://www.nasa.gov
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