6 de dez de 2013

Buracos de minhoca podem unir dois buracos negros

A matemática dos buracos negros é praticamente a mesma da usada no entrelaçamento quântico, indicando que podem ser diferentes manifestações da mesma realidade física. [Imagem: Alan Stonebraker/American Physical Society]


Do quântico ao astrofísico
 
O entrelaçamento quântico - ou emaranhamento - é um fenômeno real, embora não totalmente compreendido, que interliga duas partículas instantaneamente, não importando se uma delas está aqui e a outra no outro extremo da galáxia. Agora uma dupla de físicos garante que pode haver um entrelaçamento entre buracos negros. Isso, segundo eles, equivaleria a criar um buraco de minhoca entre os dois buracos negros entrelaçados. Buracos de minhoca são outra esquisitice, mas não da mecânica quântica, e sim da relatividade, no extremo oposto dimensional, no campo da astrofísica.
 
Segundo as teorias, os buracos de minhoca seriam atalhos entre pontos diferentes do espaço, em síntese permitindo viagens interestelares em velocidades muito superiores à velocidade da luz. Kristan Jensen (Universidade de Washington) e Andreas Karch (Universidade de Stony Brook) estão propondo que um entrelaçamento entre dois buracos negros equivale à existência de um buraco de minhoca entre os dois. Segundo os físicos, se dois buracos negros ficarem entrelaçados, uma pessoa que se aproximasse de um deles seria capaz de ver ou se comunicar com outra pessoa que estivesse nas proximidades do outro buraco negro.
 
Analogia matemática
 
A dupla não descobriu nenhum novo fenômeno e nem fez nenhum experimento. Na verdade, eles descobriram uma coincidência entre equações usadas pelas duas teorias, envolvendo o entrelaçamento de partículas da mecânica quântica e os buracos negros. Mas essas equações permitem viajar longe no reino da interpretação da teoria - a bem dizer, entrando no reino das ficções científicas. As equações indicam que as características de um buraco de minhoca são as mesmas de dois buracos negros entrelaçados, matematicamente falando. Se o entrelaçamento é bem verificado no campo das partículas, também parecem existir buracos negros de todas as dimensões, de monstros maciços no centro das galáxias até buracos negros microscópicos, do tamanho das partículas quânticas.
 
Isto encorajou os físicos a fazer a analogia.
 
"Se você saltar em seu buraco negro, e a outra pessoa saltar no buraco negro dela, o mundo interior será o mesmo," propõe Karch. Para que isso faça sentido, é necessário imaginar um buraco negro não como uma singularidade de massa e gravidade gigantescas, mas como um "portal" unido ao outro por um buraco de minhoca - nessa interpretação, o próprio buraco negro desaparece, dando lugar a um "vazio" que nada mais seria do que um duto para outro ponto no espaço.
 
Buracos de minhoca são possibilidades matemáticas, embora nenhuma teoria admita a possibilidade concreta de se entrar por eles. [Imagem: Allen McC./Creative Commons]
 
Interpretações

A teoria quântica nunca havia falado em buracos de minhoca entrelaçando as partículas até agora, embora o fenômeno pareça estabelecer uma comunicação instantânea entre as partículas entrelaçadas, algo que já foi testado na prática, mas está longe de ser compreendido ou explicado. Mas, ao ver a ideia de Jensen e Karch, Julian Sonner, do MIT, correu para as equações da Teoria das Cordas. Depois de fazer as contas, ele acredita ser possível fundamentar a ideia de que todos os entrelaçamentos quânticos realizam a ação fantasmagórica à distância por meio de buracos de minhoca, fazendo o caminho inverso e trazendo a ideia da dimensão dos buracos negros para a dimensão das partículas subatômicas. O que é bom lembrar é que a equivalência entre equações foi encontrada em modelos simplificados que descrevem um universo sem gravidade - e, sem gravidade, não parece haver sentido em falar em buracos de minhoca e nem mesmo em buracos negros.

Nós apenas seguimos regras bem estabelecidas, que as pessoas conhecem há mais de 15 anos e nos perguntamos: 'Qual é a consequência de um entrelaçamento quântico," reconhece Karch. Para ele, a coincidência nas equações significa que os buracos de minhoca e o entrelaçamento podem ser diferentes manifestações da mesma realidade física, ainda que se baseie no que a revista Science chamou de "modelo de universo de brinquedo". Contudo, a pesquisa pode ter desdobramentos interessantes, mesmo porque as teorias cosmológicas sempre se basearam em modelos simplificados. Os físicos acreditam que seu exercício matemático pode fornecer mais uma alternativa para a unificação entre a mecânica quântica e a relatividade, duas teorias de enorme sucesso em suas respectivas áreas, mas incompatíveis entre si. E pode também reforçar a teoria do holograma cósmico.
Fonte: Inovação Tecnológica

Astrônomos revelam o conteúdo dos misteriosos jatos dos buracos negros

Uma equipe internacional de astrônomos respondeu a uma pergunta de longa data sobre os jatos enigmáticos emitidos por buracos negros, na pesquisa publicada ontem (13 de novembro) na revista Nature. Esses Jatos são feixes estreitos de matéria ejetada em alta velocidade perto de um objeto central, como um buraco negro . “Apesar de terem sido observados durante décadas, ainda não se tem certeza do que eles são feitos, ou quão poderosos são”, disse a Dra. María Díaz Trigo astrônoma do ESO, principal autora do estudo.
 
O conteúdo do Jatos dos buracos negros
 
A equipe estudou as ondas de rádio e raios-X emitidas por um pequeno buraco negro, de tamanho equivalente à algumas vezes a massa do sol. O buraco negro em questão era conhecido por ser ativo, mas as observações de rádio da equipe não mostram jatos, e o espectro de raios-X não revelaram nada de anormal. No entanto, algumas semanas depois, a equipe lançou um outro olhar sobre os dados e desta vez viram emissões de rádio correspondentes ao súbito aparecimento destes jatos, e ainda mais interessante, as linhas tinham aparecido no espectro de raios-X ao redor do buraco negro. “Curiosamente, encontramos linhas que não estavam onde deveriam estar, mas foram deslocados de forma significativa”, afirmou o Dr. James Miller Jones da Universidade Curtin do Centro Internacional de Pesquisa em Radio Astronomia ( ICRAR ), que liderou as observações de rádio.
 
O mesmo efeito ocorre quando uma sirene de um veículo muda a medida que ele se move para longe de nós, por causa da onda sonora que é reduzida ou aumentado pelo movimento. Isso nos levou a concluir que as partículas estavam sendo aceleradas em velocidades rápidas nos jatos, uma voltada para a Terra, e a outra na direção oposta “, disse uma outra integrante da equipe da Dra. Simone Migliari da Universidade de Barcelona. Esta é a primeira evidência forte de tais partículas em jatos a partir de um pequeno orifício preto típico. Nós sabemos há muito tempo que os jatos contêm elétrons, mas não tem uma carga global negativa, de modo que deve haver algo carregado positivamente neles também”, disse o Dr. Miller Jones.
 
Até agora, não estava claro se a carga positiva vinha de pósitrons, a antimatéria o oposto de elétrons, ou átomos carregados positivamente . Uma vez que nossos resultados encontraram níquel e ferro nestes jatos, agora sabemos que a matéria comum deve estar fornecendo a carga positiva.”, afirma o Dr. Jones. Átomos carregados positivamente são muito mais pesados ​​do que os pósitrons, astrônomos imaginavam que eles poderiam criar os jatos, e, portanto, os jatos podem lançar muito mais longe a energia de um buraco negro do que se pensava anteriormente. Porém, o que os astrônomos ainda não têm certeza é se os jatos são alimentados pelo movimento do próprio buraco negro em rotação, ou se em vez disso são lançados diretamente a partir do disco de matéria que circunda o buraco negro.
 
“Nossos resultados sugerem que é mais provável que o disco seja responsável por canalizar o energia para os jatos, e estamos planejando novas observações para tentar confirmar isso”, Disse o Dr. Jones. Usando os dados de raios- X , a equipe também determinou que os jatos estavam se movendo a 66 % da velocidade da luz, ou 198,000 km/s. Para suas observações , a equipe usou satélite XMM -Newton da Agência Espacial Europeia para observar as emissões de raios- X a partir do buraco negro, bem como o Telescópio Australiano Array Compact da CSIRO para as observações de rádio.
Fonte: Ciência e Tecnológia.com

Partilhando a nossa Visão Cósmica

Em que condições se pode encontrar um buraco negro no centro de uma galáxia? Os astrónomos usaram o Observatório Virtual para aceder a dados de 10 mil núcleos de galáxias ativas (NGA) e tiraram algumas conclusões...
céu noturno é enorme e preenchido com milhares de milhões de estranhos e exóticos objetos. Devido ao seu número ser enorme explorar estas maravilhas cósmicas é uma tarefa demasiado arrojada para uma só pessoa. Os astrónomos têm então de trabalhar em conjunto e precisam de muitas pessoas inteligentes além de telescópios extremamente poderosos para olhar para alguns dos objetos mais distantes do nosso universo. Isto significa que frequentemente os países têm de juntar os seus recursos humanos e materiais para criar esta tecnologia de ponta e partilhar o seu tempo de utilização.
 
Desta forma podem criar projetos audaciosos que requerem centenas de horas de observação de todo o céu noturno. Após obterem os resultados das suas observações as equipas partilham as suas descobertas através da internet. Graças ao Observatório Virtual, a grande quantidade de informação recolhida por estudos astronómicos não acaba no lixo - pode ser acedida através da internet por astrónomos ou membros do público de todo o mundo! Uma equipa observou as condições em que se pode encontrar um buraco negro no centro de uma galáxia.
 
Os astrónomos usaram o Observatório Virtual para aceder a dados de 10000 centros (também chamados de núcleos) de galáxias ativas, conhecidos por “Núcleos de Galáxias Ativas” ou NGA. Usando estes dados os astrónomos verificaram que buracos negros “mais gordos” e de maiores dimensões tendem a encontrar-se onde as galáxias se encontram mais compactadas. As galáxias que estão mais próximas têm mais probabilidade de chocarem entre si iniciando a formação de um buraco negro. Além disso os buracos negros que já existem nos centros das galáxias em fusão podem unir-se formando buracos negros ainda maiores.

Curiosidade: Também pode contribuir para a investigação científica! Projetos como Galaxy Zoo permitem às crianças explorarem os inúmeros objetos do céu noturno, sem necessitarem de aceder a um telescópio profissional. Experimente um destes projetos "fixes" quem sabe se não irá descobrir algo do outro mundo!
Fonte: Ciência 2.0

Explosão em estrela pode ser vista a olho nu durante a madrugada

Animação mostra o mesmo quadrante celeste como registrado antes e depois da explosão "nova". Créditos: Ernesto Guido, Nick Howes e Martino Nicolini, Apolo11.com.


Pela segunda vez nesse ano, o céu é do hemisfério Sul é palco de uma violenta explosão estelar. O evento fez surgir uma nova luz no firmamento e que pode ser vista facilmente durante as madrugadas sem auxílio de instrumentos. Batizada de Nova Centauri 2013, a explosão foi detectada primeiramente no dia 2 de dezembro pelo astrônomo amador John Seach, na Austrália, que registrou um súbito brilho de magnitude 5.5 em um campo de visão onde o objeto mais intenso não brilhava mais que a magnitude 11. No mesmo dia, o repentino clarão foi confirmado pelo também astrônomo amador Steven Graham, da Nova Zelândia, que ao checar as imagens das câmeras de céu amplo (allsky cameras) notou o novo objeto brilhante na área mencionada por Seach.
 
Em 3 de dezembro, imagens feitas com telescópio robótico de 500 milímetros pelos astrônomos Ernesto Guido, Nick Howes e Martino Nicolini mostraram que Nova Centauri 2013 havia evoluído e estava três vezes mais brilhante, passando de 5.5 para 4.7 magnitudes. Os dados também mostraram fortes linhas de emissão nos comprimentos de onda do hidrogênio. A Associação Americana de Observadores de Estrelas Variáveis, AAVSO, informou que na quinta-feira a magnitude da "nova" havia caído ainda mais e atingido 3.5, lembrando que quanto menor a magnitude de um objeto, mais brilhante ele é.

Segunda no ano

Nova Centauri 2013 é a segunda explosão desse tipo observada este ano. Em agosto foi a vez da Nova Delphi 2013, que atingiu inicialmente a magnitude 6.0 e se tornou um objeto fácil de ser observado sem ajuda de instrumentos nos céus mais escuros. Passados alguns dias, a estrela aumentou ainda mais de brilho e se tornou o alvo principal dos astrônomos amadores.

Explosão Nova

Uma "nova" é a expansão súbita e extremamente brilhante de uma estrela do tipo anã branca após gigantesca explosão termonuclear. Esse evento ocorre em sistemas binários onde, devido à enorme massa e proximidade, a anã branca absorve o hidrogênio de sua companheira. Com o passar do tempo, a pressão e temperatura do gás acumulado se torna tão intensa que gera a fusão nuclear. Essa explosão libera uma quantidade muito grande de energia, parte dela no espectro visível. Diferente da chamada "explosão supernova", que praticamente destrói a estrela, em uma explosão do tipo "nova" a anã branca continua intacta. Após a explosão, dependendo do tipo de estrela a elevação do brilho pode ser lenta ou muito rápida. Após atingir o brilho máximo, a intensidade decai. Normalmente, uma "nova" rápida leva menos de 25 dias para que seu brilho caia 2 magnitudes (7 vezes), enquanto uma "nova" lenta leva mais de 80 dias.
 
Carta celeste ajuda a localizar Nova Centauri 2013 no céu noturno. Créditos: Ernesto Guido, Nick Howes e Martino Nicolini, Apolo11.com.
 
 Como encontrar Nova Centauri 2013

Apesar de a estrela brilhar na magnitude 3.5 e ser visível a olho nu, um binóculo vai ajudar bastante a ver e estudar o fenômeno. Para localizar Nova Centauri 2013 é necessário olhar para o quadrante sudeste aproximadamente às 05h00 da manhã e então localizar a constelação do Cruzeiro do Sul e a constelação do Centauro. Nova Centauri 2013 estará ligeiramente à esquerda e acima da estrela Hadar (ou Agena), a beta do Centauro, como mostra a carta celeste publicada acima. A "nova" é uma explosão cujo brilho está em desenvolvimento e ainda pode aumentar um pouco mais nos próximos dias para em seguida decair. Aproveite para contemplar a estrela agora, pois daqui alguns dias ela não estará mais lá.
Bons Céus!
Fonte: Apolo11.com - http://www.apolo11.com/

O Futuro é Bilhante

Como será o Sol daqui a 4 milhares de milhões de anos? Será uma estrela muito mais brilhante. Será tão quente que todos os oceanos ter-se-ão evaporado, as calotes polares terão derretido e a neve pertencerá ao passado!
O Sol parece calmo e pacífico no céu mas a sua luz é tremendamente poderosa. É responsável pela manutenção da vida na Terra mas pode ser muito prejudicial se nos expusermos de forma desprotegida durante demasiado tempo... Para estudarem o Sol os astrónomos construíram telescópios especiais que permitem observá-lo de forma segura. No entanto, estes registos datam apenas de algumas centenas de anos, o que significa que só conhecemos uma pequena parte da vida do Sol. Sem uma máquina do tempo é bastante difícil estudar o passado ou o futuro da nossa estrela.
 
Para contornar este problema os astrónomos procuram estrelas em fases diferentes da sua vida que sejam tanto quanto possível semelhantes ao Sol. Designamos essas estrelas de “gémeas solares”. A imagem mostra uma seleção dessas estrelas começando pela mais jovem à esquerda até à mais velha à direita. Estudar estas “estrelas gémeas” permite aos astrónomos saber como a nossa estrela era no passado e como será no futuro.
 
Não muito longe da Terra (quando comparado com a imensidão do espaço) os astrónomos descobriram a mais antiga “gémea solar” de sempre! A estrela tem praticamente o dobro da idade do Sol - 8,2 mil milhões de anos ou seja dois terços da idade do universo. A estrela designada por HIP 102152 pode ser observada à direita da imagem. Esta “gémea solar” dá-nos uma grande oportunidade de prever como será o Sol quando “envelhecer”!
 
Mas afinal como será o Sol daqui a 4 milhares de milhões de anos? Bem, será uma estrela muito mais brilhante. Será tão quente que todos os oceanos ter-se-ão evaporado, as calotes polares terão derretido e a neve pertencerá ao passado. A Terra transformar-se-á em algo semelhante ao nosso planeta vizinho, Vénus. Será um planeta seco, inóspito, incapaz de suportar a existência de vida. Mas não desespere, ainda falta algum tempo... e certamente não está a pensar viver até lá!

Curiosidade: Concluindo a história, o Sol e a sua nova “gémea solar” apresentam uma composição química subtilmente diferente das restantes estrelas gémeas. Ambas mostram um défice de elementos químicos que são comuns na Terra, o que poderá indicar que esta estrela alienígena possa albergar vários planetas rochosos!
Fonte: Ciência 2.0
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