30 de mai de 2014

Por do sol em Titã revela a complexidade de exoplanetas nublados

Impressão de artista da sonda Cassini observando um pôr-do-Sol através da atmosfera de Titã. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Cientistas que trabalham com dados da missão Cassini desenvolveram um novo método de compreender as atmosferas dos exoplanetas usando a lua de Saturno envolta em "smog", Titã, como duplo. A nova técnica mostra a grande influência que os céus nublados podem ter na nossa capacidade de aprender mais sobre estes mundos em órbita de estrelas distantes. O trabalho foi realizado por uma equipa de investigadores liderados por Tyler Robinson no Centro de Pesquisa Ames de NASA em Moffett Field, no estado americano da Califórnia. Os resultados foram publicados na edição de 26 de Maio da revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Acontece que há muita coisa que podemos aprender ao olhar para um pôr-do-Sol", afirma Robinson.

A luz do pôr-do-Sol, das estrelas e dos planetas pode ser separada nas suas cores componentes para criar um espectro, tal como os prismas fazem, e assim obter informação escondida. Apesar das incríveis distâncias até outros sistemas planetários, nos últimos anos os astrónomos começaram a desenvolver técnicas para recolher espectros de exoplanetas. Quando um destes mundos transita, ou passa em frente da sua estrela a partir da perspectiva da Terra, parte da luz da estrela viaja pela atmosfera do planeta, onde muda de modo subtil mas mensurável. Este processo imprime informações sobre o planeta que podem ser recolhidas pelos telescópios.

 O espectro resultante é um registo dessa marca. O espectro permite com que os cientistas desvendem detalhes sobre os exoplanetas, como aspectos da temperatura, composição e estrutura das suas atmosferas. Robinson e colegas exploraram uma semelhança entre os trânsitos exoplanetários e o pôr-do-Sol testemunhado pela sonda Cassini em Titã. Estas observações, denominadas ocultações solares, efectivamente permitiram aos cientistas observar Titã como se se tratasse de um exoplaneta em trânsito sem sair do Sistema Solar. No processo, o pôr-do-Sol de Titã revelou quão dramáticos podem ser os efeitos das neblinas.

Vários planetas no nosso próprio Sistema Solar, incluindo Titã, estão cobertos por nuvens e neblinas a alta altitude. Os cientistas esperam que muitos exoplanetas estejam similarmente obscurecidos. As nuvens e neblinas criam uma variedade de efeitos complicados que os cientistas devem trabalhar para desembaraçar da assinatura destas atmosferas alienígenas e, assim, constituem um grande obstáculo para a compreensão das observações de trânsito. Devido à complexidade e ao poder de computação necessário para lidar com atmosferas nubladas, os modelos usados para compreender os espectros exoplanetários geralmente simplificam os seus efeitos.

"Anteriormente, não se sabia exactamente como é que as neblinas afectavam as observações de exoplanetas em trânsito," acrescenta Robinson. "Por isso voltámo-nos para Titã, um mundo cercado por neblina no nosso próprio Sistema Solar que tem sido estudado extensivamente pela Cassini. A equipa usou quatro observações de Titã, levadas a cabo entre 2006 e 2011, pelo instrumento VIMS (Visual and Infrared Mapping Spectrometer) da Cassini. A sua análise forneceu resultados que incluem os efeitos complexos derivados das neblinas, que agora podem ser comparados com os modelos e observações de exoplanetas.

Como Titã como exemplo, Robinson e colegas descobriram que as neblinas altas em alguns exoplanetas em trânsito podem estritamente limitar o que os seus espectros revelam aos observadores do trânsito planetário. As observações podem ser capazes de recolher informações somente da atmosfera superior do planeta. Em Titã, isso corresponde a cerca de 150-300 km por cima da superfície da lua, bem acima da maior parte da sua atmosfera densa e complexa.

Um achado adicional do estudo é que as neblinas de Titã afectam mais fortemente comprimentos de onda mais curtos, ou cores mais azuis. Os estudos dos espectros exoplanetários têm comumente assumido que as neblinas afectam todas as cores da luz de forma semelhante. Os estudos do pôr-do-Sol através da neblina de Titã revelaram que este não é o caso. Os cientistas têm inventado regras para o comportamento dos planetas durante um trânsito, mas Titã não recebeu esse aviso," comenta Mark Marley, co-autor do estudo, também de Ames. "E não se parece nada com as sugestões anteriores e é por causa da neblina."

A técnica da equipa aplica-se igualmente bem para observações semelhantes obtidas em órbita de qualquer mundo, não apenas Titã. Isto significa que os investigadores podem também estudar as atmosferas de planetas como Marte e Saturno no contexto de atmosferas exoplanetárias. É gratificante ver que o estudo do Sistema Solar pela Cassini está também a ajudar-nos a compreender melhor outros sistemas estelares," acrescenta Curt Niebur, cientista do programa Cassini na sede da NASA em Washington.
Fonte: Astronomia On-Line

28 de mai de 2014

A fábrica de estrelas Messier 17


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O que acontece no centro dessa nebulosa? Esculpida por ventos estelares e por radiação, a fábrica de estrelas conhecida como Messier 17 localiza-se a cerca de 5500 anos-luz de distância da Terra na direção da constelação rica em nebulosas de Sagittarius. Nessa distância, essa visão de campo vasto se espalha por quase 100 anos-luz. Essa imagem, colorida, nítida e composta utiliza dados tanto de telescópios baseados em Terra como de telescópios espaciais, segue os detalhes apagados do gás e da poeira da região contra o fundo estrelado da Via Láctea. Ventos estelares e a luz energética de estrelas quentes e massivas formadas do estoque de gás e poeira cósmica têm vagarosamente cavado o material interestelar restante produzindo a cavernosa aparência e as formas onduladas. A M17 também é conhecida como a Nebulosa Omega ou a Nebulosa do Cisne.

A nebulosa do Cone vista pelo Hubble

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Estrelas estão se formando no gigantesco pilar de poeira chamado de Nebulosa do Cone. Cones, pilares, e majestosas formas fluidas abundam nos berçários estelares onde nuvens natais de gás e poeira são fustigados por ventos energéticos de estrelas recém-nascidas. A Nebulosa do Cone, um exemplo bem conhecido, localiza-se dentro da brilhante região de formação de estrelas NGC 2264. O cone, foi capturado com detalhes sem precedentes nessa composição detalhada montada por algumas observações obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble. Enquanto a Nebulosa do Cone, está localizada a cerca de 2500 anos-luz de distância na constelação de Monoceros, e tem cerca de 7 anos-luz de comprimento, a região mostrada acima, mostra somente a parte ao redor da cabeça do cone e tem meros 2.5 anos-luz de diâmetro. Essa distância é um pouco mais da metade da distância entre o Sol e sua estrela mais próxima, a Alfa do Centuro. A estrela massiva NGC 2264 IRS, vista pela câmera infravermelha do Hubble em 1997, é provavelmente a fonte do vento que está esculpindo a Nebulosa do Cone e localiza-se na parte superior da imagem. O véu avermelhado da Nebulosa do Cone é produzido pelo gás hidrogênio brilhante.

27 de mai de 2014

Estudo sugere que o Universo não está se expandindo

This image shows a star forming region in a nearby galaxy known as the Large Magellanic Cloud. Image credit: ESA / Hubble.

Uma equipe de astrofísicos liderada por Eric Lerner, do centro de pesquisa Lawrenceville Plasma Physics (EUA), diz ter encontrado novas evidências, com base em medidas detalhadas do tamanho e brilho de centenas de galáxias, de que o universo não está em expansão como se pensava anteriormente.O Prêmio Nobel de Física de 2011 foi atribuído conjuntamente a três cientistas que descobriram que a expansão do universo está acontecendo de maneira acelerada. Os físicos Saul Perlmutter, Brian Schmidt e Adam Riess chegaram a essa conclusão estudando as supernovas do tipo Ia – as violentas explosões resultantes da morte de estrelas anãs brancas.  O Prêmio Nobel de Física de 2011 foi atribuído conjuntamente a três cientistas que descobriram que a expansão do universo está acontecendo de maneira acelerada. Os físicos Saul Perlmutter, Brian Schmidt e Adam Riess chegaram a essa conclusão estudando as supernovas do tipo Ia – as violentas explosões resultantes da morte de estrelas anãs brancas.

Eles mediram a maneira como a luz de supernovas Ia se distorciam para ver a rapidez com que as galáxias estão se afastando umas das outras, ou seja, o quão rápido o universo está se expandindo. A partir da análise, foi concluído que todas as estrelas, galáxias e aglomerados de galáxias estão se movendo cada vez mais rápido. Outras medidas de galáxias brilhantes e distantes, como as feitas por cientistas da Universidade de Tóquio, no Japão, através de lentes gravitacionais, também indicaram que o universo estava “crescendo” como um balão gigante. Também surgiram teorias um pouco diferentes que diziam o universo não estava expandindo, mas sim ganhando massa. Agora, um novo estudo entra na contramão de todas essas hipóteses dizendo que a expansão do universo simplesmente não existe.

O ESTUDO
Os cientistas testaram uma das previsões marcantes da teoria do Big Bang, de que a geometria comum não funciona em grandes distâncias. Segundo a geometria comum, no espaço que nos rodeia (na Terra, no sistema solar e na Via Láctea), conforme objetos semelhantes estão mais longes, parecem mais fracos e menores. O seu brilho de superfície, que é o brilho por unidade de área, mantém-se constante. Em contraste, a teoria do Big Bang nos diz que, em um universo em expansão, objetos mais distantes devem parecer mais fracos, só que maiores. Nesta teoria, o brilho da superfície diminui com a distância. Além disso, a luz é esticada conforme o universo é expandido, o que diminui ainda mais o brilho. Assim, em um universo em expansão, galáxias mais distantes devem ser centenas de vezes mais fracas do que o brilho da superfície de galáxias próximas semelhantes, o que as tornaria indetectáveis com os telescópios atuais.

E não é isso que as observações mostram.

No novo estudo, os pesquisadores cuidadosamente compararam o tamanho e o brilho de cerca de mil galáxias próximas e muito distantes. Eles escolheram as galáxias espirais mais luminosas para as comparações, combinando a luminosidade média das amostras próximas e distantes. Ao contrário do que a previsão dita, eles descobriram que o brilho da superfície das galáxias próximas e distantes são idênticos.  Estes resultados são consistentes com o que seria esperado da geometria normal se o universo não estivesse se expandindo. Ou seja, os resultados estão em contradição com o escurecimento drástico do brilho superficial previsto pela hipótese universo em expansão.

“Claro, você pode supor que as galáxias distantes eram muito menores e, portanto, tinham centenas de vezes mais brilho de superfície intrínseco no passado, e que, apenas por coincidência, o escurecimento do Big Bang cancela exatamente esse maior brilho em todas as distâncias para produzir a ilusão de um brilho constante, mas isso seria uma grande coincidência”, explica Lerner. Esse não foi o único resultado surpreendente da pesquisa. Para aplicar o teste de brilho de superfície, proposto pela primeira vez em 1930 pelo físico Richard C. Tolman, a equipe teve que determinar a luminosidade real das galáxias, de modo a corresponder galáxias próximas e distantes.

Para isso, os astrofísicos vincularam a distância das galáxias ao seu redshift (desvio para o vermelho, que corresponde a uma alteração na forma como a frequência das ondas de luz é observada no espectroscópio em função da velocidade relativa entre a fonte emissora e o receptor observador). Eles participaram do pressuposto de que a distância é proporcional ao desvio para o vermelho em todas as distâncias, tal como foi verificado no universo próximo. Em seguida, os pesquisadores checaram essa relação entre redshift e distância com os dados do brilho de supernovas que foram usados para medir a hipótese da expansão acelerada do universo.

“É surpreendente que as previsões desta fórmula simples são tão boas quanto as previsões da teoria do universo em expansão, que incluem correções complexas para a matéria escura e a energia escura hipotéticas”, disse um dos coautores do estudo, Dr. Renato Falomo, do Observatório Astronômico de Padova, na Itália. O Dr. Riccardo Scarpa do Instituto de Astrofísica de Canarias, na Espanha, outro coautor do estudo, acrescentou: “Mais uma vez você pode pensar nisso como mera coincidência, mas seria uma segunda grande coincidência”.

E AGORA?
Se o universo não está se expandindo, o desvio para o vermelho da luz com o aumento da distância deve ser causado por algum outro fenômeno – algo que acontece com a própria luz que viaja através do espaço. “No momento, não estamos especulando sobre o que poderia causar esse desvio”, afirma Lerner. “No entanto, tal desvio para o vermelho, o qual não está associada com a expansão, pode ser observado com a sonda adequada dentro do nosso sistema solar no futuro”. O novo estudo foi publicado na revista International Journal of Modern Physics D.
Fonte: SciNews

Estrelas como nosso sol podem comer frequentemente planetas como a Terra




Ao que tudo indica, estrelas não são muito carinhosas com seus filhos.
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Um novo estudo sugere que algumas estrelas do mesmo tipo que o nosso sol são “comedoras de Terras”, ou seja, englobam material rochoso do qual os planetas terrestres como o nosso (e como Marte e Vênus) são feitos durante o seu desenvolvimento. De acordo com os pesquisadores, isso muda a antiga questão “como as estrelas formam os planetas” para uma outra pergunta misteriosa:

 “quantos planetas que uma estrela forma não são mais tardes comidos por ela?”.

De fato, os resultados do estudo indicam que muitos planetas podem não conseguir evitar ser comidos por sua estrela-mãe. Trey Mack, um graduando em astronomia na Universidade de Vanderbilt (EUA), desenvolveu um modelo que estima o efeito que essa “dieta terrestre” tem sobre a composição química de uma estrela. A assinatura química dessa dieta pode nos ajudar a detectar sistemas de estrelas comedoras de Terra, bem como sistemas planetários mais parecidos com o nosso sistema solar.

Composição estelar x planetas filhos

Estrelas consistem em mais de 98% de hidrogênio e hélio. Todos os outros elementos compõem menos de 2% da sua massa. Astrônomos definiram arbitrariamente que todos os elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio eram “metais” e cunharam o termo “metalicidade” para se referir à relação entre a abundância relativa de ferro ao hidrogênio na composição química de uma estrela. Desde meados da década de 1990, quando os pesquisadores desenvolveram a capacidade de detectar largamente planetas extra-solares (fora do nosso sistema solar), vários estudos tentam vincular a metalicidade das estrelas com a formação de planetas. Em um desses estudos, cientistas do Los Alamos National Laboratory, nos EUA, argumentaram que estrelas com alta metalicidade são mais propensas a desenvolver sistemas planetários do que aquelas com baixa metalicidade. Outro estudo concluiu que os planetas quentes do tamanho de Júpiter são encontrados predominantemente orbitando estrelas com alta metalicidade, enquanto planetas menores são encontrados circulando estrelas com uma vasta gama de conteúdo de metal.

A pesquisa

“Trey mostrou que nós podemos modelar a assinatura química de uma estrela em detalhe, elemento por elemento, e determinar como sua assinatura é alterada pela ingestão de planetas como a Terra”, disse o professor de astronomia Keivan Stassun, que supervisionou o estudo. Com base no trabalho do coautor Simon Schuler, da Universidade de Tampa (EUA), que expandiu o exame da composição química das estrelas além do seu teor de ferro, Trey Mack observou a abundância de 15 elementos específicos relativos ao do sol, focando particularmente em elementos como o alumínio, silício, cálcio e ferro, que têm pontos de fusão mais altos que 600 graus Celsius, porque estes são os materiais refratários que servem como blocos de construção para planetas como a Terra. Mack, Schuler e Stassun decidiram aplicar esta técnica para estudar o par binário de estrelas HD 20781 e HD 20782.

Ambas devem ter vindo da mesma nuvem de poeira e gás, e assim ter começado com as mesmas composições químicas. Este par em particular é o primeiro a ser descoberto em que ambas as estrelas têm planetas próprios. Elas são estrelas anãs de classe G semelhantes ao sol. Uma delas é orbitada de perto por dois planetas do tamanho de Netuno. A outra possui apenas um planeta do tamanho de Júpiter que segue uma órbita excêntrica. A diferença nos seus sistemas planetários torna o par ideal para o estudo da ligação entre exoplanetas e a composição química dos seus hospedeiros estelares. Quando analisado o espectro das duas estrelas, os astrônomos descobriram que a abundância relativa dos elementos refratários foi significativamente maior do que a do sol. Eles também descobriram que quanto maior a temperatura de fusão de um elemento particular, maior era a sua abundância, uma tendência que serve como uma assinatura convincente da ingestão de material rochoso, como uma “Terra”.

Os cientistas calcularam que cada uma das estrelas teria que consumir de 10 a 20 massas terrestres de material rochoso para produzir essas assinaturas químicas. Especificamente, a estrela com o planeta do tamanho de Júpiter parece ter engolido dez massas terrestres, enquanto a estrela com os dois planetas do tamanho de Netuno engoliu 30. Os resultados apoiam a proposição de que a composição química de uma estrela e a natureza do seu sistema planetário estão ligadas. Imagine que a estrela originalmente formou planetas rochosos como a Terra. Além disso, imagine que também formou planetas gigantes gasosos como Júpiter”, disse Mack.

“Os planetas rochosos se formaram na região próxima à estrela onde é quente, e os gigantes de gás na parte exterior do sistema planetário, onde é frio. No entanto, uma vez que os gigantes gasosos estavam totalmente formados, eles começaram a migrar para o interior e, conforme fizeram isso, a sua gravidade começou a puxar os planetas rochosos interiores. Com a quantidade certa de ‘reboque’, um gigante de gás pode facilmente forçar um planeta rochoso a ‘mergulhar’ na estrela. Se planetas rochosos suficientes forem engolidos por ela, vão deixar uma assinatura química específica que podemos detectar”. Os astrônomos especulam que o motivo pelo qual a estrela com os dois planetas do tamanho de Netuno ingeriu mais material terrestre do que sua irmã gêmea é porque os dois planetas foram mais eficientes em empurrar planetas para sua estrela do que o único planeta do tamanho de Júpiter.

No futuro

Seguindo a lógica do estudo, é improvável que qualquer uma dessas gêmeas binárias possua agora planetas terrestres. Em uma estrela, os dois planetas do tamanho de Netuno estão orbitando a estrela de muito perto, a um terço da distância entre a Terra e o sol. Na outra, a trajetória do planeta do tamanho de Júpiter roça a estrela, passando mais perto do que a órbita de Mercúrio no ponto de maior aproximação do sol.

Se a assinatura química de estrelas de classe G que engolem planetas rochosos provar ser universal, quando os cientistas encontrarem estrelas com assinaturas químicas semelhantes a esse par, serão capazes de concluir que os seus sistemas planetários devem ser muito diferentes do nosso e que elas provavelmente não têm planetas rochosos internos. “E quando encontrarmos estrelas que não têm essas assinaturas, então elas serão boas candidatas para hospedar sistemas planetários semelhantes ao nosso”, conclui Mack.
Fonte: Hypescience.com

WISE descobre buraco na teoria "DONUT" dos buracos negros

aglomerado da Fornalha
Esta imagem mostra galáxias agrupadas no enxame da Fornalha, localizado a 60 milhões de anos-luz da Terra. A imagem foi obtida pelo WISE, mas foi melhorada artisticamente para ilustrar a ideia que o aglomerado estará, em média, rodeado por grandes halos de matéria escura (púrpura).
Crédito: NASA/JPL-Caltech

Uma pesquisa de mais de 170.000 buracos negros supermassivos com o WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA, fez os astrónomos reexaminarem uma teoria com décadas acerca dos vários aspectos destes objectos interestelares. A teoria unificada dos buracos negros supermassivos e activos, desenvolvida pela primeira vez no final da década de 1970, foi criada para explicar o porquê dos buracos negros, embora de natureza semelhantes, poderem parecer completamente diferentes. Alguns parecem estar envoltos em poeira, enquanto outros estão expostos e são fáceis de discernir.

O modelo unificado responde a esta pergunta, propondo que cada buraco negro está rodeado por uma estrutura de poeira, em forma de donut, chamada de toro. Dependendo da orientação destes "donuts" no espaço, os buracos negros assumem diversas aparências. Por exemplo, se o donut estiver posicionado de lado (a partir da perspectiva da Terra), o buraco negro está escondido da nossa vista. Se o donut for observado por cima ou por baixo, o buraco negro encontra-se exposto. No entanto, os novos resultados do WISE não corroboram esta teoria. Os cientistas descobriram evidências de que algo que não uma estrutura em forma de donut pode, em algumas circunstâncias, determinar se o buraco negro está ou não escondido.

A equipa ainda não determinou qual a causa, mas os resultados sugerem que o modelo unificado, de donut, não responde a todas as questões. "A nossa descoberta revela uma nova característica dos buracos negros activos que desconhecíamos, mas os detalhes permanecem um mistério," afirma Lin Yan do IPAC (Infrared Processing and Analysis Center) da NASA, com sede no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, EUA. "Esperamos que o nosso trabalho inspire estudos futuros para entender melhor estes objectos fascinantes."

Yan é a segunda autora da pesquisa aceite para publicação na revista Astrophysical Journal. O autor principal é o investigador de pós-doutorado, Emilio Donoso, que trabalhou com Yan no IPAC e, desde então, mudou-se para o Instituto de Ciências Astronómicas, da Terra e do Espaço na Argentina. A pesquisa também tem a co-autoria de Daniel Stern do JPL da NASA em Pasadena, e Roberto Assef da Universidade Diego Portales no Chile, anteriormente do JPL. Cada galáxia tem um buraco negro massivo no seu coração. O novo estudo foca-se naqueles que se "alimentam", chamados buracos negros supermassivos e activos, ou núcleos galácticos activos. Estes buracos negros devoram o material gasoso em redor, o que alimenta o seu crescimento.

Com a ajuda de computadores, os cientistas foram capazes de escolher mais de 170.000 buracos negros supermassivos e activos a partir dos dados do WISE. Mediram então o agrupamento das galáxias que contêm buracos negros escondidos e buracos negros expostos - a medida em que estes se agrupam em todo o céu. Se o modelo unificado fosse válido, e os buracos negros escondidos estivessem simplesmente escondidos pelos donuts na sua configuração vista de lado, então os investigadores esperariam que se agrupassem do mesmo modo que os expostos.

De acordo com a teoria, uma vez que as estruturas em forma de donut têm orientações aleatórias, os buracos negros também deveriam estar distribuídos aleatoriamente. É como jogar vários donuts ao ar - aproximadamente a mesma percentagem de donuts é vista de lado e é vista de cima ou de baixo, independentemente do seu agrupamento ou das suas distâncias. Mas o WISE encontrou algo totalmente inesperado. Os resultados mostram que as galáxias com buracos negros escondidos estão mais agrupadas do que as com buracos negros expostos. Se estes resultados forem confirmados, os cientistas terão que ajustar o modelo unificado e chegar a novas maneiras de explicar porque é que alguns buracos negros aparecem ocultos.

"O objectivo principal da unificação era criar um 'jardim zoológico' de tipos diferentes de núcleos activos sob um único 'guarda-chuva', afirma Donoso. Agora, isso tornou-se mais complexo de alcançar à medida que estudamos os dados do WISE. Outra forma de entender os resultados do WISE envolve a matéria escura. A matéria escura é uma substância invisível que domina a matéria no universo, superando a matéria normal que compõe as pessoas, planetas e estrelas. Cada galáxia fica no centro de um halo de matéria escura. Halos maiores têm mais gravidade e, por isso, puxam outras galáxias na sua direcção.

Dado que o WISE descobriu que os buracos negros escondidos estão mais agrupados do que os outros, os investigadores sabem que estes buracos negros escondidos residem em galáxias com halos maiores de matéria escura. Embora os halos propriamente ditos não sejam responsáveis por esconder os buracos negros, podem ser uma pista para o que está a acontecer. A teoria unificada foi proposta para explicar a complexidade que os astrónomos estavam a ver," afirma Stern. "Parece que esse modelo simples foi demasiado simples.

Como Einstein disse, os modelos devem ser feitos 'o mais simples possível, mas não mais simples. Os cientistas ainda estão vasculhando activamente os dados públicos do WISE, colocado em hibernação em 2011 após digitalizar a totalidade do céu duas vezes. Foi reactivado em 2013, com o novo nome NEOWISE, numa nova missão para identificar objectos potencialmente perigosos próximos da Terra.
Fonte: Astronomia OnLine

Filamentos cósmicos intergalácticos são revelados pela primeira vez

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No final dos anos 1980 e início dos anos 1990, os astrofísicos suspeitavam que o gás primordial, aquele que foi originado logo após o Big Bang, não estava distribuído de forma homogênea no universo, mas sim em canais que fluíam entre as galáxias, uma rede cósmica de filamentos finos e grossos que se cruzavam na vastidão do espaço. Christopher Martin, professor de física do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech, EUA), conta que desde os tempos em que era aluno de graduação ele estava pensando no meio intergaláctico, que contém a maior parte da matéria normal do universo, e que também é o meio em que as galáxias se formam e crescem.

Para recordar a contabilidade do universo, 96% do que o compõe são a matéria e energia escuras, e dos 4% restantes, apenas a quarta parte está na forma de estrelas e galáxias. Os outros 3% são o meio intergaláctico, ou IGM. Uma das características do IGM é que ele é difícil de ver. Antigamente, ele era observado indiretamente, pela absorção de luz que ocorre entre um objeto distante, como um quasar, e o observador, na Terra. Assim, o astrônomo percebia que havia algum gás intergaláctico na frente do quasar, provavelmente distribuído em filamentos a várias distâncias, mas não tinha como saber a distribuição destes filamentos.

Pensando no problema de visualização, Martin concebeu e desenvolveu o Cosmic Web Imager (CWI, ou “Visualizador da Teia Cósmica”). O CWI é um espectrógrafo capaz de fazer imagens usando vários comprimentos de ondas diferentes, simultaneamente. A partir destas imagens, um modelo 3D da estrutura dos filamentos pode ser feita, revelando sua estrutura. A primeira observação do CWI foi feita nas vizinhanças de dois objetos brilhantes, um quasar chamado QSO 1549+19 e uma bolha Lyman alfa em um aglomerado de galáxias conhecido como SSA22. Estes objetos foram escolhidos para a primeira observação do CWI porque são bastante brilhantes e iluminam o IGM próximo, reforçando o seu sinal.

Examinando aquela região, foi encontrado um filamento estreito, com um milhão de anos-luz de comprimento, fluindo do quasar, possivelmente alimentando o crescimento da galáxia que contém o quasar. Além deste, outros três filamentos foram observados circundando a bolha Lyman alfa, com uma rotação que mostra que estes filamentos estão fluindo para dentro da bolha e afetando sua dinâmica. Estes filamentos encontram-se a uma distância que corresponde a um período de rápida formação de galáxias, cerca de 2 bilhões de anos após o Big Bang.

Martin acredita que, no caso da bolha Lyman alfa, o que foi observado é uma protogaláxia, uma galáxia em formação com 300.000 anos-luz de diâmetro, três vezes o tamanho da nossa Via Láctea. O CWI permite aos astrônomos não só visualizar os filamentos e sua estrutura, mas também medir sua composição, massa e velocidade. A instalação atual foi feita no Observatório Palomar, e uma nova versão, mais sensível, está sendo preparada para instalação no Observatório W. M. Keck, no topo do Mauna Kea, no Havaí.

A intenção é observar filamentos com brilho médio, e não só os que estão sendo iluminados por quasares. Além disso, Martin tem planos para observar o IGM usando telescópios em um balão e em um satélite. Colocando seus instrumentos acima da atmosfera, ele será capaz de ver o IGM mais próximo, de épocas mais recentes na história do universo.
Fonte: Hypescience.com

MRO ajuda a descobrir nova cratera em Marte


A nova cratera marciana mede cerca de metade de um campo de futebol, capturada aqui nesta imagem obtida pela câmara de mais alta-resolução da MRO, a HiRISE. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Universidade do Arizona

Cientistas descobriram no Planeta Vermelho a maior e mais nova cratera de impacto, já firmemente documentada com imagens "antes e depois". As imagens foram obtidas pela sonda MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) da NASA. A cratera mede cerca de metade do tamanho de um campo de futebol e apareceu pela primeira vez em Março de 2012. O impacto que a criou foi provavelmente precedido por uma explosão no céu marciano que provocou um intenso atrito entre um asteróide e a atmosfera do planeta. Esta série de eventos pode ser comparada à explosão do meteoro que quebrou janelas em Chelyabinsk, Rússia, no ano passado. A explosão de ar e o impacto no chão escureceu uma área da superfície marciana com cerca de 8 km de diâmetro.

Desde que a sonda começou a sua observação sistemática de Marte em 2006, que o cientista Bruce Cantor estuda a cobertura global diária do MARCI (Mars Color Imager), procurando evidências de tempestades de poeira e outros eventos climáticos observáveis nas imagens. Cantor é o vice investigador principal desta câmara no MSSS (Malin Space Science Systems), a companhia que construiu e opera o instrumento MARCI e o CTX (Context Camera) da sonda. Através de uma análise cuidada das imagens, ele ajuda os operadores do rover a energia solar, Opportunity, a planear eventos climáticos que possam diminuir a sua energia. Ele também publica boletins meteorológicos semanais de Marte.

Há cerca de dois meses atrás, Cantor notou um discreto ponto escuro perto do equador numa das imagens. Não era o que estava procurando," afirma Cantor. "Estava fazendo o meu monitoramento climático habitual e algo chamou-me a atenção. Parecia normal, com raios que emanavam de um ponto central."

Começou a examinar as imagens anteriores, retrocedendo para trás no tempo um mês ou mais de cada vez. As imagens revelaram que a mancha escura estava presente há um ano atrás, mas não há cinco anos. Continuou a procurar, verificando imagens de cerca de 40 datas diferentes, e determinou a data em que o evento ocorreu; a mancha não estava lá até dia 27 de Março de 2012, e apareceu de seguida nas imagens diárias de 28 de Março de 2012.
Esta imagem de 6 de Abril de 2014, obtida pela HiRISE a bordo da MRO, mostra inúmeros deslizamentos de terra na vizinhança do local onde foi criada uma nova cratera de impacto, em Março de 2012. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Universidade do Arizona

Assim que a mancha escura foi verificada como nova, foi observada o mês passado pelo CTX e pela câmara de mais alta-resolução da sonda, a HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment). Dos cerca de 400 novos impactos que produziram crateras em Marte, já documentados com imagens "antes e depois", esta é a única já descoberta usando uma imagem do MARCI, ao invés de uma imagem obtida com a câmara de alta-resolução. O CTX fotografou quase toda a superfície de Marte pelo menos uma vez durante os mais de sete anos de observações da sonda. Fotografou o local desta nova cratera em Janeiro de 2012, antes do impacto.

Aparecem duas crateras na imagem de Abril de 2014 pelo CTX, que não estavam presentes na anterior, confirmando que a mancha escura revelada pelo MARCI está relacionada com uma nova cratera de impacto. O HiRISE revela mais de uma dúzia de crateras mais pequenas perto das duas maiores vistas na imagem do CTX, possivelmente criadas por pedaços de asteróide ou impactos secundários de material ejectado pelas crateras principais durante o impacto. Também revela muitos deslizamentos de terra que escureceram as encostas da área envolvente com 8 km. Uma segunda imagem do instrumento HiRISE, obtida em Maio de 2014, acrescentou informações tridimensionais.

"A cratera maior é invulgar, bastante superficial em comparação com outras crateras novas que já observámos," afirma Alfred McEwen, investigador principal da câmara HiRISE da Universidade do Arizona, em Tucson. EUA. A maior cratera é ligeiramente alongada e cobre 48,5 por 43,5 metros.

McEwen estima que o objecto de impacto media cerca de 3 a 5 metros de diâmetro, o que é menos de um-terço do tamanho estimado do asteróide que atingiu a atmosfera da Terra perto de Chelyabinsk. Dado que a atmosfera de Marte é muito mais fina que a da Terra, as rochas espaciais de tamanho comparável são mais propensas a penetrar até à superfície de Marte e provocar crateras maiores.
Estas duas imagens, capturadas com um dia de diferença com a câmara MARCI da MRO, revelam um impacto de asteróide à direita. A imagem da esquerda foi obtida durante a tarde marciana de 27 de Março de 2012, a direita à tarde do dia 28 de Março de 2012. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Os estudos de crateras de impacto recentes em Marte fornecem informações valiosas acerca das taxas de impacto e acerca do material do subsolo exposto," afirma Leslie Tamppari, cientista do projecto MRO no JPL da NASA em Pasadena, no estado americano da Califórnia. "Esta combinação do HiRISE com o CTX ajudou-nos a descobrir e a examinar muitas crateras, e agora a cobertura diária do MARCI dá-nos uma grande precisão sobre a ocorrência de um impacto importante."

A NASA está a desenvolver conceitos para a sua iniciativa de redireccionar um asteróide próximo da Terra - possivelmente do mesmo tamanho da rocha que atingiu Marte dia 27 ou 28 de Março de 2012 - mas para muito mais perto do nosso planeta. O projecto envolveria uma nave movida a energia solar, que capturaria um asteróide pequeno ou um pedaço de um asteróide maior, redireccionando-o para uma órbita estável em torno da Lua.

Os astronautas viajariam até ao asteróide a bordo da nave Orion da NASA, lançada com o novo SLS da agência. Aí, recolheriam amostras para estudo na Terra. Esta experiência de voos tripulados perto de órbita terrestre ajudaria a NASA a testar novos sistemas e capacidades necessárias para enviar astronautas até Marte na década de 2030.
Fonte: Astronomia On-Line



Nunca tente esconder a sua nave atrás de uma nebulosa!

@ESO

Esta nova imagem do espaço revela uma nebulosa chamada Gum 41, que é formada por hidrogénio, o gás mais comum do universo. No meio desta nebulosa encontra-se uma grande quantidade de jovens, brilhantes e quentes estrelas. Ao libertar luz com elevada energia, as estrelas fazem com que o hidrogénio brilhe com esta cor escarlate. Muitas das imagens astronómicas mais famosas são de nebulosas muito coloridas, tal como esta. Nestas imagens as nuvens de gás parecem espessas e brilhantes mas na realidade são enganadoras!

Se um ser humano viajasse numa nave espacial até Gum 41, muito provavelmente nem daria conta do que estava no seu interior! Estas nuvens espalham-se de uma forma tão ténue que se tornam demasiado débeis para poderem ser vistas pelo olho humano. Estas nuvens são como um nevoeiro extremamente fino. Quando observado a alguns metros, o nevoeiro parece uma barreira espessa mas ao aproximarmo-nos parece dispersar-se e desaparecer - à medida que vamos penetrando parece que nunca conseguimos alcançá-lo! Isto ajuda-nos a explicar a razão desta grande e brilhante nuvem só ter sido descoberta em 1951!

Curiosidades: Nem sempre pode acreditar no que vê na TV; “Star Trek”, “Star Wars” e “BattleStar Galactica”, todas têm naves espaciais que se escondem atrás de espessas nebulosas gasosas. Mas agora já sabe - estas nuvens não são um bom refúgio para uma nave espacial que tente esconder-se!
Fonte: Ciência 2.0

23 de mai de 2014

Universo veio do nada, dizem físicos

O nada seria o vazio que resta antes do surgimento do Universo?
O mundo da cosmologia foi abalado no mês passado pelo bombástico anúncio de que um experimento americano havia detectado confirmação da expansão violenta do Universo após o Big Bang — um processo que teria acontecido no primeiro bilionésimo de bilionésimo de bilionésimo de bilionésimo de segundo após o nascimento do cosmos. Agora, um trio de físicos chineses diz que pode explicar o instante inicial, o momento exato do surgimento do Universo. E o cosmos inteiro, tudo que existe, teria nascido do nada. É isso mesmo. Do nada. Deixe essa conclusão assentar por alguns segundos, porque é de abalar todas as estruturas. Agora, vamos qualificar essa ideia. Nem é preciso dizer que se trata de uma afirmação para lá de controversa. Como a expansão inicial — chamada de inflação cósmica — teria “apagado” qualquer sinal de algo que aconteceu naquela minúscula fração de segundo antes dela, não existe esperança de encontrar confirmação observacional deste fato. Por outro lado, é exatamente a conclusão a que você chega quando aplica a mecânica quântica ao estudo da origem do Universo. E não existe na física uma teoria mais testada e retestada que essa. Todos os nossos estudos da física de partículas — incluindo a recente descoberta do bóson de Higgs, tão celebrada — confirmam sua solidez.


VÁCUO EM TERMOS - Há tempos os cientistas já sabem que o que chamamos de vácuo não é realmente a ausência completa de tudo. Isso porque a mecânica quântica nos confronta com uma ideia muito maluca: coisas podem existir e não existir ao mesmo tempo. Todas as partículas são, na verdade, ondas de probabilidade. Isso significa que no vácuo, a cada dado momento, existe uma probabilidade não-nula (ou seja, maior que zero) de que uma partícula esteja ali. E tudo bem, contanto que essa partícula só exista por uma minúscula fração de segundo antes de ser destruída, preservando assim um dos pilares da física, que é a lei de conservação de matéria/energia do Universo. É a proibição do almoço grátis, que se manifesta da seguinte maneira: a cada vez que a lei das probabilidades faz o vácuo gerar partículas, elas nascem aos pares, que logo se aniquilam e desaparecem. Por essa razão, elas são chamadas pelos físicos de partículas virtuais.

Disso tiramos duas conclusões importantes. A primeira: não existe nada de mágico no surgimento de partículas a partir do nada — o vácuo faz isso o tempo todo. E a segunda: como essas partículas em geral desaparecem numa mínima fração de segundo, isso tem efeito zero no total de energia no cosmos. É bom lembrar que as partículas virtuais são mais que uma hipótese. Elas são confirmadas, por exemplo, nas colisões promovidas no LHC. Ninguém duvida que o vácuo possa parir coisas do nada. Há demonstração experimental desse fato. E por isso a ideia de que o Universo nasceu do nada sempre foi atraente para os cientistas. Outra alternativa seria supor que o Universo nasceu de outro Universo, mas isso só transfere a pergunta deste para a encarnação cósmica anterior. Uma terceira opção, menos favorecida pelos físicos, é a de que um Criador teria concebido o cosmos, 13,8 bilhões de anos atrás. Naturalmente, não é a favorita da maioria dos cientistas, e nem é por desgostarem das religiões. O problema aí é que, quando você evoca Deus para explicar alguma coisa, a ciência termina.

Não há como testar essa hipótese — nem por matemática, nem por observação. É um beco sem saída do ponto de vista científico. (Não quer dizer que não seja verdade; só quer dizer que a ciência jamais pode chegar a essa conclusão, por definição. E a atitude de dispensar Deus das explicações tem sido recompensadora para os cientistas durante séculos — pelo menos desde que eles decidiram que trovões não eram manifestações de uma divindade furiosa.) Pois bem. Por essas razões todas, a noção de que o Universo nasceu do nada é atraente. Mas ninguém havia apresentado uma prova matemática rigorosa de que podia funcionar deste modo. Até agora.


AFIRMAÇÃO EXTRAORDINÁRIA - “Neste trabalho, nós apresentamos esta prova, baseados nas soluções analíticas da equação de Wheeler-DeWitt”, afirmam corajosamente Dongshan He, Dongfeng Gao e Qing-yu Cai, físicos da Academia Chinesa de Ciências, num artigo recém-publicado na rigorosa revista científica “Physical Review D”. O título do trabalho? “Criação espontânea do Universo a partir do nada.” A tal equação mencionada é um instrumento importante que está sendo usado no desenvolvimento das teorias de gravidade quântica — uma tentativa de reunir a relatividade geral (que descreve a gravidade) e a mecânica quântica (que explica todo o resto) no mesmo balaio. Ninguém sabe ainda qual versão dessas teorias vingará, mas aproximações ocasionais são possíveis. É o caso aqui.

Seguindo rigorosamente a matemática, os pesquisadores concluem que, a partir de flutuações quânticas de um “falso vácuo metaestável”, um desfecho natural é a criação de uma pequena bolha de vácuo verdadeiro, que então infla agressivamente por uma fração de segundo e então para, exatamente como previsto e confirmado nas observações que temos à disposição. OK, para tudo. Meu reflexo aqui foi: bacana, mas que diabos é um “falso vácuo metaestável”, o suposto fabricante do Universo? Perguntei a Qing-yu Cai, e ele me explicou que é chamado de falso porque ele teria mais energia do que a presente num vácuo verdadeiro (embora ainda fosse vácuo), e metaestável porque é um estado que não se sustenta por muito tempo. “Ele pode decair para um estado de vácuo verdadeiro por flutuações quânticas”, afirma Qing-yu Cai.

 “No artigo, demonstramos que uma vez que uma pequena bolha de vácuo verdadeiro seja criada por flutuações quânticas de um falso vácuo metaestável, ela pode expandir exponencialmente. Quando a pequena bolha de vácuo verdadeiro se torna grande, a expansão exponencial termina, e o Universo-bebê aparece. Incrível, não é? Mas ainda falta uma coisinha. Descobrimos aí de onde veio o espaço-tempo que habitamos — é a tal pequena bolha de vácuo verdadeiro que se expandiu durante o período de inflação cósmica. Mas não está faltando alguma coisa, não? E toda a matéria do Universo? Sem ela, isso aqui não teria a menor graça. De onde ela pode ter vindo?

Os pesquisadores explicam isso de maneira graciosa ao final de seu artigo. E a chave está nas partículas virtuais, que já mencionamos anteriormente. Veja o que eles dizem:

“Em razão do princípio da incerteza de Heisenberg, deve haver pares de partículas virtuais criadas por flutuações quânticas. Falando de maneira geral, um par de partículas virtuais irá se aniquilar logo após seu nasicmento. Mas duas partículas virtuais de um par podem ser separadas imediatamente antes da aniquilação pela expansão exponencial da bolha. Logo, haveria uma grande quantidade de partículas reais criadas conforme a bolha de vácuo se expande exponencialmente.”

ou seja, a expansão súbita (lembre-se, por uma mínima escala de tempo, o Universo cresceu mais depressa que a velocidade da luz!) converteria os pares de partículas virtuais em reais, ao separá-las e levá-las a cantos opostos do cosmos. Eis aí a matéria-prima para tudo que existe, inclusive você e eu. Vamos combinar que pode até não ser verdade, mas é uma história convincente e bem fundamentada.

E O FUTURO? - Ao navegar por essas águas complicadas, contudo, o Mensageiro Sideral ficou com uma preocupação. Se o vácuo pode parir um Universo inteiro do nada, quem garante que não vai acontecer agora, neste instante, e rasgar o nosso espaço-tempo em favor desse novo bebê cósmico? Perguntei a Qing-yu Cai, mas ele me tranquilizou. Quando a bolha de vácuo se torna suficientemente grande, seu potencial quântico que é tal que a energia para expansão exponencial será muito pequena, e portanto a expansão exponencial irá parar. O escalar do vácuo atual é muito grande, e seu potencial quântico é negligenciável”, disse. “Na minha opinião, se o espaço pudesse ser dividido em pequenas partes diferentes, isso iria rasgar o nosso Universo. Mas o espaço-tempo é um todo, não pode ser separado arbitrariamente. Isso impede nosso vácuo atual de passar por esse processo de novo.” Ótima notícia. Seja lá qual for sua crença a respeito da origem do Universo, todas as alternativas apontam para o fato de que ele foi feito para durar.
Fonte: Mensageiro Sideral

Estrela maior que o Sol explode a 360 milhões de anos-luz da Terra


Novidade pode ajudar cientistas a entenderem como as estrelas Wolf-Rayet, que são extremamente raras, se formam
Foto: Avishay Gal-Yam/“Weizmann Institute of Science“Pela primeira vez astrônomos têm a confirmação de que uma estrela do tipo Wolf-Rayet morreu em uma violenta supernova

O Sol tem 330 mil vezes a massa da Terra e é responsável por 99,86% da massa total de todo o Sistema Solar. Ele é capaz de gerar cerca de 400 trilhões de trilhões de watts de energia por segundo, além de apresentar uma temperatura de superfície de 10 mil graus Celsius. No entanto, para uma estrela, tudo isso é considerado pouco. As verdadeiras gigantes cósmicas são as estrelas Wolf-Rayet, que apresentam massa 20 vezes superior a do Sol e são pelo menos cinco vezes mais quentes. Como elas são relativamente raras e muitas vezes obscuras, os cientistas não sabem a fundo como se formam, vivem e morrem. Este cenário, no entanto, pode estar mudando graças a um levantamento inovador chamado “intermediate Palomar Transient Factory” (iPTF), que usa recursos do “National Energy Research Scientific Computing Center” (NERSC) e do “Energy Sciences Network” (Esnet), ambos localizados nos EUA. O projeto avalia eventos cósmicos efêmeros como as supernovas - nome dado aos corpos celestes surgidos após as explosões de estelares.

Por meio desse trabalho, pela primeira vez cientistas obtiveram a confirmação direta de quem uma estrela Wolf-Rayet - situada 360 milhões de anos-luz de distância da Terra, na constelação de Bootes - morreu em uma violenta explosão conhecida como supernova tipo IIb. Os pesquisadores da “Weizmann Institute of Science”, de Israel, liderados pelo cientista Avishay Gal- Yam, conseguiram capturar a SN 2013cu poucas horas após sua explosão. Eles acionaram telescópios terrestres e espaciais para observar o evento por cerca de 5,7 horas, apenas cerca de 15 horas após seu início. Estas observações estão fornecendo informações valiosas sobre a vida e morte da progenitora das Wolf- Rayet. - Nossa atual capacidade de observação nos coloca a caminho de do estudo em tempo real de supernovas - diz Gal-Yam, astrofísico do Instituto Weizmann.

Estrelas supermassivas

Algumas estrelas supermassivas tornam-se Wolf-Rayets na fase final de suas vidas. Os cientistas também descobriram que essas estrelas enriquecem as galáxias com os elementos químicos pesados ​​que eventualmente podem se tornar blocos de construção para outros planetas. - Estamos gradualmente determinando quais os tipos de estrelas explodem, o porquê, e que tipos de elementos essas explosões produzem. Estes elementos também são fundamentais para a existência da vida. Num sentido muito real, estamos tentando descobrir nossas próprias origens estelares - diz Alex Filippenko, professor de Astronomia na Universidade de Berkeley.

Todas as estrelas, não importa o tamanho, passam a vida fundindo átomos de hidrogênio para criar hélio. Quanto maior a massa, maior a gravidade que ela exerce, o que acelera a fusão de seu núcleo, aumentando a geração de energia para compensar o colapso gravitacional. Quando o hidrogênio se esgota, uma estrela supermassiva continua a fundir elementos ainda mais pesados, como carbono, oxigênio, neônio, sódio, magnésio e assim por diante, até que seu núcleo se transforma em ferro.

Quando o núcleo é grande o demais, liberando uma quantidade enorme de energia, que rasga a estrela e ejeta seus restos violentamente para o espaço. É a supernova. A fase de Wolf- Rayet ocorre antes da supernova. Como a fusão nuclear diminui, os elementos pesados forjados no núcleo desencadeiam fortes ventos, que derramar uma quantidade enorme de material para o espaço.
Fonte: OGLOBO.COM

Chuva de meteoros na Lua hoje!


Vai chover pedra de cometa no solo lunar hoje à noite!
O hemisfério Norte está ligadão hoje à noite para o que pode ser uma espetacular (e nova) chuva de meteoros. Nós aqui no Patropi não teremos grande chance de observar diretamente, mas um grupo de astrônomos amadores brasileiros se recusa a desistir. Eles vão tentar ver a colisão dos meteoroides na Lua! É a tal história: pau que bate em Chico, bate em Francisco. Se a Terra atravessa uma região de poeira cósmica no espaço, é grande a chance de a Lua, nossa eterna companheira, também fazer a mesma coisa. No caso em questão, nosso planeta e seu satélite natural atravessarão, na madrugada de hoje para amanhã, a trajetória do cometa 209P/Linear, descoberto em 2004. Ao fazerem isso, partículas que tenham sido deixadas pelo astro quando ele passou por aqui entrarão em alta velocidade na atmosfera terrestre, produzindo as famosas estrelas cadentes. (Quem acompanha o Mensageiro Sideral teve a chance de testemunhar um fenômeno desses no começo do mês, ocasionado por poeira deixada pelo cometa Halley em sua última passagem.)

Os meteoros devem partir de uma região na constelação de Camelopardis, o que é bem frustrante para nós no hemisfério Sul. Essa área do céu fica bem pertinho do polo Norte celeste, o que implica dizer que é invisível daqui das nossas bandas austrais. Não se dando por vencidos, dois astrônomos amadores ligados à Rede Brasileira de Monitoramento de Meteoros (Bramon) vão tentar observar o fenômeno. Em vez de buscar as estrelas cadentes na atmosfera terrestre, eles vão olhar para a Lua. A intrépida tentativa será feita por Cristóvão Jacques, um dos responsáveis pela descoberta do primeiro e do segundo cometas 100% nacionais, em Minas Gerais, e Marcelo Domingues, no Distrito Federal.

Eles apontarão câmeras sensíveis para o disco lunar, na esperança de detectar flashes resultantes do impacto de partículas com nosso satélite natural. A fase crescente é propícia para essa estratégia de observação, pois boa parte do disco lunar estará às sombras, facilitando a identificação de colisões. Ninguém sabe quais exatamente são os tamanhos dos pedaços do 209P/Linear que estão por aí, mas a ausência de atmosfera na Lua amplifica o potencial de detecção produzido por uma colisão. Segundo o pessoal da Bramon, uma pedrinha de 5 quilos pode abrir uma cratera de quase 10 metros na superfície lunar. Aqui na Terra, se uma pedra do mesmo tamanho adentra a atmosfera, ela tende a queimar por inteiro, sem causar estragos.

“Os resultados de eventuais capturas estarão à disposição da comunidade científica brasileira e constituirão o início de um novo campo de pesquisas em astronomia no nosso país”, afirmam Carlos Bella e Gabriel Gonçalves, membros da Bramon.  Tanto em seu trabalho usual como nessa ocasião especial, a equipe da Bramon tem trabalhado duro para monitorar o ambiente espacial na região da órbita da Terra. Trata-se de uma iniciativa importante para a caracterização de quantos pedregulhos espaciais costumam adentrar a atmosfera do nosso planeta e, talvez mais importante, de qual é o nível de risco para nossa infraestrutura em órbita — satélites, naves e estações espaciais. Isso sem falar no que costumo chamar de “cool factor”: contar estrelas cadentes é sempre muito legal!
Fonte: Mensageiro Sideral

O alvo da Sonda Rosetta

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A sonda Rosetta capturou esta série fascinante de nove quadros entre os dias 27 de março e 04 de maio, fechando aproximadamente 5.000.000 – 2.000.000 quilômetros do alvo em que a Sonda deve pousar. Na imagem acima, o Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko é visto passando por um fundo distante de estrelas em Sagitário e o aglomerado de estrelas da gobular M104. O cometa com sua coma em desenvolvimento é realmente visível até o final da sequência, que se estende por cerca de 1.300 km no espaço. Rosetta está programada para agosto em um encontro precoce com o núcleo do cometa. Agora, claramente ativa, o núcleo tem cerca de 4 quilômetros de diâmetro, liberando o coma empoeirado como seu gelo e o resto de poeira, começando a sublimar na luz do sol. A sonda Rosetta entrará em contato com a superfície do núcleo em novembro.

Aglomerados cósmicos lançam as sombras mais escuras

Astrónomos descobriram aglomerados de poeira e gás tão escuros e densos que provocam as sombras mais profundas já registadas. Os aglomerados foram descobertos dentro de uma enorme nuvem cósmica. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Universidade de Zurique

Astrónomos descobriram aglomerados cósmicos tão escuros, densos e poeirentos que lançam as sombras mais profundas já registadas. Observações infravermelhas destas regiões com o Telescópio Espacial Spitzer da NASA paradoxalmente iluminam o caminho para compreender como as estrelas mais brilhantes se formam. Os aglomerados representam as áreas mais escuras de uma nuvem cósmica de gás e poeira localizada a cerca de 16.000 anos-luz de distância. Um novo estudo aproveita as sombras provocadas por estes aglomerados para medir a estrutura e massa da nuvem.

Os resultados sugerem que a nuvem de poeira provavelmente irá evoluir para um dos mais massivos enxames estelares na nossa Galáxia. Os aglomerados mais densos vão resultar nas maiores e mais poderosas estrelas, chamadas estrelas da classe O, cuja formação há muito intriga os cientistas. Estas estrelas gigantes têm um grande impacto sobre o ambiente interestelar local, ao mesmo tempo ajudando a criar os elementos pesados necessários para a vida.

"O mapa de estrutura da nuvem e dos seus núcleos densos que fizemos neste estudo revela muitos dos pequenos detalhes acerca do processo de formação de estrelas gigantes e enxames estelares," realça Michael Butler, investigador de pós-doutorado na Universidade de Zurique, Suíça, e principal autor do estudo, publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.

O mapa topo de gama tem ajudado a determinar a massa da nuvem, equivalente a 70.000 sóis compactados numa área com cerca de 50 anos-luz em diâmetro. O mapa é cortesia do Spitzer no infravermelho, que consegue mais facilmente penetrar o gás e a poeira do que a luz visível. O efeito é similar ao que dá a cor avermelhada ao pôr-do-Sol durante dias nublados - a luz infravermelha, com um comprimento de onda maior, chega mais facilmente aos nossos olhos através da neblina, que espalha e absorve a luz azul com comprimento de onda mais pequeno. Neste caso, as regiões mais densas do material de formação estelar, dentro da nuvem, são tão espessas com poeira que dispersam e bloqueiam não apenas a luz visível, mas também quase toda a radiação infravermelha de fundo.

A observação no infravermelho permite com que os cientistas investiguem, caso contrário, as nuvens cósmicas imperscrutáveis e avistem os estágios iniciais da formação estelar e dos enxames. Normalmente, o Spitzer detecta radiação infravermelha emitida por estrelas jovens ainda envoltas nos seus casulos empoeirados. Para o novo estudo, os astrónomos avaliaram a quantidade de radiação infravermelha de fundo obscurecida pela nuvem, usando estas sombras para inferir onde o material havia criado grupos dentro da nuvem. Estas bolhas de gás e poeira irão eventualmente acabar por colapsar gravitacionalmente para criar centenas de milhares de novas estrelas.

Pensa-se que a maioria das estrelas do Universo, e provavelmente também o nosso Sol, nasçam neste tipo de ambiente em grande número. Os enxames de estrelas de pequena massa são bastante comuns e bem-estudados. Mas os enxames que dão origem a estrelas maiores, como as do enxame aqui descrito, são escassos e distantes, o que os torna mais difíceis de examinar. Neste tipo raro de nuvem, o Spitzer forneceu-nos um quadro importante da formação de um enorme aglomerado estelar, capturado nos seus estágios embrionários," afirma Jonathan Tan, professor associado de astronomia da Universidade da Flórida, em Gainesville, EUA, e co-autor do estudo.

Os novos achados vão também ajudar a revelar como é que as estrelas de classe O se formam. As estrelas de classe O brilham com um tom azul-esbranquiçado, possuem pelo menos 16 vezes a massa do Sol e têm temperaturas à superfície que rondam os 30.000 graus Celsius. Estas estrelas gigantes têm uma enorme influência sobre os seus bairros estelares. Os seus ventos e intensa radiação sopram material que pode agrupar-se para criar outras estrelas e sistemas planetários. As estrelas de classe O são de curta duração e rapidamente explodem como supernovas, libertando enormes quantidades de energia e forjando os elementos pesados necessários para formar planetas e organismos vivos.

Os cientistas não têm a certeza como, em estrelas de classe O, é possível o material acumular-se em escalas dezenas a 100 vezes maiores que a massa do nosso Sol sem se dissipar ou quebrar-se em várias estrelas mais pequenas. Nós ainda não temos uma teoria estabelecida ou explicação de como estas estrelas massivas se formam," afirma Tan. "Portanto, as medidas detalhadas das nuvens onde estas estrelas gigantes nascem, como aqui registámos neste estudo, são importantes para orientar novas compreensões teóricas."
Fonte: Astronomia On line

21 de mai de 2014

“Buracos de minhoca” poderiam enviar mensagens para o passado ou futuro

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Preparem-se, fãs de “De Volta Para o Futuro”. Como uma forma bizarra de fibra óptica, os longos e finos “buracos de minhoca” podem permitir que você envie mensagens através do tempo usando pulsos de luz. Previstos pela teoria geral da relatividade de Einstein, buracos de minhoca são túneis que ligam dois pontos no espaço-tempo. Se algo pudesse atravessar um, abriria possibilidades intrigantes, tais como a viagem e a comunicação instantânea através do tempo. Mas há um problema: os buracos de minhoca de Einstein são notoriamente instáveis e não ficam abertos tempo suficiente para qualquer coisa para passar.

Em 1988, Kip Thorne e seus colegas do Instituto de Tecnologia da Califórnia (EUA) especularam que buracos de minhoca poderiam ser mantidos abertos usando uma forma de energia negativa chamada de “energia Casimir”. A mecânica quântica nos diz que o vácuo do espaço-tempo está repleto de flutuações quânticas aleatórias, que criam ondas de energia. Agora imagine duas placas metálicas paralelas paradas neste vácuo. Algumas ondas de energia são demasiado grandes para caber entre as placas, de modo que a quantidade de energia entre elas será menor do que em torno delas. Em outras palavras, o espaço-tempo entre as placas tem energia negativa.

Colapso lento
Tentativas teóricas para usar essas placas para manter buracos de minhoca abertos até agora se mostraram insustentáveis. Recentemente, porém, Lucas Butcher, da Universidade de Cambridge. “E se o próprio buraco de minhoca pudesse tomar o lugar das placas?”, questiona. Em outras palavras, sob certas circunstâncias, a forma de tubo do próprio buraco de minhoca poderia gerar a energia Casimir. Seus cálculos mostram que, se a garganta do buraco de minhoca for, em ordens de magnitude, maior do que a largura de sua entrada, de fato, criaria energia Casimir em seu centro.

“Infelizmente, essa energia não é suficiente para manter o buraco de minhoca estável. Ele vai entrar em colapso”, conta o pesquisador. “Mas a existência de energia negativa permite que o buraco de minhoca entre em colapso muito lentamente”. Além disso, cálculos aproximados mostram que o centro do buraco de minhoca pode permanecer aberto por tempo suficiente para permitir que um pulso de luz passe.

 Um buraco de minhoca é um atalho do tempo-espaço, por isso o envio de um pulso de luz através de um poderia permitir a comunicação mais rápida do que a luz. E, como as duas bocas de um buraco podem existir em diferentes pontos no tempo, em teoria, uma mensagem poderia ser enviada através do tempo. Butcher adverte que ainda é necessário muito mais trabalho para confirmar que outras partes do buraco de minhoca, além do centro, permaneceriam abertas tempo suficiente para a luz viajar todo o caminho. Ele também admite que precisa descobrir se um pulso grande o suficiente para transmitir informações significativas poderia passar pela garganta que estaria lentamente em colapso. E, claro, estamos muito longe traduzir as equações teóricas em um objeto físico.
Fonte: Hypescience.com

O que vai acontecer quando todas as estrelas morrerem?

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Você com certeza já ouviu falar que nós somos feitos de poeira estelar. Quando o famoso astrônomo Carl Sagan disse isso pela primeira vez, apesar de usar um tom poético, estava falando sobre algo que é literalmente verdadeiro: somos formados de pó de estrela. Esse não é um conceito novo, mas é muitas vezes difícil de entender exatamente como acabamos com partículas de estrelas velhas dentro de nós. A astrônoma da NASA, Dra. Michelle Thaller, resolveu explicar habilmente como cada átomo em nosso corpo (e na tabela periódica) foi processado dentro de uma estrela no momento anterior à sua morte violenta.

O universo começou somente com o átomo mais simples que existe, o hidrogênio. A única coisa que pode aumentar um átomo é uma estrela. Uma estrela é uma nuvem de poeira que está colapsando sob a força da gravidade. Quando gás é comprimido junto, aquece. A certa temperatura quente o suficiente, ocorre uma reação de fusão nuclear. Essa fusão é o que “suporta” a estrela e não a deixa colidir. No caso de uma estrela muito massiva, a reação usa mais e mais hidrogênio, e a força da gravidade continua atuando sobre ela, de maneira que ela esquenta e cria coisas como carbono, oxigênio, nitrogênio, até chegar ao elemento ferro.

Nesse ponto, ao invés de liberar a energia, a estrela a absorve. Chega uma hora que o objeto não aguenta e colapsa, criando o incrível evento que representa a “morte” da estrela, conhecido como supernova. Essa explosão cria todos os elementos (além do ferro), como ouro, prata, chumbo e urânio. Uma única estrela, no momento de sua morte, brilha tanto quanto uma galáxia inteira, com centenas de bilhões de estrelas. O nosso corpo é isso – esse instante de morte das estrelas. Tudo que o forma, incluindo o ferro que corre em nosso sangue, veio das estrelas, uma vez que se tornaram supernovas.

Ou seja, cada átomo de seu corpo foi produzido no espaço há milhões de anos. O hidrogênio data do Big Bang, nos primórdios do universo, 13,7 bilhões de anos atrás, e todo o resto – como os já citados carbono, oxigênio, nitrogênio etc – nasceu da fundição de estrelas há mais de 4,5 bilhões de anos. Essa história de “somos todos pó de estrela” é muita inspiradora, mas também um pouco preocupante. Por quê?  Porque estrelas não são eternas. Um dia, elas vão se queimar completamente. Lembra do hidrogênio e de como ele é essencial para criar aquela nuvem que forma as estrelas?

Bem, esse “combustível” não é perpétuo, já está acabando e, eventualmente, todas as estrelas que conhecemos vão morrer. Tudo bem, isso ainda vai demorar alguns trilhões de anos, mas essa hora vai chegar. E o que vai acontecer? Bom, o universo vai ficar escuro pelo resto da eternidade (seja lá o que isso significa). Doideira, não? Quando paramos para pensar sobre isso, temos que reconhecer que estamos realmente vivendo no Éden agora. Esse paraíso regado ao calor do sol, água líquida e estrelas formando coisas é só um minúsculo capítulo do enorme livro que é o mundo, e somos muito, mas muito mesmo, sortudos de estar aqui agora.
Fonte: Hypescience.com
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