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

Um enxame estelar na esteira de Carina


Esta nova imagem colorida obtida pelo telescópio MPG/ESO de 2,2 metros, instalado no Observatório de La Silla do ESO, no Chile, mostra o enxame estelar NGC 3590. As estrelas brilham intensamente sobre uma paisagem de zonas escuras de poeira e nuvens coloridas de gás brilhante. Este pequeno enxame fornece aos astrónomos pistas sobre a formação e evolução das estrelas - para além de ajudar a compreender melhor a estrutura dos braços em espiral da nossa Galáxia. O NGC 3590 é um pequeno enxame estelar aberto situado a cerca de 7500 anos-luz de distância da Terra, na constelação de Carina (a Quilha). Trata-se de um conjunto de dúzias de estrelas ligadas de forma ligeira pela gravidade, com cerca de 35 milhões de anos de idade.

Este enxame não é apenas bonito; é também muito útil aos astrónomos. Ao estudar este enxame em particular - e outros próximos dele - os astrónomos podem explorar as propriedades do disco espiral da nossa Galáxia, a Via Láctea. O NGC 3590 situa-se no maior segmento de um braço em espiral que pode ser visto a partir da nossa posição na Galáxia: a espiral de Carina. A Via Láctea possui vários braços em espiral, correntes longas e encurvadas de gás e estrelas, que se estendem desde o centro galáctico. Estes braços - dois principais com muitas estrelas e dois secundários menos populados - têm o nome das constelações onde são mais proeminentes. A espiral de Carina pode ser vista da Terra como uma zona do céu densamente populada de estrelas, no braço secundário de Carina-Sagitário.

O nome deste braço - Carina ou A Quilha - é bastante apropriado. Estes braços em espiral são na realidade ondas de gás e estrelas acumuladas que varrem o disco galáctico, dando origem a episódios de formação estelar intensa e deixando enxames como o NGC 3590 atrás de si. Descobrir e observar estrelas jovens como as que se encontram no NGC 3590, é uma maneira de determinar as distâncias às diferentes zonas do braço em espiral, o que por sua vez nos informa sobre a sua estrutura. Os enxames abertos típicos podem conter desde umas dezenas até a alguns milhares de estrelas e fornecer aos astrónomos pistas sobre a evolução estelar. As estrelas presentes num enxame como o NGC 3590 nascem todas praticamente ao mesmo tempo da mesma nuvem de gás, o que torna os enxames locais perfeitos para testar as teorias de formação e evolução estelar.

Esta imagem obtida pelo instrumento Wide Field Imager (WFI) montado no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros, em La Silla, mostra o enxame e as nuvens de gás que o rodeiam, as quais brilham em tons vermelhos e alaranjadas devido à radiação emitida pelas estrelas quentes mais próximas. O grande campo de visão do WFI capturou igualmente um número enorme de estrelas de fundo. Para obter esta imagem foram feitas várias observações utilizando diferentes filtros para capturar as diferentes cores. A imagem foi criada a partir de dados obtidas na região visível e infravermelha do espectro electromagnético, sendo sido utilizado igualmente um filtro especial para capturar separadamente a radiação emitida pelo hidrogénio.
Fonte: ESO

O ataque dos sóis canibais

Parecia uma pacata estrela de tipo G, mas era uma canibal assassina de planetas terrestres
Astrônomos americanos encontraram evidências de que algumas estrelas similares ao Sol escondem um terrível segredo: elas comeram seus planetas rochosos, como a Terra.  Parece uma história extraída diretamente da mitologia grega. Reza a lenda que Cronos, o líder dos titãs e ancestral dos deuses olímpicos, engolia seus filhos assim que nasciam para evitar que usurpassem seu poder. Enredo semelhante parece ter acontecido num sistema binário composto pelas estrelas HD 20781 e HD 20782. Ambas do tipo G (anãs amarelas, como o Sol), elas giram em torno de um centro de gravidade comum, mas cada uma tem seus próprios planetas. A primeira, HD 20781, possui dois gigantes gasosos de tamanho comparável a Netuno em órbitas curtas (29 e 85 dias). Já a segunda, HD 20782, tem apenas um planeta conhecido — um gigante gasoso com duas vezes a massa de Júpiter, numa órbita muito achatada, com período de 592 dias.  Localizado a 117 anos-luz da Terra, esse é o primeiro sistema binário descoberto em que as duas estrelas têm seus próprios planetas, o que confere singularidade ao achado — e uma oportunidade para os cientistas compreenderem o processo de formação planetária.

QUANDO TUDO DÁ ERRADO
Imagina-se que o ponto de partida para o nascimento de planetas em qualquer sistema seja um disco de gás e poeira, que de início induziria órbitas aproximadamente circulares nos objetos formados ali. Contudo, em sistemas binários (compostos por duas estrelas), as interações gravitacionais podem bagunçar o coreto. O gigante gasoso com órbita bem achatada em torno de HD 20782 é uma dica forte de que foi isso que aconteceu por lá.  Quando um planeta gigante muda radicalmente de órbita, como aconteceu no caso em questão, mundos menores e rochosos (como Mercúrio, Vênus, Terra e Marte, no Sistema Solar) tendem a sofrer. Atraídos por um
jogo gravitacional de cachorro grande, eles podem ser atirados em todas as direções — inclusive para dentro de suas estrelas-mães.

E a coisa não fica muito mais tranquila em torno de HD 20781, onde os dois planetas gigantes estão em órbitas menos ovais, mas muito próximas da estrela, o que é sinal de que eles migraram de fora para dentro do sistema (gigantes em tese só se formam bem mais longe do astro central). Mundos rochosos devem ter se estropiado nesse processo.  Claude Mack, da
Universidade Vanderbilt, e seus colegas decidiram então verificar se seria possível encontrar na química dessas estrelas sinais de que planetas como a Terra foram engolidos por elas. Primeiro eles fizeram um modelo teórico que permitisse simular em computador quais seriam as mudanças químicas na superfície estelar uma vez que planetas rochosos fossem mergulhados nela. Em tese, o processo deveria enriquecer a estrela — majoritariamente feita de hidrogênio e hélio — com alguns elementos mais pesados.

Depois, o grupo passou a fazer observações da assinatura de luz (do espectro, para os íntimos) das duas estrelas, em busca desses sinais químicos de canibalismo planetário. A ideia de usar esse sistema em particular é o fato de que as duas estrelas podem servir como comparativo uma da outra. Sendo binárias, quase com certeza elas se formaram na mesma nebulosa — tinham portanto as mesmas composições originais aproximadas. Diferenças entre uma e outra, portanto, podiam indicar efeitos provocados após sua formação, como o consumo de planetas.  Pois bem. Os resultados dessa investigação foram publicados no último dia 7 no “Astrophysical Journal”. O veredito: HD 20781 parece ter engolido o equivalente a 20 vezes a massa da Terra em material rochoso. Já HD 20782 foi mais comedida, consumindo cerca de 10 vezes a massa terrestre em planetas rochosos.

APLICAÇÃO
Uma consequência interessante disso é que os astrônomos podem a partir de agora tentar usar o espectro das estrelas para identificar quais comeram e quais pouparam seus planetas rochosos. Naturalmente, é um procedimento que facilita a busca por mundos habitáveis (quiçá habitados).  Uma pesquisa semelhante é atualmente conduzida pelo astrônomo peruano Jorge Melendez, da USP, que busca encontrar uma correlação entre a composição estelar e a arquitetura típica dos sistemas planetários. A ideia é encontrar sinais facilmente observáveis em estrelas que indiquem o potencial para localizarmos outros conjuntos de planetas parecidos com os do Sol.  Ninguém esconde o fato de que o grande objetivo de todas essas pesquisas é entender quão comuns no Universo são os arranjos planetários que permitem a evolução da vida.

Fonte: Mensageiro Sideral
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