8 de nov de 2013

Uma nebulosa planetária em Cassiopeia

O fraco objeto HFG1, também conhecido como PK 136+05, é uma nebulosa planetária muito velha de um ano-luz ou mais de diâmetro, localizada na constelação norte de Cassiopeia.
Foi descoberto em 1982 por Heckathorn, Fesen e Gull, daí o seu nome. Apesar do seu nome, nebulosas planetárias não têm nada a ver com planetas. O nome de nebulosas planetárias surgiu no século 18 por causa da semelhança visual entre algumas nebulosas planetárias circulares e os planetas Urano e Netuno, quando vistos através de pequenos telescópios ópticos. As nebulosas planetárias representam o estágio final da vida de uma estrela de tamanho médio como o nosso Sol. Ao consumir o último do combustível em seu núcleo, a estrela que está morrendo (colapso de um gigante vermelho para uma anã branca) expele uma grande parte do seu envelope exterior.
 
Este material , em seguida, torna-se aquecido pela radiação do remanescente estelar e irradia, produzindo nuvens brilhantes de gás que podem mostrar estruturas complexas, devido a ejeção desigual de massa da estrela ao longo do tempo e da direção. A nebulosa planetária HFG1 foi produzida pela estrela central V664 Cas de magnitude 14,5. Esta não é uma única estrela, mas um sistema binário constituído por uma anã branca e uma estrela semelhante ao Sol, que estão apenas alguns milhões de quilômetros de distância entre si e estão orbitando uma à outra a cada 14 horas. Este sistema binário está se movendo rapidamente através da Via Láctea (e em direção ao canto superior direito da imagem).
 
Como a HFG1 trafega através do meio interestelar, um arco azulado é produzido. Uma longa trilha vermelha de gás é deixado para trás pela estrela V664 Cas com velocidade entre 29 e 59 quilômetros por segundo, dependendo de sua distância do Sol. A HFG1 é definida como uma nebulosa planetária tipo F, significando que ela parece estar uniformemente preenchida. O estreito arco azulado é mais brilhante ao sul, sugerindo que ele interage com o meio interestelar. Ele não está completo, invisível na região noroeste. O núcleo tem três lóbulos brilhantes em direção ao sul e uma abertura central.
 
As nebulosas planetárias duram apenas cerca de 10 mil anos, um período muito curto comparado com os 10 bilhões de anos de vida de estrelas do tipo solar. Então, a HFG1 já é muito antiga, e gradualmente irá dispersar-se no espaço, enquanto a anã branca vai esfriar e desaparecer em bilhões de anos. Nosso próprio Sol deverá sofrer um destino semelhante, mas isso não irá ocorrer até cerca de 5 bilhões de anos, felizmente! Esta imagem foi obtida com a visão de campo largo da câmera Mosaico no telescópio Mayall de 4 metros no Kitt Peak National Observatory. Ela foi gerada com filtros em observações do hidrogênio alfa (em vermelho) e do oxigênio [OIII] (em azul).

10 Objetos não-planetários do nosso sistema solar

O espaço é incrível, não há como discutir isso. O espaço tem mais maravilhas do que você poderia imaginar, e algumas delas estão bem no nosso quintal.
 
10. O asteroide com uma lua 
A lógica dita que qualquer coisa menor do que um planeta não tem a força gravitacional para manter uma lua em sua órbita, mas nem sempre esse é o caso. 243 Ida que o diga, um asteroide que tem apenas 30 km de diâmetro. Ida tem uma pequena lua chamada Dáctilo o orbitando, com apenas 1,6 km de diâmetro. É o primeiro sistema binário de asteroides que encontramos e o único que fizemos um sobrevoo suficientemente perto para conseguir imagens nítidas.
 
09. Io 
Se há algum mundo que te lembra o inferno, este mundo é Io, lua de Júpiter. Io tem mais atividade vulcânica do que qualquer corpo em nosso sistema solar. Esta atividade geológica é causada pelas forças de maré intensas entre Io e Júpiter, que constantemente puxam e esticam a lua. As erupções de Io podem ser enormes, revestindo mais de 30 quilômetros quadrados de material vulcânico, o que pode ser visto do espaço. A rota de Io através da magnetosfera de Júpiter faz com que a lua gere grandes quantidades de eletricidade que produzem tempestades na atmosfera superior de Júpiter. Mas o intenso cinturão magnético do gigante gasoso arranca 1 tonelada de material de Io a cada segundo.
 
08. Plutão não é nada como havíamos imaginado
Apesar de conhecermos Plutão há muito tempo, nós sabemos muito pouco sobre o planeta anão. Isso ocorre porque o espaço é incrivelmente grande. Quando Plutão se aproxima mais da Terra, ele ainda está a 4,2 bilhões de quilômetros de distância. Os telescópios mais poderosos que nós temos nos dão uma imagem granulada e sem muito nitidez. Mas essas imagens são nítidas o suficiente para nos dizer que Plutão não é nada como nós havíamos imaginado: um pedaço chato de rocha. Sua superfície é rica em carbono e é uma mistura de branco, preto e laranja escuro. Nosso melhor palpite neste momento é que estas são as mudanças sazonais, estimuladas pelo sol distante que sublima o metano na superfície e o envia para a atmosfera de Plutão.
 
07. Mimas
Você está olhando para Mimas, uma lua de Saturno e um dos objetos mais repletos de crateras do sistema solar. Ela também é parecida com a Estrela da Morte, de Star Wars. E antes que você diga: “Bem, claramente Mimas foi a inspiração para a Estrela da Morte”, vamos apenas mencionar que a cratera não foi descoberta antes de três anos após ‘Star Wars Episódio IV: Uma Nova Esperança’ ter sido lançado. Mimas é também bastante misteriosa: a sua órbita está mais perto de Saturno do que Encélado (seu vizinho gelado). Ambas as luas são compostas quase que inteiramente de gelo, mas só Encélado é aquecida por Saturno o suficiente para derreter o gelo e criar gêiseres que disparam água para o espaço. Isso não faz muito sentido, porque Mimas está muito mais perto de Saturno e sua órbita é menos circular, o que significa que ela deveria receber mais calor do que Encélado. Cientistas não tem ideia de como solucionar esse enigma.

06. Ganimedes
Ganimedes é a maior lua do sistema solar, e é ainda maior do que o planeta Mercúrio, o que significa que ela seria um planeta se estivesse orbitando o Sol em vez de Júpiter. Ela tem seu próprio campo magnético, algo que nenhuma outra lua tem. Ganimedes também tem uma fina atmosfera de oxigênio, mas isso não chega nem perto de uma atmosfera grossa o suficiente para suportar a vida complexa. As crateras de Ganimedes são muito estáveis quando comparadas às da maioria das luas, o que sugere que a atividade geológica abaixo da superfície não é surpreendente para algo tão grande e tão perto de Júpiter.
 
05. O enorme anel de Saturno 
A primeira coisa que todos pensam quando Saturno é mencionado é sua vasta gama de anéis. E, embora não seja o único planeta com anéis, eles são definitivamente o exemplo mais espetacular. O que não sabíamos até recentemente é que o sistema de anéis de Saturno se estende muito mais longe do que parece. Um anel enorme, feito de pó e gelo, demorou para ser descoberto porque é quase invisível se você não olhar para ele no infravermelho. O tamanho do anel é difícil de visualizar: ele começa a 6.000.000 de quilômetros de Saturno e se estende por 12 milhões. É 20 vezes mais espesso que a altura do planeta, e Saturno não é pequeno. Você teria que usar 1 bilhão de Terras para preencher o espaço que o anel ocupa.
 
04. Os limites do sistema solar 
Embora tenhamos aprendido diversas coisas sobre o nosso sistema solar, há questões ainda simples que simplesmente não podemos responder com precisão. “O quão grande é essa coisa?” Quando você estava na escola, você provavelmente descobriu que Plutão era a coisa mais distante do Sol em nosso sistema solar. Mas depois descobrimos Eris, o maior planeta anão conhecido (e o objeto que nos fez rebaixar Plutão para um planeta anão), localizado no dobro da distância que Plutão está do sol. O que há além disso? A Nuvem de Oort, uma esférica “nuvem” de cometas perto do limite de alcance do sol.

E além disso? Bem, em 1977, a NASA lançou duas sondas espaciais (A Voyager 1 e Voyager 2). Elas ainda estão em contato com a Terra 36 anos depois, e só agora descobrimos que a Voyager 1 deixou o sistema solar. Simplificando, a presença de plasma proveniente de outras estrelas indicou que a sonda finalmente conseguiu sair de nosso quintal cósmico. Agora só precisamos obter o máximo de dados possíveis antes que a sonda deixe de funcionar (isso está previsto para acontecer por volta de 2025).

03. Hipérion
Hipérion, que se parece muito com uma esponja, é a maior lua do sistema solar que não é esférica. Essa lua nunca gira exatamente da mesma maneira porque Titã, uma lua próxima, a puxa em direções diferentes. A densidade de Hipérion é um pouco maior que a metade da densidade da água (por isso ela flutuaria em um oceano suficientemente grande). Qualquer coisa que se colide com a Lua penetra mais profundamente na superfície por causa da baixa densidade, explicando sua forma esponjosa.
 
02. Ceres 
Ceres (ilustrado na parte inferior esquerda da imagem acima) é o único planeta anão que não faz parte do sistema solar “principal”. Ele está localizado no cinturão de asteroides, e tem cerca de 1/3 de toda a matéria do cinturão. Devido à definição ambígua de “asteroide”, é o único planeta anão do sistema solar que também é um asteroide, o maior no cinturão. Ceres provavelmente tem tanta água sob sua superfície quanto a Terra tem água doce.
 
01. Espaço  
Há tantas coisas impressionantes em nosso sistema solar que muitas vezes esquecemos o quão vazio ele realmente é (acima está uma imagem da Terra e da Lua). O próprio sol detém cerca de 99,8% de toda a massa do sistema solar. Isso significa, evidentemente, que toda a massa restante (0,2%) é preenchida pelos gigantes gasosos, asteroide, cometas, meteoros, e planetas pequenos como a Terra e Marte. O Sol em si é tão grande que o seu volume é 600 vezes maior do que todas as coisas do sistema solar juntas, e é inferior a um trilionésimo de 1% do volume de todo o sistema solar. Há muito espaço vazio que é impossível para a mente humana realmente compreendê-lo.

Asteroide com seis caudas assombra cientistas

Imagem do Hubble mostra o asteroide P/2013 P5, que surpreendeu cientistas por ter caudas, como um cometa Foto: AFP

Um estranho asteroide que parece ter múltiplas caudas giratórias foi detectado pelo telescópio espacial Hubble, da Nasa, entre Marte e Júpiter, anunciaram astrônomos nesta quinta-feira. Ao invés de se parecer com um pequeno ponto de luz, como a maioria dos asteroides, este tem meia dúzia caudas de poeira parecidas com as dos cometas, similares aos raios de uma roda, reportaram os cientistas no periódico Astrophysical Journal Letters. É difícil de acreditar que estamos olhando para um asteroide", disse o principal pesquisador, David Jewitt, professor do Departamento de Ciências da Terra e do Espaço na Universidade da Califórnia em Los Angeles.
 
"Ficamos assombrados quando o vimos. Surpreendentemente, as estruturas de sua cauda mudam dramaticamente em apenas 13 dias à medida que libera poeira", acrescentou. O objeto foi denominado P/2013 P5, e os astrônomos acreditam que ele esteja cuspindo poeira por pelo menos cinco meses. O asteroide pode ter girado tão rápido que começou a se desintegrar, explicaram os cientistas. Eles não acreditam que as caudas tenham resultado de um impacto porque um evento assim faria a poeira se espalhar de uma vez.
 
Suas múltiplas caudas foram descobertas em imagens captadas pelo telescópio Hubble em 10 de setembro passado, depois de ter sido detectado pela primeira vez por um telescópio no Havaí. Jewitt explicou que o objeto pode ter se originado da colisão de um asteroide 200 milhões de anos atrás. Seu padrão de poeira dispersa em espasmos e explosões pode significar que está morrendo lentamente. Na astronomia, onde você encontra um, acaba encontrando mais um montão", afirmou. "É um objeto surpreendente e quase com certeza será o primeiro de muitos outros", prosseguiu.
Fonte: Terra

Você pode recuperar um objeto que caiu em um buraco negro?

Os buracos negros têm uma reputação justificadamente aterrorizante. Se você deixar cair suas chaves lá dentro, as esqueça, porque elas sumiram. Mas um buraco negro pode se “lembrar” do que ele comeu? Será que podemos reconstruir um objeto que nele caiu? Em outras palavras, a informação de um objeto é totalmente perdida quando ele é engolido por um buraco negro?  Só entender a questão em si exigirá um pouco de abstração, e uma boa quantidade de contexto. Mas vamos começar com alguns lembretes úteis sobre buracos negros.

Buracos negros e a entropia

Os buracos negros – ou pelo menos os não-rotativos – são objetos extremamente simples. Eles têm um ponto de não retorno, chamado horizonte de eventos, uma singularidade incompreensível no centro, e estruturalmente, é só. Qualquer coisa, até mesmo a luz, se ultrapassar o horizonte de eventos, mesmo que por um instante, não terá mais volta. Mas você é o que você come. O mesmo pode ser dito de um buraco negro?
 
De acordo com a relatividade geral, existem apenas 3 parâmetros para sabermos tudo sobre um buraco negro: sua massa, sua carga elétrica, e seu momento angular e, na maioria das vezes, apenas o primeiro número realmente importa. Você coloca um objeto lá, e poof! Não importa o quão complicado ou o quão simples o objeto seja, ele foi embora. Isto parece violar uma das ideias mais fundamentais da física: a 2 ª da lei da termodinâmica.
 
A essência da segunda lei termodinâmica é que a entropia – uma medida da desordem do universo – irá aumentar ao longo do tempo perpetuamente. Mas parece que despejar toda a entropia de um objeto em um buraco negro permite violar a segunda lei inteiramente. Isto é, Felizmente (pelo menos para o nosso relacionamento contínuo hipotético com nosso objeto que a gente jogou dentro do buraco negro), os buracos negros são um pouco mais complexos. A aleatoriedade do universo faz dos horizontes de eventos lugares espantosamente interessantes. Mas, para entender o porquê, precisamos mergulhar no mundo da informação.
 

Entropia e Informação

 
Em 1948, o cientista Claude Shannon fundou um ramo de pesquisa conhecido como teoria da informação. Assim como a mecânica quântica fez da computação moderna fisicamente possível, a teoria da informação revolucionou a criptografia e comunicação, e ajudou a tornar inovações como a Internet possíveis. Um dos princípios da teoria de informação é que a informação e a entropia estão intimamente relacionadas. Assim como a entropia de um gás descreve o número de maneiras diferentes que os átomos podem ser trocados uns com os outros, a informação de um sinal descreve o número de diferentes mensagens que podem ser transmitidas.
 
Mas a informação e a entropia não são a mesma coisa, embora matematicamente sejam muito parecidas. Em muitos aspectos, elas são opostas. Um sistema com alta entropia contém muito pouca informação, porque não sabemos quase nada sobre ele. Mas, por outro lado, um sistema que parece ter entropia muito alta também pode ser pensado como um dispositivo com potencial para armazenar uma grande quantidade de informações, se você estiver disposto a olhar de perto o suficiente.
 

Buracos Negros e Informação

 
Isso nos leva de volta aos buracos negros, e de volta à pergunta original. Se os buracos negros contêm quase nenhuma informação, como eles podem lembrar o que caiu neles? Em 1974, Stephen Hawking percebeu que os buracos negros devem, finalmente, liberar radiação. Por quê? Porque o vácuo do espaço é constantemente inundado com a criação de partículas e antipartículas, e algumas são engolidas pelo buraco negro, e algumas escapam dele. Há algumas grandes diferenças entre os buracos negros “clássicos” (como foram entendidos por Einstein), e buracos negros “quânticos” (estendidos por Hawking).
 
Por um lado, os buracos negros clássicos duram para sempre, então a informação do que está dentro não é realmente um problema (o que cai lá dentro, fica lá dentro). Da mesma forma, os buracos negros clássicos (como vimos) tem apenas 3 parâmetros de informação. Mas uma vez que você introduz a mecânica quântica, as coisas tornam-se muito mais interessantes. Por um lado, buracos negros quânticos irradiam radiação (e, em última instância, evaporam) e liberam calor. O calor é o pão com manteiga da termodinâmica e, com isso, surge a possibilidade de codificar a informação.
 
Os buracos negros têm uma enorme quantidade de entropia. Para colocar as coisas em perspectiva, há tanta entropia na superfície de um único buraco negro supermassivo (como no centro da nossa galáxia), como havia em todo o universo observável no início do tempo. Todas esses possíveis “microestados” carregam com eles a possibilidade de armazenar grandes quantidades de informação. Devemos observar, porém, que no momento, não é totalmente claro como a informação pode ser codificada sobre a superfície de um buraco negro.
 
Além do mais, uma vez que os buracos negros evaporarão completamente (daqui a alguns quatrilhões de anos), a radiação que ele envia para o espaço contém informações suficientes para reconstruirmos o nosso objeto? Não temos certeza. Dizemos isso porque a compreensão de como a mecânica quântica e os buracos negros interagem de uma maneira fundamental precisa de uma teoria da gravidade quântica que, infelizmente, ainda não temos.
 
Mas isso não nos impede de especular. O próprio Stephen Hawking disse:
Se você pular em um buraco negro, sua energia e massa será devolvida ao nosso universo, de uma forma mutilada que contém as informações sobre como você era, mas em um estado onde você não pode ser facilmente reconhecido. É como queimar um livro. A informação não se perde, se mantém na fumaça e nas cinzas. Mas é difícil de ler. Na prática, seria muito difícil voltar a construir um objeto macroscópico como um livro que caiu dentro de um buraco negro.
O que isto significa é que, quando os buracos negros evaporam, a radiação que eles emitem não é perfeitamente aleatória. Em vez disso, as informações são criptografadas, de modo que é possível reconstruir o que caiu lá dentro, embora não seja fácil.
 Fonte: http://misteriosdomundo.com
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