19 de dez de 2016

Radiação Hawking

Uma coisa que provavelmente você já ouviu falar, é a famosa radiação Hawking, neste texto procuraremos entender essa radiação que escapa dos buracos negros. Com esse nome em homenagem ao físico teórico Stephen Hawking, que propôs os argumentos teóricos dessa radiação em 1974, a radiação Hawking é uma radiação térmica explicada por efeitos quânticos. Antes de explicar exatamente o que acontece, devemos tirar da cabeça aquela imagem que construímos do vácuo como um espaço vazio. Pelo contrário, o vácuo é como uma grande sopa de partículas que borbulham a todo momento. As chamadas partículas virtuais,  flutuações quânticas de vácuo, aparecem dentro e fora da existência a todo momento e se aniquilam (partícula x anti-partícula) e isso nos mostra que o vácuo não é aquele grande espaço sem nada.

Tendo isso em mente podemos imaginar o que aconteceria se essas partículas virtuais aparecessem perto do horizonte de eventos de um buraco negro. O que Stephen Hawking propôs é como se o buraco negro roubasse essas partículas do vácuo. Bom, imagine que um par de partículas é criado, uma partícula e uma anti-partícula, próximo ao horizonte de eventos de um buraco negro (o ponto sem retorno) e devido a grande gravidade do buraco negro a partícula acaba caindo” para dentro do buraco negro, mas a anti-partícula escapa, essa anti-partícula que escapou seria a radiação Hawking. Mas, como isso explicaria a perda de massa do buraco negro que consequentemente ao longo de milhões (ou bilhões) de anos “evaporaria”?

Para um observador, seria como se surgisse um brilho de radiação vindo do buraco negro e isso violaria a lei da termodinâmica já que energia não pode ser criada e nem destruída. Mas essa energia na verdade não foi criada pelo buraco negro, podemos pensar em E =MC² e dizer que para essa emissão de energia foi necessária um pouco da massa do buraco negro e isso responde a nossa pergunta. Podemos especular ainda que, se em vez da partícula “cair” no buraco negro, a anti-partícula “caísse” e a partícula escapasse, essa partícula que escapou também é a radiação Hawking, mas a anti-partícula que foi “sugada” pelo buraco negro poderia vir a colidir com uma partícula no interior do buraco negro e aniquilar-se, dessa forma o buraco negro também perderia massa.

Lembrando que para um buraco negro vir a “sumir” demoraria em média 10^67 anos para um buraco negro de massa estelar e para os colossais buracos negros supermassivos poderia demorar até 10^100 anos. É muito tempo!  Além disso, o LHC (Large Hadron Collider) pode ser capaz de criar “mini buracos negros” que durariam uma fração de segundos e desapareceriam em uma explosão de radiação Hawking. Como o físico Jeff Steinhauer que criou em laboratório um buraco negro com ondas de som, criando um buraco negro análogo usando átomos extremamente frios presos a um feixe de laser.

Ao aplicar um segundo feixe de laser, criou-se uma espécie de declive onde os átomos conseguiam fluir como uma espécie queda d´água. A medida que os átomos se derramavam sobre o declive, eles aceleraram, alcançando velocidades supersônicas, mais rápidas que a velocidade do som, o que foi chamado de buraco negro acústico. Dessa forma ele conseguiu observar que algumas partículas “caiam” no “buraco negro” e outras conseguiam escapar, sendo um bom experimento para provar a radiação Hawking. Bom, espero que você que chegou até aqui tenha conseguido entender essa radiação proposta em 1974 pelo Stephen Hawking e visto que afinal os buracos negros não são tão negros assim!
Fonte: SPACE TODAY

ALMA encontra evidências convincentes de dois planetas recém-nascidos em redor de jovem estrela

Imagem ALMA do disco protoplanetário que rodeia a jovem estrela HD 163296. Novas observações sugerem que os dois planetas, cada com mais ou menos o tamanho de Saturno, estão em órbita da estrela. Estes planetas, que ainda não se formaram completamente, revelaram-se pela dupla impressão que deixam nas porções de gás e poeira no disco protoplanetário da estrela. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); A. Isella; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

Os astrónomos sabem agora que a nossa Galáxia está repleta de planetas, desde mundos rochosos do tamanho da Terra até gigantes gasosos maiores que Júpiter. Quase todos esses exoplanetas foram descobertos em órbita de estrelas maduras com um sistema planetário completamente evoluído. Novas observações com o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) contêm evidências convincentes de que dois planetas recém-nascidos, cada um do tamanho de Saturno, estão em órbita de uma jovem estrela de nome HD 163296. Estes planetas, que ainda não estão completamente formados, revelaram-se pela dupla impressão que deixam nas porções de gás e poeira do disco protoplanetário da estrela.

As observações anteriores de outros sistemas estelares jovens ajudaram a reformular a nossa compreensão da formação de planetas. Por exemplo, as imagens ALMA de HL Tauri e TW Hydrae revelaram lacunas impressionantes e estruturas anulares proeminentes nos discos empoeirados das estrelas. Estas características podem ser os primeiros sinais tentadores do nascimento de planetas. Surpreendentemente, estes sinais aparecem em redor de estrelas muito mais jovens do que os astrónomos achavam ser possível, sugerindo que a formação planetária pode ter início logo após a formação de um disco protoplanetário.

Composição do disco protoplanetário em redor da jovem estrela HD 163296. A área interior, avermelhada, mostra a poeira do disco protoplanetário. O mais largo e azulado disco é o gás monóxido de carbono no sistema. O ALMA observou que nas duas divisões exteriores, há uma diminuição significativa na concentração de monóxido de carbono, sugerindo que dois planetas estão aí a formar-se. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); A. Isella; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)


"O ALMA mostrou-nos imagens surpreendentes e nunca antes vistas de anéis e lacunas em redor de estrelas jovens que podem ser as características da formação de planetas. No entanto, como estávamos apenas a olhar para a poeira nos discos com detalhe suficiente, não tínhamos a certeza do que criava essas características," comenta Andrea Isella, astrónoma da Universidade Rice em Houston, no estado norte-americano do Texas e autora principal de um artigo publicado na revista Physical Review Letters. Ao estudar HD 163296, a equipa de investigação usou o ALMA para traçar, pela primeira vez, a distribuição tanto dos componentes de poeira como do gás monóxido de carbono (CO) no disco com aproximadamente o mesmo nível de detalhe.

Estas observações revelaram três lacunas distintas no disco protoplanetário de HD 163296. A primeira divisão está localizada aproximadamente a 60 UA (Unidades Astronómicas - 1 UA é a distância média entre a Terra e o Sol) da estrela central, mais ou menos equivalente à distância entre o Sol e Neptuno. As outras duas lacunas estão a 100 UA e a 160 UA da estrela central, equivalente a uma distância bem superior à Cintura de Kuiper do nosso Sistema Solar, a região de corpos gelados além da órbita de Neptuno. Usando a capacidade do ALMA em detetar o ténue "brilho" de comprimento de onda milimétrico emitido por moléculas de gás, Isella e a sua equipa descobriram que existe também um mergulho apreciável na quantidade de CO nas duas divisões exteriores da poeira.

Impressão de artista do disco protoplanetário em redor da jovem estrela HD 163296. Através do estudo dos perfis da poeira (tom castanho) e do gás monóxido de carbono (tom azul) do disco, os astrónomos descobriram evidências tentadores da formação de dois planetas nas lacunas exteriores.  Crédito: B. Saxton, NRAO/AUI/NSF

Através da observação das mesmas características tanto nos componentes gasosos como nos componentes poeirentos do disco, os astrónomos pensam que encontraram evidências convincentes para a existência de dois planetas a coalescer incrivelmente longe da estrela central. Na lacuna mais próxima da estrela, a equipe encontrou pouca ou nenhuma diferença na concentração do gás monóxido de carbono em comparação com o disco empoeirado circundante. Isto significa que a lacuna mais interior poderá ter sido produzida por algo que não seja um planeta emergente. A poeira e o gás comportam-se de forma muito diferente em redor de estrelas jovens," acrescenta Isella.

 "Sabemos, por exemplo, que existem certos processos químicos e físicos que podem produzir estruturas anulares na poeira como as vistas anteriormente. Nós certamente pensamos que estas estruturas podem ser o resultado de um planeta nascente através da poeira, mas simplesmente não podemos excluir outras possíveis explicações. As nossas novas observações fornecem evidências intrigantes de que planetas estão, de facto, a formar-se em torno desta estrela jovem. HD 163296 tem cerca de 5 milhões de anos e mais ou menos o dobro da massa do Sol. Está localizada a aproximadamente 400 anos-luz da Terra na direção da constelação de Sagitário. 
Fonte: Astronomia OnLine  



14 de dez de 2016

Nova equação pode ser a chave para a Teoria de Tudo

Uma das coisas mais estranhas da física é que existem praticamente duas físicas diferentes: a da relatividade geral, que explica o comportamento da gravidade e corpos gigantescos do universo, como estrelas e planetas; e a mecânica quântica, que explica as menores partículas conhecidas até hoje, como os quarks e o léptons (que formam os prótons, neutrons e elétrons).  Assim como Ruth e Raquel, as duas físicas são irmãs gêmeas, mas não se bicam. Cada uma explica muito bem o campo em que trabalha, mas, quando são combinadas, elas simplesmente não funcionam — acredite, Einsteintentou bastante unificar as diferentes forças do universo, como explicamos neste texto sobre Teoria das Cordas.

Agora, se depender de uma nova equação proposta pelo físico teórico Leonard Susskind, da Universidade Stanford, nos Estados Unidos, as reuniões em família da física serão mais amistosas. Para ele, a ligação entre as duas está nos famosos buracos de minhoca — aquele tipo de atalho que liga dois lugares no espaço-tempo e que Matthew McConaughey usou no filme Interestelar. (No filme, eles explicam o conceito unindo dois pontos ao dobrar uma folha de papel)

Calma, não é preciso fazer cálculos mirabolantes para descobrir o que as letras querem dizer. Na verdade, cada uma delas representa o nome de grande físicos teóricos. O “E” e o “R” se referem justamente a Albert Einstein e a Nathan Rosen, que publicaram um estudo descrevendo os tais buracos de minhoca, em 1935  — por isso, se quiser impressionar, em vez de “buraco de minhoca”, diga “ponte de Einstein-Rosen”, que é o nome técnico do fenômeno. O outro lado da equação não é muito diferente. Com “E” e “R” significando a mesma coisa, sobra o “P”, que se refere ao físico Boris Podolsky, com quem os outros dois cientistas escreveram um outro estudo que descreve o entrelaçamento quântico — não desanime, vamos explicar a seguir.

Em 2013, Susskind e seu colega Juan Maldacena, de Princeton, já haviam sugerido que os dois estudos de Eisntein e Rosen poderiam descrever exatamente a mesma coisa, uma relação que nem Einstein havia considerado. Agora, Susskind retomou a ideia para discutir se as implicações estão corretas.

BURACO DE MINHOCA & ENTRELAÇAMENTO QUÂNTICO
Explicando um pouco melhor cada uma das partes da equação: como já dissemos, os buracos de minhoca são atalhos no espaço e no tempo. Isso quer dizer que, teoricamente, se você cair em um deles, você não só vai surgir em outro lugar do espaço, mas também em um outro tempo (lembra de quando Matthew McConaughey conseguiu retornar ao passado para mandar mensagens para a filha ainda pequena? É tipo isso…).

Já o entrelaçamento quântico descreve como duas partículas diferentes podem interagir de uma forma que dividam a mesma existência, como um irmão gêmeo que pressente o que há de errado com o outro. Ou seja, tudo o que acontece com uma partícula, teoricamente, poderia acontecer também com a outra, mesmo que elas estejam a anos-luz de distância.

No novo estudo, Susskind propõe um cenário hipotético no qual Alice e Bob peguem um punhado de partículas entrelaçadas e viajem para direções opostas do universo (lembre-se, isso é só um exercício mental). Ao chegaram em seus destinos, os dois esmagam suas partículas entrelaçadas com muitíssima força. O resultado, segundo Susskind, seriam dois buracos negros diferentes ligados por um buraco de minhoca gigante. Essa seria a ligação dos dois campos diferentes da física, que poderia servir de base para a Teoria de Tudo com a qual Einstein sempre sonhou.

É muito cedo para saber se isso tudo é verdade. O estudo ainda precisa passar por uma revisão formal, apesar de já estar aberto para quem quiser estudá-lo. Mas, como lembrou Tom Siegfried, na revista ScienceNews, Susskind não foi o único a ter esta ideia. Um time de físicos do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) sugeriu uma hipótese parecida.  Para mim, parece óbvio que ER = EPR é verdade, isso afetaria as nossas fundações e interpretações da mecânica quântica”, escreveu Susskind. “Mecânica quântica e gravidade podem estar mais entrelaçadas do que nós imaginamos.”
Fonte: GALILEU

Como seria viver em Marte?

A fascinação pelo planeta Marte não vem de ontem. Ela está presente nos filmes de ficção desde o século 19, e teorias conspiratórias ganharam força quando o astrônomo norte-americano, Percival Lowell especulou que os canais vistos no Planeta Vermelho poderiam ser sinais de vida extraterrestre inteligente. Mas será que o sonho de colonização em Marte poderá se tornar realidade? Poderíamos viver em Marte?  Em 1965 a nave Mariner 4 da NASA completou seu primeiro sobrevoo em Marte, e seis anos depois, a sonda Mars 3 foi a primeira a pousar controladamente no Planeta Vermelho. Desde então, tivemos inúmeras missões ao nosso vizinho próximo, e hoje temos rovers que andam pela sua superfície em busca de água e de indícios de vida microbiana, mesmo que seja do passado remoto.  A NASA tem até um projeto para lançar uma missão tripulada à Marte, que deve ocorrer em meados de 2030. Ainda não se sabe qual seria o melhor lugar para pousos tripulados, e para uma possível colônia, mas acredita-se que a melhor ideia seria alguma região do hemisfério norte, segundo Ashwin Vasavada, cientista de projetos da missão MSL (a mesma missão do rover Curiosity).

Assim como a Terra, Marte também passa por estações climáticas por conta de sua inclinação de eixo, mas os efeitos são mais drásticos no hemisfério sul. Por conta de sua órbita alongada, o hemisfério sul do planeta fica mais inclinado com relação ao Sol durante o afélio (máxima distância do Sol), resultando em invernos muito mais frios, e verões muitos mais quentes do que aqueles do hemisfério norte. Portanto, a nossa base marciana deveria ser montada no hemisfério norte, onde experimentaríamos cerca de 7 meses de primavera, 6 meses de verão, pouco mais de 5 meses de outono e apenas cerca de 4 meses de inverno. Um ano em Marte equivale a 1.88 anos da Terra, e um dia marciano dura pouco mais de 24 horas da Terra.

E não se engane com sua aparência desértica, pois a temperatura média em Marte é de -60°C, oscilando de -126°C (no inverno próximo dos polos) a 20°C (no verão próximo do equador). As temperaturas também variam drasticamente em questão de dias ou semanas, o que resulta em fortes tempestades de areia, que apesar de não representar um risco direto para a vida dos astronautas, podem danificar equipamentos e encobrir painéis, segundo Ashwin. A atmosfera marciana também é muito pouco densa, equivalente a apenas 1% da atmosfera da Terra, mas é suficiente para servir de barreira para pequenos fragmentos espaciais, portanto, poderíamos ver alguns meteoros durante a noite.

Mas segundo Ashwin, grandes meteoros do tipo bolas de fogo são extremamente raros por lá. Também não precisaríamos nos preocupar com atividades vulcânicas ou terremotos, porém, o inimigo número um de todo astronauta seria a radiação espacial. “Diferente da Terra, Marte não tem um campo magnético global e uma atmosfera densa para nos proteger da radiação”, comenta Ashwin. E como seria a comunicação com o nosso planeta? Caso acontecesse qualquer imprevisto e você precisasse entrar em contato com a Terra, uma mensagem levaria cerca de 15 minutos para ser entregue, e mais 15 minutos para receber a resposta. Apesar de não parecer tanto tempo, uma chamada de vídeo seria quase impossível.

Com relação ao clima, veríamos pequenas nuvens durante as manhas frias, mas como o ar marciano contém baixos níveis de umidade de calotas polares, não haveria nuvens durante todo o resto do dia, e claro, nenhuma chuva… E com um céu tão limpo, as noites marcianas seriam fantásticas para observar as estrelas. Astrônomos amadores buscariam as luas de Marte Deimos e Phobos, que apesar de serem pequenas comparadas com a nossa Lua, são grandes o suficiente para eclipsar o Sol parcialmente durante o dia.

Os dias marcianos (apesar de não haver nuvens por lá) teriam tons alaranjados por conta de tanta poeira. Veríamos o nascer e o pôr do Sol em Marte com os mesmos tons de cores que vemos aqui na Terra durante dias muito escuros e de forte nebulosidade, com exceção da área ao redor do Sol, que seria azul. E quando você estivesse entediado(a), você provavelmente iria visitar alguns pontos turísticos exuberantes, como o famoso Olympus Mons, ou Monte Olimpo, o maior vulcão do Sistema Solar, com 25 quilômetros de altura. Valles Marineris, por outro lado, é uma região de vales com milhares de quilômetros de extensão.

Também iríamos visitar as antigas sondas, que pararam de funcionar, e as que ainda estão trabalhando. Quem sabe tirar uma selfie com a Curiosity ou com a Opportunity?
As calotas polares também seriam excelentes regiões para se conhecer. Nessas regiões frias poderíamos ter a sorte de experimentar uma nevasca de gelo seco. Mas todo esse passeio turístico levaria um bom tempo, pois a gravidade de Marte é equivalente a 38% da gravidade da Terra, e seria um desafio nos acostumarmos com a relativa facilidade de movimentos por lá, onde qualquer corrida poderia resultar em passos maiores que as pernas, e saltos que alcançariam poucos centímetros aqui na Terra te levariam a metros de altura por lá…

O sol vai destruir a Terra muito antes do que você pensa

Sabe aquele ditado que a única certeza da vida é a morte? Pois bem, o mesmo serve para o nosso planeta. Ele inevitavelmente vai ter um fim, embora não exista nenhuma maneira de saber qual cenário apocalíptico será a causa da destruição da Terra. Mas, mesmo que a gente consiga escapar de asteroides, evitar um apocalipse nuclear ou uma pandemia, chegará um dia em que nosso próprio sol vai acabar conosco.  Este processo não vai ser bonito. E, de acordo com Jillian Scudder, astrofísica da Universidade de Sussex, no Reino Unido, esse dia pode vir mais cedo do que pensávamos.


10% mais brilhante
O sol sobrevive pela queima de átomos de hidrogênio, transformando-os em átomos de hélio em seu núcleo. A estrela queima 600 milhões de toneladas de hidrogênio a cada segundo. Mas, conforme o núcleo do sol torna-se saturado com este hélio, ele encolhe, acelerando as reações de fusão nuclear – o que significa que a estrela cospe mais energia. A cada bilhão de anos que o sol passa queimando hidrogênio, ele fica cerca de 10% mais brilhante.

10% pode não parecer muito, mas essa diferença pode ser catastrófica para o nosso planeta. As previsões para o que exatamente vai acontecer com a Terra ao longo dos próximos bilhões de anos são bastante incertas”, Scudder disse ao portal Business Insider. “Mas a essência geral é que o aumento do calor do sol fará com que mais água evapore da superfície, e fique presa na atmosfera. A água, em seguida, atua como um gás de efeito estufa, retendo mais calor, o que acelera a evaporação”.

Adeus, condições prósperas de vida
A previsão para a morte final do sol é daqui a 8 bilhões de anos. Mas, bem antes disso, sua luz de alta energia vai bombardear nossa atmosfera, dividir as moléculas e permitir que a água escape como hidrogênio e oxigênio, eventualmente nos deixando sem água. Um aumento de 10% no brilho a cada bilhão de anos significa que, daqui a 3,5 bilhões de anos, o sol vai estar quase 40% mais brilhante, o que vai ferver os oceanos da Terra, derreter suas calotas de gelo, e tirar toda a umidade de sua atmosfera. Nosso planeta, uma vez cheio de vida, irá tornar-se insuportavelmente quente, seco e estéril, como Vênus.

O processo continua
Não acaba aí. Um dia, daqui a 4 ou 5 bilhões de anos, o sol vai dar seu último suspiro de hidrogênio, e iniciar a queima de hélio em seu lugar. Quando isso ocorrer, nossa estrela formalmente poderá ser considerada uma gigante vermelha. Conforme o sol perder suas camadas exteriores, sua massa vai diminuir, afrouxando sua influência gravitacional sobre todos os planetas. Então, os mundos orbitando a estrela vão começar a deslocar-se para um pouco mais longe. Em determinado momento, o núcleo do sol, agora uma gigante vermelha em seu auge, vai ficar extremamente quente e denso.

 A sua atmosfera vai esticar a órbita atual de Marte, engolindo Mercúrio e Vênus. Embora a atmosfera do sol chegará até a órbita de Marte, o planeta deve escapar. A Terra, por outro lado, tem duas opções – ou fugir da expansão do sol, ou ser consumida por ela. Mas, mesmo que o nosso planeta consiga sair do alcance da estrela, as temperaturas intensas irão fritá-lo.  Em ambos os casos, o nosso planeta vai estar muito perto da superfície da gigante vermelha, o que não é bom para a vida”, afirma Scudder.

O fim
Depois que o sol esvaziar as suas reservas de combustível, vai tornar-se instável e começar a pulsação. A cada pulso, o sol vai livrar-se de camadas de sua atmosfera exterior até restar somente um núcleo pesado quente, rodeado por uma nebulosa planetária. Neste ponto, a estrela terá se tornado uma anã branca, vai esfriar e desaparecer irremediavelmente da existência, como se nunca tivesse hospedado o planeta mais vivo já descoberto no universo.
Fonte: Universo Inclivel

Estrela moribunda mostra como será o fim do nosso sol

Daqui cinco bilhões de anos, nosso sol vai morrer. Depois de ficar sem hidrogênio para queimar, ele começará a usar elementos mais pesados como combustível em seu núcleo de fusão, inchando e derramando enormes quantidades de material no espaço através de violentos ventos estelares. Durante este tempo, nossa estrela vai ficar cerca de 100 vezes maior do que é agora, tornando-se uma “gigante vermelha”. Esta expansão dramática engolfará Mercúrio e Vênus, os dois planetas mais próximos ao sol.

O que é menos claro é o que acontecerá à Terra – nosso planeta seguirá o caminho de Mercúrio e Vênus ou vai escapar da agonia do sol e continuar a orbitar a pequena estrela anã branca que ele se transformará?  De qualquer forma, não estaremos aqui para saber. Nosso sol será maior e mais brilhante na fase gigante vermelha, de modo que provavelmente destruirá qualquer forma de vida em nosso planeta.

L2 Puppis
Com a ajuda do mais poderoso observatório de rádio do planeta, astrônomos liderados por Leen Decin, da Katholieke Universiteit Leuven, na Bélgica, puderam ter um vislumbre do que vai acontecer com nosso planeta olhando um sistema de estrelas semelhante. L2 Puppis é uma estrela evoluída localizada a mais de 200 anos-luz da Terra. Embora isso pareça muito longe, está dentro do poder de resolução do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (o telescópio conhecido como ALMA), no Chile.

Através de medições precisas da estrela, os astrônomos deduziram sua massa e idade, percebendo que é (ou foi) uma estrela parecida com o nosso sol que agora tem 10 bilhões de anos. É também um excelente exemplo de uma nebulosa planetária em construção. Como o sol cinco bilhões de anos no futuro, L2 Puppis está explodindo e enviando grandes quantidades de gás ao espaço. Este processo cria uma nuvem incandescente maciça, e esta nebulosa planetária particular assemelha-se a uma bela borboleta cósmica (ilustrada acima pelo Grande Telescópio da ESO, a agência espacial europeia).

O planeta
Cinco bilhões de anos atrás, a estrela era uma “gêmea quase perfeita” de nosso sol, com a mesma massa. Um terço dessa massa foi perdida durante sua evolução. L2 Puppis também parece ter um planeta orbitando-a a cerca de 300 milhões de quilômetros de distância. Embora esta distância seja cerca de duas vezes a da Terra em relação ao sol, proporciona uma visão muito privilegiada do que pode acontecer com nosso planeta em alguns bilhões de anos.

“Cinco bilhões de anos a partir de agora, o sol terá crescido em uma estrela gigante vermelha, mais de cem vezes maior do que seu tamanho atual”, disse Decin. “Também vai experimentar uma perda de massa intensa através de um vento estelar muito forte. O produto final de sua evolução, 7 bilhões de anos a partir de agora, será uma pequena estrela anã branca, do tamanho da Terra, mas muito mais pesada: uma colher de chá desse material pesa cerca de 5 toneladas”.
Embora a Terra possa ou não ser engolida inteira pelo inchaço da nossa estrela, será esterilizada de vida – na superfície assada do planeta pelo menos.
Fonte: HypeScience.com

Primeiro buraco negro é criado na Terra

Um buraco negro eletromagnético, que suga a luz a seu redor, foi criado em laboratório pela primeira vez. A criação, que funciona em freqüências de microondas, pode logo ser utilizado para se agarrar à luz visível, e pode revolucionar o funcionamento da eletricidade solar. A ideia foi proposta no início deste ano em um estudo de Evgenii Narimanov e Alexander Kildishevof, da Universidade Purdue, nos Estados Unidos. A pesquisa realizada pela dupla sugeria que as propriedades de um buraco negro cosmológico poderiam ser recriadas. Agora, os cientistas Tie Jun Cui e Qiang Cheng, da Universidade Southeast, na China, fizeram com que a teoria de Narimanov e Kildishevof se tornasse realidade.

O buraco negro de laboratório construído pelos cientistas chineses é constituído por 60 tiras circulares de um metamaterial que foi anteriormente utilizado em uma tentativa de construir capas de invisibilidade. O dispositivo usa 40 tiras para formar a sua camada exterior e 20 tiras para absorver a luz dentro do aparelho.  Quando a onda eletromagnética incidente atingir o aparelho, ela será presa e guiada para o interior do buraco negro, e absorvida pelo interior do dispositivo”, afirma Cui. “A onda não sairá do buraco negro”, diz o cientista, que afirma que o interior do buraco negro de laboratório deve transformar a luz em calor.

Agora o desafio dos cientistas é fabricar um aparelho que consiga capturar a freqüência das ondas ópticas, que é muito menor que a freqüência da radiação em microondas. Para isso, a estrutura do aparelho terá que ser significativamente menor, mas Cui mostra-se confiante que isso pode ser realizado, e acredita que uma demonstração do buraco negro ótico pode estar disponível já no fim deste ano.  Um aparelho deste tipo poderia ser utilizado para capturar energia solar em locais em que a luz é muito difusa para que espelhos consigam captá-la. O buraco negro óptico agarraria toda a luz e direcionaria-a a seu interior. “Se a invenção funcionar, não seria mais necessário utilizar aqueles espelhos parabólicos enormes para coletar a luz” afirma Narimanov.
Fonte: New Scientist

13 de dez de 2016

Ventos de rubis e safiras atigem o céu de planeta gigante

Impressão de artista do exoplaneta HAT-P-7b. Crédito: Mark Garlick/Universidade de Warwick


De acordo com uma nova investigação pela Universidade de Warwick, foram detetados sinais de ventos poderosos num planeta 16 vezes maior que a Terra, a mais de 1000 anos-luz de distância - a primeira vez que sistemas climáticos foram encontrados num gigante gasoso para lá do nosso Sistema Solar. David Armstrong, do Grupo de Astrofísica da Universidade de Warwick, descobriu que o gigante de gás HAT-P-7b é afetado por mudanças a larga escala nos fortes ventos que se movimentam pelo planeta, provavelmente levando a tempestades catastróficas.

Esta descoberta foi alcançada estudando a luz refletida pela atmosfera de HAT-P-7b e pela identificação de alterações nesta luz, mostrando que o ponto mais brilhante do planeta muda de posição. Esta alteração é provocada por um jato equatorial com velocidades de vento dramaticamente variáveis - no seu pico de intensidade, empurram vastas quantidades de nuvens pelo planeta. As próprias nuvens seriam visualmente deslumbrantes - provavelmente compostas de corindo, o mineral que forma rubis e safiras.

O planeta nunca poderia ser habitável devido aos seus prováveis sistemas climáticos violentos e a temperaturas inóspitas, entre outras características. Um lado do planeta está sempre voltado para a estrela, porque existe bloqueio de marés, e esse lado permanece muito mais quente que o outro - a temperatura média do lado diurno atinge os 2860 K (2587º C). Graças a esta investigação pioneira, os astrofísicos podem agora começar a explorar como os sistemas meteorológicos noutros planetas fora do nosso Sistema Solar mudam ao longo do tempo.

O Dr. Armstrong comenta: "Usando o satélite Kepler da NASA, fomos capazes de estudar a luz refletida pela atmosfera de HAT-P-7b e descobrimos que mudava ao longo do tempo. HAT-P-7b é um planeta com bloqueio de marés, em que o mesmo lado está sempre voltado para a estrela. Esperamos a formação de nuvens no lado noturno e frio do planeta, mas evaporariam rapidamente no lado diurno. Estes resultados mostram que ventos fortes circulam o planeta, transportando nuvens do lado noturno para o lado diurno.

Os ventos mudam de velocidade drasticamente, levando a à acumulação de enormes formações de nuvens que depois desaparecem. Esta é a primeira deteção de um sistema meteorológico num gigante gasoso para lá do nosso Sistema Solar. Descoberto pela primeira vez em 2008, HAT-P-7b está a 320 parsecs (mais de 1040 anos-luz) de distância. É um exoplaneta 40% maior que Júpiter e 500 vezes mais massivo que a Terra - e orbita uma estrela 50% mais massiva e com o dobro do tamanho do nosso Sol.
Fonte: Astronomia OnLine




12 de dez de 2016

Evento superluminoso explicado por buraco negro em rotação a "engolir" estrela

Os telescópios do ESO ajudam a reinterpretar uma explosão brilhante
Imagem de pormenor de uma estrela próximo de um buraco negro supermassivo (impressão artística) Créditos:ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser

Foi observado, há cerca de um ano atrás, um ponto de luz extraordinariamente brilhante numa galáxia distante, ao qual se deu o nome ASASSN-15lh, supondo tratar-se da supernova mais brilhante observada até à data. No entanto, novas observações obtidas em vários observatórios, incluindo o ESO, lançam agora dúvidas relativas a essa classificação. Um grupo de astrónomos propõe que este evento correspondeu a um fenómeno ainda mais extremo e raro — um buraco negro em rotação rápida a desfazer uma estrela que se aproximou demasiado.

Em 2015, o rastreio ASAS-SN (All Sky Automated Survey for SuperNovae) detectou um evento, ao qual se deu o nome ASASSN-15lh, que foi registado como sendo a supernova mais brilhante alguma vez observada e catalogado por isso como uma supernova superluminosa, isto é, a explosão de uma estrela extremamente massiva que chegou ao final da sua vida. Este evento era duas vezes mais brilhante que a anterior detentora do recorde de supernova mais luminosa, apresentando-se no seu pico máximo de intensidade 20 vezes mais brilhante que a radiação total emitida pela Via Láctea inteira.

Uma equipa internacional de astrónomos, liderada por Giorgos Leloudas do
Instituto de Ciências Weizmann, Israel, e do Centro de Cosmologia Escura, Dinamarca, fez agora observações adicionais da galáxia distante — situada a cerca de 4 mil milhões de anos-luz de distância da Terra — onde a explosão ocorreu, tendo proposto uma nova explicação para este evento extraordinário.“Observámos esta fonte luminosa durante os 10 meses que se seguiram ao evento e concluímos que a explicação deste fenómeno não se encontra, muito provavelmente, numa supernova extraordinariamente brilhante. Os nosso resultados indicam que o evento foi provavelmente causado por um buraco negro em rotação rápida quando destruiu uma estrela de pequena massa,” explica Leloudas.
Esta impressão artística mostra um buraco negro supermassivo com rotação rápida rodeado por um disco de acreção. Este disco fino de material em rotação é constituído por restos de uma estrela do tipo solar que foi destruída pelas forças de maré do buraco negro. Choques nos restos em colisão assim como calor gerado pela acreção dão origem uma a explosão luminosa, semelhante à explosão de uma supernova. Créditos:ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser

Este cenário indica que as forças gravitacionais extremas de um
buraco negro supermassivo, situado no centro da galáxia hospedeira, despedaçaram uma estrela do tipo do Sol que se aproximou demasiado — num evento chamado perturbação por forças de maré, um fenómeno que só foi observado cerca de 10 vezes até agora. No processo a estrela foi “esparguetificada” e choques nos restos em colisão assim como calor gerado pela acreção deram origem à explosão luminosa. Este facto fez com que o evento se parecesse com uma explosão de supernova muito brilhante, apesar desta estrela nunca se ir transformar, de qualquer modo, numa supernova, já que não tinha massa suficiente para terminar a sua vida dessa maneira.

A equipa baseou as novas conclusões em observações obtidas por uma quantidade de telescópios, instalados tanto no solo como no espaço. Entre eles encontra-se o
Very Large Telescope (VLT) instalado no Observatório do Paranal do ESO, o New Techonology Telescope (NTT) instalado no Observatório de La Silla do ESO e o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA [1]. As observações obtidas com o NTT foram executadas no âmbito do rastreio PESSTO (Public ESO Spectroscopic Survey of Transient Objects).  Há vários aspetos independentes nas observações que sugerem que este evento foi de facto originado por uma perturbação por forças de maré e não por uma supernova superluminosa,” explica o co-autor do trabalho Morgan Fraser da Universidade de Cambridge, Reino Unido (agora na University College Dublin, Irlanda).

Em particular, os dados revelaram que o evento passou por três fases distintas ao longo dos 10 meses que duraram as observações de seguimento. Os dados de modo geral parecem-se muito mais com o que se espera de uma perturbação de maré do que de uma supernova superluminosa. Um aumento do brilho na radiação ultravioleta assim como um aumento na temperatura reduzem ainda mais a probabilidade de um evento de supernova. Adicionalmente, a localização do evento — numa galáxia vermelha, massiva e bastante passiva — não é a normal para explosões de supernovas superluminosas, as quais ocorrem geralmente em galáxias anãs azuis que apresentam formação estelar intensa.

Apesar da equipa achar que uma supernova é algo muito improvável para explicar este evento, uma perturbação de maré também não explica de modo adequado o fenómeno observado. Nicholas Stone, membro da equipa da Columbia University, EUA, explica: “O evento de perturbação de maré que propomos não pode ser explicado por um buraco negro supermassivo que não esteja em rotação. Por isso pensamos que o ASASSN-15lh se tratou de um evento de perturbação de maré com origem num tipo muito particular de buraco negro.”

A massa da galáxia hospedeira indica-nos que o buraco negro no seu centro tem pelo menos 100 milhões de vezes a massa do Sol. Um buraco negro com esta massa é normalmente incapaz de despedaçar estrelas situadas para além do seu horizonte de acontecimentos — a fronteira a partir da qual já nada pode escapar à atração gravitacional do objeto. No entanto, se o buraco negro apresentar uma rotação rápida — o chamado buraco negro de Kerr — a situação muda e este limite já não se aplica.  Mesmo com todos os dados colectados não podemos ter uma certeza de 100% que o evento ASASSN-15lh se tratou de uma perturbação de maré,” conclui Leloudas. “No entanto, esta é de longe a explicação mais plausível.”
Fonte: ESO

9 de dez de 2016

Enxame NGC 3603

Uns meros 20.000 anos-luz do Sol encontra-se NGC 3603, residente do braço espiral Carina da nossa Via LácteaNGC 3603 é bem conhecida dos astrónomos como uma das maiores regiões de formação estelar da nossa Galáxia. O enxame aberto central contém milhares de estrelas mais massivas que o nosso Sol, estrelas que provavelmente se formaram há apenas um ou dois milhões de anos atrás numa única explosão de formação estelar. De facto, pensa-se que a vizinha NGC 3603 contém um exemplo conveniente dos grandes enxames estelares que povoam as muito mais distantes galáxias "starbust". Em torno do enxame estão nuvens natais de gás interestelar brilhante e poeira, esculpidas pela radiação energética e pelos ventos estelares. Captada pelo Telescópio Espacial Hubble, a imagem abrange cerca de 17 anos-luz.
Fonte: NASA



CASSINI transmite primeiras imagens de nova órbita

Esta imagem foi captada pela sonda Cassini da NASA cerca de dois dias antes da sua primeira passagem íntima pelo limite exterior dos anéis principais de Saturno, durante a penúltima fase da sua missão. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSI

A sonda Cassini da NASA transmitiu para a Terra as suas primeira imagens da atmosfera de Saturno desde que começou a última fase da sua missão. As novas imagens mostram cenas do alto do hemisfério norte de Saturno, incluindo o intrigante jato em forma de hexágono. A Cassini deu início à sua nova fase da missão no passado dia 30 de novembro. Cada uma das órbitas rasantes - 20 no total - levam a nave espacial bem acima do hemisfério norte de Saturno antes de a enviar a "raspar" os limites externos dos anéis principais do planeta.

As câmaras da Cassini obtiveram estas últimas imagens nos dias 2 e 3 de dezembro, aproximadamente dois dias antes da primeira passagem íntima pelos anéis do planeta. As órbitas seguintes vão incluir imagens da maior aproximação, incluindo algumas das mais detalhadas visões dos anéis exteriores e das pequenas luas que aí orbitam. Este é o começo do fim da nossa exploração histórica de Saturno. Que estas imagens - e aquelas por vir - nos lembrem que vivemos uma aventura arrojada e audaz em torno do planeta mais magnífico do Sistema Solar," comenta Carolyn Porco, líder da equipa de imagem da Cassini no SSI (Space Science Institute) em Boulder, no estado norte-americano do Colorado.
Este conjunto de imagens obtidas pela Cassini mostram o hemisfério norte e os anéis de Saturno através de quatro filtros espectrais diferentes. Cada filtro é sensível a diferentes comprimentos de onda e revelam nuvens e neblinas a diferentes altitudes. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSI


A próxima passagem pelas orlas exteriores dos anéis está planeada para o dia 11 de dezembro. Estas órbitas rasantes vão continuar até dia 22 de abril, quando o último "flyby" pela lua de Saturno, Titã, alterar novamente o percurso da Cassini. Com esse encontro, a Cassini começará o seu "Grande Final", saltando sobre os anéis e fazendo o primeiro de 22 mergulhos pela divisão de 2400 km entre Saturno e o seu anel mais interior no dia 26 de abril.

No dia 15 de setembro, a conclusão planeada da missão será um mergulho final na atmosfera de Saturno. Durante este evento, a Cassini transmitirá dados sobre a composição da atmosfera até que o sinal se perca. Lançada em 1997, a Cassini tem visitado o sistema de Saturno desde que aí chegou em 2004 para um estudo detalhado do planeta, dos seus anéis e luas. A Cassini fez inúmeras descobertas, incluindo um oceano global com indicações de atividade hidrotermal no interior da lua Encélado e mares de metano líquido noutra lua, Titã.
Fonte: Astronomia OnLine


7 de dez de 2016

Um reservatório de gelo imenso foi encontrado em Marte e pode ajudar na futura colonização do Planeta

Fora a Terra, Marte é o planeta mais “habitável” do sistema solar – mas isso não significa que podemos simplesmente nos mudar para lá e esperar ter uma vida como temos no nosso planeta azul.  Mas embora a superfície de Marte seja mais estéril (e muito mais tóxica) do que o deserto mais árido da Terra, a NASA descobriu um vasto suprimento subterrâneo de gelo de água que pode, algum dia, ser um oásis para os futuros exploradores do planeta vizinho. A chave para a sobrevivência dos futuros colonizadores de Marte será a utilização de recursos existentes no Planeta Vermelho, de modo que a necessidade de desembarcar futuros exploradores perto de um recurso de água conhecido é fundamental.

A água não é apenas um requisito para manter os astronautas vivos, ela é necessária para a produção de combustível e sustentaria qualquer eventual agricultura marciana. Simplificando, a menos que encontremos água em Marte e entendamos como acessá-la, nossos sonhos de colonizar Marte terminam. Tendo isso em vista, a descoberta de um vasto reservatório de gelo de água subterrânea por um satélite da NASA que orbita o planeta pode representar uma mudança para o futuro da colonização de Marte.

Fácil acesso
“Este depósito é provavelmente mais acessível do que a maioria do gelo em Marte, porque está em uma latitude relativamente baixa e está em uma área plana e lisa, onde aterrisar uma espaçonave seria mais fácil do que em algumas das outras áreas com gelo enterrado”, diz Jack Holt, da Universidade do Texas, nos EUA. O reservatório foi encontrado sob a famosa Utopia Planitia, a planície marciana onde a sonda robótica Viking 2 da NASA estabeleceu-se em 1976. Usando dados do Mars Reconnaissance Orbiter’s ground-penetrating Shallow Radar (SHARAD), os pesquisadores descobriram o imenso pedaço de gelo, com 80 a 170 metros de espessura, cobrindo uma área maior do que o estado do Rio Grande do Sul. O depósito tem cerca de 50 a 85% por cento de gelo de água, misturado com poeira e rochas.

Utopia está localizada a meio caminho entre o pólo norte de Marte e seu equador, uma região onde o gelo de água não pode atualmente persistir na superfície. Pensa-se que o gelo acumulou no local quando o planeta era muito mais inclinado do que é agora. A inclinação do Planeta Vermelho varia muito ao longo de seus ciclos aproximados de 120.000 anos. Sua inclinação axial atual é de cerca de 25 graus, mas pode inclinar até 60 graus. Esta escala maluca causa mudanças climáticas significativas que forçaram a formação de gelo dos pólos para latitudes mais baixas no passado.

“Este depósito provavelmente se formou como uma queda de neve se acumulando em uma camada de gelo misturada com poeira durante um período na história de Marte, quando o eixo do planeta era mais inclinado do que é hoje”, afirma Cassie Stuurman, do Instituto de Geofísica da Universidade do Texas e autora principal de um estudo publicado na revista Geophysical Research Letters.

O reservatório subterrâneo de Utopia representa um registro climático desses deslocamentos climáticos, protegidos por uma camada de 1 a 10 metros de espessura de rocha de Marte e regolito – solo marciano que é composto de restos empoeirados de eras de impactos de meteoritos. Esta camada superficial fina significa que os primeiros exploradores de Marte humanos podem perfurar relativamente facilmente o depósito de gelo de água, seja retirando pedaços de mineração de gelo de água para processamento, ou diretamente aquecendo a camada e bombeando água líquida.

Sem evidências de água líquida
Claro, a presença de gelo de água levará à especulação da possibilidade de vida em Marte. Poderiam haver bolsões de água líquida lamacenta subterrânea que permitiriam a vida microbiana?

“Embora o gelo esteja lá por um longo tempo, nós não sabemos se poderia ter havido água líquida suficiente em algum ponto para apoiar a vida microbiana”, Holt acrescenta. Os pesquisadores suspeitavam há bastante tempo que Utopia era um local onde o gelo de água pudesse estar se escondendo. Características de superfície poligonal que são comumente vistas no Ártico canadense, indicadores de gelo subterrâneo, também estão presentes em Utopia. No entanto, esta é a primeira vez que a presença de gelo no subsolo foi confirmada na região. Há também a evidência de canais de rios antigos na região, de onde se acredita que o gelo subterrâneo derreteu e fluiu.

“Os depósitos de gelo em Utopia Planitia não são apenas um recurso de exploração, eles também são um dos registros de mudanças climáticas mais acessíveis em Marte”, aponta o co-autor Joe Levy, também da Universidade do Texas. “Nós não entendemos completamente por que o gelo se acumulou em algumas áreas da superfície marciana e não em outras. Usar este gelo em uma missão futura poderia ajudar a manter os astronautas vivos, ao mesmo tempo, ajudá-los a desvendar os segredos da idade glacial marciana”.
Fonte: HypeScience.com

A matéria escura pode ser mais uniforme do que se esperava

Estudo detalhado de uma grande área do céu feito com base em dados do VST revela resultado intrigante
Mapa da matéria escura da região G12 do rastreio KiDS Créditos:
Kilo-Degree Survey Collaboration/H. Hildebrandt & B. Giblin/ESO

A análise de um enorme rastreio de galáxias, obtido pelo Telescópio de Rastreio do VLT do ESO (VST) no Chile, sugere que a matéria escura pode ser menos densa e estar distribuída de forma mais uniforme no espaço do que o que se pensava anteriormente. Uma equipa internacional de astrónomos utilizou dados do Rastreio KiDS (Kilo Degree Survey) para estudar como é que a radiação emitida por cerca de 15 milhões de galáxias distantes é afectada pela influência gravitacional da matéria das estruturas com maiores escalas do Universo. Os resultados do estudo parecem estar em desacordo com resultados anteriores obtidos com o satélite Planck.

Hendrik Hildebrandt do Argelander-Institut für Astronomie em Bona, Alemanha, e Massimo Viola do Observatório de Leiden, Holanda, lideraram uma equipa de astrónomos de instituições de vários países, que processou as imagens obtidas no rastreio KiDS (Kilo Degree Survey), feito com o Telescópio de Rastreio do VLT do ESO (VST), instalado no Chile. Para a análise foram utilizadas imagens do rastreio que cobriam cinco zonas no céu, numa área total de cerca de 2200 vezes o tamanho da Lua Cheia e contendo cerca de 15 milhões de galáxias.

Tirando partido da qualidade de imagem excecional de que o VST usufrui no Paranal e usando software de computador inovador, a equipa conseguiu levar a cabo as medições mais precisas de sempre de um efeito conhecido por cisalhamento cósmico. Trata-se de uma variante subtil do efeito de lente gravitacional fraco, no qual a radiação emitida por galáxias distantes se encontra ligeiramente distorcida pelo efeito gravitacional de enormes quantidades de matéria, como por exemplo
enxames de galáxias.

No efeito de cisalhamento cósmico esta matéria não se encontra sob a forma de enxames de galáxias mas sim de estruturas de larga escala do Universo que distorcem a radiação, dando origem a um efeito ainda mais reduzido. Rastreios muito grandes e profundos, tais como o KiDS, são necessários de modo a garantir que o sinal muito fraco do cisalhamento é captado com intensidade suficiente para poder ser medido e utilizado pelos astrónomos para mapear a distribuição da matéria. Este estudo fez uso da maior área total do céu mapeada até à data com esta técnica.

Intrigantemente, os resultados da análise parecem ser inconsistentes com deduções obtidas a partir de resultados do
satélite Planck da Agência Espacial Europeia, a principal missão espacial que investiga as propriedades fundamentais do Universo. Particularmente, a medição da equipa KiDS relativa a quão “grumosa” é a matéria que se encontra distribuída no Universo — um parâmetro cosmológico fundamental — é significativamente mais baixa do que o valor derivado dos dados Planck.

Massimo Viola explica: “Este resultado indica que a matéria escura na rede cósmica, a qual corresponde a cerca de um quarto do conteúdo do Universo, é menos grumosa do que o que se pensava anteriormente. A matéria escura é muito difícil de detectar, inferindo-se apenas a sua presença pelo efeito gravitacional que exerce. Estudos como este são atualmente a melhor maneira de determinar a forma, a escala e a distribuição desta matéria invisível.

O resultado surpreendente deste estudo tem igualmente implicações na compreensão mais alargada do Universo e em como é que este evoluiu durante os quase 14 mil milhões de anos da sua história. Um tal desacordo aparente com os resultados anteriormente estabelecidos pelo Planck significa que os astrónomos terão agora que reformular o seu conhecimento de alguns dos aspectos fundamentais do desenvolvimento do Universo.

Hendrik Hildebrandt comenta: “Os nossos resultados ajudarão a refinar os modelos teóricos que explicam como é que o Universo se desenvolveu desde o seu início até aos dias de hoje.  A análise dos dados do rastreio KiDS do VST é um passo importante, no entanto espera-se que telescópios futuros executem rastreios do céu ainda maiores e mais profundos.  A co-líder do estudo, Catherine Heymans da Universidade de Edinburgh, Reino Unido, acrescenta: “Desvendar o que se passou desde o Big Bang é um desafio complexo, mas ao estudarmos o céu distante, podemos construir uma imagem de como é que o nosso Universo moderno evoluiu.”

“Deparamo-nos atualmente com uma discrepância intrigante relativamente à cosmologia derivada pelo Planck. Missões futuras, tais como o satélite Euclid e o Telescópio de Rastreio Large Synoptic, permitirão repetir estas medições e compreender melhor o que é que o Universo nos está a querer dizer”, conclui Konrad Kuijken (Observatório de Leiden, Holanda), investigador principal do rastreio KiDS.
Fonte: ESO



Impressões digitais do Universo primordial

Impressões digitais do Universo primordial – créditos: ESO / V. D’Odorico (Osservatorio Astronomico di Trieste, Italy)

As galáxias mais massivas do Universo albergam buracos negros supermassivos nos seus centros. Estes buracos negros verdadeiramente colossais “comem” o material que os rodeia a taxas extremamente elevadas, libertando enormes quantidades de radiação no processo e resplandecendo, sendo os objetos mais brilhantes que se conhecem no Universo! Apesar das enormes distâncias a que se encontram da Terra, as regiões que rodeiam estes buracos negros brilham tão intensamente que a sua aparência é semelhante às estrelas da nossa própria galáxia, a Via Láctea.

Alguns destes objetos, conhecidos por objetos quase-estelares ou
quasars, são ferramentas valiosas que nos ajudam a compreender melhor o cosmos. Uma vez que se encontram tão afastados de nós, a radiação que emitem tem que percorrer muito espaço até chegar aos nossos telescópios. Este espaço não é vazio, encontrando-se repleto do chamado meio intergaláctico, que é essencialmente composto por nuvens de gás — principalmente hidrogénio e hélio, mas também traços de outros elementos — e que absorve a radiação emitida por fontes distantes, impedindo-a de chegar até nós. Assim, a radiação emitida pelos quasars brilhantes tem que atravessar estas nuvens, sendo aí parcialmente absorvida.

Este espectro, obtido com o instrumento
UVES montado no Very Large Telescope do ESO no Chile, mostra a radiação de um quasar chamado HE0940-1050, após ter atravessado estas nuvens. As riscas verticais são sinais de absorção — mostram onde a radiação foi absorvida pelo gás no meio intergaláctico e por isso removida do espectro original do quasar. A intensidade das riscas está associada à quantidade de material que a radiação teve que atravessar. Ao analisar as riscas de absorção, os astrónomos conseguem retirar muita informação sobre o material de que são feitas as nuvens. A particularidade excepcional deste espectro está nas riscas muito ténues, na realidade as mais ténues alguma vez observadas no espectro de um quasar.
Créditos: ESO

6 de dez de 2016

Esta galáxia inteira está sendo devastada por seu buraco negro supermassivo

Uma bela imagem de uma galáxia sendo estrangulada por tentáculos de gás e poeira foi registrada pelo Telescópio Hubble. O estranho formato deste objeto celestial é causado por um enorme buraco negro localizado em seu centro. Ele está matando a galáxia. Chamada de NGC 4696, a galáxia está localizada no aglomerado de galáxias Centaurus, a 150 milhões de anos-luz de distância da Terra. Ela tem um formato elíptico que pode parecer com a de seus vizinhos, mas uma olhada mais cuidadosa revela que ela é bastante diferente.  A NGC 4696 tem filamentos encaracolados de poeira e hidrogênio ionizado que saem do corpo celeste principal e vão em direção ao espaço.

Novas pesquisas sugerem que há um gigantesco buraco negro no centro da galáxia, responsável por essas características, além de impedir a criação de novas estrelas nesta região. A galáxia está com os dias contados. Esta curiosa galáxia tem chamado atenção dos pesquisadores há algum tempo, já que é a mais iluminada do aglomerado. Mas uma nova pesquisa conduzida por astrônomos da Universidade de Cambridge traz mais informações sobre os filamentos da NGC 4696 e como eles são produzidos.

Com a ajuda do Telescópio Hubble, os astrônomos puderam medir os filamentos de poeira, concluindo que eles têm cerca de 200 anos-luz de comprimento e densidade 10 vezes maior do que os gazes que os cercam. Os filamentos estão costurados uns aos outros como se fossem linhas, conectando os gases da galáxia ao seu centro brilhante. O buraco negro em seu centro aquele os gases ao seu redor, puxando o material filamentoso com ele. Os filamentos que são puxados para perto do buraco são engolidos por ele.  Assim, os gases são impedidos de criar novas estrelas. As que já existem vão envelhecer e morrer, fazendo com que este setor do espaço fique completamente escuro.
Fonte: Gizmodo

Enxame galáctico embrionário imerso em nuvem gigante de gás frio

Impressão de artista da Teia de Aranha. Na imagem, as protogaláxias podem ser vistas em branco e rosa, e o azul indica a localização do gás monóxido de carbono no qual as galáxias estão submersas. Crédito: ESO/M. Kornmesser.

Astrónomos que estudam um enxame de protogaláxias ainda em formação, vistas como eram há mais de 10 mil milhões de anos atrás, encontraram uma galáxia gigante no centro do aglomerado que se está a formar a partir de uma sopa surpreendentemente densa de gás molecular.  É diferente do que vemos no Universo próximo, onde as galáxias em enxames crescem canibalizando outras galáxias. Neste enxame, uma galáxia gigante está a crescer ao alimentar-se da sopa de gás frio onde está submersa," comenta Bjorn Emonts do Centro para Astrobiologia em Espanha, que liderou a equipa internacional de investigação.

Os cientistas estudavam um objeto chamado Galáxia Teia de Aranha que, na verdade, não é uma única galáxia, mas um grupo de protogaláxias a mais de 10 mil milhões de anos-luz da Terra. A essa distância, o objeto é visto quando o Universo tinha apenas 3 mil milhões de anos. Os astrónomos usaram o telescópio ATCA (Australia Telescope Compact Array) e o VLA (Karl G. Jansky Very Large Array) para detetar o gás monóxido de carbono (CO). A presença do gás CO indica uma quantidade maior de hidrogénio molecular, que é muito mais difícil de detetar. Os astrónomos estimam que o gás molecular totaliza mais de 100 mil milhões de vezes a massa do Sol.

Não só esta quantidade de gás é surpreendente, dizem, como o gás também deve ser inesperadamente frio, com cerca de -200º C. Este gás molecular tão frio é a matéria-prima para novas estrelas. A presença do monóxido de carbono neste gás indica que foi enriquecido por explosões de supernova de gerações anteriores de estrelas. O carbono e o oxigénio no CO foram formados nos núcleos de estrelas que explodiram. As observações do ATCA revelaram a extensão total do gás e as observações do VLA, muito mais focadas, forneceram outra surpresa. A maioria do gás frio foi encontrado, não dentro das protogaláxias, mas sim entre elas.

"Este é um sistema enorme, em que este gás molecular tem três vezes o tamanho da nossa Via Láctea," afirma Preshanth Jagannathan, do NRAO (National Radio Astronomy Observatory) em Socorro, no estado norte-americano do Novo México. As observações anteriores da Teia de Aranha, feitas em comprimentos de onda ultravioletas, indicaram que está a ocorrer uma rápida formação estelar na maioria da região ocupada pelo gás. "Parece que todo este sistema, eventualmente, entrará em colapso para formar uma única galáxia gigantesca," realça Jagannathan.

"Estas observações dão-nos um olhar fascinante sobre o que pensamos ser um estágio inicial no crescimento de galáxias massivas em enxames, um estágio muito diferente do crescimento galáctico no Universo atual," comenta Chris Carilli, do NRAO. Os astrónomos relataram as suas descobertas na edição de 2 de dezembro da revista científica Science.
Fonte: Astronomia OnLine

Astrônomos encontraram um tipo totalmente novo de estrela no centro da Via Láctea

Os astrônomos descobriram uma nova família de estrelas no centro da Via Láctea, as quais eles estão se referindo como Estrelas ricas em Nitrogênio, por causa de seus níveis anormalmente altos deste elemento. Estes estranhos novos astros não só aprofundam nossa compreensão sobre o que está no coração de nossa própria galáxia, como sua descoberta poderia lançar luz sobre como algomerados globulares – estranhos grupos esféricos de estrelas que orbitam o centro de uma galáxia – foram formados durante a criação da Via Láctea, cerca de 13,2 bilhões de anos atrás.

“Esta é uma descoberta muito emocionante, que nos ajuda a resolver questões fascinantes, como a natureza das estrelas nas regiões interiores da Via Láctea, como aglomerados globulares se formaram e qual o papel que eles desempenharam na formação do início da Via Láctea – e, por extensão, na formação de outras galáxias “, disse o pesquisador Ricardo Schiavon, da Universidade John Moores, no Reino Unido. Elas foram encontradas durante um projeto colaborativo conhecido como o Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE), que reúne uma notável quantidade de dados de imagens infravermelhas do céu noturno através da captura de assinaturas de centenas de milhares de estrelas.

Observações infravermelhas
Normalmente, as estrelas em torno do centro da nossa galáxia são encobertas pela poeira, mas Schiavon e sua equipe foram capazes de usar sinais estelares infravermelhos para descobrir que há um monte de estrelas ricas em nitrogênio lá que não se pareciam com nada do que eles esperavam encontrar.  O centro da Via Láctea é mal compreendido, porque ele não pode ser visto através da intervenção de poeira”, diz Schiavon. “Observando no infravermelho, que é menos absorvido pela poeira que a luz visível, o APOGEE pode ver o centro da galáxia melhor que outras equipes”, comemora.

Uma vez que os corpos celestes recém-encontrados contêm mais nitrogênio do que as estrelas ao seu redor, a equipe sugere que elas poderiam ter se formado a partir dos restos de aglomerados globulares – grupos gigantes de milhões de estrelas que se formaram durante os primeiros dias da Via Láctea, colapsando algum tempo depois. “A partir de nossas observações, pudemos determinar as composições químicas de milhares de estrelas, entre as quais vimos um número considerável que difere da maior parte das estrelas nas regiões do interior da galáxia, devido à sua elevada abundância de nitrogênio”, Schiavon explica.

Nascimento das galáxias
“Embora não seja uma certeza, suspeitamos que elas resultaram da destruição de aglomerados globulares, podendo também ser os subprodutos dos primeiros episódios de formação de estrelas que acontecem no início da história da galáxia”, acrescenta. Isso significa que uma melhor compreensão dessa descoberta poderia eventualmente lançar nova luz não apenas sobre como estes corpos celestes se formaram, mas também como nossa galáxia e outras como ela se formaram – uma das maiores questões na astronomia.

Se isso não é bom o suficiente, estes também podem ser alguns dos mais antigos corpos celestes na Via Láctea, formando-se junto do núcleo galáctico. Por último, mas não menos importante, as estrelas ricas em nitrogênio poderiam ser as estrelas mais antigas da galáxia, os subprodutos do enriquecimento químico das primeiras gerações estelares formadas no coração da Via Láctea”, escreve a equipe. Mais pesquisas serão necessárias sobre essa misteriosa nova família de astros para entender melhor o que eles são e como elas se formaram, mas conforme nossos instrumentos forem sendo aperfeiçoados, devemos chegar mais perto dessas respostas.
Fonte: HypeScience.com
[Science Alert]

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