29 de set de 2015

O cosmos vai tremer! Astrônomos descobrem buracos negros em rota de colisão


Se a colisão de pequenos objetos celestes contra a Terra já são capazes de causar verdadeiros estrondos (você deve se recordar da explosão provocada pelo meteorito que atingiu a região de Chelyabinsk, na Rússia, em 2013), imagine, então, quais seriam as consequências de uma trombada entre dois buracos negros! Pois, segundo Bryan Nelson, do portal Mother Nature Network, existe a possibilidade de que esse evento aconteça em alguns milhares de anos. De acordo com Bryan, uma equipe de astrônomos do Instituto de Tecnologia da Califórnia — Caltech — identificou uma dupla de buracos negros supermassivos na Constelação de Virgem que está prestes a se chocar. Conforme explicaram os cientistas, os dois se encontram a pouco mais de 320 bilhões de quilômetros um do outro e, apesar de parecer muito, em termos astronômicos, essa distância é incrivelmente curta.

ENCONTRÃO CÓSMICO
Segundo Bryan, a distância que separa a dupla de buracos negros equivale à distância que existe entre o nosso Sol e a Nuvem de Oort — ou seja, cerca 1 ano-luz apenas —, e os astrônomos nunca estiveram tão perto de acompanhar a aproximação entre dois buracos negros nas proporções dos que foram descobertos pela equipe.  Os astrônomos explicaram que é difícil prever com precisão quais serão as consequências da colisão, mas eles acreditam que ela poderia resultar na liberação de uma quantidade de energia equivalente à explosão de 100 milhões de supernovas. Além disso, o estrondo poderia gerar um descomunal tsunami de ondas gravitacionais que se espalhariam pelo espaço e que poderiam fazer tremer o próprio tecido do espaço-tempo que compõe o Universo. Só para que você tenha uma ideia, se um evento semelhante ocorresse na nossa galáxia, todas as estrelas da Via Láctea — incluindo o Sol e todos os planetas que fazem parte do Sistema Solar — seriam atingidas e lançadas ao escuro abismo do cosmos como se fossem os detritos de um grande furacão.

SOCORRO
De acordo com Bryan, não há motivo para pânico, pois, além de a Constelação de Virgem se encontrar a milhões de anos-luz de distância da Terra, a trombada entre os dois buracos negros só deve acontecer em cerca de 100 mil anos. Isso significa que, apesar de em termos astronômicos esse ser um período de tempo equivalente a um piscar de olhos, você não estará por aqui para ver o que vai acontecer!  Entretanto, embora os astrônomos saibam que não vão testemunhar a colisão propriamente dita, eles poderão acompanhar a aproximação dos dois buracos negros e aproveitar essa oportunidade única para testar diversas teorias e previsões sobre o cosmos que só podem ser colocadas à prova em situações extremas como a da colisão.
Fonte: Mega Curioso

Buraco negro monstruoso maior do que o esperado é descoberto a 2.3 bilhões de anos-luz da Terra

SAGE0536AGN_VMC

O buraco negro supermassivo de uma galáxia descoberta recentemente é bem maior do seria possível, de acordo com as atuais teorias da evolução galáctica. Novo trabalho, realizado por astrônomos na Universidade Keele e da Universidade Central Lancashire, mostra que o buraco negro é muito massivo do que deveria ser, se comparado com a massa da galáxia ao redor. Os cientistas publicaram os resultados em um artigo no Monthly Notices of The Royal Astronomical Society. A galáxia, SAGE0536AGN, foi inicialmente descoberta com o Telescópio Espacial Spitzer da NASA na luz infravermelha. Apesar de ter no mínimo 9 bilhões de anos de vida, ela contém um núcleo galáctico ativo, um AGN, um objeto incrivelmente brilhante resultante da acreção de gás por um buraco negro supermassivo central. O gás é acelerado a altíssimas velocidades devido ao imenso campo gravitacional do buraco negro, fazendo com que o gás emita luz.

A equipe agora também confirmou a presença de um buraco negro medindo a velocidade do gás movendo-se ao seu redor. Usando o Southern African LArge Telescope, os cientistas observaram que uma linha de emissão de hidrogênio, no espectro da galáxia (onde a luz é dispersada em suas diferentes cores – um efeito similar é visto usando um prisma) é alargada pelo Efeito Doppler, onde o comprimento de onda (a cor) da luz de um objeto é desviada para o azul e para o vermelho dependendo se ele está se movendo para perto ou para longe nós. O grau de alargamento implica que o gás está se movendo ao redor numa alta velocidade, um resultado do forte campo gravitacional do buraco negro.

Esses dados têm sido usados para calcular a massa do buraco negro: quanto mais massivo é o buraco negro, mais larga é a linha de emissão. O buraco negro na SAGE0536AGN foi descoberto como tendo 350 milhões de vezes a massa do Sol. Mas a massa da própria da galáxia, obtida através de medidas do movimento de suas estrelas, tem sido calculada como sendo de 25 bilhões de vezes a massa do Sol. A massa da galáxia é 70 vezes maior que a do buraco negro, mas mesmo assim, o buraco negro é ainda 30 vezes maior do que o esperado para esse tamanho de galáxia.

“As galáxias tem uma grande massa, e então buracos negros aparecem em seus núcleos. Esse um é realmente muito grande, na verdade não seria possível que ele fosse tão grande assim”, disse o Dr. Jacco van Loon, um astrofísico na Universidade Keele e principal autor do artigo. Em galáxias ordinárias, os buracos negros crescem na mesma taxa, que a galáxia cresce, mas na SAGE0536AGNN, o buraco negro cresceu muito mais rápido, ou a galáxia parou de crescer prematuramente. Devido a essa galáxia ter sido descoberta por acidente, devem existir mais desses objetos esperando para serem descobertos. O tempo irá dizer se a SAGE0536AGN é realmente uma galáxia estranha, ou simplesmente a primeira numa classe de novas galáxias.

Uma rosa cósmica com muitos nomes


A região de formação estelar Messier 17Crédito:ESO


Esta nova imagem da região rosada de formação estelar Messier 17 foi obtida pelo instrumento Wide Field Imager montado no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros no Observatório de La Silla no Chile. Trata-se de uma das imagens mais nítidas que mostra toda a nebulosa, revelando não apenas o seu tamanho total mas também muitos detalhes da paisagem cósmica de nuvens de gás, poeira e estrelas recém-nascidas. A nebulosa que aqui vemos tem provavelmente mais nomes do que qualquer outro objeto do seu tipo, nomes estes que lhe foram sendo atribuídos ao longo das épocas. Embora seja conhecida oficialmente por Messier 17, os seus outros nomes são: Nebulosa Omega, Nebulosa do Cisne, Nebulosa da Marca de Verificação, Nebulosa da Ferradura e — para aqueles com uma inclinação mais marítima — Nebulosa da Lagosta.

Messier 17 está situada a cerca de 5500 anos-luz de distância da Terra, próximo do plano da Via Láctea na constelação de
Sagitário. Este objeto ocupa uma grande área no céu — as suas nuvens de gás e poeira têm uma dimensão de aproximadamente 15 anos-luz. O material da nebulosa alimenta novas estrelas em formação e a imagem de grande angular que aqui vemos revela muitas estrelas da Messier 17 e também estrelas atrás e à frente dela. A nebulosa aparece-nos como uma estrutura vermelha complexa com alguns tons de rosa. A sua cor é a assinatura do hidrogênio gasoso. As estrelas azuis de vida curta que se formaram recentemente em Messier 17 emitem radiação ultravioleta suficiente para aquecerem o gás à sua volta até o ponto em que este começa a brilhar intensamente.

Na região central as cores são mais claras e algumas regiões aparecem brancas. Esta cor branca é real — surge da junção da radiação emitida pelo gás mais quente com a radiação estelar refletida pela poeira. Estima-se que o gás na nebulosa tenha mais de 30 000 vezes a massa do Sol. Contém também um aglomerado estelar aberto de 35 estrelas chamado NGC 6618. O número total de estrelas na nebulosa é, no entanto, muito maior — existem quase 800 estrelas no centro, com muitas mais ainda formando-se nas regiões mais periféricas. No meio deste brilho rosado a nebulosa mostra uma teia de regiões mais escuras de poeira que obscurecem a luz. No entanto, este material obscurante também brilha. Apesar destas áreas aparecerem escuras nesta imagem obtida no visível, tornam-se brilhantes quando observadas por câmeras infravermelhas.

A nebulosa deve o seu nome oficial ao caçador de cometas francês
Charles Messier, que incluiu esta nebulosa como o objeto número 17 no seu famoso catálogo astronômico de 1764. No entanto, mesmo com um nome são insosso como Messier 17, esta nebulosa florida aparece-nos deslumbrante. Esta imagem foi obtida no âmbito do programa Joias Cósmicas do ESO.
Fonte: ESO

Como podemos ver buracos negros (mesmo eles sendo invisíveis)?

A stellar-mass black hole in orbit with a companion star located about 6,000 light years from Earth.

É difícil entender uma das coisas mais básicas sobre buracos negros: se eles são negros, eles não emitem nenhuma luz. Então, como nós conseguimos “vê-los”, sendo que são funcionalmente invisíveis?

O PARADOXO DOS BURACOS NEGROS
Brian Greene propõe uma explicação bastante lógica. De acordo com ele, vemos os buracos negros indiretamente. Enquanto o próprio buraco negro pode permanecer invisível, nós sabemos que ele está ali pela forma como influencia tudo o que está a sua volta.

POR EXEMPLO
Os cientistas acreditam que no centro de nossa galáxia existe um buraco negro enoooorme. Enorme mesmo, algo em torno de 3 milhões de vezes maior que o sol. E as evidências que levam a esta conclusão é que temos estrelas girando em torno do centro da nossa galáxia a uma velocidade absurda. Esse é o único objeto que conseguimos teorizar que seria capaz de proporcionar este movimento.
Fonte: io9

Depois do Hubble

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O telescópio espacial Hubble deve ganhar um sucessor em 2018, com o lançamento do James Webb Space Telescope (JWST), dotado de um espelho de 6,4 metros de diâmetro. A aposentadoria do Hubble ainda não aconteceu, mas cientistas ligados à Associação de Universidades para a Pesquisa em Astronomia dos Estados Unidos (Aura, na sigla em inglês) já estão preocupados com a construção de um novo telescópio para suceder o JWST em algumas décadas. Eles divulgaram um relatório no qual propõem a construção do High-Definition Space Telescope (HDST), que teria um espelho de quase 12 metros de diâmetro, cinco vezes maior do que o do Hubble.

“É difícil imaginar o quão espetacular ele poderia ser”, disse à revista Nature Julianne Dalcan, astrônoma da Universidade de Washington e coautora do documento. A proposta foi apresentada em um momento pouco favorável, no qual agências vinculadas ao governo norte-americano estão reavaliando as prioridades da pesquisa em astronomia para a próxima década. No relatório, calcula-se que a construção do HDST custe aproximadamente US$ 10 bilhões. Em 1996, a Aura publicou um relatório semelhante, em que defendia a construção de um telescópio para o lugar do Hubble. O documento serviu para pressionar o Congresso dos EUA e a Nasa a financiar a construção do JWST.
Fonte: Pesquisa Fapesp

Uma tímida vizinha galática


 Galáxia Anã do Escultor Crédito:ESO


A Galáxia Anã do Escultor, que pode ser vista nesta imagem obtida pela câmara Wide Field Imager, instalada no telescópio MPG/ESO de 2,2 metros no Observatório de La Silla do ESO, é uma vizinha da nossa Galáxia, a Via Láctea. Apesar da sua proximidade, ambas as galáxias têm histórias muito diferentes. Esta galáxia é muito menor e mais velha do que a Via Láctea, o que a torna um objeto valioso para estudar tanto a formação estelar como a formação galática no Universo primordial. No entanto, devido ao seu brilho fraco, este estudo não se revela nada fácil.

A Galáxia Anã do Escultor — também conhecida por Galáxia Anã Elíptica do Escultor ou Galáxia Anã Esferoidal do Escultor — é, como o nome indica, uma galáxia anã esferoidal e uma das quatorze galáxias satélite que se sabe orbitarem a Via Láctea. Estes objetos galáticos situam-se próximo do halo extenso da Via Láctea, uma região esférica que se estende para muito além dos braços espirais da nossa Galáxia. Como o seu nome indica, esta galáxia situa-se na constelação austral do Escultor, a cerca de 280 000 anos-luz de distância da Terra. Apesar da sua proximidade, a galáxia foi apenas descoberta em 1937, uma vez que as estrelas são tênues e se encontram muito espalhadas pelo céu.

Embora seja difícil de encontrar, a Galáxia Anã do Escultor estava entre as primeiras galáxias anãs que se descobriram em órbita da Via Láctea. A forma minúscula da galáxia intrigou os astrônomos na altura da sua descoberta, mas atualmente as galáxias anãs esferoidais desempenham um papel importante ao permitirem que os astrônomos investiguem mais profundamente o passado do Universo. Pensa-se que a Via Láctea, como todas as galáxias grandes, se formou no Universo primordial a partir de outras galáxias menores. Se algumas destas pequenas galáxias existem ainda hoje, então deverão conter muitas estrelas extremamente velhas. A Galáxia Anã do Escultor corresponde a uma galáxia primordial, já que possui um enorme número de estrelas velhas, estrelas estas que podem ser vistas na imagem.

Os astrônomos conseguem determinar a idade das estrelas na galáxia, porque a radiação emitida transporta as assinaturas de apenas uma pequena quantidade de elementos químicos pesados. Estes elementos pesados acumulam-se nas galáxias com o passar de sucessivas gerações de estrelas. Um nível baixo de elementos pesados indica por isso que a idade média das estrelas na Galáxia Anã do Escultor é elevada. Esta quantidade de estrelas velhas faz com que a Galáxia Anã do Escultor seja um bom alvo de estudo dos períodos iniciais da formação estelar. Num estudo recente os astrônomos combinaram todos os dados disponíveis desta galáxia e criaram a história de formação estelar mais precisa determinada até hoje para uma galáxia anã esferoidal.

 Esta análise revelou dois grupos distintos de estrelas na galáxia.  O primeiro grupo predominante corresponde a população velha, com falta de elementos pesados. O segundo grupo menor é, em contraste, rico em elementos pesados. Tal como os jovens se concentram no centro das grandes cidades, também esta população estelar jovem está concentrada na direção do núcleo da galáxia.

As estrelas no centro das galáxias anãs, como a Galáxia Anã do Escultor, podem ter histórias de formação estelar complexas. No entanto, como a maioria das estrelas nestas galáxias se encontram isoladas umas das outras e não interagem durante bilhões de anos, cada grupo de estrelas segue o seu próprio percurso de evolução estelar. O estudo das semelhanças das histórias das galáxias anãs e dos seus desvios ocasionais, contribui para compreendermos a evolução de todas as galáxias, desde as mais tímidas anãs às maiores espirais. É por isso que os astrônomos têm muito a aprender com as vizinhas da Via Láctea.
Fonte: ESO

Revisitando a Nebulosa do Véu


Esta imagem mostra uma pequena parte da Nebulosa Véu, como foi observado pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA. Esta seção do escudo exterior do famoso resto de supernova está em uma região conhecida como NGC 6960 ou - mais coloquialmente - Nebulosa da vassoura da Bruxa. crédito:NASA, ESA, equipe da herança de Hubble


O Telescópio Espacial Hubble das agências espaciais, NASA e ESA fez imagens de três magníficas seções da Nebulosa do Véu em 1997. Agora, um novo conjunto de imagens espetaculares feitas com a Wide Field Camera 3 do Hubble captura essa bela remanescente estelar com detalhes novos e surpreendentes e revela sua expansão nos últimos anos. Derivando seu nome da delicada estrutura filamentar, a bela Nebulosa do Véu, é uma das remanescentes de supernovas mais conhecidas. Ela se formou da violenta morte de uma estrela com uma massa vinte vezes maior que a massa do Sol que explodiu a cerca de 8000 anos atrás. Localizada a aproximadamente 2100 anos-luz da Terra, na constelação de Cygnus, o Cisne, essa nuvem brilhante e colorida de detritos brilhantes se espalha por aproximadamente 110 anos-luz.

Em 1997, a Wide Field and Planetary Camera 2 do Hubble, a WFPC2, fotografou a Nebulosa do Véu, fornecendo visões detalhadas da sua estrutura. Agora, sobrepondo as imagens da WFPC2 com os novos dados obtidos pela Wide Field Camera 3, a WFC3, os cientistas podem ter acesso a detalhes ainda maiores de modo que eles possam estudar como a nebulosa se expandiu desde que ela foi fotografada a 18 anos atrás. Apesar da complexidade da nebulosa e da distância de nós, o movimento de algumas dessas estruturas delicadas é claramente visível, particularmente os filamentos de hidrogênio que possuem uma coloração vermelha apagada. Nessa imagem, um desses filamentos pode ser visto como se estivesse meandrando através do meio das feições mais brilhantes que dominam a imagem. 

Os astrônomos suspeitam que antes da estrela que deu origem a Nebulosa do Véu, explodir, ela expeliu um forte vento estelar. O vento soprou uma grande cavidade no gás interestelar ao redor. À medida que a onda de choque da supernova se expandia, ela encontrava as paredes dessa cavidade, o que foi formando as distintas estruturas da nebulosa. Filamentos brilhantes são produzidos à medida que a onda de choque interage com uma parede da cavidade relativamente densa, enquanto que as estruturas mais apagadas são geradas por regiões com ausência de material. A aparência colorida da Nebulosa do Véu é gerada pelas variações nas temperaturas e densidades dos elementos químicos presentes. As feições azuladas, delimitando a parede da cavidade, aparecem suaves e curvadas em comparação com os filamentos verdes e vermelhos.

Isso ocorre, pois o gás traçado pelo filtro azul tem encontrado a onda de choque da nebulosa mais recentemente, e assim ele mantém a forma original da frente de choque. Essas feições também contêm gás mais quente do que aquelas coloridas de verde e vermelho. Sendo que esse último foi excitado a muito tempo atrás e subsequentemente formou estruturas mais difusas e mais caóticas. Escondidos entre essas brilhantes estruturas caóticas, estão filamentos vermelhos finos e bem definidos. Essas feições resultantes da emissão apagada de hidrogênio são criadas por um mecanismo totalmente diferente do que aqueles que geraram seus companheiros vermelhos, e eles fornecem aos cientistas uma visão da frente de choque.

 A cor vermelha nasce depois que o gás é varrido pela onda de choque, que está se movendo a cerca de 1.5 milhões de quilômetros por hora, e o hidrogênio, dentro do gás está excitado por colisões de partículas bem na própria frente de choque.  Apesar de utilizar seis campos de visão completos do Hubble, essas novas imagens da WFC3 cobrem apenas uma pequena fração do limbo externo da nebulosa. Localizada no lado oeste da remanescente de supernova, essa seção da concha externa, está numa região conhecida como NGC 6960, ou coloquialmente chamada de Nebulosa da Vassoura da Bruxa.

Novo buraco negro de massa intermediária é descoberto na galáxia NGC 1313

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De todos os buracos negros que nós observamos no universo, somente uma pequena quantidade deles caem na classificação de buracos negros com massa intermediária. Esses são as antíteses dos buracos negros: muito massivos para nascerem da morte de uma única estrela, mas muito pequenos para serem monstros supermassivos vagando pelos centros das galáxias, os buracos negros de massa intermediária, ou IMBHs, são “simplesmente errados.  A maior parte dos candidatos a IMBHs são duvidosos. Eles podem ser buracos negros menores, ou até mesmo estrelas de nêutrons, que estão se alimentando rapidamente, fazendo com que eles pareçam mais brilhantes, e assim, mais massivos, do que eles realmente são.

Uma maneira de potencialmente contar as pepitas de outro é usar o que são chamados de oscilações quase periódicas, ou QPOs, oscilações cíclicas nos sinais de raios-X dos buracos negros. Os astrônomos pensam que essas variações podem ser causadas por algum tipo de ponto quente profundo no disco de gás que alimenta o buraco negro. Se assim for, então uma frequência cíclica do QPO é o tempo que leva para essa fonte orbitar o buraco negro, e isso depende da massa do buraco negro. Para buracos negros com massas estelares, os QPOs, as vezes aparecem em pares, com uma frequência de razão 3:2.

 Essas frequências integradas são também relacionadas com a massa do buraco negro, assim, os astrônomos podem usá-las para estimar o tamanho dos buracos negros. No ano passado, Dheeraj Pasham (do Goddard da NASA) e seus colegas usaram essa relação de QPO para estimar a massa do objeto que está produzindo sinais de raios-X na galáxia M82. Assim, eles calcularam a massa de aproximadamente 400 massas solares. Agora, a equipe tem observado outro sinal de raios-X ligado a um QPO, dessa vez, na galáxia NGC 1313. Eles estimaram que o objeto tem uma massa entre 3700 e 6300 Sóis.

Facilmente poderia se colocar ele na família dos IMBHs, cujos membros, devem ter uma massa estimada de centenas a centenas de milhares de vezes a massa do Sol. Se o resultado se manter, ele adiciona uma evidência crescente de que os buracos negros existem em todas as escalas. Mas é importante lembrar que a massa da fonte de raios-X da NGC 1313 é uma extrapolação de um sinal cuja natureza nós não entendemos totalmente. Você pode ler mais sobre o estudo no press release da Universidade de Maryland, ou no artigo da equipe, que foi publicado na edição de 20 de Setembro de 2015 do Astrophysical Journal Letters.

Buraco negro da Via Láctea mostra sinais de aumento de atividades


Na secção superior da imagem está uma impressão de artista da passagem de G2 por Sgr A*. A imagem de baixo mostra o centro da Via Láctea em raios-X. Crédito: NASA/CXC/MPE/G. Ponti et al.; ilustração: NASA/CXC/M. Weiss


Após um novo acompanhamento a longo prazo, três telescópios espaciais detetaram um aumento na taxa de erupções de raios-X do buraco negro gigante, mas normalmente tranquilo, no centro da nossa Galáxia. Os cientistas ainda estão tentando descobrir se este é um comportamento normal, que passou despercebido devido a uma monitorização limitada, ou se estas erupções são provocadas pela recente passagem próxima de um objeto misterioso e poeirento. Ao combinarem informações de campanhas longas de monitorização pelo Observatório de Raios-X Chandra da NASA e pelo XMM-Newton da ESA, com observações do satélite Swift, os astrónomos foram capazes de rastrear cuidadosamente a atividade do buraco negro supermassivo da Via Láctea ao longo dos últimos 15 anos.

O buraco negro supermassivo, a que chamamos Sagitário A*, tem uma massa ligeiramente superior a 4 milhões de sóis. Os raios-X são produzidos pelo gás quente que flui em direção ao buraco negro. O novo estudo revela que Sagitário A* (ou Sgr A*) tem vindo a produzir uma brilhante explosão de raios-X a cada dez dias. No entanto, ao longo do último ano, houve um aumento de dez vezes na taxa de erupções brilhantes de Sgr A*, cerca de uma por dia. Este aumento aconteceu pouco depois da passagem próxima de um objeto misterioso, chamado G2, por Sgr A*.

"Temos vindo a acompanhar a emissão de raios-X de Sgr A* ao longo dos últimos anos. Isto inclui também a passagem deste objeto poeirento", afirma Gabriele Ponti do Instituto Max Planck para Física Extraterrestre, na Alemanha. "Há cerca de um ano, pensávamos que não tinha surtido absolutamente nenhum efeito sobre Sgr A*, mas os nossos novos dados levantam a possibilidade que tal não é o caso. Originalmente, os astrónomos pensavam que G2 era uma nuvem prolongada de gás e poeira. No entanto, depois de passar perto de Sgr A* no final de 2013, além de ter ficado ligeiramente esticada pela gravidade do buraco negro, a sua aparência não havia mudado muito. Isto levou a novas teorias que G2 não era simplesmente uma nuvem de gás, mas ao invés uma estrela envolta num casulo empoeirado e alongado.

"Não há um consenso universal no que toca a G2," afirma Mark Morris da Universidade da Califórnia em Los Angeles, EUA. "No entanto, o facto de que Sgr A* ficou mais ativo não muito tempo depois da passagem de G2 sugere que o seu fluxo de matéria pode ter levado a um aumento na taxa de alimentação do buraco negro. Embora a passagem de G2 tenha mais ou menos coincidido com o surto de raios-X de Sgr A*, os astrónomos conhecem outros buracos negros que parecem ter o mesmo comportamento. Portanto, é possível que este maior ruído de Sgr A* seja um traço comum entre os buracos negros e não tenha relação com G2. Por exemplo, o aumento de atividade em raios-X pode ser devido a uma mudança na força dos ventos de estrelas massivas na vizinhança, que estão a alimentar o buraco negro com material.

"É demasiado cedo para dizer com certeza, mas vamos manter os nossos olhos de raios-X apontados para Sgr A* durante os próximos meses," afirma a coautora Barbara De Marco, também do Max Planck. "Esperamos que novas observações nos digam se G2 é responsável pela mudança ou se as novas erupções são apenas parte do comportamento do buraco negro. A análise inclui 150 observações do Chandra e do XMM-Newton, apontadas para o centro da Via Láctea ao longo dos últimos 15 anos, desde setembro de 1999 até novembro de 2014. O aumento na taxa e no brilho das erupções de Sgr A* ocorreu após meados de 2014, vários meses após a passagem mais próxima de G2 pelo buraco negro supermassivo.

Se a explicação de G2 estiver correta, o aumento nas erupções brilhantes em raios-X será o primeiro sinal de material em excesso que cai para o buraco negro devido à passagem íntima da nuvem. É provável que algum gás tenha sido retirado da nuvem e capturado pela gravidade de Sgr A*. De seguida, pode ter começado a interagir com material quente que se movia em direção ao buraco negro, canalizando mais gás para Sgr A* para mais tarde ser consumido. Um artigo sobre estes achados foi aceite para publicação na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Fonte: Astronomia Online

Existência de água em Marte aumenta chances de planeta suportar vida, dizem cientistas

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Água salgada flui durante os meses de verão em Marte, elevando as possibilidades de que o planeta, há muito considerado árido, pode suportar vida atualmente, disseram nesta segunda-feira cientistas que analisaram dados de uma espaçonave da Nasa. Embora a fonte e a composição química da água marciana sejam desconhecidas, a descoberta vai mudar o pensamento dos cientistas sobre se o planeta mais parecido com a Terra no Sistema Solar abriga vida microbiana embaixo de sua crosta radioativa. Isso sugere que seria possível para a vida estar em Marte hoje", disse John Grunsfeld, administrador associado da Nasa para as ciências, a jornalistas ao discutir o estudo publicado na revista científica Nature Geoscience. Marte não é o planeta seco e árido que nós pensávamos no passado. Sob certas circunstâncias, a água líquida é encontrada em Marte", disse Jim Green, diretor da agência para ciência planetária. Mas a Nasa não vai correr para buscar a fonte dos recém-descobertos resíduos de água salgada para procurar possíveis formas de vida tão já. Se eu fosse um micróbio em Marte, eu provavelmente não viveria perto de um desses locais. Eu iria querer viver mais ao norte ou ao sul, bem abaixo da superfície e onde há mais de água fresca glacial. Apenas suspeitamos que esses lugares existem, e temos algumas evidências científicas de que existem", disse Grunsfeld.

A descoberta de água foi feita quando cientistas desenvolveram uma nova técnica para analisar mapas químicos da superfície de Marte obtidos pela espaçonave da Nasa Mars Reconnaissance Orbiter. Esses mapas encontraram indicadores de sais que só se formam na presença de água em canais estreitos feitos em paredes de penhascos ao longo da região equatorial do planeta. Esses declives, reportados pela primeira vez em 2011, aparecem durante os quentes meses de verão em Marte, então desaparecem quando as temperaturas caem. Algo similar acontece com as digitais químicas de minerais, mostrou o novo estudo.

Cientistas suspeitavam que essas marcas, conhecidas como RSL, se formaram pelo fluxo de água, mas não tinham anteriormente conseguido fazer as medições. Eu achava que não havia esperança", disse Lujendra Ojha, principal autora do estudo, à Reuters. A Mars Reconnaissance Orbiter tira suas medidas durante a parte mais quente do dia marciano, então os cientistas acreditam que qualquer vestígio de água, ou digitais de minerais hidratados, teriam evaporado.

Além disso, os instrumentos quimicamente sensíveis da espaçonave não conseguem abrigar detalhes tão pequenos quanto os dos canais estreitos, que tipicamente tem largura menor que 5 metros. Mas Ojha e seus colegas criaram um programa que consegue analisar pixels individuais. Esses dados foram correlacionados com imagens de alta resolução dos canais. Cientistas se concentraram nos canais mais largos e determinaram uma compatibilidade de 100 por cento entre sua localização e a detecção de sais hidratados.

Ainda não se sabe se os minerais estão absorvendo vapor d'água diretamente da fina atmosfera marciana, ou se há uma fonte de gelo embaixo da superfície.Independentemente da fonte, a perspectiva de água líquida, mesmo que sazonalmente, gera a intrigante probabilidade de que Marte, presumivelmente um planeta gelado e sem vida, possa suportar vida atualmente. O cientista Alfred McEwen, da Universidade do Arizona, no entanto, afirma que muito mais informação sobre a composição química da água marciana é necessária para se fazer tal avaliação. Não é necessariamente habitável só porque tem água, pelo menos não para organismos terrestres", disse ele.

A perspectiva da existência de água, mesmo que extremamente salgada, também tem implicações para futuras missões de humanos para Marte. A Nasa quer enviar astronautas norte-americanos para o planeta em meados da década de 2030. Marte tem recursos que são úteis para futuros viajantes", disse Grunsfeld. "A água é realmente crucial, porque precisamos de água para beber, oxigênio para respirar. A água também pode ser dividida em moléculas de hidrogênio e oxigênio para produzir combustíveis para foguetes, necessários para trazer os astronautas de volta para a Terra.
Fonte: MSN

Descoberta de água é estímulo a uma visita a Marte, diz expert

Estas listras longas, estreitas e escuras com 100 metros de comprimento chamadas RSL (em inglês, recurring slope lineae) que correm monte abaixo em Marte são formadas por fluxos contemporâneos de água. Recentemente, os cientistas planetários detetaram sais hidratados nestas encostas da cratera Hale, corroborando a sua hipótese inicial de que as estrias são, na verdade, formadas por água líquida. Pensa-se que a cor azul vista mais acima nos montes sejam estrias escuras não relacionadas com a sua formação, ao invés relacionadas com a presença do mineral piroxena. A imagem foi produzida graças a uma imagem a cores falsas IRB (infravermelho-vermelho-azul) ortorretificada num modelo digital do terreno produzido pelo HiRISE a bordo da MRO. O exagero vertical é de 1,5. Crédito: NASA/JPL/Universidade do Arizona

A descoberta de água líquida na superfície de Marte foi considerada um avanço notável por cientistas brasileiros e estímulo a uma “visita” - ou seja, a uma missão tripulada.  De acordo com João Steiner, professor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP), além da relevância de uma confirmação robusta da presença de água líquida em um planeta do Sistema Solar, a descoberta tem um apelo especial. “Certamente é uma descoberta importante. Do ponto de vista científico, é algo notável, já que a água é condição para a existência de vida - e se torna ainda mais especial por se tratar de Marte”, disse. 

Segundo ele, já foi comprovada a existência de água em estado sólido e líquido em diversos objetos do Sistema Solar, como a Lua, Ceres, Europa e Encédalo - respectivamente luas de Júpiter e Saturno. “Mas Marte é um objeto de fascínio para a humanidade, porque é um planeta do nosso sistema que mais oferece condições, em tese, para a existência de vida.”


MISSÃO


De acordo com Steiner, o interesse pela possibilidade de vida fez Marte virar objeto de diversas pesquisas e missões não tripuladas. “Existe mesmo a intenção de fazer uma missão tripulada nas próximas décadas. Considerando essa possibilidade, a existência de água por lá é fundamental. Pierre Kaufmann, coordenador do Centro de Rádio Astronomia e Astrofísica Mackenzie, afirma que a descoberta poderá dar novo estímulo ao projeto da Nasa de levar uma missão tripulada a Marte. “O projeto para o envio de tripulantes a Marte está relativamente estagnado, mas, com essa descoberta, os esforços para uma missão humana poderão ficar mais concentrados. Até agora, só havia especulações vagas sobre as possibilidades de vida no planeta, mas essa perspectiva se torna muito mais sólida com essa evidência robusta de existência de água em estado líquido em Marte”, disse.

Segundo Kaufmann, a nova descoberta só foi possível graças a enormes esforços que envolveram medições diretas feitas por satélites de sensoriamento em órbita ao redor de Marte, enviados por diversos países, além de sondas que analisam amostras do planeta. “Futuras pesquisas serão seguramente feitas com base em experimentos espaciais, com outros sensores e outros experimentos que levem equipamentos para sondar o planeta direta e indiretamente, incluindo o eventual envio de astronautas.”

O problema das missões tripuladas, segundo Kaufmann, é que elas impõem obstáculos ainda intransponíveis do ponto de vista financeiro e de sobrevivência dos astronautas. “A viagem é muito longa e um súbito aumento da atividade solar durante esse período poderia submeter os astronautas a radiações extremamente intensas e mortais. A nave precisaria ser excepcionalmente blindada e, por isso, muito pesada, o que aumentaria as exigências em relação a lançadores.”

Outra missão da Nasa, a Curiosity, explorou planeta em 2012:

Após uma viagem de oito meses e 566 milhões de quilômetros, a sonda tocou a tênue atmosfera marciana a quase 21 mil quilômetros por hora, antes de iniciar a descida controlada Divulgação | 06.08.2012
Fontes: MSN
Astronomia Online



23 de set de 2015

As estranhas estrelas rombudas e seus discos que brilham

As estranhas estrelas rombudas e seus discos que brilham

Modelo da estrela Be Achernar, ilustrando duas das peculiaridades dessa classe de estrelas: a xpansão do equador estelar e o direcionamento do fluxo luminoso para os polos. [Imagem: Daniel Moser Faes]

ESTRELAS BE

Astrônomos brasileiros e canadenses estão começando a lançar algumas luzes sobre um dos tipos mais estranhos de estrela que se conhece. As estrelas do tipo Be são objetos tão estranhos que mesmo astrofísicos não envolvidos diretamente em seu estudo se surpreendem com a sua descrição. É que esse tipo de astro possui ao redor um disco de plasma - átomos, íons positivos e elétrons - que, embora não seja o material capaz de dar origem a planetas, pode ser descrito pelos mesmos princípios físicos que regem os discos protoplanetários, como aquele que deu origem ao nosso Sistema Solar. "Como essas estrelas giram muito rapidamente, o material da superfície do equador estelar fica fracamente ligado à estrela, em termos gravitacionais, e acaba sendo ejetado. Esse material aglomera-se no plano equatorial, formando o disco que estudamos em colaboração com os colegas canadenses", explica o astrônomo Alex Cavaliéri Carciofi, da USP.

ESTRELAS OBLATAS

Apesar de estranhas, as estrelas Be não são raras. São até muitos comuns em nossa galáxia, sendo conhecidas várias delas bem próximas do Sistema Solar, a distâncias da ordem de 100 anos-luz. Segundo Alex, elas são muito grandes, com massas equivalentes a 15 ou 20 vezes a massa do Sol, giram muito rapidamente, o que as faz perder a forma esférica, tornando-se rombudas - o termo técnico é "oblata. "Sua forma fica tão achatada que a distância do equador estelar ao centro da estrela pode superar em 50% a distância de cada um dos polos estelares ao centro", descreveu o pesquisador.

O que a equipe fez foi desenvolver um modelo mais preciso das estrelas Be do que o modelo originalmente proposto por astrônomos japoneses há quase 25 anos. Segundo Alex, os resultados foram empolgantes. Partindo do modelo original, foi desenvolvido um novo modelo, bem mais sofisticado, batizado de "modelo de disco de decréscimo viscoso". "Quanto mais avançamos na comparação das observações com esse modelo, mais ele se mostrou consistente para explicar a estruturação dos discos," disse o pesquisador.

DISCOS ILUMINADOS

Estrelas massivas como as Be geralmente evoluem para eventos catastróficos, explodindo como supernovas, ejetando formidável quantidade de matéria para o espaço exterior, e colapsando finalmente como buracos negros. Mas, bem antes desse final espetacular, elas formam seus discos de plasma, que podem se estender a distâncias comparáveis à da órbita da Terra ou até mesmo à da órbita de Marte. Sendo formados de material ejetado pelas estrelas, os discos são compostos pelos mesmos elementos que as constituem: basicamente hidrogênio e hélio, com quantidades bem menores de carbono, nitrogênio, oxigênio e ferro.

Devido à irradiação das estrelas Be, os discos alcançam temperaturas muito elevadas, de 10 mil a 20 mil graus, e também passam a emitir luz. "Suas densidades são altas comparativamente aos parâmetros astrofísicos. No entanto, são mais baixas do que o mais extremo vácuo que pode ser produzido em laboratório na Terra. Isso porque a nossa atmosfera é ultradensa em termos astronômicos. Como seria de esperar, a densidade dos discos decai expressivamente, da região contígua à estrela à borda exterior", concluiu Alex.
Fonte: Inovação Tecnológica

Buracos negros supermassivos binários podem ser mais raros do que o pensava

Two black holes are entwined in a gravitational tango in this artist’s conception. Image credit: NASA.

Dois buracos negros se entrelaçam em um tango gravitacional na concepção deste artística.Crédito da imagem: NASA.


Devem existir menos buracos negros supermassivos binários nos núcleos das galáxias do que se pensava anteriormente, disse uma equipe de cientistas da Universidade de Brandeis em Waltaham, Massachussets, e do Instituto de Pesquisa Raman em Bangalore, na Índia. A maior parte das galáxias massivas no universo devem abrigar no mínimo um buraco negro supermassivo em seus núcleos. Quando duas galáxias colidem, seus buracos negros se juntam, formando uma dança colossal que resulta numa combinação de par. Esse processo é a mais intensa fonte de ondas gravitacionais no universo, que ainda precisam ser diretamente detectadas. As ondas gravitacionais representam a próxima fronteira da astrofísica, e sua detecção levará a novas ideias sobre o universo.

 É importante se ter a maior quantidade de informação possível sobre as fontes dessas ondas”, disse o Dr. David Roberts, um membro da equipe da Universidade de Brandeis. O Dr. Roberts e os coautores estudaram uma amostra de galáxias chamadas de Rádio Galáxias em Forma de X, cuja estrutura peculiar indica a possibilidade que a emissão de jatos de rádio formados por partículas super-rápidas ejetadas pelo disco de material ao redor dos buracos negros centrais dessas galáxias esteja mudando de direção. A mudança foi causada por uma fusão anterior com outra galáxia, fazendo com que o eixo de rotação do buraco negro e o eixo de seu jato mudassem de direção.

Trabalhando com uma lista de 100 objetos, eles coletaram dados de arquivos obtidos pelo Rádio Telescópio Karl G. Jansky Very Large Array, o VLA para fazer imagens detalhadas de 52 deles. Suas análises das novas imagens os levaram a concluir que somente 11 são genuínos candidatos para galáxias que se fundiram, fazendo com que seus jatos de rádio mudassem de direção. A mudança dos jatos em outras galáxias pode ser causada por outras fontes. Extrapolando esse resultado, os astrônomos estimaram que menos de 1.3% das galáxias com emissões extensas de ondas de rádio, experimentaram fusões. Essa taxa é cerca de 5 vezes menor do que se pensava anteriormente.

“Isso diminuiria significantemente o nível de ondas gravitacionais de comprimentos de onda muito longos vindo das Rádio Galáxias em Forma de X, se comparado com as estimativas anteriores”, disse o Dr. Roberts. “Será muito importante relacionar as ondas gravitacionais com os objetos que nós observamos através da radiação eletromagnética, como as ondas de rádio, com o objetivo de avançar o nosso entendimento da física fundamental”.

Discos de poeira de anãs vermelhas próximas poderia revelar segredos planetários

Artist’s depiction of a dusty ‘circumstellar’ disc orbiting a young red dwarf star. Illustration credit: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC).
Concepção artistica de um disco empoeirado 'circumstellar' em órbita de uma jovem estrela anã vermelha. Crédito da ilustração: NASA / JPL-Caltech / T. Pyle (SSC).

Uma descoberta acidental de uma coleção de jovens estrelas do tipo anãs vermelhas perto do nosso Sistema Solar, poderiam nos dar uma rara ideia da formação planetária em câmera lenta. Os astrônomos da The Australian National University a ANU e a University of New South Wales, a UNSW, em Canberra, descobriram grandes discos de poeira ao redor de duas estrelas, mostrando sinais de planetas em processo de formação. Nós achamos que a Terra e todos os planetas se formaram de discos como esses, assim é fascinante ver um potencial novo sistema solar se formando”, disse o principal pesquisador Dr. Simon Murphy, da ANU Research School of Astronomy and Astrophysics.

“Contudo, outras estrelas dessa idade normalmente não têm mais discos. Os discos das anãs vermelhas parecem viver mais do que os de estrelas mais quentes como o Sol. Nós não entendemos por que”, disse o Dr. Murphy. A descoberta de objetos como esses dois desafiam as teorias atuais sobre a formação de planetas, disse o coautor, Professor Warrick Lawson da UNSW Canberra. “Isso sugere que o processo de formação planetária pode durar muito mais do que se pensava anteriormente”, disse ele.
Artist’s conception of an exoplanet orbiting a cool red dwarf star like TWA 35/36 in the study. Illustration credit: David A. Aguilar (CfA/Harvard-Smithsonian).
Concepção artística de um exoplaneta orbitando uma estrela anã vermelha legal como TWA 35/36 no estudo. Crédito da ilustração: David A. Aguilar (CfA / Harvard-Smithsonian).

As anãs vermelhas podem também abrigar planetas que já se formaram de discos empoeirados, adicionou o Dr. Murphy. “Eu acho que muitos telescópios poderão ser voltados para essas estrelas nos próximos anos para procurar por planetas”, disse ele. O fato dessas anãs vermelhas terem discos ao seu redor foi um brilho incomum no espectro infravermelho das estrelas. Embora os discos não tenham sido observados diretamente, o Dr. Murphy disse que essas anãs vermelhas próximas oferecem uma boa chance de se dar uma rara e direta espiada de um disco, ou mesmo de um planeta, empregando telescópios especializados. “Pelo fato dessas estrelas serem mais apagadas que outras estrelas e assim, não brilharem muito, as anãs vermelhas jovens são locais ideais para se registrar diretamente planetas recém-formados”, disse ele.
The location of one of the red dwarfs, called 2M1239-5702, is near Gacrux — a red giant star at the top of the Southern Cross. Image credit: Akira Fujii.
A localização de uma das anãs vermelhas, chamado 2M1239-5702, está perto Gacrux - uma estrela gigante vermelha no topo do Cruzeiro do Sul. Crédito da imagem: Akira Fujii.

O Professor Lawson disse que a habilidade de se detectar estrelas apagadas tem melhorado muito nas décadas recentes, revelando uma grande riqueza de informações. “A menos de 20 anos atrás, a noção de que partes mais próximas da galáxia pudessem ser pontuadas com estrelas jovens era algo completamente novo”, disse ele. “A maior parte desses objetos localizam-se no céu do hemisfério sul e assim, são acessados de maneira mais confortável por telescópios operados nesse hemisfério como os da ANU e na Austrália”, adicionou o Professor Lawson.
Fonte: http://astronomynow.com/

Cassini encontra oceano global na lua Encélado de Saturno

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Um oceano global, está localizado abaixo da crosta congelada da lua geologicamente ativa de Saturno, Encélado, de acordo com uma nova pesquisa realizada usando dados da missão Cassini da NASA. Os pesquisadores descobriram que a magnitude da leve variação que a lua tem ao orbitar Saturno, só pode ser causada, se a concha externa de gelo não for congelada no seu interior, significando que um oceano global precisa estar presente. A descoberta mostra que o fino spray de vapor d´água, partículas congeladas e moléculas orgânicas simples que a sonda Cassini tem observado, são provenientes de fraturas localizadas perto do polo sul da lua, e que estão sendo alimentados por esse vasto reservatório de água líquida. A pesquisa está apresentada num artigo publicado online essa semana na revista Icarus.

Análises prévias dos dados da Cassini sugeriam a presença de um corpo de água em forma de lente, ou um mar, abaixo do polo sul da lua. Contudo, os dados de gravidade coletados durante as passagens próximas da sonda, sobre a região polar sul suporta a possibilidade de que esse mar possa ser global. Os novos resultados, derivados do uso de linhas de evidências diferentes com base nas imagens da Cassini, confirmam que esse é o caso. Esse foi um problema que necessitou anos de observações, e cálculos, envolvendo uma grande coleção de disciplinas, mas nós estamos confiantes que finalmente chegamos a um resultado”, disse Peter Thomas, um membro da equipe de imageamento da Cassini, na Universidade de Cornell em Ithaca, Nova York, e principal autor do artigo.

Os cientistas da Cassini analisaram mais de sete anos de imagens de Encélado feitas pela sonda, que está orbitando o sistema de Saturno desde meados de 2004. Eles mapearam cuidadosamente as posições das fraturas em Encélado, a maior parte crateras, em centenas de imagens, para poder medir as mudanças na rotação da lua com uma precisão extrema. Como resultado, eles descobriram que Encélado tem uma pequena, porém mensurável variação à medida que orbita Saturno. Pelo fato da lua não ser perfeitamente esférica, e pelo fato dela caminhar levemente mais rápida e mais devagar durante diferentes posições da sua órbita ao redor de Saturno, o gigantesco planeta sutilmente, chacoalha Encélado, à medida que ela o orbita.

A equipe carregou suas medidas de variação da órbita, chamada de libração, em diferentes modelos para como Encélado pode ser arranjado por dentro, incluindo um modelo em que a lua fosse totalmente congelada até o seu núcleo. “Se a superfície e o núcleo fossem rigidamente conectados, o núcleo forneceria tanto peso morto que a variação seria bem menor do que a observada”, disse Matthew Tiscareno, um cientistas participante do projeto Cassini no instituto SETI, em Mountain View, na Califórnia e coautor do artigo. “Isso prova que deve existir uma camada global de líquido separando a superfície do núcleo”, disse ele.

Os mecanismos que podem ter evitado que o oceano de Encélado congelasse, permanece um mistério. Thomas e seus colegas sugerem algumas ideias para futuros estudos que podem ajudar a resolver essa questão, incluindo a surpreendente possibilidade de que forças de marés, devido à gravidade de Saturno, poderiam gerar muito mais calor no interior de Encélado do que se pensava anteriormente. Esse é um grande passo além do que nós entendemos sobre essa lua, e isso demonstra o tipo de descobertas profundas que nós podemos fazer com missões de longo prazo em outros planetas”, disse a coautora Carolyn Porco, líder da equipe de imageamento da Cassini no Space Science institute, o SSI, em Boulder, no Colorado, e professora visitante na Universidade da Califórnia em Berkeley.

O desenrolar da história de Encélado tem sido um dos grandes triunfos da missão de longo prazo da Cassini em Saturno. Os cientistas primeiro detectaram sinais de plumas congeladas na lua em 2005, e seguiram daí com uma série de descobertas sobre o material que era expelido das fraturas aquecidas perto do polo sul. Eles anunciaram fortes evidências para um oceano regional em 2014, e mais recentemente em 2015, eles compartilharam os resultados que sugerem atividades hidrotermais ocorrendo no assoalho oceânico.

A Cassini está programada para fazer um sobrevoo próximo de Encélado em 28 de Outubro de 2015, no mergulho mais profundo que a sonda fará pelas plumas ativas de material congelado. A sonda passará a cerca de 49 km acima da superfície da Lua. A missão Cassini-Huygens é um projeto cooperativo da NASA, da ESA, e da Agência Espacial Italiana. O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, na Califórnia, gerencia a missão para o Science Mission Directorate da agência em Washington. O JPL, é uma divisão do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena. As operações de imageamento da Cassini ficam baseadas no Space Science Institute.
Fonte: NASA

18 de set de 2015

O que é o bóson de Higgs?

Bóson de Higgs


É uma partícula subatômica que os físicos acreditam ser responsável por dar massa às demais. Sabe todo aquele papo de prótons e nêutrons que você aprende no colégio? Isso era tudo que se sabia sobre o mundo subatômico até mais ou menos 1930. De lá pra cá, os cientistas formulam teorias para entender melhor como as partículas subatômicas formam os átomos, a matéria e as forças que agem sobre ela. A principal dessas teorias é conhecida como Modelo Padrão e a descoberta do bóson serviu para comprová-la.

A comprovação dessa partícula vinha sendo perseguida desde 1964, até que, em 2012, finalmente um experimento atestou (com 99,9999...% de certeza) sua existência. A descoberta foi importante, porque a confirmação de um modelo hipotético abre novos horizontes para compreender o funcionamento do Universo e até a existência de novas partículas. Porém isso é só o começo, pois o Modelo Padrão só explica 4,6% do conteúdo do Universo.

UMA EXPLICAÇÃO PARA O MUNDO?

"Sem o bóson de Higgs, não seriam formados os átomos, e o Universo seria só um monte de partículas flutuando por aí"
1. Após o Big Bang, parte da energia irradiada se congelou, formando um éter que envolve tudo o que há no Universo, chamado de Campo de Higgs2. O Campo de Higgs (do qual o bóson é parte) criou uma espécie de viscosidade no vazio do espaço e fez com que as partículas interagissem umas com as outras3. Quando o bóson passa por entre as outras partículas, ele causa os efeitos de atração e repulsão entre elas. Resultado: as partículas ganham massa4. As partículas com afinidades entre si se combinam, formando os átomos

Os físicos François Englert e Peter Higgs publicaram artigos sobre a existência do que hoje conhecemos como bóson de Higgs em 1964. Os dois trabalhavam de forma independente e se encontraram pela primeira vez apenas no anúncio da descoberta da partícula em 2012. Eles foram laureados com o Prêmio Nobel de Física em 2013

A POLÊMICA
O apelido "partícula de Deus" veio em 1993, de um livro sobre o tema que teve o título trocado. Escrita pelo Nobel de Física Leon Lederman, a obra se chamaria The Goddamn Particle ("A Partícula Maldita"), em referência à dificuldade de encontrar o bóson. Mas o editor não curtiu a palavra "maldita" ("damn") e lançou como The God Particle. Embora a alcunha tenha ajudado a popularizar o tema, muitos físicos a criticam por sugerir o envolvimento de algo divino ou místico

A COMPROVAÇÃO
A dificuldade em observar o bóson é enorme: ele só aparece em níveis de energia realmente altos e se transforma em outras partículas muito rapidamente. Por isso foi preciso construir o LHC (Grande Colisor de Hádrons). Cientistas mediram os níveis de energia e interação entre as partículas após a colisão e compararam com as hipóteses já formuladas - os resultados bateram O que ele comprova Segundo o Modelo Padrão, o Universo é formado por 17 partículas básicas: o bóson, 6 quarks, 6 léptons e 4 partículas mediadoras

PARTÍCULAS MEDIADORAS
São responsáveis pela transmissão de força entre dois corpos. Os glúons transmitem a força nuclear forte, os fótons a força eletromagnética, os Bósons W e Z a força nuclear fraca e os grávitons a força gravitacional¿ O gráviton ainda vai demorar para ser observado. Sua força gravitacional é muito mais fraca do que as outras e isso dificulta a medição

QUARKS:Interagem com todas as quatro forças das partículas mediadoras. São seis: top, bottom, charm, strange, up e down (os dois últimos formam os prótons e os nêutrons)

LÉPTONS:Muito leves, não interagem com a força nuclear forte. São: elétron, múon, tau, neutrino do elétron, neutrino do múon e neutrino do tau. 
FONTES: Fermi National Accelerator Laboratory, Scientific American, Pesquisa Fapesp

E se a história do Universo fosse convertida em um dia?


Universo


00:00:00 - SURGE TUDO
Idade do Universo - Quase zero
A explosão do Big Bang marca o início do nosso "dia". Segundo a física teórica, nesse momento, o Universo tem o tamanho infinitesimal de um planck (1.616199(97)×10-35 m). As forças fundamentais saem do equilíbrio, ganham aceleração, expandem-se em grandes volumes e depois se separam, formando o eletromagnetismo e as subpartículas atômicas.


00:00:01 - UMA DUPLA DO BARULHO
Idade do Universo - 380 mil anos
Em uma sopa de temperatura elevadíssima, composta de partículas subatômicas, como quarks e glúons, os prótons e nêutrons se formam e dão origem aos primeiros elementos: o hélio e o hidrogênio. A luz já avança livremente pelo espaço, limpando a névoa que cobre tudo.


00:03:09 - ALIMENTO DAS ESTRELAS
Idade do Universo - 30 milhões de anos
Modelos criados por cientistas em computadores mostram que, à medida que a sopa esfria, prótons e nêutrons começam a capturar elétrons, criando elementos de maior massa atômica, como carbono, oxigênio e nitrogênio. Eles são essenciais para a formação das primeiras estrelas, que já começam a ocupar a maior parte do espaço.


00:21:01 - PRETO COM UM BURACO NO MEIO
Idade do Universo - 200 milhões de anos
As estrelas tornam possível a sintetização de elementos mais pesados. A explosão de supernovas gera ainda mais estrelas - já há bilhões delas, além de nebulosas e poeira interestelar. Antes da meia hora, surge uma espiral ao redor de um enorme buraco negro: é a Via Láctea, nossa galáxia. Várias outras também estão aparecendo.


15:46:12 - OLÁ, VIZINHO!
Idade do Universo - 9 bilhões de anos
O Universo segue se expandindo e consolidando ao longo do dia. No meio da tarde, uma estrela emerge no Braço de Órion (um dos "tentáculos" da Via Láctea). Elementos liberados em sua formação são organizados por sua força gravitacional, gerando blocos de rocha cada vez maiores conforme se resfriavam: eis o início do sistema solar.


17:31:12 - NOSSA CASCA GASOSA
Idade do Universo - 10 bilhões de anos
No finzinho da tarde, forma-se o maior dos planetas sólidos do sistema solar: a Terra. Seu núcleo é um depósito de ferro em altas temperaturas e sua pequena gravidade atrai do espaço substâncias como metano, amônia e vapor de água. Desintegrados pela radiação solar, eles criam uma fina camada atmosférica de oxigênio.


19:16:12 - NA CALADA DA NOITE
Idade do Universo - 11 bilhões de anos
Impactos de cometas e asteroides causam intensa ação vulcânica, liberando substâncias como dióxido de carbono e nitrogênio, além de vapor de água. "Preso" pela camada de oxigênio, ele se condensa e nessa água aparece, enfim, a primeira forma de vida: bactérias anaeróbicas que absorvem o CO2, permitindo que o N2 domine a atmosfera.


20:19:12 - INSPIRAÇÃO E EXPIRAÇÃO
Idade do Universo - 11,6 bilhões de anos
Após milhões de anos de precipitação, as águas se tornam gigantescos mares, onde surge mais vida. Pela fotossíntese, bactérias e vegetais primitivos começam a liberar oxigênio, que reage com o ferro ao longo de milhões de anos, até se estabilizar. Quando o oxigênio corresponde a cerca de 10% da atmosfera, aparece o gás ozônio.


23:39:00 - A ASCENSÃO DOS PRIMATAS
Idade do Universo - 13,5 bilhões de anos
A humanidade se acha "a última bolacha do pacote", mas, comparados com a idade do Universo, somos quase nada. O Homo sapiens só pinta no finzinho do dia, na África. Eventualmente, sucede o Homo neanderthalensis e chega como dominante ao período Neolítico, criando a agricultura e a pecuária e dominando ferramentas.
Fonte: Mundo Estranho

O universo foi feito especialmente para nós: entenda por quê

sorte de viver num universo propicio para a vida

Para um ser humano, o universo pode parecer um lugar muito inóspito.
No vácuo do espaço, você iria sufocar rapidamente, enquanto na superfície de uma estrela você seria queimado como uma batata frita. E pelo que nós sabemos até agora, toda a vida está confinada a uma lasca de uma atmosfera em torno do planeta rochoso que habitamos. Mas, embora a origem da vida na Terra permaneça um mistério, há questões maiores para responder. Tipo: por que as leis da física permitem que qualquer vida exista em qualquer lugar que seja?  Espera aí. As leis da física? Será que elas são universais e a vida só existe por conta delas?  Lembre-se de que o universo é construído de peças fundamentais, partículas e forças, que são os blocos de construção de tudo o que vemos ao nosso redor. E nós simplesmente não sabemos por que essas peças têm as propriedades que têm. Há muitos fatos observacionais sobre o nosso universo, tais como elétrons que pesam quase nada, enquanto alguns de seus primos quarks são milhares de vezes mais maciços. Tem ainda a gravidade, incrivelmente fraca em comparação com as imensas forças que mantêm o núcleo atômico coeso. Por que o nosso universo é construído dessa maneira?

Isto significa que podemos fazer milhares de perguntas que começam com “e se..”. Estas suposições são de deixar qualquer um com frio na barriga. Por exemplo, e se o elétron fosse enorme e os quarks fossem fugazes? E se o eletromagnetismo fosse mais forte que a força nuclear? Em caso afirmativo, como seria o universo? Vamos considerar o carbono, um elemento forjado nos corações de estrelas massivas, e um elemento essencial para a vida como a conhecemos. Cálculos iniciais de tais fornalhas estelares mostraram que elas eram aparentemente ineficientes em fazer carbono. Em seguida, o astrônomo britânico Fred Hoyle percebeu que o núcleo do carbono possui uma propriedade especial, uma ressonância, que aumenta a eficiência em seu processo de produção. Mas se a intensidade da força nuclear do carbono fosse apenas uma fração diferente, ele não teria esta propriedade e deixaria o universo relativamente desprovido desse elemento – e, portanto, da nossa vida.

E a história não termina por aí.
Uma vez que o carbono é feito, ele está maduro para ser transmutado em elementos mais pesados, em especial de oxigênio. Acontece que o oxigênio, devido à intensidade de sua força nuclear, não tem as propriedades de ressonância particulares que aumentaram a eficiência da criação de carbono. Isto evita que todo o carbono seja consumido rapidamente. Quão inteligente o universo é? Isso resultou em um mundo com uma mistura quase igual de carbono e oxigênio, um bônus para a vida na Terra. Este é apenas um único exemplo. Nós também podemos brincar de “e se” com as propriedades de todos os dados fundamentais do universo. A cada mudança, podemos perguntar: “Como seria se isto fosse assim?”.

As respostas são bastante inusitadas.
A menor das mudanças resultaria em universos estéreis em termos de vida. Isso significa que o universo poderia ser sem graça, sem a complexidade necessária para armazenar e processar a informação central para a vida. Ou poderia se expandir muito rapidamente para a matéria se condensar em estrelas, galáxias e planetas. Qualquer vida complexa seria impossível em outras condições. É como se todas as variáveis do universo fossem uma grande loteria, e raríssimas combinações fossem premiadas com a vida. E, ao que tudo indica, nós somos os grandes vencedores – nosso bilhete estava acumulado.  As perguntas não param por aí. Em nosso universo, nós vivemos com o conforto de uma certa mistura entre espaço e tempo, e uma estrutura matemática aparentemente compreensível que sustenta a ciência como a conhecemos. Nosso universo parece se equilibrar em uma faca de ponta de estabilidade. Mas por quê?

Para alguns, se nós descobrirmos qual é a “Teoria de Tudo”, unindo a mecânica quântica com a relatividade de Einstein, todos os mistérios desaparecerão. Para outros, isso é um pouco mais do que ilusão. Há ainda quem busque consolo em um criador, um ser onipotente que deixou muito bem afinadas as propriedades do universo que nos permitem estar aqui hoje, amém. Há, no entanto, uma outra solução possível, guiada pelos pensamentos obscuros e confusos na borda da ciência. As supercordas sugerem que as propriedades fundamentais do universo não são únicas, mas são de alguma forma escolhidas por algum rolo cósmico de dados quando ele nasceu. Isso nos dá uma possível explicação para as propriedades aparentemente especiais do universo em que vivemos: nós não somos o único universo, mas apenas um em um mar semi-infinito de universos, cada um com seu próprio conjunto peculiar de propriedades físicas, leis e partículas, vidas e estruturas, em última análise, matemáticas. Só que, se tivermos como base as estatísticas de que falamos antes, a grande maioria destes outros universos no multiverso global estão mortos e estéreis.

Porque estamos aqui?
A resposta que parece mais óbvia para esta pergunta é que nos encontramos em um universo propício para a nossa própria existência. Em qualquer outro universo, nós simplesmente não estaríamos por perto nem para perguntar por que não existimos. Se a teoria do multiverso estiver correta, temos de aceitar que as propriedades fundamentais do universo conspiraram para possibilitar a nossa existência.
Fonte: Hypescience.com
[phys]
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