28 de fev de 2014

5 fatos estranhos sobre a Teoria do Big Bang

5 fatos estranhos sobre a Teoria do Big Bang
Passaram 50 anos desde que dois cientistas encontraram evidências para confirmar a teoria do Big Bang. Robert Wilson e Arno Penzias estavam usando uma antena grande para observar a Via Láctea. O que eles encontraram, no entanto, deixou-os visualizar o que ocorreu 378.000 anos após o Big Bang. Os dois cientistas encontraram uma névoa cósmica que permeia o universo em todas as direções. Chamada a radiação cósmica de fundo, é uma assinatura do Big Bang que se formou logo após o universo ter começado, há 13,8 bilhões de anos. Mas entender o que eles encontraram em 1964 não foi uma tarefa fácil. Aqui estão cinco fatos estranhos que você provavelmente não sabia sobre a teoria do Big Bang e sobre quem a descobriu.

5. Dois pombos tinham que morrer para o Big Bang

Quando Wilson e Penzias começaram a utilizar a antena, registaram temperaturas mais elevadas do que o esperado. No início, eles pensaram que seriam fezes de pombos no interior da antena que causavam a anomalia. Wilson e Penzias limparam a antena e enviaram os pombos a um apreciador de aves, que os soltou. Os pombos, em seguida, voltaram e começaram a aninhar dentro do instrumento de novo, e, eventualmente, os pássaros foram mortos para os impedir de continuar na antena. Depois de excluir o cocô de pombo como possível causa para a temperatura mais alta do que o esperado, Wilson e Penzias fizeram a sua teoria de que a radiação cósmica de fundo, um remanescente do Big Bang, estava realmente a tornar os valores mais elevados.

4. Não houve momento eureka para Wilson e Penzias

Wilson e Penzias nunca tiveram um "Aha!", que muitos cientistas experimentam ao fazer uma grande descoberta, disse Wilson. No início, eles não levaram a sério a cosmologia, porque não havia produzido quaisquer resultados científicos sólidos até aquele ponto. Mas depois de se reunirem com outros cientistas, Penzias e Wilson foram conquistados pela ideia do Big Bang.

3. Todo o universo primordial poderia ter sido habitável

Todo o universo primordial poderia ter sido uma grande zona habitável, dizem alguns cientistas. Em um ponto logo após as mortes explosivas das primeiras estrelas, a vida poderia ter surgido no universo que tinha uma temperatura tolerável. Alguns planetas poderiam ter hospedado formas de vida microbiana apenas 15 milhões de anos após o Big Bang, uma pequena quantidade de tempo em termos cósmicos.

2. "Big Bang" não se refere necessariamente ao início do universo

O termo "Big Bang" nem sempre se refere ao mesmo tempo na história do universo. Muitos cientistas pensam que o Big Bang faz referência ao início violento do universo e tudo que nele há, no entanto, o termo é mais complicado do que isso. Algumas pessoas usam "Big Bang" para referir-se à origem última do universo, antes mesmo da inflação. Tais cientistas costumam pensar na inflação como um precursor do Big Bang, sendo, neste caso, a definição de Big Bang como o período de enorme expansão.

1. Eventualmente, não vamos ser capazes de ver outras galáxias

Porque o universo parece estar se expandindo a uma taxa crescente, eventualmente, os observadores não serão capazes de ver todas as outras galáxias da Terra ou de qualquer outro lugar na Via Láctea.
As galáxias estão se afastando umas das outras, e as galáxias mais distantes parecem que estão se movendo mais rapidamente do que aqueles que estão mais próximas. Em algum momento no futuro distante, cada galáxia vai estar mais longe do que o que os observadores podem ver da Terra. Todas as galáxias irão ultrapassar o horizonte visível, o que torna impossível aos cientistas observá-las.
Fonte: Ciência-Online.net
 [Space]

Lua e Vênus se encontram no céu durante o dia

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Vênus, nessa época do ano aparece como uma brilhante estrela matutina no céu da Terra, pairando sobre o horizonte leste antes do amanhecer. No dia 26 de Fevereiro de 2014 para muitos observadores na superfície da Terra, o planeta Vênus nasceu muito próximo da velha Lua Crescente. Para alguns observadores, principalmente para aqueles localizados na parte oeste da África, antes do Sol nascer, a Lua Crescente na verdade ocultou o planeta Vênus, que também se apresentava numa fase crescente. Para observadores mais a leste, a ocultação aconteceu durante o dia. A imagem telescópica acima que mostra o duelo entre os dois objetos em fase crescente, foi registrada pouco antes da ocultação começar durante o claro e cristalino céu da tarde na Província de Yunnan, na China. A cena inesquecível foi facilmente observada a olho nu e durante a luz do dia.

Hubble monitora a Supernova SN 2014J na Galáxia Próxima M82

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Essa é uma imagem composta do Telescópio Espacial Hubble de uma explosão de supernova designada SN 2014J, na galáxia M82. Na distância de aproximadamente 11.5 milhões de anos-luz da Terra, ela é a supernova mais próxima desse tipo descoberta nas últimas décadas. A explosão é categorizada como supernova do Tipo Ia, que na teoria é disparada num sistema binário que consiste de uma anã branca e outra estrela – que pode ser uma segunda anã branca, uma estrela como o Sol, ou uma estrela gigante. Os astrônomos, usando telescópios baseados na Terra, descobriram a explosão no dia 21 de Janeiro de 2014. Essa foto do Hubble foi feita no dia 31 de Janeiro de 2014, enquanto a supernova se aproximava de seu pico de brilho. Espera-se que os dados do Hubble ajudem os astrônomos a refinarem as medidas de distância das supernovas do Tipo Ia. Além disso, as observações podem trazer ideias sobre que tipo de estrelas estavam envolvidas na explosão. A sensibilidade à luz ultravioleta do Hubble permitirá aos astrônomos pesquisarem o ambiente ao redor do local de explosão da supernova e do meio interestelar da galáxia que a abriga.

Devido ao seu pico de brilho consistente, as supernovas do Tipo Ia estão entre as melhores ferramentas para se medir as distâncias no universo. Elas foram fundamentais para em 1998 se descobrir a misteriosa aceleração da expansão do universo. Uma hipotética força repulsiva, chamada de energia escura, é pensada como sendo a causa da aceleração.

A imagem de 31 de Janeiro de 2014, mostrada no detalhe, foi feita na luz visível com a Wide Field Camera 3 do Hubble. Essa imagem foi sobreposta num mosaico da galáxia inteira feita em 2006 com a Advanced Camera for Surveys do Hubble. Entre os outros grandes observatórios da NASA baseados no espaço usados na campanha de observação da M82 estão, o Telescópio Espacial Spitzer, o Observatório de Raios-X Chandra, o Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), o Telescópio Espacial de Raios Gamma Fermi, o Swift Gamma Ray Burst Explorer, e o Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA).
Fonte: www.nasa.gov


Cientistas usam nova técnica para detectar água em planeta fora do Sistema Solar

Novo método vai permitir estudar planetas que antes não se encaixavam nos requisitos para participar das pesquisas
Concepção artística de um planeta do tipo Júpiter quente orbitando uma estrela semelhante à Tau Boötes
Concepção artística de um planeta do tipo Júpiter quente orbitando uma estrela semelhante à Tau Boötes

Cientistas encontraram água na atmosfera de mais um planeta fora do nosso Sistema Solar, mas dessa vez fizeram uso de uma nova técnica, que vai ajudar a determinar a quantidade de exoplanetas que apresentam o líquido essencial para a vida na Terra. Os astrônomos encontraram água em um planeta comparável a Júpiter no tamanho, que orbita a estrela Tau Boötis (e por isso batizado de Tau Boötis b), a cerca de 51 anos-luz da Terra. A descoberta foi descrita em um estudo publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.

"Planetas como o Tau Boötis b, que têm a dimensão de Júpiter, mas são muito mais quentes, não existem no nosso Sistema Solar. Detectar água na sua atmosfera é importante porque ajuda a entender a formação e evolução dos planetas do tipo Júpiter quente", afirma Chad Bender, pesquisador da Universidade Estadual da Pensilvânia e um dos autores do estudo. "A descoberta também demonstra a efetividade da nova técnica, que detecta a radiação infravermelha na atmosfera desses planetas."

Os métodos anteriores só funcionavam se a órbita do planeta o fizesse passar na frente de sua estrela, do ponto de vista da Terra — para que o espectro de luz que atravessa a atmosfera fosse analisado — ou com o uso de uma técnica de
imagem que pode ser aplicada apenas em planetas que estão a certa distância de sua estrela. Por essa razão, uma parte significativa dos exoplanetas não podia ter sua atmosfera estudada. A descoberta de água no Tau Boötis b faz parte de um projeto de caracterizar a atmosfera de diversos exoplanetas do tipo Júpiter quente, liderado por Chad Bender.
Fonte: Veja

27 de fev de 2014

Nasa anuncia descoberta de 715 novos planetas

Achado praticamente dobra número de planetas conhecidos. Planetas descobertos pelo telescópio Kepler orbitam 305 estrelas.
A Nasa anunciou nesta quarta-feira (26) uma série de novos planetas descobertos pelo telescópio Kepler. Um novo método de verificação de potenciais planetas levou à descoberta de 715 novos mundos, que orbitam 305 estrelas diferentes. A missão do telescópio é encontrar estrelas semelhantes ao nosso Sol.  Nós praticamente dobramos o número de planetas conhecidos", explicou Jack Lissauer, cientista da agência. Com a descoberta, o número total de planetas conhecidos chegou a cerca de 1.700. 

Não existem muitas informações sobre esses planetas, principalmente se eles realmente têm as condições necessárias para o surgimento da vida - água, superfície rochosa e uma distância de suas estrelas que os mantenha na temperatura ideal.

Cinco deles estão na zona habitável de suas estrelas e têm um tamanho semelhante ao da Terra, informou a Nasa. A maioria das novas descobertas está em "sistemas multi-planetários parecidos com o nosso", e 95% tem um tamanho entre o da Terra e o de Netuno, que é quatro vezes maior do que o nosso planeta. O novo método consiste em uma ferramenta que permite analisar diversos planetas ao mesmo tempo. Antigamente, cada planeta era confirmado de forma individual, dependendo do número de vezes que orbitasse em frente a sua estrela. Três voltas são suficientes para a confirmação.

O Kepler, que foi lançado em 2009 e não funciona mais desde o ano passado, observou 150 mil estrelas, ao redor das quais podem existir 3.600 planetas. Até agora, 961 desses candidatos foram confirmados. Os dados do telescópio seguem sendo analisados. Essas descobertas serão divulgadas em 10 de março na publicação científica americana "The Astrophysical Journal".
Fonte:G1

Supernova fornece pistas para idade de sistema estelar binário

Circinus X-1
A obscura constelação do Compasso foi descoberta no século XVIII pelo astrónomo francês Nicolas Louis de Lacaille. Ocupa um pequeno recanto da Via Láctea no céu austral, junto às estrelas Alfa e Beta do Centauro. Apesar da pequena área do céu que ocupa, a constelação contém vários objetos dignos de referência, como a fonte de raios X Circinus X-1. Descoberto nos anos 70 por detetores de raios X e logo se tornou objeto de intenso estudo devido à sua elevada luminosidade e variabilidade. Ao fim de poucos anos foi possível determinar com precisão a posição da fonte de raios X e identificar o objeto correspondente em comprimentos de onda do visível, a partir de observatórios na Terra. Os astrônomos verificaram que se trata de um sistema binário com uma periodicidade de 16,6 dias situado a uma distância de cerca de 26 mil anos-luz.

 As observações em raios X permitiram concluir que uma das componentes é uma estrela de nêutrons que rouba matéria à sua estrela companheira. Essa matéria orbita a estrela de nêutrons num disco de acreção antes de colidir com ela a grande velocidade. Por vezes, a acumulação de matéria, hidrogênio e hélio principalmente, na superfície da estrela de nêutrons provoca explosões nucleares visíveis como erupções intensas de raios X.

No final do ano passado uma equipe de astrônomos liderada por Sebastien Heinz, da Universidade Wisconsin-Madison, aproveitou um período prolongado em que Circinus X-1 esteve menos luminoso do que o habitual para fazer imagens mais profundas do sistema e observar as regiões circundantes com o telescópio Chandra. Sabia-se de observações anteriores que a estrela de nêutrons produzia dois jatos de partículas de alta energia e os astrônomos queriam perceber como é que estes interagiam com o meio interestelar envolvente.

A equipe não observou Circinus X-1 apenas em raios X. Observações feitas em ondas de rádio com o Australia-Compact-Telescope-Array (ACTA) revelaram uma surpresa. Circinus X-1 encontrava-se no centro de um remanescente de supernova! Os filamentos delicados em forma de casulo do remanescente são bem visíveis em ondas de rádio obtida pelo ACTA. Circinus X-1 teria sido um sistema binário com pelo menos uma estrela maciça que explodiu numa supernova dando origem à estrela de nêutrons hoje observada. O objeto agora detectado em ondas de rádio em torno de Circinus X-1 é o remanescente dessa supernova. Combinando as observações realizadas em raios X e em ondas de rádio a equipe verificou que as extremidades brilhantes dos jatos bipolares de Circinus X-1 coincidiam com uma região em que o feixe de partículas colidia com o material do remanescente.

A imagem seguinte mostra o encaixe perfeito numa composição de imagens obtidas em raios X (Chandra, azul), ondas rádio (ACTA, púrpura) e visível (Digitized Sky Survey). A análise das observações levaram os astrônomos a concluir que o remanescente de supernova, e portanto o sistema binário com a estrela de nêutrons, não pode ter mais do que 4.600 anos de idade. Isto faz do Circinus X-1 o sistema binário de raios X mais jovem descoberto até o momento na Via Láctea. Os dados indicam também que, ao contrário do que se pensava até agora, a estrela normal do sistema deverá ser uma estrela maciça, provavelmente uma supergigante de tipo espectral A ou B. Os resultados foram publicados no periódico The Astrophysical Journal.
Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Pulsar fugitivo disparando um jato extraordinário

jato emitido por pulsar
O IGR J1104-6103, como é conhecido entre os astrofísicos desde a sua descoberta pelo observatório de raios gama INTEGRAL, situa-se a cerca de 23 mil anos-luz na direção da constelação Carina. A imagem acima, que mostra o pulsar e o remanescente de supernova, é composta pelos dados obtidos pelo observatório Chandra (raios X, púrpura), pelo Australia Compact Telescope Array (ondas de rádio, verde), e pelo 2MASS survey (visível, RGB). Próximo dele, a cerca de 60 anos-luz, encontra-se o remanescente de supernova designado de MSH 11-61A. Comparando observações feitas em datas distintas, Pavan e os colegas conseguiram determinar que o pulsar se desloca pelo meio interestelar a uma velocidade estimada entre os 4 e 8 milhões de quilômetros por hora!

A sua velocidade é tão elevada que a “Pulsar Wind Nebula” (PWN), uma nuvem de partículas de alta energia que rodeia os pulsares como um casulo, é distorcida até assumir a forma de um cone, aberto no sentido contrário ao seu movimento. Este fenômeno é muito semelhante à onda de choque que se forma em volta de um avião quando este rompe a barreira do som.

Este vento de partículas colide e ioniza o gás e poeiras do meio interestelar, aquecendo-o até temperaturas de milhões de Kelvin e provocando a emissão de raios X. Por outro lado, retrocedendo ao longo da provável direção do movimento, a equipe de cientistas pôde determinar a origem provável do pulsar, a zona central do remanescente de supernova. Esta conclusão é reforçada pelo fato de o remanescente ter uma estrutura assimétrica, mais alongado ao longo da suposta trajetória do pulsar. É muito provável portanto que o pulsar tenha tido origem no colapso da estrela maciça que deu origem ao remanescente e, para além disso, que esse colapso tenha sido assimétrico, atirando o pulsar a grande velocidade para fora da zona central da supernova.

Para além da velocidade desproporcional com que se desloca, o IGR J1104-6103 emite um poderoso vento de partículas carregadas que emitem raios X ao deslocarem-se ao longo das linhas do campo magnético do pulsar ou quando chocam com outras partículas. Esta estrutura é visível na imagem como uma longa cauda de raios X cuja dimensão real é de 37 anos-luz! A cauda tem uma forma peculiar, semelhante à rosca de um saca rolhas, o que indica que o pulsar tem um eixo de rotação que varia no tempo, como um pião.

Devido a este efeito o feixe de partículas é atirado em direções gradualmente diferentes ao longo do tempo dando origem ao padrão de rosca. Curiosamente, e ao contrário do que acontece noutros exemplos conhecidos, em que estão alinhados, a PWN e a cauda de raios X são quase perpendiculares. Pavan e co-autores especulam que a aparente assimetria da explosão da supernova, fossilizada no remanescente, e uma possível velocidade de rotação muito elevada do núcleo da estrela que viria a originar o pulsar durante o colapso, poderiam explicar este cenário tão peculiar. Os resultados foram publicados no periódico Astronomy & Astrophysics.
Fonte: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

25 de fev de 2014

Uma régua para o Universo

Nessa concepção artística, cada círculo, com raio de 500 milhões de anos-luz, representa as regiões com maior concentração de galáxias
Nessa concepção artística, cada círculo, com raio de 500 milhões de anos-luz, representa as regiões com maior concentração de galáxias

Astrônomos determinaram distâncias entre aglomerados de galáxias com uma precisão recorde, que estabelece um pouco melhor as propriedades da energia escura, uma forma de energia ainda pouco entendida, presente no espaço vazio e que vem acelerando a expansão do Universo desde o seu nascimento, no Big Bang. Nos seus primeiros 300 mil anos, o Universo era preenchido por um gás quente e denso, feito de núcleos atômicos, elétrons livres e radiação. A expansão do Universo fez esse gás esfriar e se tornar rarefeito, formando estrelas e galáxias. Mas as ondas que se propagavam no gás primordial deixaram vestígios na distribuição das galáxias no Cosmo. As galáxias tendem a se acumular mais em regiões que um dia foram as cristas dessas ondas, chamadas de oscilações acústicas bariônicas.

O espaçamento regular entre essas cristas cria uma régua cósmica natural, cuja expansão pode ser usada para detectar a influência da energia escura. No Universo atual, esse espaçamento é de cerca de 500 milhões de anos-luz. Durante um encontro da Associação Astronômica Americana, no dia 8 de janeiro, pesquisadores do Boss (Levantamento Espectroscópico de Oscilações Bariônicas) divulgaram medidas das oscilações acústicas bariônicas com 1% de precisão. O estudo analisou mais de 1 milhão de galáxias, distribuídas por uma região de 6 bilhões de anos-luz de extensão. O Boss é um dos quatro levantamentos astronômicos do projeto Sloan Digital Sky Survey 3 (SDSS-III), do qual participam grupos brasileiros. O projeto usa um telescópio exclusivo, instalado no Novo México, Estados Unidos, que analisa a luz de milhares de galáxias simultaneamente.
Fonte: Pesquisa Fapesp

Bombas atômicas contra asteroides

Concepção artística da nave nuclear que destruiria asteroides ameaçadores

É um dos maiores terrores do mundo moderno: a ameaça de que um asteroide colida com a Terra e acabe conosco. Agora, um grupo de pesquisadores da Universidade Estadual do Iowa, nos Estados Unidos, propõe combater essa ameaça com outro horror contemporâneo: armas atômicas. Bong Wie, líder da equipe do Centro de Pesquisa de Deflexão de Asteroides, apresentou a pesquisa no começo do mês, em um encontro promovido pela Nasa na Universidade Stanford, Califórnia. E agora ele quer testá-la numa missão espacial de verdade.

O pesquisador diz que sua estratégia pode impedir que asteroides de grande porte (até 2 km de diâmetro) prejudiquem a vida na Terra, mesmo que o alerta de impacto seja dado com pouco tempo.
Até então, todas as estratégias discutidas pelos cientistas para desviar um bólido celeste que pudesse estar em rota de colisão conosco exigiam um aviso prévio de mais de 10 anos.

SOLUÇÃO NUCLEAR
O trabalho de Wie não é o primeiro a sugerir que bombas atômicas pudessem fazer esse serviço, mas sempre se considerou que uma explosão nuclear na superfície de um asteroide desse porte fosse incapaz de detoná-lo em pedaços suficientemente pequenos para que queimassem na atmosfera terrestre sem nos causar perigo. A novidade do trabalho de Wie é pensar no problema como fez Bruce Willis, no filme-pipoca “Armageddon” (1998). Na ocasião, o ator interpretava um especialista em escavar poços de petróleo que foi transformado em astronauta para abrir um buraco fundo num asteroide, a fim de detonar uma bomba nuclear lá dentro. O princípio era sólido — uma explosão dentro do bólido teria um poder 100 vezes maior de quebrá-lo em pedaços, uma vez que a energia seria praticamente toda dissipada no próprio asteroide. Wie, contudo, buscou uma forma mais simples de resolver a questão, dispensando o sacrifício de Willis no processo.

Uma nave não-tripulada composta por duas partes separadas por uma estrutura longa e dobrável poderia fazer o truque. A porção frontal teria uma única missão: colidir de frente com o asteroide. É um déja vù da missão Deep Impact, conduzida pela Nasa, que levou um pequeno módulo a colidir com o cometa Tempel, em 2005. Naquela ocasião, vimos como mesmo um objeto não-explosivo, ao colidir em alta velocidade com um bólido celeste, era capaz de escavar uma bela cratera nele. Muito melhor que qualquer coisa que uma perfuratriz pudesse fazer. A diferença para o novo projeto é que, logo atrás desse impactador, viria uma bomba nuclear. Ou seja, abre-se uma cratera e, uma fração de segundo depois, chega a ogiva, que detona numa região muito mais profunda do asteroide.

Wie recebeu dois financiamentos da Nasa, desde 2011, para desenvolver a ideia, e simulações de computador mostram que poderia funcionar, mesmo com pouco tempo de aviso prévio no caso da detecção de um objeto em rota de colisão com a Terra. O asteroide grande seria quebrado em muitos pedaços menores. A maioria deles atingiria a velocidade de escape do bólido e assumiria outras órbitas, evitando o impacto. E os pedaços que permanecessem no nosso caminho não teriam mais que 5 metros, queimando por inteiro na atmosfera. A humanidade estaria salva.

VOO DE TESTE
O bacana é que a ideia não exige nenhuma tecnologia nova. Tanto que Wie está propondo à Nasa a realização de uma missão de teste, que ele estima poder ser feita com US$ 500 milhões. O custo é factível, e o pesquisador de Iowa já até listou alguns asteroides candidatos para o teste, pensando em lançamentos entre 2015 e 2020.

“O primeiro voo de validação da missão não carregará uma carga útil nuclear de verdade”, disse Wie ao Mensageiro Sideral. Ele serviria basicamente para testar a premissa e a capacidade de abrir o buraco necessário para detonar o asteroide. Naturalmente, se tudo correr bem, em algum momento convém realizar um teste de verdade, com ogiva nuclear e tudo mais, para ver se a ideia funciona mesmo. Se lhe dá calafrios pensar numa bomba atômica dentro de um foguete, não custa lembrar que durante a Guerra Fria esses artefatos também seriam transportados por mísseis, e a única diferença é que, em vez de cair num asteroide, eles cairiam na cabeça de outras pessoas.

Confesso que a proposta me encanta, porque demonstra que até a invenção mais nefasta da história humana — a bomba atômica — pode ter uma aplicação redentora. Quem sabe ela não terminará garantindo nossa existência e evitando que terminemos como os dinossauros? Contudo, não podemos ignorar o fato de que encontrar um uso legítimo para bombas atômicas pode ser usado como desculpa para que nações belicosas desenvolvam suas próprias ogivas, sob o pretexto de conduzir um programa pacífico de “defesa planetária”.

Perguntei a Wie o que ele acha disso, e ele se esquivou. Você apresenta uma preocupação lógica, mas ela está além do escopo da minha pesquisa. De toda forma, o fato de que já temos uma possível solução para a ameaça dos asteroides com menos de um século de exploração espacial mostra que, se a humanidade tiver sabedoria suficiente, pode sobreviver até a algumas das maiores catástrofes impostas pelo Universo. Dá uma pontinha de orgulho. Mas, claro, para tudo dar certo precisamos nos manter vigilantes, vasculhando os céus para descobrir os asteroides ameaçadores antes que eles trombem conosco.
Fonte: Mensageiro Sideral

24 de fev de 2014

Vida pode ter surgido dez bilhões de anos antes do que pensávamos

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50 anos atrás, dois jovens astrônomos do Bell Laboratories apontaram sua antena de 6 metros em forma de chifre para o céu sobre Nova Jersey (EUA), com objetivo de medir a Via Láctea, galáxia que abriga o planeta Terra. Para sua perplexidade, Robert W. Wilson e Arno A. Penzias ouviram um assobio insistente de sinais de rádio vindo de todas as direções e de além da Via Láctea. Demorou um ano inteiro de testes para que eles e um outro grupo de pesquisadores da Universidade de Princeton (EUA) explicassem o fenômeno: foi descoberta a radiação cósmica de fundo em micro-ondas, um resíduo da explosão primordial de energia e matéria que deu origem ao universo, cerca de 13,8 bilhões de anos atrás. Os cientistas haviam finalmente encontrado evidências que confirmavam a teoria do Big Bang, proposta inicialmente por Georges Lemaître em 1931. Avi Loeb era apenas uma criança em uma fazenda em Israel quando Wilson e Penzias começaram a investigar esses sinais misteriosos. Hoje, ele é colega de Wilson no Centro de Astrofísica e presidente do departamento de astronomia da Universidade de Harvard (EUA), e um dos principais pesquisadores do mundo sobre o que tem sido chamado de “madrugada cósmica”.

O físico teórico, agora 52 anos, publicou mais de 450 trabalhos sobre aspectos do início do universo, incluindo a formação de estrelas e galáxias e as origens dos primeiros buracos negros. Ele tem feito um trabalho pioneiro no mapeamento tridimensional do universo, e já analisou as implicações da colisão iminente entre a Via Láctea e a galáxia de Andrômeda (que não vai acontecer antes de vários bilhões de anos, pode relaxar de novo em sua cadeira).

E Loeb agora quer explorar uma ideia ainda mais provocante: recentemente, em um artigo submetido à revista Astrobiology, ele sugeriu que, apenas 15 milhões de anos após o Big Bang, a temperatura da radiação cósmica de fundo era de 0 a 30 graus Celsius, quente o suficiente para permitir que água líquida existisse na superfície de planetas, se algum já estivesse rodando pelo espaço na época, sem precisar do calor de uma estrela. Assim, a vida no universo poderia ter começado já naquele momento. Isso é particularmente impressionante porque as primeiras evidências de vida na Terra tem apenas 3,5 bilhões de anos. A proposição de Loeb acrescentaria cerca de dez bilhões de anos para essa linha do tempo da vida no universo.

“Eu tenho tentado entender o início do processo antes de a Via Láctea e suas estrelas serem formadas“, disse Loeb. “Acontece que as primeiras estrelas eram mais massivas que o sol e as primeiras galáxias menores do que a Via Láctea. Este período é interessante porque é a versão científica da história do Gênesis. Eu não quero ofender as pessoas religiosas, mas o primeiro capítulo da Bíblia precisa de revisão – a sequência de eventos precisa ser modificada. É verdade que houve um início no tempo. Como na história bíblica, ‘Haja luz’, mas esta luz pode ser pensada como a radiação cósmica de fundo”, brinca o cientista.

Se já acreditamos massivamente em alienígenas agora, quem dirá se ficar provado um dia que já havia vida no universo bilhões de anos mais cedo do que pensávamos. Ou Loeb está errado, ou os ETs são muito bons em se esconder (e, vamos assumir, espaço para isso não falta).
Fonte: Hypescience.com
 [Smithsonian]

Sonda caçadora de exoplanetas terá 34 telescópios

Sonda caçadora de exoplanetas terá 34 telescópios

Em vez de uma única lente ou espelho, o observatório espacial usará um conjunto de 34 telescópios montados em uma plataforma única. [Imagem: ESA]

Visão Cósmica

A missão PLATO venceu a seleção feita pela Agência Espacial Europeia (ESA) dentro do seu programa Visão Cósmica 2015-2025. O observatório PLATO (Planetary Transits and Oscillations, oscilações e trânsitos planetários) tem um projeto inédito, congregando nada menos do que 34 pequenos telescópios na mesma nave. O principal objetivo da missão será a busca por exoplanetas e o estudo de suas atmosferas.O observatório múltiplo vai monitorar estrelas relativamente próximas de nós, procurando oscilações pequenas e regulares de brilho à medida que os planetas passam à sua frente, bloqueando uma pequena fração da luz da estrela.

Telescópio múltiplo

A missão PLATO tem um projeto inédito em relação aos demais telescópios espaciais: em vez de uma única lente ou espelho, ela usará um conjunto de telescópios montados em uma plataforma única. Os telescópios enviarão a luz que captarem para 136 sensores de imagem, compondo o maior CCD já enviado ao espaço, com 2,5 bilhões de pixels. O observatório deverá rastrear pelo menos um milhão de estrelas durante sua missão de seis anos, cobrindo metade do hemisfério celeste. Também serão conduzidos estudos de astrossismologia, a atividade sísmica nas estrelas, permitindo uma caracterização precisa da estrela de cada planeta descoberto, incluindo a sua massa, raio e idade.

Quando combinados com observações no solo sobre a velocidade radial, os dados da missão PLATO irão permitir calcular a massa e o raio dos exoplanetas e, a partir daí, a sua densidade, fornecendo pistas sobre a composição de cada um. Embora se espere que a missão identifique e estude milhares de sistemas exoplanetários, será dada ênfase à descoberta e caracterização de planetas com o tamanho da Terra e super-Terras na zona habitável das suas estrelas - a distância que permite a existência de água líquida nos planetas.

Sol e matéria escura

A PLATO vai juntar-se à Solar Orbiter e à Euclid, que foram selecionadas em 2011. A Solar Orbiter será lançada em 2017 para estudar o Sol e o vento solar a uma distância de menos de 50 milhões de quilômetros da nossa estrela - a NASA tem uma missão semelhante, a Solar Probe Plus -, enquanto o Euclid, que será lançado em 2020, irá estudar a energia escura, matéria escura e a estrutura do Universo. A PLATO será lançada em um foguete Soyuz a partir do Porto Espacial Europeu em Kourou, em 2024, para uma missão inicial de seis anos. O observatório irá operar a partir do ponto L2 (Lagrange 2), um ponto virtual no espaço, a 1,5 milhão de quilômetros da Terra. As outras missões que competiam pelo lançamento eram: EChO (Observatório de Caracterização de Exoplanetas), LOFT (Grande Observatório para Temporização de Raios X), MarcoPolo-R (para recolher e trazer amostras de um asteroide próximo da Terra) e STE-Quest (Explorador Espaço-Tempo e Teste do Princípio de Equivalência Quântica no Espaço).
Fonte: Inovação Tecnológica

Estamos a viver dentro de um buraco negro?


Estamos a viver dentro de um buraco negro?

O nosso universo pode residir dentro de um grande buraco negro. Veja porque alguns astrofísicos acreditam que o nosso universo se originou num buraco negro maciço. Vamos voltar atrás o relógio. Antes dos seres humanos existirem, antes da formação da Terra, do sol se acender, antes das galáxias surgirem, antes da luz poder brilhar, houve o Big Bang. Isso aconteceu há 13,8 bilhões de anos atrás.  Mas o que aconteceu antes disso? Muitos físicos dizem que não há antes disso. O tempo começou a funcionar, insistem, no instante em que ocorreu o Big Bang, e ponderar sobre algo anterior não é do reino da ciência. Nós nunca vamos entender qual era a realidade pré-Big Bang, ou do que ela era formada, ou porque ela explodiu para criar o nosso universo. Tais noções estão para além da compreensão humana. Mas alguns cientistas não convencionais discordam dessa visão. Esses físicos teorizam que, um momento antes do Big Bang, toda a massa e energia do universo emergente estava compactada numa partícula finita incrivelmente densa. Vamos chamá-lo a semente de um novo universo. Pensa-se que esta semente seria quase inimaginavelmente pequena, possivelmente trilhões de vezes menor do que qualquer particula que o ser humano é capaz de observar. E ainda é uma partícula que pode desencadear a produção de todas as outras partículas, para não mencionar todas as galáxias, sistemas solares, planetas, etc.

Se você quiser realmente quer chamar a algo partícula de Deus, esta semente parece ajustar-se perfeitamente. Então, como foi criada essa semente? Uma ideia, cogitada há vários anos emergiu de Nikodem Poplawski, da Universidade de New Haven. Poplawski acredita e afirma que a semente do nosso universo foi forjada no que podemos considerar forno final, provavelmente o ambiente mais extremo em toda a natureza: nada mais nada menos que no interior de um buraco negro.  É importante saber, antes de avançarmos, que ao longo do último par de décadas, muitos físicos teóricos passaram a acreditar que o nosso universo não é o único. Em vez disso, pode ser parte do multiverso, uma imensa variedade de universos separados.

Como, ou mesmo se, um universo está ligado a outro é uma fonte de muito debate altamente especulativo e, a partir de agora, completamente improvável. Mas uma ideia atraente é que a semente de um universo é semelhante à semente de uma planta: É um pedaço de material essencial, fortemente comprimido, escondido dentro de uma concha protetora. Isto descreve exatamente o que é criado dentro de um buraco negro. Os buracos negros são os cadáveres de estrelas gigantes. Quando tal estrela esgota o seu combustível, o seu núcleo entra em colapso para dentro de si mesma. A gravidade puxa tudo num aperto cada vez mais acirrado. As temperaturas atingem 100 mil milhões de graus. Os átomos são esmagadas e os electrões são triturados. A estrela, por esta altura, transforma-se em buraco negro, o que significa que sua atração gravitacional é tão grave que nem mesmo um feixe de luz pode escapar.

A fronteira entre o interior e o exterior de um buraco negro é chamado de horizonte de eventos. Buracos negros enormes, alguns deles com milhões de vezes a massa do sol, foram descobertos no centro de quase todas as galáxias, incluindo a nossa própria Via Láctea. Se você usar as teorias de Einstein para determinar o que ocorre no fundo de um buraco negro, você vai calcular um local que é infinitamente denso e infinitamente pequeno: um conceito hipotético chamado de singularidade. Mas infinitos não são tipicamente encontrados na natureza. A desconexão encontra-se com as teorias de Einstein, que fornecem cálculos maravilhosas para a maioria dos cosmos, mas tendem a quebrar em face de forças enormes, como aqueles dentro de um buraco-negro ou presentes no nascimento do nosso universo.

Físicos como Poplawski dizem que a matéria dentro de um buraco negro chega a um ponto em que não pode ser esmagada mais. Esta "semente" pode ser incrivelmente minúscula, com o peso de um bilhão de sóis, mas ao contrário de uma singularidade, é real. O processo de compactação pára, de acordo com Dr. Poplawski, porque os buracos negros giram. Eles giram muito rapidamente, possivelmente perto da velocidade da luz. E esta rotação dota a semente compactada com uma enorme quantidade de torção. Não é apenas pequena e pesada, é também torcida e comprimida, que de repente pode soltar-se com um estrondo. Aquilo a que convenientemente chamamos de Big Bang o Dr. Poplawski prefere chamar de "Big Bounce".

É possível, por outras palavras, que um buraco negro seja um canal, diz Poplawski, entre dois universos. Isto significa que se você cair no buraco negro no centro da Via Láctea, é concebível que acabe noutro universo. Este outro universo não está dentro do nossa, acrescenta Poplawski, sendo o buraco apenas a ligação, como uma raiz comum que conecta duas árvores de álamo. E o que dizer de todos nós, aqui no nosso próprio universo? Podemos ser o produto de um outro universo mais velho. A semente deste universo foi forjada dentro de um buraco negro que pode ter tido o seu grande salto há 13,8 bilhões de anos, e mesmo que nosso universo se tenha expandido rapidamente desde então, ainda pode estar escondido atrás de horizonte de eventos de um buraco negro.
Fonte: Ciência On-Line

Onda de choque de uma estrela veloz


arco vermelho formado ao redor da estrela Kapa Cassiopeiae
Estrelas fugitivas podem ter um granse impacto na região ao seu redor à medida que elas vagam pela Via Láctea. Suas altas velocidades se chocam de encontro com a galáxia, criando arcos, como o visto nessa imagem recém-lançada do Telescópio Espacial Spitzer. Nesse caso, a estrela em alta velocidade é conhecida como Kappa Cassiopeiae, ou HD 2905 pelos astrônomos. Ela é uma estrela supergigante, massiva e quente que se move a cerca de 2.5 milhões de milhas por hora com relação à sua vizinhança, 1100 quilômetros porsegundo. Mas o que realmente faz a estrela se destacar nessa i agem é o material que brikha intensamente na cor vermelha ao redor. Essas estruturas são agora chamadas de ondas de choque, e elas podem ser frequentemnte observadas em frente das estrelas mais rápidas e mais massivas da galáxia.

As ondas de choque se formam onde o campo magnético e o vento de partículas fluem para fora da estrela e colidem com o difuso e incomumente invisível, gás e poeira que preenche o espaço entre as estrelas. Como essas ondas de choque se acendem diz aos astrônomos sobre as condições ao redor da estrela e no espaço. Estrelas que se movem devagar, como o sol, possuem ondas de choque que são praticamente invisíveis em todos os comprimentos de onda da luz, mas as estrelas que se movem rapidamente como a Kappa Cassiopeiae, criam ondas de choque que podem ser observadas, pelos detectores infravermelhoa do spitzer.

De forma incrível, essa knda de choque é criada a 4 anos-luz a frente da kappa Cassiopeiae, mostrando o tamanho do impacto dessa estrela na região ao seu redor. Essa é praticamente a mesma distância entre o solme a sua estrla mais próxima a Proxima Centauri. A onda de choque da Kappa Cassiopeiae é mostrada com um vivida cor vermelha. O brilho verde raco mostrado nessa imagem, resulta das moléculas de carbomo, chamadas de hidrocarbonetos aromáticos policiclicos, presentes nas nuvens de poeira ao longo da linha de visão que é iluminada pela estrela.

Delicados filamentos vermelhos cortam essa nebulosa infravermelha, cruzando a onda de choque. Alguns astrônomos sugerem que esses filamentos podemr traçar o campo magnético que permeia a galáxia. Como os campos magnéticos são completamwnte invisíveis, nós só temos a chance de encontrá-los quando suas feições são reveladas por meio da interação deles com a poeira e com o gás ao redor. A estrela Kappa Cassiopeiae é visível a olho nu, na constelação de Cassiopeia, mas, logicamente a sua onda de choque só se mostra na luz infravermelha. A imagem acima foi composta com dados do Spitzer, onde a luz infravermekha no comprimento de onda de 3.6 e 4.5 micron, foram renderizadas em azul, a de 8.0 micron em verde e a de 24 micron em vermelho.

O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, em Pasadena, na Califórnia, gerencia a missão do telescópio Spitzer, para o Science Mission Directorate da NASA, em Washington. As operações científicas são conduzidas no Spitzer Science Center no Instituto de Tecnologia da Califórnia, em Pasadena. As operações da sonda ficam baseadas na Lockheed Martin Space Systems Company em Littleton, no Colorado. Os dados são arquivados no Infrared Science Archive abrigado no Infrared Processing and Nalysis Center no Caltech.
Fonte: http://www.nasa.gov

21 de fev de 2014

Nemesis - A teoria da estrela da morte companheira do sol

A teoria de Nemesis a Estrela da Morte
Nemesis é uma estrela anã teórica que se imagina ser uma companheira do nosso sol. A hipótese foi postulada para explicar um ciclo percebido de extinções em massa na história da Terra. Os cientistas especularam que uma estrela poderia afetar a órbita de objetos num sistema solar distante exterior, enviando-os em rota de colisão com a Terra. Porém pesquisas astronômicas recentes, não conseguiram encontrar qualquer evidência de que Nemesis (que recebeu o apelido de estrela da morte) realmente exista.

Os argumento para a existência da estrela da morte – Nemesis

No início de 1980, os cientistas notaram que as extinções na Terra pareciam cair em um padrão cíclico. As extinções em massa parecem ocorrer com mais freqüência a cada 27 milhões de anos. O longo período de tempo fez com que eles se voltassem para os eventos astronômicos como uma explicação, começa então a teoria de Nemesis a estrela da morte. Em 1984, Richard Muller, da Universidade da Califórnia  sugeriu que uma estrela anã vermelha à 1,5 anos-luz de distância pode ser a causa das extinções em massa. Teorias mais tarde sugeriram que Nemesis poderia ser uma anã marrom ou branca, ou uma estrela de baixa massa apenas poucas vezes a massa de Júpiter. Em todos as alternativas ela lançaria luz fraca, tornando-a difíceis de se detectar.

Os cientistas especularam que Nemesis pode afetar a nuvem de Oort, que é composta de rochas geladas que cercam o sol além do alcance de Plutão. Muitos desses pedaços viajam ao redor do sol em um longo prazo, a órbita elíptica. À medida que se aproximar da estrela, o gelo começa a derreter e fluxo atrás deles, tornando-os reconhecidos como cometas. Se Nemesis viaja através da nuvem de Oort a cada 27 milhões de anos, alguns argumentam, que a estrela da morte poderia “chutar” cometas da esfera e enviá-los na direção interior do sistema solar e consequentemente a  Terra. Taxas de impacto aumentariam, e extinções em massa seriam mais comum.

O Cinturão de Kuiper, um disco de detritos que se encontra dentro do sistema solar, também tem uma borda externa bem definida, que pode ser cortada fora por uma estrela companheira. Pesquisadores descobriram outros sistemas onde uma estrela companheira parece ter afetado a forma dos discos de detritos. O planeta anão Sedna empresta ainda mais credibilidade aos olhos de alguns para a existência de uma estrela companheira para o sol. Com uma órbita de até 12 mil anos, a órbita do planeta apresenta um enigma para muitos, pois um objeto tão distante do sol não deveria se manter em órbita. Os cientistas sugeriram que um objeto de grande massa, como uma estrela fraca poderia ser responsável por manter Sedna em órbita tão longe do sol.


Distinguir o invisível

Um companheiro de energia fraca pode ser difícil de encontrar, mas ainda seria visível por telescópios sensíveis. Astrônomos vasculharam o céu usando o Micron Two All Sky Survey (2MASS), que estudou o céu ao longo de quatro anos, em três comprimentos de onda infravermelhos. O instrumento descobriu 173 anãs marrons mais longe do que o nosso sistema solar, mas nenhuma perto o suficiente para ser a tal estrela da morte.

O explorador da NASA Wide-field Infrared completou a sua missão de 1,25 anos em fevereiro de 2011, depois de ter descoberto uma série de anãs marrons dentro de 20 anos-luz. Novamente, nenhum destes corpos foram localizados perto do sistema solar. A falta de descoberta de um candidato viável por estes dois instrumentos sensíveis levou muitos cientistas a concluir que a tal estrela da morte não passa de especulação.

Pela primeira vez, viu-se uma galáxia a rodar sobre si própria

Foi possível observar o movimento de rotação real das estrelas na Grande Nuvem de Magalhães.
A velocidade aparente de rotação das estrelas na Grande Nuvem de Magalhães é representada pelas setas vermelhas NASA/ESA

Uma equipe de astrónomos utilizou o telescópio espacial Hubble das agências espaciais norte-americana NASA e europeia ESA para medir precisamente, pela primeira vez, a velocidade de rotação de uma galáxia com base na visualização da rotação de estrelas individuais em torno do centro galáctico, anunciou a NASA em comunicado. A galáxia escolhida por Roeland van der Marel, do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial, e de Nitya Kallivayalil, da Universidade da Virgínia (ambos nos EUA) – que publicaram os seus resultados na revista Astrophysical Journal – foi a Grande Nuvem de Magalhães, uma galáxia satélite da nossa Via Láctea, em forma de disco, situada a 170 mil anos-luz de distância. Conclusão: aquela galáxia completa uma rotação sobre si própria em cada 250 milhões de anos.

Para conseguir este resultado, o telescópio Hubble teve de registar, com duas das suas câmaras de alta resolução, os ligeiríssimos movimentos das estrelas durante… sete anos a fio. "O movimento aparente das estrelas é tão diminuto que, se se tratasse de um ser humano na Lua, o que fizemos equivaleria a determinar a velocidade de crescimento do cabelo dessa pessoa", explica Van der Marel, citado no comunicado. "Só o Hubble é capaz de atingir este nível de precisão (…), mas, mesmo com o Hubble, para ver o movimento, foi preciso olharmos fixamente para essas estrelas durante vários anos."

Os astrónomos, explica ainda a NASA, costumam calcular a velocidade de rotação das galáxias em forma de disco observando os ligeiros desvios no espectro luminoso das suas estrelas, induzidos pela rotação em redor do centro galáctico. Devido ao chamado "efeito Doppler", a luz das estrelas situadas de um lado do disco, e que estão a afastar-se da Terra, parece-nos mais vermelha – enquanto a luz das estrelas situadas do lado oposto da galáxia, que estão, pelo contrário, a aproximar-se da Terra, parece mais azul. E como o desvio espectral varia com a velocidade, é possível, a partir dessa informação, calcular a velocidade de rotação das galáxias no plano do seu disco, ou seja, "vistas de lado", por assim dizer.

Mas agora, pela primeira vez, foi mesmo possível ver uma galáxia a rodar no céu vista de frente – ou, mais precisamente, no plano do céu. Para mais, como as duas técnicas de medição são complementares, ao combinarem os seus resultados, os autores puderam obter uma visão totalmente tridimensional do movimento das estrelas daquela galáxia. Na noite austral, a Grande Nuvem de Magalhães surge como um objecto cerca de 20 vezes maior do que a Lua. "É como um grande relógio no céu, cujos ponteiros demoram 250 milhões de anos a dar uma volta completa", salienta ainda Van der Marel.

Já agora, o nosso Sol demora o mesmo tempo a completar uma rotação em torno do centro da Via Láctea. O estudo desta galáxia vizinha através da monitorização do movimento das suas estrelas permite-nos perceber melhor a estrutura interna das galáxias", diz Kallivayalil. "A determinação da velocidade de rotação de uma galáxia fornece pistas sobre sua formação e pode ser utilizada para calcular a sua massa."
Fonte: Publico. Pt

Astrônomos examinam núcleo de uma estrela antes de explodir

Supernova Cassiopeia A
Um grupo de cientistas conseguiu pela primeira vez na História penetrar no coração de uma estrela minutos antes de sua explosão, levantando o véu de um dos maiores mistérios da Astronomia, presente na origem da matéria e da vida.  As observações feitas com o telescópio de raios-X NuSTAR, lançado pela Nasa em 2012, permitiram recriar o mapa de ondas de choque que provavelmente causaram a morte de uma estrela em 1671 para dar origem à supernova Cassiopeia, que está a 11.000 anos-luz da Terra.  Os vestígios dessa estrela foram fotografados por muitos telescópios, ópticos, infra-vermelhos e de raios-X, mas as imagens obtidas até agora não têm precedentes, explicaram os autores da descoberta, publicado na revista britânica "Nature".  As imagens mostram como os vestígios estelares entram em colisão na onda de choque com o gás e a poeira circundante e se aquecem no processo.  O telescópio NuSTAR foi capaz de recriar a primeira emissão de raios-X de alta energia proveniente de materiais criados no próprio núcleo da estrela que explode. A energia liberada empurra as camadas externas da estrela, e os escombros são lançados a mais de 5.000 km/segundo por todo o cosmos.

"Esta observação é um dos avanços mais importantes em Astrofísica de alta energia há décadas", avalia o professor de Física Steven Boggs, da
Universidade Berkeley. da Califórnia, e um dos co-autores do trabalho.  Embora seja possível observar os materiais radioativos, "temos uma vista mais completa, como nunca se teve, do que acontece no coração da explosão", explicou o astrônomo Brian Grefenstette, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, durante uma coletiva por telefone.  Esses dados ajudarão os astrônomos a elaborar - nos computadores - modelos em três dimensões da explosão das estrelas e compreender certas características misteriosas das supernovas, segundo os cientistas.  As supernovas produzem e ejetam no cosmos a maior parte dos elementos que são importantes para a vida tal como a conhecemos", disse Alex Filippenko, professor de Astronomia de Berkeley. 

Segundo ele, os resultados são importantes porque pela primeira vez há informação "sobre o que acontece nas explosões, e onde se formam os diferentes elementos da matéria".  Compreender o mecanismo da explosão de uma estrela é fundamental para tentar entender de onde viemos e remontar à origem de todos os materiais que nos cercam como carbono, o ferro, o cálcio", explicou Grefenstette, acrescentando: "nós somos de fato poeira das estrelas".  O núcleo radioativo age como uma sonda das explosões das supernovas, o que nos permite ver diretamente as densidades e as temperaturas nos processos nucleares, aos quais não temos acesso nos laboratórios terrestres", explicou Boggs.  Desde a explosão de Cassiopeia, há 343 anos, seus restos se dispersaram cerca de 10 anos-luz no cosmos, amplificando as características desse cataclismo estelar que podemos observar da Terra, afirmaram os astrônomos.
Fonte: Terra

Conjunto de 34 telescópios espaciais vai procurar exoplanetas parecidos com a Terra

A agência espacial europeia ESA acaba de dar luz verde a uma missão pioneira, baptizada PLATO, de procura de planetas extra-solares potencialmente habitáveis.
O lançamento em 2024 de um inovador observatório espacial, cujo objectivo é descobrir quão comuns são no Universo os planetas como a Terra para depois determinar se possuem condições para o aparecimento de vida, acaba de ser aprovado pela agência espacial europeia ESA, anunciaram em comunicado o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL), que participam neste projecto.  A missão, baptizada PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars – ou, em português, “trânsitos planetários e oscilações estelares”), está integrada no programa Visão Cósmica de exploração do Universo da ESA.  O PLATO é composto por 34 pequenos telescópios, montados numa plataforma dentro de um satélite e equipados com câmaras e sensores de tecnologia de topo. Os telescópios podem funcionar juntos ou separadamente, o que confere ao conjunto uma capacidade sem precedentes de ver simultaneamente objectos brilhantes e ténues. E deverão observar, durante seis anos, até um milhão de estrelas, à procura de planetas em seu redor. A detecção de planetas será realizada utilizando o método dito “dos trânsitos”, que detecta as ligeiras variações periódicas da luminosidade estelar provocadas pela passagem de um planeta à sua frente.

O novo observatório espacial deverá ainda permitir medir as oscilações de luminosidade causadas pelas vibrações no interior de dezenas de milhares de estrelas. Estes dados de “astrossismologia” serão usados para calcular o raio, a massa e a idade dessas estrelas. “A detecção de oscilações num número tão elevado de estrelas vai fornecer [em particular] informações fundamentais acerca dos processos físicos que têm lugar no seu interior, permitindo melhorar os
modelos teóricos de evolução estelar”, diz Margarida Cunha, do CAUP, coordenadora do grupo de trabalho de diagnósticos sísmicos da missão.

O PLATO deverá permitir a elaboração do primeiro catálogo de exoplanetas potencialmente habitáveis – ou seja, de planetas extra-solares rochosos onde é expectável que exista, à superfície, água em estado líquido, indispensável à vida. No total, espera-se que o catálogo venha a conter as características precisas – raio, densidade, composição, atmosfera e fase de evolução – de milhares de exoplanetas, incluindo “gémeos” da Terra. Só a determinação simultânea da massa e do raio de um planeta permite, de facto, saber se se trata de um planeta gasoso ou de um planeta rochoso com um núcleo de ferro, como a Terra, lê-se ainda no comunicado.

O catálogo servirá de base para futuros estudos, em que a existência dos planetas descobertos pelo PLATO irá ser confirmada por grandes telescópios como o E-ELT (European Extremely Large Telescope) do Observatório Europeu do Sul (no Chile) ou o Telescópio Espacial James Webb da NASA e da ESA.  O PLATO ficará posicionado a 1,5 milhões de quilómetros de nós, num ponto do espaço diametralmente oposto ao Sol em relação à Terra. Daí, irá acompanhar a órbita terrestre e transmitir, em média, 109 Gigabytes de dados por dia.
Fonte: Publico.pt

20 de fev de 2014

As Várias faces da Galáxia do Redemoinho

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A galáxia do Redemoinho, também conhecida como M51, ou NGC 5194, é um dos exemplos mais espetaculares do que é uma galáxia espiral. Com dois braços espirais circulando um ao outro, essa galáxia abriga mais de cem bilhões de estrelas e está atualmente se fundindo com a sua companheira, a galáxia menor, conhecida como NGC 5195. Localizada a aproximadamente 30 milhões de anos-luz de distância da Terra, a Galáxia do Redemoinho, é perto o suficiente para ser facilmente registrada com binóculos. Usando os melhores telescópios disponíveis tanto no solo como no espaço, os astrônomos podem escrutinizar sua população de estrelas com um detalhes extraordinário. Nessa imagem, as observações realizadas em três diferentes comprimentos de onda com os telescópios espaciais Herschel e XMM-Newton da ESA, são combinadas para revelar como três gerações de estrelas coexistem na Galáxia do Redemoinho.

A luz infravermelha coletada pelo Herschel – mostrado em vermelho e amarelo – revela o brilho da poeira cósmica, que é um ingrediente menor mas crucial no material interestelar nos braços espirais da galáxia. Essa mistura de gás e poeira fornece o material bruto do qual as futuras gerações de estrelas da Galáxia do Redemoinho se formarão. Observando na luz visível e na ultravioleta, os astrônomos podem ver a população atual de estrelas na Galáxia do Redemoinho, já que as estrelas brilham mais intensamente em comprimentos de onda mais curtos do que o infravermelho.

Vistas em comprimentos de onda do ultravioleta com o XMM-Newton e mostradas em verde nessa imagem composta estão os habitantes estelares mais furiosos da galáxia: jovens e massivas estrelas expelindo poderosos ventos e radiação nos seus arredores. A imagem também mostra a parte remanescente de gerações prévias de estrelas, que brilham intensamente em raios-X e foram detectadas pelo XMM-Newton. Mostradas em azul, essas fontes de raios-X são locais onde estrelas massivas explodiram como supernovas no s últimos milhares de anos, ou onde sistemas binários que abrigam estrelas de nêutrons ou buracos negros, os objetos compactos deixados para trás pelas supernovas.
Fonte: Cienctec.com.br

Diamantes na cauda do Escorpião

Diamantes na cauda do Escorpião

O brilhante aglomerado estelar Messier 7, também conhecido por NGC 6475. Facilmente observado a olho nu próximo da cauda da constelação do Escorpião, este objeto é um dos aglomerados abertos mais proeminentes do céu e um importante alvo de investigação.[Imagem: ESO]

Aglomerados abertos
Uma nova imagem obtida no Observatório de La Silla do ESO, no Chile, mostra o brilhante aglomerado estelar Messier 7.  Facilmente observado a olho nu, próximo da cauda da constelação do Escorpião, este objeto é um dos aglomerados abertos mais proeminentes do céu, o que o torna um alvo importante da investigação astronômica.  Também conhecido por NGC 6475, Messier 7 é um aglomerado brilhante com cerca de 100 estrelas, situado a aproximadamente 800 anos-luz de distância da Terra. Nesta nova imagem, o objeto aparece sobre um fundo de centenas de milhares de estrelas mais tênues, situadas na direção do centro da Via Láctea.

Com cerca de 200 milhões de anos de idade, Messier 7 é um aglomerado aberto típico de meia-idade, com uma dimensão de cerca de 25 anos-luz. À medida que envelhecem, as estrelas mais brilhantes da imagem - uma população que vai até um décimo do número total de estrelas no aglomerado - explodirão de forma violenta como supernovas.

E, num futuro ainda mais distante, as estrelas mais tênues restantes, que são muito mais numerosas, irão afastar-se lentamente umas das outras, até não serem mais reconhecidas como fazendo parte de um aglomerado. Os aglomerados abertos como Messier 7 são grupos de estrelas que nascem quase todas ao mesmo tempo e no mesmo lugar, a partir de enormes nuvens cósmicas de gás e poeira na sua galáxia hospedeira. Estes grupos de estrelas têm bastante interesse para os astrônomos porque todas as estrelas aí presentes têm aproximadamente a mesma idade e composição química, o que as torna indispensáveis em estudos da estrutura e da evolução estelar.

Poeira perdida
Um aspecto
interessante na imagem é que, embora densamente povoado por estrelas, o fundo não é uniforme e está claramente marcado por poeira. Muito provavelmente este fato deve-se a um alinhamento, por mero acaso, entre o aglomerado e as nuvens de poeira.  Apesar de ser bastante tentador supor que estas zonas escuras são os restos da nuvem a partir da qual o aglomerado se formou, na realidade a Via Láctea já deve ter feito praticamente uma rotação completa durante a vida deste aglomerado estelar, com a inevitável reorganização de estrelas e da poeira que resultou. Por isso, a poeira e gás a partir dos quais Messier 7 se formou, e o aglomerado estelar propriamente dito, terão já tomado caminhos diferentes há muito tempo.

O matemático e astrônomo Claudio Ptolomeu foi o primeiro a referir-se a este aglomerado, no ano 130 AD, descrevendo o objeto como "uma nebulosa que segue o ferrão do Escorpião", uma descrição exata já que, a olho nu, o aglomerado parece uma mancha luminosa difusa sobre o fundo brilhante da Via Láctea. Em sua honra, Messier 7 é às vezes designado por aglomerado de Ptolomeu. Em 1764 Charles Messier inclui-o como sétima entrada no seu catálogo. Mais tarde, no século XIX, John Herschel descreveu a aparência deste objeto visto através de um telescópio como "um aglomerado de estrelas disperso", o que o sumariza com perfeição.
Fonte: Site Inovação Tecnológica

18 de fev de 2014

Um coração na escuridão

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Essa imagem do Observatório de Raios-X Cahndra do jovem aglomerado estelar NGC 346, destaca uma nuvem em forma de coração aquecida a 8 milhões de graus Celsius na região central. Evidências de rádio telescópios, ópticos e ultravioletas, sugerem que a nuvem quente, que tem cerca de 100 anos-luz de diâmetro, é a parte remanescente da explosão de uma supernova que aconteceu a milhares de anos atrás. A progenitora poderia ter sido uma companheira de uma estrela jovem massiva que é responsável pela brilhante fonte de raios-X na parte superior central da imagem.

Essa estrela jovem, a HD 5980, uma das mais massivas conhecida, tem sido observada, passando por dramáticas erupções observadas durante a última década. Um modelo alternativo para a origem da nuvem quente é que as erupções da HD 5980 ocorridas a muito tempo atrás produziram a nuvem de gás quente, de uma maneira similar ao que acontece com a nuvem de gás observada ao redor da massiva Eta Carinae. Observações futuras serão necessárias para decidir qual dos modelos é o correto. Até lá, a natureza do coração na escuridão continuará misteriosa.

Poderia um acelerador de partículas “turbinado” destruir a Terra?

O acelerador de partículas chamado Colisor Relativístico de Íons Pesados (RHIC, na sigla em inglês), do Laboratório Nacional Brookhaven, Estados Unidos, é o segundo maior do mundo, atrás apenas do Grande Colisor de Hádrons (LHC), na Suíça.
19fkljif0k8b2jpgQuando construído, o plano era usá-lo por 10 anos. Agora, 5 anos depois do “fim do prazo de validade”, ele vai receber uma atualização que vai permitir que aumente em 20 vezes o número de colisões além do que foi projetado, operando a uma luminosidade 18 vezes maior. A luminosidade, neste caso, é a razão entre interações detectadas em relação ao diâmetro da região de reações. Em outras palavras, ele será capaz de detectar 18 vezes mais interações. Parece uma coisa boa, mas nem todo mundo pensa assim. O professor de direito Eric E. Johnson, da Universidade da Dakota do Norte (EUA), e Michael Baram, outro professor de direito na Universidade de Boston (EUA), acham que os físicos deveriam analisar se o colisor continuará sendo seguro após a atualização. O receio deles é que, ao trabalhar com um número maior de energia e colisões, as chances da criação de microburacos negros e de strangelets aumente. Os strangelets são uma forma hipotética de matéria de quarks que, nas condições corretas, poderiam iniciar um processo de reação em cadeia que transformaria tudo que tocassem em matéria estranha, eventualmente tornando a Terra em uma esfera hiperdensa com algumas centenas de metros de diâmetro.

O curioso é que, pela teoria, a produção de strangelets pede energias menores que as energias máximas que os colisores estão acostumados a trabalhar, e o RHIC, projetado para funcionar na faixa dos 100 GeV, tem feito experimentos na faixa dos 7,3 GeV por longos períodos de tempo. Outro receio é que o RHIC ou outro colisor qualquer acabe criando um microburaco negro. Bastante assustador, não?  Se você acha que já viu alguma discussão parecida no passado, você está absolutamente certo. Quando o LHC estava sendo finalizado, os físicos e cientistas tiveram que parar tudo e provar na ponta do lápis que ele era seguro, e que não destruiria a Terra. Os mesmos advogados que tentaram pará-lo agora estão querendo uma reavaliação da segurança do RHIC.

Mas o que há de real nestas ameaças? Esquecendo por um instante que os estrangelets são elementos hipotéticos, e que miniburacos negros, mesmo que existam e sejam gerados por algum acelerador de partículas não conseguiriam absorver matéria a uma taxa que os tornasse perigosos ao planeta, existe algum risco de abrirmos uma caixa de Pandora da ciência? Não. Na própria natureza existem fenômenos semelhantes aos criados por aceleradores de partículas e colisores, e ainda estamos seguros. Por exemplo, toda vez que uma estrela explode, ela acaba acelerando partículas a velocidades e energias muito maiores do que dos nossos aceleradores de partículas, e estas partículas viajam pelo universo praticamente sem perder energia até atingir algum planeta, colidindo com as moléculas na atmosfera deste planeta.

Nosso planeta é bombardeado constantemente por prótons, nêutrons, neutrinos, e outras partículas a velocidades fantásticas que nossos físicos só sonham em fazer algum dia, gerando uma chuva de sub-partículas que acabam se transformando em outras e sendo absorvidas ou sumindo por aí. A ciência já sabe disso há muito tempo, e importantes descobertas foram feitas no alto de montanhas, quando ainda não tínhamos aceleradores de partículas. Um dos físicos brasileiros mais famosos, César Lattes, descobriu o méson-pi desta forma.

Considerando que a Terra existe há pelo menos 4,5 bilhões de anos e ainda não foi transformada em uma esfera de matéria estranha superdensa, é de se supor que as condições para que isto aconteça são extremamente raras. Tão raras que um acelerador de partículas funcionando por 1.000 anos jamais conseguiria produzi-las. Por outro lado, pode ser que neste mesmo momento tenha começado uma reação em cadeia no nosso sol, e ele vá se transformar em uma esfera superdensa de matéria estranha em algumas horas. Quem sabe?
Fonte: Hypescience .com

Jatos de gases em galáxia ativa desafiam modelo astrofísico

a galáxia NGC 5929 interage com a vizinha NGC 5930
O modelo astrofísico que explica o comportamento da região central de galáxias com núcleo ativo pode precisar ser reformulado após a observação de ejeção de gases em direção diferente da conhecida no centro da galáxia espiral NGC 5929. Nessa galáxia há um buraco negro supermassivo, com massa superior à de milhões de sóis. O fenômeno inédito foi medido por astrofísicos das universidades federais de Santa Maria (UFSM) e do Rio Grande do Sul (UFRGS). Eles usaram o telescópio Gemini Norte com espelho de oito metros de diâmetro e instalado no Havaí (EUA) para capturar imagens que mostram o gás sendo expelido ao longo do plano do disco de acreção, estrutura formada por material difuso em rotação, como gases e poeira, ao redor do buraco negro.

Esse fenômeno ocorre em galáxias com núcleo ativo, classificação dada àquelas em cuja região central um buraco negro devora todo gás, matéria e até a luz ao seu redor. Apenas 10% das galáxias conhecidas são assim. Já sabíamos que jatos de partículas eram lançados perpendicularmente ao disco de acreção e que os outflows (jatos de gás que saem do centro da galáxia) acompanham a direção desse fluxo. No entanto, o nosso grupo registrou um outflow perpendicular ao jato de partículas, portanto ao longo do plano do disco de acreção, ao contrário do que os modelos para os núcleos de galáxias ativas sugerem”, explica Thaisa Storchi Bergmann, coordenadora do projeto e chefe do Departamento de Astrofísica e Astronomia do Instituto de Física da UFRGS.

A luz proveniente do disco de acreção ao redor do buraco negro da NGC 5929 não é diretamente visível da Terra devido à orientação com que vemos a galáxia, vê-se o disco de perfil. Este posicionamento faz com que uma estrutura presente nas galáxias ativas, formada por nuvens de gás molecular e poeira cósmica (a toroide de poeira) bloqueie a visão da luz que sai do disco de acreção. A tese de que esses cinturões de poeira cósmica seriam estruturas estáticas, impenetráveis, perde força frente aos resultados obtidos pelos brasileiros, uma vez que foi observada uma ejeção de gás atravessando, ou empurrando, essa camada que pode fazer parte do que os astrofísicos chamam de “outflow equatorial”.

Para o astrofísico Rogemar André Riffel, professor do Departamento de Física da UFSM e primeiro autor do artigo, a medição do fenômeno acrescenta mais uma peça ao quebra-cabeças que pode ajudar a explicar a evolução das galáxias no Universo. “Observamos na prática a aplicação dos novos modelos astrofísicos que sugerem outflows equatoriais ao longo do disco de acreção. Nosso resultado confronta modelos tanto no caso da ejeção de matéria quanto de toroides em torno dos buracos negros”, diz.

A NGC 5929 é uma galáxia ativa da classe Seyfert, cujo buraco negro emite muito mais radiação e energia do que todas as suas estrelas juntas. Além disso, a NGC 5929 também interage intensamente com sua vizinha NGC 5930, com quem deve colidir daqui a alguns milhões de anos. Tudo isso acontece a 140 milhões de anos-luz da Terra, na direção da constelação do Boieiro, cuja estrela mais brilhante é Arcturus. Compreender como a NGC 5929 se formou e o papel da influência da NGC 5930 em sua evolução pode ajudar na projeção do futuro da nossa própria galáxia, a Via Láctea, segundo conta Rogério Riffel, professor do Departamento de Astronomia da UFRGS, outro coautor do estudo.

Atualmente em rota de colisão com Andrômeda, a Via Láctea não é do tipo Seyfert, mas pode vir a ser. Segundo os astrofísicos, a aproximação de Andrômeda poderá provocar atividade no núcleo da Via Láctea, deslocando gás para o centro até que ele seja capturado e engolido pelo buraco negro que existe ali. Isto causaria a formação de um disco de acreção, capaz de produzir jatos de partículas, outflows de gás e emitir radiação. Mas ainda não há motivos para preocupação: o encontro entre as duas galáxias é estimado para daqui a cerca de 4 bilhões de anos.

A descoberta feita pelo grupo anima astrofísicos que atuam no país. Para a pesquisadora Zulema Abraham, do Instituto de Astronomia da Universidade de São Paulo (IAG-USP), o trabalho é muito relevante. “São muito interessantes os resultados alcançados pelos meus colegas do Sul, porque suas observações demonstraram, por meio de medições da velocidade do gás perto do núcleo, que o disco de acreção da NGC 5929 está em pleno processo de expansão”, avalia a especialista.
Um artigo intitulado An outflow perpendicular to de radio jet in the Seyfert nucleus of NGC 5929 foi publicado no The Astrophysical Journal.
Fonte: Astro News
Fapesp
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