17 de set de 2013

O Enigma das Supernovas - (2a e ultima Parte)

Em Dezembro de 2009, a revista Nature publicou um artigo de uma equipa de astrónomos liderada pelo israelita Avishay Gal-Yam (do Weizmann Institute of Science) no qual é descrita a descoberta do que parece ser o primeiro exemplo fidedigno de uma supernova despoletada pelo processo de “pair-instability”, previsto pela teoria desde os anos 60.
 
Um modelo no céu
 
A luminosidade da SN 2007bi foi dez vezes superior à de outras supernovas, Contudo, o que tornou realmente especial a “hipernova” é o facto de se ter tornado o modelo através do qual se explicam as previsões de um tipo de morte estelar exótica conhecido por “instabilidade de pares”. Esse processo extraordinário gera antimatéria no interior do astro e é fundamentalmente distinto do que outras supernovas sofrem. Segundo a descrição de Gal-Yam, as elevadíssimas pressões e temperaturas que se verificam no núcleo dessas estrelas monumentais fazem os fotões muito energéticos transformarem-se em eletrões e na sua contraparte de antimatéria, os positrões: “Surge, então, uma reação descontrolada em que a estrela queima tal quantidade de oxigénio em tão pouco tempo que a energia libertada ultrapassa toda a energia gravitacional do astro.
 
A explosão é tão brutal que não resta qualquer vestígio da estrela progenitora; apenas uma nebulosa em rápida expansão, composta, maioritariamente, pelos elementos sintetizados pela violência da deflagração.” Gal-Yam explica igualmente, num artigo publicado na Nature, que, durante a explosão, foi expulsa uma grande quantidade de níquel-56, equivalente a sete vezes a massa do Sol. A sua desintegração radioativa iluminou o gás em redor, o que levou o clarão da explosão a subsistir durante meses. No Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, no Massachusetts, outro grupo de especialistas estuda as supernovas de tipo Ia, fundamentais para avaliar a aceleração da expansão do universo. “Apesar disso, é uma vergonha sabermos tão pouco delas”, afirma um dos elementos da equipa, o astrónomo Robert Kirshner.
 
Os cientistas pensam que esta última variedade surge a partir das explosões termonucleares de uma anã branca que pertence a um sistema binário, o qual seria integrado por dois astros próximos que orbitam em redor de um centro de massa comum. Aparentemente, há dois meios que podem dar origem a uma supernova de tipo Ia. Assim, a anã branca poderia transferir matéria para outro objeto até perder a sua estabilidade e explodir, criando um brilho milhares de milhões de vezes superior ao do Sol. Por outro lado, o fenómeno também se produziria se uma das estrelas fosse literalmente destruída pelas forças gravatacionais da outra. Saber distinguir ambos os casos poderá revelar-se crucial para entender a evolução do cosmos.
 
“As supernovas entusiasmam-me, mas reconheço que as minhas preferidas são as de tipo Ia”, revela Kirshner. “As supermassivas são como adolescentes com cartões de crédito. Num segundo, gastam todo o capital, o seu combustível, e ficam com a conta a zero. Nessa altura, explodem. Por sua vez, as de tipo Ia mantêm uma estreita escala de brilho. É como se tivessem voltagens diferentes. Podemos saber se são lâmpadas de 100, de 50 ou de 25 watts. Com base no seu fulgor, é possível estabelecer a distância a que se encontram, mais ou menos como acontece quando vemos os barcos a partir de um porto. No entanto, talvez o aspeto mais fascinante desses espetaculares fenómenos é que estão envolvidos na criação de praticamente tudo o que podemos encontrar à nossa volta, desde o ferro que compõe a estrutura da Torre Eiffel até ao carbono das bases do nosso ADN.
  
Há muito tempo, numa galáxia longínqua...
 
Os astrónomos não só procuram supernovas raras ou gigantes, como longínquas. Em novembro, uma equipa da Universidade de Toronto (Canadá) revelou na revista Astrophysical Journal a descoberta de duas supernovas muito luminosas com um deslocamento para o vermelho de 2,05 e 3,9, respetivamente, o que as coloca a mais de dez mil milhões de anos. O deslocamento para o vermelho de um objeto significa que se afasta de nós a uma determinada velocidade, ao contrário do deslocamento para o azul, que significa o contrário. Os investigadores monitorizaram milhares de galáxias-bebé, numa etapa próxima do Big Bang, pois constituem o berço onde se formam essas estrelas gigantes. Albergam a esperança de que as distantes supernovas lhes permitam encontrar a primeira geração de astros do universo.
Fonte: SUPER

Cientistas decobrem fábrica cósmica dos blocos de construção da vida

Os cometas contêm elementos como água, amónia, metano e dióxido de carbono que podem fornecido os materiais brutos, os quais após um poderoso impacto na Terra primitiva teriam produzido aminoácidos, os elementos base da vida. Crédito: Laboratório Nacional Lawrence Livermore

De acordo com os cientistas, as colisões explosivas de cometas gelados com planetas e luas criaram os blocos de construção fundamentais da vida, espalhando estes ingredientes necessários por todo o Sistema Solar. O que isto significa é que os complexos percursores da vida são comuns, aumentando assim as hipóteses de vida noutros lugares," afirma o co-autor Mark Price, cientista espacial da Universidade de Kent, na Inglaterra. Sabe-se que os cometas possuem compostos orgânicos. Os cientistas há muito que sugeriram que os cometas ajudaram a trazer os ingredientes da vida para a Terra primitiva.
 
Os astrónomos detectaram amónia e outros compostos em cometas tais como o Halley, compostos estes que são os percursores dos aminoácidos, os componentes básicos das proteínas. De facto, o aminoácido mais simples, a glicina, foi recentemente descoberto em amostras do Cometa 81P/Wild-2 recolhidas pela missão Stardust da NASA. No entanto, a vida requer aminoácidos mais complexos. Os modelos computacionais do químico Nir Goldman do Laboratório Nacional de Lawrence Livermore, no estado americano da Califórnia, sugeriram que os impactos poderiam formar aminoácidos complexos, e Price e colegas decidiram replicar estas simulações, enquanto a astrobióloga portuguesa Zita Martins, do Imperial College em Londres, e colegas, ajudaram a procurar quaisquer aminoácidos resultantes.
 
"Os impactos são omnipresentes no Sistema Solar - vemos crateras de impacto em cada superfície sólida do Sistema Solar," afirma Price. "Devido à gravidade, sabemos que estes impactos devem ocorrer a velocidades muito altas, na ordem dos quilómetros por segundo. Durante estes impactos, as pressões e temperaturas ficam muito altas, proporcionando um ambiente que pode induzir alterações químicas no alvo e nos materiais dos projécteis. Uma dessas mudanças é que moléculas simples podem tornar-se mais complexas."
 
Nas experiências, os investigadores dispararam projécteis de aço a velocidades até 25.200 km/h contra misturas de gelo similares às encontradas em cometas. Os alvos podem ser difíceis de trabalhar - "uma mistura de dióxido de carbono gelado, amónia e metanol fica extremamente fria, -80º C, e ao lidar com os gelos e recipientes tivémos que usar várias camadas de luvas limpas, máscaras de rosto e fatos de protecção," realça Price. "Mesmo assim, ainda ficámos com os dedos queimados do gelo!"
 
Os resultados incluem vários aminoácidos, incluindo L-alanina, um componente importante das proteínas cá na Terra. Martins, Price, Goldman e colegas relatam os seus achados na edição online de 15 de Setembro da revista Nature Geoscience. Price advertiu, "Nós não criámos vida. Nem de perto. O que fizémos foi demonstrar um processo que pega nas moléculas presentes durante o nascimento do Sistema Solar e que as transforma em moléculas necessárias para a vida. É como pegarmos em simples peças LEGO e juntarmos duas. Ainda falta muito para construir uma casa, mas é um começo."
 
Os pesquisadores sugerem que os impactos gelados - quer seja de cometas contra planetas rochosos ou corpos rochosos, ou corpos gelados contra superfícies geladas como as luas de Júpiter e Saturno - podem ter fabricado moléculas orgânicas complexas. Dado que os impactos ocorrem em todos os lugares onde olhamos, isto implica que as moléculas complexas também são comuns no Sistema Solar," afirma Price. "Conseguimos gerar um resultado que pode aumentar as chances da vida estar presente num ambiente fora da Terra, como por baixo dos gelos de Encelado ou Europa."
 
As investigações futuras podem analisar outros compostos que podem formar-se durante esses impactos - por exemplo, se as moléculas complexas podem ser alteradas para formar outras moléculas ainda mais complexas.
Fonte: Astronomia On-Line

Uma janela para o Universo

Imaginemos que esta imagem é a vista da janela do seu quarto. Qual a primeira coisa que lhe chama a atenção? Provavelmente as grandes estrelas azuis espalhadas pela fotografia.
 
Estas estrelas aparecem-nos tão grandes e brilhantes por se encontrarem relativamente próximas na nossa galáxia. Se ampliarmos a imagem o que vê? Centenas de galáxias distantes! Grandes galáxias em espiral, galáxias irregulares sem forma definida, jovens galáxias azuis e galáxias vermelhas mais antigas. Esta imagem contém tudo! Será que lhe passa pela cabeça, que cada um destes pontinhos azuis na foto é uma galáxia contendo milhares de milhões de estrelas, muitas das quais maiores que o nosso Sol?!
 
Sabia que ganhou um super-poder ao olhar para esta imagem? É um viajante no tempo até ao passado! Como? Bem, a luz demora tempo a viajar através do espaço até chegar aos nossos telescópios e aos nossos olhos. Assim, se olharmos para objetos muito distantes, como estas galáxias, estamos a ver uma luz muitíssimo antiga. Apesar desta fotografia ser recente está a vê-los tal como eles eram em jovens!
 
Obviamente esta não é a vista da nossa janela, é a vista do telescópio espacial Hubble. Este telescópio está a orbitar a mais de 500 km acima da superfície da Terra. Cada 97 minutos completa uma órbita à volta da Terra, movendo-se a uma velocidade de 8km/s, o que é suficientemente rápido para atravessar os Estados Unidos em 10 minutos. À medida que viaja, a câmara do Hubble capta luz presenteando-nos com estas maravilhosas imagens do cosmos.
 
Mas o Hubble também fez muita ciência a sério! Ajudou-nos a calcular a idade do universo e mostrou-nos mundos alienígenas. Deu-nos a conhecer uma misteriosa força invisível que está esticando o próprio “tecido” do nosso universo. Uma força tão forte que um dia poderá transformar tudo em pedaços!
 
Curiosidade: O telescópio Hubble está perto da sua reforma. Num dado momento após 2014 os seus sistemas vitais irão falhar tornando-o inoperacional. A menos que se realize algum tipo de missão de salvamento (o que é bastante improvável) irá reentrar na atmosfera terrestre e incendiar-se num determinado momento entre 2019 e 2030.
Fonte: Ciência 2.0

O Glóbulo Cometário CG4 – Uma Criatura Cósmica Muito Estranha e Misteriosa

A imagem acima mostra uma das mais estranhas criaturas do espaço. A criatura acima parece que quase irá devorar uma galáxia. Essa criatura é conhecida como o glóbulo cometário ou CG4. Esse objeto é na verdade uma região de formação de estrelas que poderia produzir alguns sóis como o nosso. O glóbulo Cometário CG4 está localizado a aproximadamente 1300 anos-luz de distância da Terra e tem cerca de 1.5 ano-luz de diâmetro. O tamanho total, incluindo a cauda chega a cerca de 8 anos-luz de comprimento. A cabeça do objeto é iluminada pelas estrelas que estão em formação. A cor vermelha que está brilhando na cabeça do objeto é devido ao hidrogênio super carregado.

A galáxia que você vê na direita está na verdade a no mínimo 100 milhões de anos-luz do CG4. O Glóbulo Cometário nessa imagem está como se tivesse sido comido e as razões para isso ainda são desconhecidas. Mesmo apesar do CG4 parecer com um cometa ele é certamente muito diferente de um. Não existem muitas informações sobre os glóbulos cometários, mas com mais esforços científicos do Hubble e de outros programas espaciais nós certamente poderemos desvendar os segredos que envolvem essas interessantes criaturas cósmicas.
Fonte:Ciencetec
(brownspaceman.com)

Como é que sabemos que a VOYAGER alcançou o espaço interestelar

"Você está aqui": impressão de artista que coloca as impressionantes distâncias do Sistema Solar em perspectiva. A escala é medida em Unidades Astronómicas (UA), com cada distância para lá de 1 UA representando 10 vezes a distância anterior. Cada UA é igual à distância entre a Terra e o Sol. A sonda Voyager 1 Crédito: NASA/JPL-Caltech
 
O se e quando a sonda Voyager 1 da NASA, o objecto mais distante feito pelo Homem, rompeu pelo espaço interestelar, o espaço entre as estrelas, tem sido um assunto aceso. Durante o último ano, surgiram alegações a cada poucos meses de que a Voyager 1 tinha "deixado o Sistema Solar." Porque é que a equipa da missão só agora veio a público dizer que a sonda alcançou o espaço interestelar? 
 
Nós temos sido cautelosos porque estamos a lidar com um dos marcos mais importantes na história da exploração espacial e da Humanidade," afirma Ed Stone, cientista do projecto Voyager no Instituto de Tecnologia em Pasadena, no estado americano da Califórnia. "Só agora é que temos os dados - e a análise - que precisávamos."
 
Basicamente, a equipa precisava de mais dados sobre o plasma, gás ionizado, a mais densa e lenta das partículas carregadas no espaço (o brilho de neón numa montra é um exemplo de plasma). O plasma é o indicador mais importante que distingue se a Voyager 1 está dentro da bolha solar, conhecida como heliosfera, que é preenchida por plasma que flui na direcção oposta à do Sol, ou se está no espaço interestelar e rodeada por material expelido pela explosão de estrelas gigantes vizinhas há milhões de anos atrás. Somando ao desafio: não sabiam como seriam capazes de o detectar.
 
"Nós procurámos os sinais previstos pelos modelos que usam os melhores dados disponíveis, mas até agora não tínhamos medições do plasma pela Voyager 1," afirma Stone. Os debates científicos podem levar anos, até mesmo décadas, a resolver, especialmente quando são necessários mais dados. Os cientistas levaram décadas, por exemplo, a compreender a ideia das placas tectónicas, a teoria que explica a forma dos continentes da Terra e a estrutura do fundo do mar. Introduzida pela primeira vez na década de 1910, a deriva continental e ideias relacionadas permaneceram controversas durante anos.
 
 A teoria madura das placas tectónicas só emergiu durante as décadas de 1950 e 1960. Só depois dos cientistas recolherem dados que mostravam que o fundo do mar lentamente se espalhava para fora das dorsais oceânicas é que finalmente começaram a aceitar a teoria. A maioria dos geofísicos mais ativos só aceitaram as placas tectónicas no final da década de 1960, embora alguns nunca o tenham feito.
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