21 de out de 2013

Supernovas - Os eventos mais enérgicos do universo

Um dos acontecimentos explosivos mais energéticos conhecidos no univero é uma supernova. Elas ocorrem no final da vida de uma estrela, quando seu combustível nuclear se esgota e não é mais suportada pela liberação de energia nuclear. Se a estrela é particularmente maciça, então seu núcleo entrará em colapso e assim vai liberar uma enorme quantidade de energia. Isso fará com que uma onda de choque ejete a camada externa da estrela para o espaço interestelar. O resultado do colapso pode ser, em alguns casos, uma estrela de nêutrons de rotação rápida, que pode ser observada depois de muitos anos, como um pulsar. A explosão expele grande parte ou todo o material de uma estrela, a uma velocidade de até 30.000 km/s (10% da velocidade da luz), espalhando a onda de choque no meio interestelar circundante. Esta onda de choque varre um escudo de expansão de gás e poeira chamado de remanescente de supernova.

Enquanto muitas supernovas foram observadas em galáxias vizinhas, elas são eventos relativamente raros em nossa própria galáxia. A última a ser vista foi a estrela de Kepler em 1604. Este remanescente tem sido estudado por muitos satélites espaciais de raios-X, incluindo o ROSAT. Há, no entanto, muitos restos de explosões de supernovas em nossa galáxia, que são vistos como núcleos de raios-X como estruturas causadas pela onda de choque de propagação para fora no meio interestelar. Outra remanescente famosa é a Nebulosa do Caranguejo que explodiu em 1054. Neste caso é visto um pulsar que gira 30 vezes por segundo e emite um feixe de rotação de raios-X (tal como um farol). Outro remanescente de supernova dramático é o laço Cygnus.
 
Classificação de Supernovas
 
Supernovas, foram originalmente classificados com base nas suas propriedades ópticas. Supernovas Tipo II mostram evidência visível de hidrogênio nos escombros da expansão ejetados na explosão, explosões Tipo Ia não. Uma pesquisa recente tem levado a um aperfeiçoamento destes tipos, e uma classificação em termos dos tipos de estrelas que dão origem às supernovas. Um tipo II, bem como o tipo Ib e Ic, são produzidas pelo colapso catastrófico do núcleo de uma estrela maciça. A supernova de tipo Ia é produzida por uma explosão termonuclear repentina que desintegra-se a partir de uma estrela anã branca.
 
Supernovas do tipo II ocorrem em regiões muito brilhantes, jovens estrelas, como as encontradas nos braços espirais das galáxias. Elas aparentemente não ocorrem em galáxias elípticas, que são dominadas por antigas estrelas de baixa massa. Desde jovens, estrelas brilhantes são tipicamente estrelas com massas maiores que 10R, esta e outras evidências levaram à conclusão de que as supernovas Tipo II são produzidas por estrelas maciças.
 
Algumas supernovas do Tipo I mostram muitas das características de supernovas Tipo II. Essas supernovas, chamadas de Tipo Ib e Tipo Ic, aparentemente diferem das do Tipo II, porque elas perderam a camada de hidrogênio exterior antes da explosão. A camada de hidrogênio poderia ter sido perdida por um fluxo vigoroso de matéria antes da explosão, ou porque foi puxado por uma estrela companheira.
 
Supernovas de colapso de núcleo
 
Supernovas de colapso de núcleo é quando a fonte de energia nuclear no centro ou núcleo de uma estrela se esgota, o núcleo entra em colapso. Em menos de um segundo, uma estrela de nêutrons (ou um buraco negro, se a estrela é extremamente massiva) se forma. A formação de uma estrela de nêutrons, libera uma quantidade enorme de energia em forma de neutrinos e calor, o que inverte a implosão.
 
Supernovas termonucleares
 
Supernovas do Tipo Ia, em contrapartida, são observadas em todos os tipos de galáxias, e são produzidas por estrelas anãs brancas, o resto condensado do que costumava ser estrelas como o sol. A anã branca, uma bola densa composta principalmente de carbono e átomos de oxigênio, é intrinsecamente a mais estável das estrelas, enquanto a sua massa permanece abaixo do chamado limite de Chandrasekhar que é de 1,4R. Se, no entanto, acreção de matéria de uma estrela companheira ou a fusão com outra anã branca, empurre uma estrela anã branca sobre o limite de Chandrasekhar de 1,4R, a temperatura no núcleo da anã branca vai subir, provocando reações de fusão nuclear explosiva que irá liberar uma enorme quantidade de energia. A estrela explode em cerca de dez segundos, não deixando nenhum vestígio. A nuvem de expansão de material ejetado brilha intensamente durante várias semanas como níquel radioativo produzido na explosão que se decompõe em ferro e cobalto.
 
Supernovas Instabilidade de par
 
Para estrelas extremamente massivas, um outro tipo, ainda mais violento de supernova é possível. De acordo com a teoria de evolução estelar, se as temperaturas subirem a vários bilhões de graus nas regiões centrais das estrelas com massas entre 140R e 260R.  À estas temperaturas, o processo usual de conversão de massa em energia E = {mc^2} por reações nucleares é invertida, e a energia é convertida em massa sob a forma de pares de elétrons e antielétrons ou pósitrons. A produção de pares de elétrons-pósitrons destrói a energia a partir do núcleo da estrela, perturbando o equilíbrio de pressão entre o exterior e a pressão de esmagamento para dentro da gravidade. Esta chamada “instabilidade par” faz com que pulsações violentas ejetem uma grande fração das camadas mais externas da estrela.

Plasma o Quarto Estado da Matéria – A matéria do universo

O plasma ou quarto estado da matéria é a forma de matéria mais abundante no universo, mas uma boa parte das pessoas jamais ouviu falar ou sabe o que ele é. Desde cedo na escola aprendemos que a matéria possui três estados básicos sendo eles sólido, liquido e gasoso, tais estados variam conforme a densidade da substância, distância entre as partículas e agitação das moléculas, porém na verdade a matéria possui 5 estados principais sendo eles:
 
Condensado de Bose-EinsteinSólidoLíquidoGasosoPlasma
Além de outros 2 que possuem menor relevância, o Superfluido de Polaritons e o Condensado Fermiônico.

Como o plasma é formado ?

Seguindo a sequência ao aquecermos a matéria em estado sólido em determinada temperatura ela sofrerá a fusão e passará para o estado liquido, continuando a aquecer a matéria ela entrará em ebulição em assumindo seu estado gasoso, se continuarmos à aquecer a mesma matéria passará a ocorrer a ionização de suas partículas que da origem ao plasma.

Características do plasma

Devido a possuir partículas ionizadas, o plasma é um excelente condutor elétrico, e extremamente sensível a campos magnéticos, alterando sua forma sobre influência deles, e assim como os gases não possui forma e volumes definidos ressalvo quando contido em algum recipiente.É preciso temperaturas elevadas para sustentar a matéria no estado do plasma.

Plasma em nossa volta
  • Galáxias e nebulosas que contém gás e poeira cósmica interestelar, em estado eletrificado, ou ionizado;
  • O vento solar ou fluido ionizado, constantemente ejetado pelo sol;
  • Plasmas gerados e confinados pelos Cinturões de Radiação de Van Allen, nas imediações do planeta Terra;
  • A ionosfera terrestre, que possibilita as comunicações via rádio;
  • As auroras Austral e Boreal, que são plasmas naturais e ocorrem nas altas latitudes da Terra, resultantes da luminescência visível resultante da excitação de átomos e moléculas da atmosfera, quando bombardeados por partículas carregadas expelidas do Sol e defletidas pelo campo geomagnético;
  • As lâmpadas fluorescentes;
  • As descargas atmosféricas (raios), que não passam de descargas elétricas de alta corrente (dezenas a centenas de quiloamperes) que ocorrem na atmosfera com uma extensão usual de alguns quilômetros.
Fonte: http://www.cienciasetecnologia.com

Descoberto asteróide que pode acertar a Terra em 2032

No dia 16 de setembro, o asteroide recentemente descoberto 2013 TV135 aproximou-se da Terra, chegando a meros 6,7 milhões de quilômetros. Não seria motivo de preocupação não fosse o tamanho dele, estimado em cerca de 400 metros. A órbita do asteroide, que foi descoberto em 8 de outubro por astrônomos do Observatório Astrofísico da Crimeia, na Ucrânia, passa de 3/4 da órbita de Júpiter até a órbita da Terra. É o 10.332º objeto próximo à Terra a ser descoberto. Com uma semana de observações, chegou-se a uma previsão da órbita do asteroide.
 
Nesta órbita, no ano 2032, mais precisamente em 26 de agosto de 2032, há uma chance em 63.000 de que a Terra esteja no meio do caminho do asteroide. Ou, para os otimistas, a chance é de 99,998% do asteroide errar a Terra em 2032. Por enquanto, ainda não há motivos para pânico. As informações que temos do objeto o colocam no grau 1 da escala de Turim, o que significa que é “uma descoberta rotineira em que está prevista uma passagem próxima à Terra, mas que não apresenta nenhum perigo. Os cálculos atuais mostram que a chance de colisão é extremamente improvável e não há motivo para preocupação do público. Novas observações provavelmente vão fazer com que o objeto seja reclassificado como nível 0. Don Yeomans, gerente do Programa de Objetos Próximos à Terra da NASA, apontou que “esta é uma descoberta relativamente nova.
 
Com mais observações, eu espero que seja bastante reduzida, ou mesmo descartada totalmente, qualquer probabilidade de impacto no futuro previsível. 2013 TV135 é considerado potencialmente perigoso porque sua órbita o traz a uma distância menor que 7,5 milhões de quilômetros da órbita da Terra. Essa distância pode chegar a 1,7 milhões de quilômetros. Outro fator que influencia na classificação de risco é o tamanho do asteroide: quanto maior, maior a energia com que ele pode atingir a Terra. O asteroide TV135 pode nos atingir com uma energia de 2.500 megatons, 50 vezes mais poderoso que a mais poderosa bomba atômica já detonada pelo homem.
Fonte: hypescience.com
[io9, NASA]

Um Monstro No Centro da Via Láctea

Essa imagem, não muito diferente de uma pintura pontilhista mostra o centro da Via Láctea repleto de estrelas na direção da constelação de Saggitarius. O centro lotado da nossa galáxia contém inúmeros objetos complexos e misteriosos que normalmente são apagados nos comprimentos de onda ópticos pelas nuvens de poeira – mas muitos são visíveis aqui nessas observações em infravermelho feitas pelo Hubble.
 
Contudo, o mais famoso objeto cósmico nessa imagem ainda permanece invisível, o monstro no coração da nossa galáxia, chamado de Saggitarius A*. Os astrônomos têm observado estrelas girando ao redor desse buraco negro supermassivo (localizado bem no centro da imagem), e o buraco negro consumindo nuvens de poeira à medida que elas afetam o seu ambiente com sua enorme força gravitacional.
 
Observações em infravermelho podem espiar através do espesso material que obscurece nossa visão, revelando informações que normalmente são escondidas do observador óptico. Essa é a melhor imagem infravermelha dessa região já feita pelo Hubble, e usa dados de arquivos da Wide Field Camera 3 do Hubble, obtidos em Setembro de 2011. Essa imagem foi postada no Flickr por Gabriel Brammer, um pesquisador no Observatório Sul Europeu, localizado no Chile. Ele também é embaixador fotográfico do ESO.
Fonte: http://spacetelescope.org

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