21 de nov de 2013

Telescópios confirmam jatos em buraco negro no centro da Via Láctea

Partículas de alta energia são emitidas pelo buraco negro Sagitário A. Região tem 4 milhões de vezes a massa solar e fica a 26 mil anos-luz daqui.
Imagem composta a partir de registros em ondas de raios X e rádio mostram jatos lançados pelo buraco negro Sagitário A, situado no centro da Via Láctea (Foto: X-ray: Nasa/CXC/UCLA/Z. Li et al/Radio: NRAO/VLA)
 
O telescópio espacial de raios X Chandra, da Nasa, e um radiotelescópio da Fundação Nacional de Ciências dos EUA confirmaram a presença de jatos com partículas de alta energia emitidos pelo buraco negro supermassivo Sagitário A, localizado no centro da Via Láctea. Há décadas, astrônomos buscavam evidências concretas desse fenômeno. Os novos resultados serão publicados na próxima edição da revista científica "The Astrophysical Journal".
 
Esse buraco negro tem 4 milhões de vezes a massa do Sol e fica a cerca de 26 mil anos-luz de distância da Terra. As observações do Chandra foram feitas entre setembro de 1999 e março de 2011, com uma exposição total de 17 dias. Estudos anteriores, feito com vários telescópios, já haviam sugerido a presença de jatos desse tipo, mas as conclusões eram contraditórias e não foram consideradas definitivas.
 
Esta foi a primeira vez, portanto, que pesquisadores obtiveram indícios mais fortes do que ocorre no "coração" da nossa galáxia, destacou o principal autor, Zhiyuan Li, da Universidade de Nanquim, na China. Jatos de partículas de alta energia são encontrados em todo o Universo, em pequenas e grandes escalas. Eles são produzidos por estrelas jovens e buracos negros até mil vezes maiores que o Sagitário A, quando algum material cai na direção deles e, depois, é redirecionado para fora.
 
Esses jatos têm um papel importante no transporte de energia do núcleo do buraco para fora e também na regulação do ritmo de formação de novos astros. Segundo o coautor do trabalho Mark Morris, da Universidade da Califórnia em Los Angeles, a identificação desse processo ajuda a entender a direção do eixo de rotação do buraco negro. Isso, consequentemente, pode fornecer pistas importantes sobre a história do crescimento dele, diz Morris. O estudo teve, ainda, colaboração do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), em Cambridge.
 
Rotações paralelas

 Os cientistas explicam que o eixo de rotação de Sagitário A está paralelo ao da Via Láctea, o que indica que o gás e a poeira migraram de forma constante para dentro desse buraco negro nos últimos 10 bilhões de anos. A descoberta traz à tona alguns detalhes sobre o passado da nossa galáxia, pois, se a Via Láctea tivesse colidido com outras grandes galáxias "recentemente" e os buracos negros delas tivessem se fundido com Sagitário A, os jatos emitidos poderiam apontar para qualquer direção. Como atualmente Sagitário A está consumindo pouco material, seus jatos acabam aparecendo mais fracos nas imagens.
 
Emissões de partículas na direção oposta provavelmente não são vistas por causa do gás ou da poeira que bloqueia a visão da Terra, ou pela falta de material para abastecê-las. A região em torno de Sagitário A também é fraca, o que significa que esse buraco negro tem ficado "tranquilo" nos últimos cem anos. No passado, ele chegou a ser pelo menos um milhão de vezes mais brilhante que hoje, de acordo com os astrônomos. Além disso, em 2008 o telescópio de raios gama Fermi, da Nasa, evidenciou que bolhas gigantes de partículas de alta energia se estendem para fora da Via Láctea e são causadas pelos jatos de Sagitário A – o que foi reforçado agora.

Estamos próximos de detectar e entender a matéria escura?

A matéria escura compõe cerca de um quarto de todo o universo. Mesmo assim, ainda não sabemos quase nada sobre ela. O físico Jim Al-Khalili conversou com a BBC, e ponderou o quão perto estamos de compreender essa misteriosa matéria que permeia o universo. Diante de todo o progresso feito na física moderna ao longo do século passado, é comum que as pessoas acreditem que os físicos estão próximos de compreender todos os mistérios do universo. Mas não é bem assim – ainda não se sabe do que é feito 95% do universo. Tudo o que conseguimos ver são planetas e suas luas, o sol, estrelas no céu e buracos negros – ok, esse último não podemos ver. De qualquer maneira, tudo isso equivale a menos de 5% do universo. E ainda nem sabemos se o espaço é infinito, qual sua forma, o que causou o Big Bang ou até mesmo se esse não é apenas um dos muitos multiversos que existem.

A matéria escura

Acredita-se que cerca de um quarto de todo nosso universo seja composto por matéria escura. Sabemos isso porque as galáxias parecem pesar muito mais do que a soma de toda a matéria normal que conhecemos atualmente. Observações astronômicas, movimentos de estrelas e imagens de galáxias distantes distorcidas pela matéria interveniente apontam para o efeito gravitacional de algum tipo de matéria invisível e indescritível – a matéria escura. Por exemplo, as estrelas nas galáxias giram como pedacinhos minúsculos de café instantâneo que não se dissolveram na superfície de uma caneca, quando você já parou de misturar. Quanto mais rápido as estrelas se movem, mais difícil é puxá-las em direção ao centro para evitar que elas “fujam”.
 
Se a única matéria na galáxia fosse a que é composta pelo material que podemos ver, as estrelas exteriores deveriam girar muito mais lentamente. Na realidade, elas se movem tão rápido que, sem nenhuma força gravitacional extra para segurá-las, elas estariam voando pelas profundezas do espaço. A única maneira de explicar a forma como essas estrelas se comportam é que existe alguma atração gravitacional adicional provocada por alguma forma invisível de matéria. E, para provocar efeitos nas proporções observadas, a matéria escura teria que conter muitas vezes mais massa do que todas as outras formas de matérias visíveis juntas. O problema com a matéria escura é que, seja lá do que ela seja feita, parece que ela interage muito fracamente com a matéria normal. Isso a torna muito difícil de entendê-la.
 
Do que é feita a matéria escura ?
 
Existem três maneiras diferentes para tentar descobrir do que é feita a matéria escura. É possível olhar para o espaço e ver os resultados de colisões de partículas de matéria escura, tentando detectar partículas normais criadas nos escombros dessas colisões. Podemos também tentar capturar partículas de matéria escura diretamente na Terra. A terceira opção é fazer aceleradores de partículas. O segundo método é o que tem se mostrado o mais promissor até o momento. A maioria dos cientistas acredita que a matéria escura tem a forma de partículas – chamadas de partículas massivas de interação fraca – e que milhões delas estão fluindo através de nós a cada segundo sem deixar vestígios. Na última década, diferentes grupos de pesquisa ao redor do mundo afirmaram terem indícios dessas partículas obscuras.
 
Pesquisas
 
Muitos dos atuais experimentos estão sendo feitos no Laboratório Nacional Gran Sasso, na Itália, o maior laboratório subterrâneo do mundo. Ele fica embaixo de quase um quilômetro e meio de rocha sólida e pode ser alcançado através de um túnel. O laboratório foi instalado nesse local porque o nosso planeta é bombardeado por raios cósmicos constantemente, que colidem com a atmosfera superior, criando uma cascata de partículas que se espalham abaixo da superfície terrestre. A rocha acima desse laboratório, com 1,4 quilômetros de espessura, absorve a maior parte dessas partículas. A esperança dos pesquisadores é que a matéria escura passe direto através da rocha, atingindo os detectores.
 
Outro laboratório que está empolgando pesquisadores da matéria escura é o LUX (Large Metro Xenon), situado em uma mina de ouro nos Estados Unidos. Ele tem se mostrado o detector mais poderoso e sensível construído até agora. Já descartou várias partículas que poderiam ser confundidas com matéria escura descobertas em outros experimentos – e tão importante quanto descobrir o que é, é saber o que não é matéria escura. As pesquisas mais importantes realizadas nesse laboratório irão começar em 2014. Os físicos estão ansiosos para o início dos experimentos com LUX. O detector irá trabalhar por 300 dias seguidos, e espera-se que ele consiga detectar diretamente partículas de matéria escura.
 
Se isso não acontecer, pesquisadores já estão projetando um detector ainda maior e mais sensível, chamado de “LZ”, que pode enfim detectar as partículas massivas de interação fraca – se é que elas existem. Claro que, se os físicos continuarem chegando de mãos vazias ao fim de suas buscas, podem concluir que estão completamente errados sobre o que acreditam ser a matéria escura. E o que acontece quando solucionarmos esse mistério? Bem, há ainda dois terços do universo para estudar, que são ainda mais misteriosos – compostos pelo material chamado de energia escura. E os cientistas nem sequer descobriram como sair à procura disso.
Fonte: Hypescience.com
 [BBC]

A cor da vida extraterrestre é o roxo

Cientistas do Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias publicaram na revista New Scientist um relatório que diz que planetas roxos têm mais chances de abrigar vida. Se isso se provar verdade, em um futuro próximo com telescópios potentes em órbita, poderá ser muito mais fácil analisar as gigantescas imagens do universo tiradas por esse aparelho com um propósito específico: encontrar vida. De acordo com os cientistas, uma forma mais primitiva e mais provável de vida extraterrestre é microscópica, compostas por bactérias que são roxas.
 
A mesma coisa aconteceu com a Terra um dia, inclusive: durante a era em que essas bactérias eram abundantes por aqui, nosso planeta, de acordo com eles, também era roxo. É claro que sempre que a gente fala de vida extraterrestre, o que vem a mente são homenzinhos perguntando pelo nosso líder. Infelizmente, a lógica diz que se encontrarmos vida alien, dificilmente ela terá formas tão complexas como a nossa e pode sim ser formada por uma proliferante colônia de bactérias roxa – o que não é menos bonito ou empolgante, aliás.
Fonte: Galileu

Risco de Interferência: Campo magnético do Sol irá inverter nas próximas semanas

O campo magnético do Sol está à beira de virar de cabeça para baixo. 
Estima-se que os pólos sul e norte irão se inverter. O fenômeno ocorre uma vez a cada 11 anos e vai formar um “efeito cascata” em todo o sistema solar. Isso poderá gerar uma “tempestade galáctica” geomagnética, podendo interferir nos satélites terrestres e gerar bloqueios em ondas de rádio. A NASA emitiu um comunicado em agosto que a mudança ocorreria de 3 a 4 meses, mas é impossível dar uma data específica. Espera-se que a mudança dos pólos ocorra nas próximas semanas.
 
Quando o Sol tem manchas perto do equador em sua superfície, onde existe uma atividade magnética mais intensa, isso é sinal que os pólos estão próximos da virada, ciclo este que ocorre 1 vez a cada 11 anos. Todd Hoeksema, cientista do Observatório Solar Wilcox, da Universidade de Stanford, que acompanha o fenômeno desde 1975, disse: “É como uma espécie de maré entrando ou saindo. Cada pequena onda traz um pouco mais de água e, eventualmente, chega à reversão completa”.
 
As últimas observações mostraram que o Sol tem dois pólos atualmente no sul, o que simboliza que o processo de mudança está em andamento: “O pólo norte já mudou de sinal, enquanto o pólo sul está começando”, disse Hoeksema. Em breve, no entanto, ambos os pólos serão revertidos e, no segundo semestre, teremos a máxima energia solar a caminho”, complementou. Durante a troca da atividade magnética de nossa estrela, erupções solares serão enviadas em nossa direção e para todos os outros planetas do Sistema Solar.
 
Estas erupções podem interagir com o nosso próprio campo magnético, provocando um aumento na ocorrência de auroras ou luzes no norte. Explosões maiores poderão interromper comunicação de rádio, sistemas eletrônicos e causar danos em satélites, causando riscos nos voos de companhias aéreas em rotas polares. Também poderão ocorrer bloqueios de energia em alguns pontos. A última vez que a Terra teve seu campo magnético invertido foi há mais de 800.000 anos.
Fonte: Jornal Ciência

Pesados jatos do buraco negro no sistema estelar 4U1630-47

Créditos da imagens:NASA, CXC, M. Weiss

Do que são feitos os jatos dos buracos negros? Muitos buracos negros em sistemas estelares são certamente circundados por discos de gás e plasma puxados gravitacionalmente a partir de uma estrela binária companheira próxima. Parte desse material, depois de se aproximar do buraco negro, acaba sendo expelido do sistema estelar em poderosos jatos emanando dos polos de um buraco negro em rotação. Recentes evidências indicam que esses jatos são compostos não somente de elétrons e prótons, mas também de núcleos de elementos pesados como ferro e níquel.
 
A descoberta foi feita no sistema 4U1630-47 usando os rádio telescópios Compact Array do CSIRO no leste da Austrália e o satélite orbital da ESA XMM-Newton. O sistema estelar 4U1630-47 é mostrado acima por meio de uma ilustração com uma grande estrela azul à direita e jatos emanando do buraco negro no centro do disco de acreção à esquerda. Embora acredita-se que o sistema estelar 4U1630-47 contenha somente um pequeno buraco negro – com poucas vezes a massa do Sol – as implicações dos resultados podem ser muito maiores: buracos negros maiores podem também estar emitindo jatos de núcleos massivos no cosmos.
Fonte: http://apod.nasa.gov/apod/ap131120.html
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