3 de set de 2015

Stephen Hawking acabou de resolver o grande mistério dos buracos negros?

buracos negros Hawking

Um dos mistérios mais inquietantes da física é o “paradoxo da informação”. Segundo a teoria da relatividade geral de Einstein, as informações físicas sobre o material engolido por um buraco negro são destruídas, mas as leis da mecânica quântica estipulam que a informação é eterna. Temos um grande problema, certo? Como resolvê-lo?

O famoso físico Stephen Hawking, trabalhando com Malcolm Perry, da Universidade de Cambridge, na Inglaterra, e com Andrew Stromberg, da Universidade de Harvard, nos EUA, criou uma hipótese: a de que a informação quântica-mecânica de partículas caindo sobre o buraco negro não chega realmente a entrar dentro dele.  Proponho que a informação é armazenada não no interior do buraco negro, como se poderia esperar, mas na sua fronteira, no horizonte de eventos”, disse Stephen Hawking durante uma palestra em uma conferência sobre a radiação Hawking, realizada no Instituto Real de Tecnologia KTH em Estocolmo, Suécia.

Ainda existe, mas não pode ser acessada
As informações ficam armazenadas no limite do buraco negro, como hologramas bidimensionais conhecidos como “supertraduções.  A informação sobre partículas caindo é devolvida, mas de uma forma caótica e inútil”, disse Hawking. “Para todos os efeitos práticos, ela é perdida”.

Viagem sem volta
Hawking também discutiu a ideia de que buracos negros possam ser portais para outros universos, algo que ele já havia proposto antes. “O buraco teria de ser grande, e se ele estiver girando, pode ter uma passagem para outro universo. Mas você não pode voltar para o nosso universo”, disse Hawking. “Então, embora eu esteja interessado em voo espacial, não vou tentar isso. Segundo a nova teoria de Hawking sobre a informação e buracos negros, se uma pessoa acabar engolida por esse objeto, há duas maneiras como esta terrível situação poderia terminar: ela poderia ficar permanentemente presa em um holograma na borda do buraco negro, ou poderia atravessá-lo para outro universo. Pessoalmente, acho que essas opções são melhores do que a anteriormente prevista: a da espaguetificação, ou seja, o alongamento vertical e compressão horizontal de objetos em formas estreitas e alongadas até toda sua integridade física ser destruída para o resto da eternidade.
Fontes: Space, Gizmodo

Reciclagem cósmica


A rica tapeçaria de nuvens de gás que vemos nesta imagem faz parte da enorme maternidade estelar chamada Nebulosa do Camarão (também conhecida por Gum 56 e IC 4628). Obtida com o telescópio MPG/ESO de 2,2 metros no Observatório de La Silla no Chile, esta pode bem ser uma das melhores fotografias deste objeto. A imagem mostra nodos de estrelas quentes recém nascidas aninhadas entre as nuvens que compõem a nebulosa.Crédito:ESO

Parte da nebulosa gigante Gum 56 domina esta imagem, iluminada por estrelas jovens quentes e brilhantes que nasceram no seu interior. Durante milhões de anos formaram-se estrelas a partir do gás desta nebulosa, material que é posteriormente devolvido à maternidade estelar quando as estrelas envelhecidas expelem a sua matéria lentamente para o espaço ou mais dramaticamente sob a forma de explosões de supernovas. Esta imagem foi obtida pelo telescópio MPG/ESO de 2,2 metros no Observatório de La Silla no Chile, no âmbito do programa Jóias Cósmicas do ESO. Profundamente embebidos nesta maternidade estelar gigante encontram-se três aglomerados de estrelas jovens quentes — com apenas alguns milhões de anos de idade — que brilham intensamente  no ultravioleta. É a luz destas estrelas que faz com que as nuvens de gás da nebulosa resplandeçam. A radiação arranca os elétrons aos átomos — num processo chamado ionização — e quando estes se recombinam liberam energia sob a forma de luz.

 Cada elemento químico emite luz em determinada cor e as enormes nuvens de hidrogênio na nebulosa são a causa deste intenso brilho avermelhado. Gum 56 — também conhecida por IC 4628 ou Nebulosa do Camarão — retira o seu nome do astrônomo australiano Colin Stanley Gum que, em 1955, publicou um catálogo de regiões H II. As regiões H II, tal como Gum 56, são enormes nuvens de densidade baixa, que contêm uma grande quantidade de hidrogênio ionizado. Uma grande parte da ionização em Gum 56 é feita por duas estrelas do tipo O, que são estrelas quentes azuis-esbranquiçadas, também conhecidas por gigantes azuis devido à sua cor. Este tipo de estrelas é raro no Universo, uma vez que a enorme massa destas gigantes azuis significa que não podem viver durante muito tempo. Após cerca de um milhão de anos apenas, as estrelas colapsam sobre si mesmas e terminam as suas vidas como supernovas, tal como muitas das outras estrelas massivas que se encontram no interior da nebulosa.

Além de muitas estrelas recém nascidas aninhadas no interior da nebulosa, a região está ainda cheia de gás e poeira suficientes para criar uma geração ainda mais nova de estrelas. As regiões da nebulosa que estão a formar novas estrelas são visíveis na imagem como nuvens densas. O material que forma estas novas estrelas inclui os restos das estrelas mais massivas da geração anterior, que já terminaram as suas vidas e ejetaram o seu material para o meio circundante sob a forma de explosões de supernovas. Assim, o ciclo de vida e morte das estrelas continua. Dadas as duas gigantes azuis muito incomuns e a proeminência da nebulosa nos comprimentos de onda do infravermelho e do rádio, é talvez surpreendente que esta região tenha sido até agora comparativamente pouco estudada por astrônomos profissionais. Gum 56 tem um diâmetro de cerca de 250 anos-luz, mas apesar do seu enorme tamanho tem sido descurada por observadores visuais devido ao seu fraco brilho e porque a maioria da radiação que emite se situa em comprimentos de onda invisíveis ao olho humano.

A nebulosa está a uma distância de cerca de 6000 anos-luz de distância da Terra e pode ser encontrada no céu na constelação do
Escorpião, onde tem um tamanho projetado de quatro vezes o da Lua Cheia. Esta imagem, que captura apenas uma parte da nebulosa, foi obtida pelo telescópio MPG/ESO de 2,2 metros com a câmara Wide Field Imager (WFI) no âmbito do programa Jóias Cósmicas do ESO. Este  programa utiliza tempo de telescópio que não pode ser usado em observações científicas, para produzir imagens de objetos interessantes, intrigantes ou visualmente atrativos. Todos os dados obtidos podem ter igualmente interesse científico e são por isso postos à disposição dos astrônomos através do arquivo científico do ESO.
Fonte: ESO

Os anés de Saturno


Difícil achar uma coisa mais “cheguei” no Sistema Solar que os anéis de Saturno. Mas sua origem segue misteriosa.
Saturno e seus majestosos anéis, em imagem da sonda Cassini (Crédito: Nasa)

SEM EXCLUSIVIDADE
Todos os planetas gigantes do Sistema Solar têm anéis. Mas os de Júpiter, Urano e Netuno são tão sutis que só podem ser observados com telescópios poderosos ou sondas espaciais. Já os de Saturno, de indiscretos que são, se ofereceram até mesmo à luneta de Galileu, em 1610.

ORELHADA
Ao astrônomo italiano, contudo, eles se pareciam mais com “orelhas” nas laterais do planeta. Somente em 1655 Christiaan Huygens sacou que se tratavam mesmo de anéis. Hoje sabemos que eles são feitos de partículas de gelo nos mais variados tamanhos, de milímetros a metros.

OLHANDO DE PERTO
Os anéis estão sob a mira constante da sonda Cassini, que está em órbita de Saturno desde 2004 e deve concluir sua missão fazendo diversas travessias em meio aos anéis, antes de mergulhar na atmosfera do planeta, em 2017.

ALEI DOS ANÉIS
Um aspecto curioso é que a distribuição das partículas nos anéis segue uma regra proporcional simples. Partículas com 1 m de diâmetro são oito vezes mais comuns que as de 2 m, 27 vezes mais comuns que as de 3 m, e assim por diante. Um grupo da Universidade de Princeton acabou de descobrir a origem do padrão. E ele é universal — todos os anéis do Universo devem seguir a regra.

A IDADE?
Ninguém sabe com certeza quando ou como Saturno ganhou seus anéis. Mas os modelos mais recentes sugerem que eles são tão antigos quanto o próprio planeta e surgiram, por colisões, na mesma época em que as principais luas saturninas.

O ANEL F
Trabalho recente feito por astrônomos da Universidade de Kobe revelou que um dos anéis mais estreitos (conhecido pela letra F) foi fruto da colisão de dois objetos densos. A farelada resultante produziu o anel, e o que restou inteiro deu origem a duas luas “pastoras” — Pandora e Prometeu.
Fonte: Salvador Nogueira - Mensageiro Sideral

Equipe da New Horizons seleciona potencial alvo para continuação da missão – O 2014 MU69

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A NASA selecionou o potencial, próximo destino para a missão New Horizons, depois de ter realizado o histórico sobrevoo do sistema de Plutão. O destino é o pequeno Objeto de Cinturão de Kuiper (KBO) conhecido como 2014 MU69, que tem sua órbita a quase um bilhão de milhas além de Plutão. Esse remoto KBO foi um dos dois identificados como potenciais destinos e o recomendado pela equipe da New Horizons. Embora a NASA tenha selecionado o 2014 MU69 como alvo, como parte do seu processo normal de revisão, a agência conduzirá um acesso mais detalhado, antes de aprovar de maneira oficial a extensão da missão para conduzir uma ciência adicional. “Mesmo enquanto a sonda New Horizons acelera para longe de Plutão para dentro do Cinturão de Kuiper, e os dados do encontro com esse novo mundo estão sendo mandados para a Terra, nós estamos olhando o próximo destino desse intrépido explorador”, disse John Grunsfeld, astronauta, e chefe do Science Mission Directorate da NASA, na sede da agência em Washington.

“Enquanto as discussões se aprovaremos ou não essa extensão de missão está acontecendo num contexto do portfólio da ciência planetária, nós esperamos que ela seja bem menos cara do que a missão primária, pelo fato de estar fornecendo nova e animadora ciência. Como toda a missão da NASA que termina o seu objetivo principal, mas busca por mais exploração, a equipe da New Horizons, precisa escrever uma proposta para a agência para a missão do KBO. Essa proposta, com o deadline em 2016, será avaliada por uma equipe independente de especialistas antes da NASA decidir sobre ir ou não. A seleção de um alvo foi importante, a equipe precisa colocar a New Horizons no rumo do objeto esse ano, para que possa realizar qualquer extensão de missão com uma margem boa de combustível.

 A New Horizons realizará uma série de quatro manobras no final de Outubro de 2015 e início de Novembro de 2015, para ajustar o seu curso na direção do 2014 MU69, apelidado de PT1 (Potential Target 1), que ela espera atingir em 1 de Janeiro de 2019. Qualquer atraso nessas datas pode representar um custo precioso de combustível e pode colocar toda a missão em risco. O 2014 MU69 é uma grande escolha pois ele é um tipo antigo de KBO formado onde ele orbita hoje, e que a Decadal Survey deseja sobrevoar”, disse Alan Stern, principal pesquisador da missão New Horizons, do Southwest Research Institute (SwRI) em Boulder, no Colorado. “Além disso, esse KBO custa menos combustível para ser atingido, do que outros candidatos, deixando mais combustível para o sobrevoo, para a execução de uma ciência auxiliar, e reservas maiores de combustível para proteger a sonda contra algum imprevisto”.

A New Horizons foi originalmente desenhada para sobrevoar além do sistema de Plutão e explorar objetos adicionais do Cinturão de Kuiper. A sonda carrega combustível extra para o sobrevoo do KBO, seu sistema de comunicação está desenhado para trabalhar além de Plutão, seu sistema de energia está desenhado para operar por muitos anos ainda, e seus instrumentos científicos foram desenhados para operar em níveis de luz muito menores do que aqueles que serão experimentados durante o sobrevoo do 2014 MU69.  A 2003 National Academy of Sciences’ Planetary Decadal Survey (New Frontiers in the Solar System), recomendou fortemente que a primeira missão para o Cinturão de Kuiper incluísse sobrevoos a Plutão e a dois KBOs, para que se pudesse amostrar a diversidade de objetos nessa região previamente inexplorada do Sistema Solar. A identificação do PT1, que está numa classe completamente diferente de KBO, do que Plutão, potencialmente permitindo que a New Horizons possa satisfazer seus objetivos.

Porém, encontrar um KBO para ser sobrevoado não foi uma tarefa fácil. Começando com a pesquisa em 2011 e usando os maiores telescópios em Terra, a equipe da New Horizons encontrou algumas dezenas de KBOs, mas nenhum seria possível de ser sobrevoado pela sonda por falta de combustível. O Hubble, foi então usado em 2014, descobrindo cinco objetos, até a pesquisa afunilar para dois somente, dentro da passagem da New Horizons. Os cientistas estimaram que o PT1 tem somente 45 km de diâmetro, e que é mais de 10 vezes maior e 1000 vezes mais massivo do que os cometas típicos, como o que a Rosetta está orbitando agora, mas somente com 0.5 a 1 por centro do tamanho e cerca de 1/10000 vezes a massa de Plutão. O PT1 é pensado como sendo um dos blocos fundamentais dos planetas anões do Cinturão de Kuiper como Plutão.

Diferente dos asteroides, os KBOs, só são aquecidos pelo Sol e acredita-se que estejam preservados, congelados na região externa do Sistema Solar, desde a formação a cerca de 4.6 bilhões de anos atrás.
“Tem muita coisa que podemos aprender dessas observações próximas feitas pela New Horizons, como o sobrevoo de Plutão tem demonstrado”, disse John Spencer um membro da equipe de ciência da New Horizons, também do SwRI. “Imagens detalhadas e outros dados que a New Horizons poderia obter de um sobrevoo de KBO revolucionará o nosso entendimento sobre o Cinturão de Kuiper e sobre esses objetos”.

A sonda New Horizons está atualmente a 4.9 bilhões de quilômetros da Terra, e só começou a enviar as imagens e os dados gravados na sua memória, do seu encontro histórico com Plutão ocorrido em Julho. A sonda está saudável e operando normalmente. A New Horizons é parte do New Frontiers Program da NASA, gerenciado pelo Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, no Alabama. O Johns Hopkins Applied Physics Laboratory em Laurel, Md., desenhou, construiu e opera a sonda New Horizons e gerencia a missão para o Science Mission Directorate da NASA. O SwRI lidera as operações científicas da missão e o planejamento dos encontros.

Desvendando a história das galáxias

Imagem de Messier 74 pelo Telescópio Hubble. Crédito: NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI/AURA) - ESA/Colaboração Hubble


Uma equipe internacional de cientistas, liderada por astrónomos da Escola de Física e Astronomia da Universidade de Cardiff, demonstrou pela primeira vez que as galáxias podem mudar a sua estrutura ao longo da sua vida. Ao observar o céu como é hoje, e olhando para trás no tempo usando os telescópios Hubble e Herschel, a equipa mostrou que uma grande proporção de galáxias passou por uma "metamorfose" desde que foram inicialmente formadas após o Big Bang.

Ao fornecer a primeira evidência direta da dimensão dessa transformação, a equipa espera lançar luz sobre os processos que causaram essas mudanças dramáticas e, portanto, ganhar uma maior compreensão da aparência e das propriedades do Universo como o conhecemos hoje. No seu estudo, que foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, os investigadores observaram cerca de 10.000 galáxias atualmente presentes no Universo usando um levantamento do céu criado pelos projetos ATLAS e GAMA do Herschel.

Os cientistas classificaram, então, as galáxias em dois tipos principais: galáxias planas, giratórias e em forma de disco (como a nossa Galáxia, a Via Láctea); e galáxias grandes e esféricas com grandes números de estrelas desordenadas. Usando os telescópios Hubble e Herschel, os investigadores analisaram, em seguida, o Universo distante e, assim, mais para trás no tempo, a fim de observar as galáxias que se formaram pouco tempo depois do Big Bang. Eles mostraram que 83% de todas as estrelas formadas desde o Big Bang estavam inicialmente localizadas numa galáxia em forma de disco.

No entanto, apenas 49% das estrelas que existem no Universo de hoje estão localizadas nestas galáxias em forma de disco - as restantes estão localizadas em galáxias esféricas. Os resultados sugerem uma transformação enorme em que as galáxias em forma de disco se tornaram galáxias em forma esférica. Uma teoria popular é que esta transformação foi provocada por muitas catástrofes cósmicas, em que duas galáxias de disco, ao vaguearem muito próximas uma da outra, foram obrigadas pela gravidade a fundir-se numa única galáxia, a fusão destruindo os discos e produzindo um grande amontoado de estrelas. Uma teoria oposta diz que a transformação foi um processo mais gentil, em que as estrelas formadas no disco moveram-se gradualmente para o seu centro e produziram um amontoado central de estrelas.

Steve Eales, autor principal do estudo, afirma: "Já se conhecia esta ideia de metamorfose, mas ao combinar dados do Herschel e Hubble, fomos pela primeira vez capazes de medir com precisão a extensão desta transformação. As galáxias são os blocos de construção do Universo, de modo que esta metamorfose representa uma das mudanças mais significativas em termos de aparência e propriedades dos últimos 8 mil milhões de anos."
Fonte: Astronomia Online



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