23 de ago de 2016

Interestelar estava certo: cair em um buraco negro não é o fim, diz Hawking

Interstellar estava certo. Se você cair em um buraco negro, isso não será o seu fim, afirmou o professor Stephen Hawking. Embora os físicos tenham assumido que toda a matéria deve ser destruída pelas enormes forças gravitacionais de um buraco negro, Hawking disse em um pronunciamento na Suécia que há uma possibilidade de escapar e até viajar para outra dimensão. A teoria resolve o "paradoxo da informação" que tem intrigado cientistas há décadas. Embora a mecânica quântica diz que nada pode ser destruído, a relatividade geral diz que deve ser.

No entanto, sob a nova teoria de Hawking, tudo o que é sugado para um buraco negro é efetivamente preso no horizonte de eventos - a esfera em torno do buraco de onde se pensava que nada pudesse escapar. E ele afirma que qualquer coisa que cair em um BN poderia reemergir em nosso universo, ou um paralelo, por meio de radiação Hawking - prótons que conseguem escapar do buraco negro por causa de flutuações quânticas.

"Se você sente que você está em um buraco negro, não desista, há uma maneira de sair", disse Hawking em uma audiência realizada no Royal Institute of Technology KTH em Estocolmo. No filme Interstellar, Cooper, interpretado por Matthew McConaughey, mergulha no buraco negro Gargantua. Como o nave de Cooper se quebra na força, ele evacua e acaba em um Tesseract - um cubo de quatro dimensões. Ele finalmente consegue sair do buraco negro.

O buraco blac Gargantua do filme InterstellarO buraco negro Gargantua do filme Interstellar

Os buracos negros são estrelas que entraram em colapso sob sua própria gravidade, produzindo forças extremas que nem a luz pode escapar. Mas Hawking afirma que a informação nunca desaparece dentro do buraco negro a princípio, em vez disso, ela é 'traduzida' em uma espécie de holograma que fica no horizonte de eventos. Proponho que a informação não é armazenada no interior do buraco negro como se poderia esperar, mas na sua fronteira, o horizonte de eventos", disse Hawking. A idéia é que as super traduções são um holograma das partículas", disse ele. "Assim, eles contêm todas as informações que de outra forma seriam perdidas. Hawking também acredita que a radiação que deixa o buraco negro pode pegar algumas das informações armazenadas no horizonte de eventos e levá-la de volta para fora. No entanto, é pouco provável que seja no mesmo estado em que entrou.

"A informação sobre as partículas é devolvida, mas de uma forma caótica e inútil", disse ele. "Este é o paradoxo informações. Para todos os efeitos práticos, a informação é perdida.

A mensagem desta palestra é que os buracos negros não são tão negros assim. Eles não são as prisões eternas na qual se pensava que fossem. As coisas tanto podem chegar do outro lado como, possivelmente, sair em outro universo. Agora, espera-se que Hawking e seus colegas publiquem um artigo sobre o trabalho no próximo mês.
Fonte: Mistérios do Universo





Astrônomos flagram antes e depois de explosão de estrela

Nova: O antes e o depois da explosão de uma estrela
 O antes e o depois da explosão foi estelar foram flagrados porque os astrônomos estavam fazendo um estudo de longo prazo sobre a matéria escura. [Imagem: J. Skowron/Warsaw University Observatory]

NOVA
Imagens raras capturadas por astrônomos revelam em detalhes os momentos antes, durante e depois da explosão nuclear de uma estrela. Esse tipo de explosão nuclear é conhecida como "nova clássica" e acontece quando uma anã branca (estrela menor e menos brilhante que as comuns) suga o gás de um objeto celeste próximo - esse processo leva de 10 mil a 1 milhão de anos. O fenômeno desse tipo mais conhecido é a "supernova", que, como seu nome indica, é uma explosão maior, gerada por uma estrela de maior massa.

Agora, uma equipe polonesa capturou uma nova a partir de um telescópio no Chile enquanto faziam uma pesquisa de longo prazo que inicialmente visava detectar matéria escura no Universo. O fluxo de imagens consistentes registrado nesse projeto, batizado de Experimento de Lentes Ópticas  Gravitacionais, permitiu que os pesquisadores vissem como o sistema de estrelas parecia antes da explosão, ocorrida em 2009. Mesmo a uma distância de 20 mil anos-luz, com um ponto de luz fraco e pouco visível entre as estrelas mais brilhantes, as imagens ampliadas proporcionaram uma rara oportunidade para estudar o antes e depois de uma clássica explosão "nova".

"Graças às nossas observações de longo prazo, observou-se a nova alguns anos antes e alguns anos depois da explosão. Isso é muito incomum, porque geralmente essas explosões só costumam atrair a atenção quando são muito brilhantes e estão em erupção", explicou Przemek Mróz, o primeiro autor do estudo, do Observatório Astronômico da Universidade de Varsóvia.

HIPERNAÇÃO ESTELAR
Nova: O antes e o depois da explosão de uma estrela
Considerados eventos violentos, essas explosões ainda são pouco compreendidas. Elas acontecem quando uma anã branca, algo como um remanescente morto de uma estrela média como o nosso Sol, está travada em uma órbita estreita com uma estrela ativa regular - a órbita é tão estreita a ponto de serem necessárias apenas cinco horas para uma anã branca roubar o gás de sua companheira. Essa matéria extra acumula-se na superfície da anã branca até que se inicie uma reação nuclear explosiva. Normalmente, essa explosão arranca apenas o material extra, deixando para trás a anã branca. Mróz e seus colegas argumentam que seus resultados evidenciam um modelo de "hibernação" para uma explosão clássica "nova". Isso significa que, durante os intervalos entre as explosões, o sistema fica completamente escuro e a anã branca para completamente de "roubar" gás. Esse modelo prevê uma transferência lenta e pulverizada da matéria entre as estrelas antes da explosão, e uma transferência relativamente rápida e brilhante depois - que é precisamente o que os pesquisadores poloneses acreditam ter capturado em imagens.


ESPERAR PARA VER MELHOR
Outros astrônomos estão menos convencidos das evidências que os pesquisadores alegam ter registrado, apesar de ressaltarem a importância dos dados. "A coisa ainda está quente, não é algo consolidado. Ainda não sabemos o que o brilho de longo prazo vai ser após a explosão. Ainda estamos vendo o fim da explosão", comentou Christian Knigge, da Universidade de Southampton. Knigge diz ainda que é possível medir o brilho e as condições antes da explosão e usar esses dados para elaborar um modelo de erupção: "Temos uma boa medida de quanto tempo demora a diminuir o brilho e vamos continuar acompanhando. O professor, contudo, não acredita que esses dados vão transformar a teoria da explosão clássica nova: "Na minha opinião, é muito cedo para afirmar que este é um caso claro de um sistema de hibernação que agora entrou em erupção."
Fonte: Inovação Tecnológica

Exoplaneta parecido com Vénus poderá ter atmosfera de oxigénio

Impressão de artista de GJ 1132b, um exoplaneta rochoso muito parecido com a Terra no que toca ao tamanho e massa, que orbita uma anã vermelha. Crédito: Dana Berry


O distante planeta GJ 1132b intrigou os astrónomos quando foi descoberto no ano passado. Localizado a apenas 39 anos-luz da Terra, poderá ter uma atmosfera apesar de ser cozido a uma temperatura de aproximadamente 230º C. Mas será que a atmosfera é espessa ou fina? Uma nova investigação sugere que o segundo cenário é muito mais provável. A astrónoma Laura Schaefer, do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica, e colegas examinaram a questão do que aconteceria a GJ 1132b ao longo do tempo caso começasse com uma atmosfera abafada e rica e em água.

Orbitando tão perto da sua estrela, a uma distância de apenas 2,3 milhões de quilómetros, o planeta é inundado com radiação UV. A luz ultravioleta quebra as moléculas de água em hidrogénio e oxigénio, as quais, em seguida, são perdidas para o espaço. No entanto, dado que o hidrogénio é mais leve, escapa mais facilmente, enquanto o oxigénio persiste atrás. "Em planetas mais frios, o oxigénio pode ser um sinal de vida extraterrestre e habitabilidade. Mas num planeta quente como GJ 1132b, é um sinal exatamente do oposto - um planeta que está a ser cozido e esterilizado," comenta Schaefer.

Dado que o vapor de água é um gás de efeito estufa, o planeta teria um forte efeito estufa, ampliando o já intenso calor da estrela. Como resultado, a sua superfície pode ficar derretida durante milhões de anos. Um "oceano de magma" iria interagir com a atmosfera, absorvendo algum desse oxigénio, mas quanto? De acordo com o modelo criado por Schaefer e colegas, apenas cerca de um-décimo. A maioria dos restantes 90% flui para o espaço. No entanto, algum pode persistir. "Esta poderá ser a primeira vez que detetamos oxigénio num planeta rochoso para lá do Sistema Solar," afirma Robin Wordsworth (Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas John A. Paulson de Harvard).

Se algum desse oxigénio ainda se apega a GJ 1132b, a próxima geração de telescópios como o GMT (Giant Magellan Telescope) ou o Telescópio Espacial James Webb poderá ser capaz de o detetar e analisar. O modelo de oceano-atmosfera de magma pode ajudar os cientistas a resolver o puzzle de como Vénus evoluiu ao longo do tempo. Vénus provavelmente começou com quantidades de água semelhantes às da Terra, que teriam sido quebradas pela luz solar. No entanto, mostra poucos sinais de oxigénio persistente. O problema da falta de oxigénio continua a confundir os astrónomos.

Schaefer prevê que o seu modelo também possa fornecer informações sobre outros exoplanetas parecidos. Por exemplo, o sistema TRAPPIST-1 contém três planetas que podem estar na zona habitável. Uma vez que são mais frios do que GJ 1132b, têm mais hipóteses de reter uma atmosfera. Este trabalho foi aceite para publicação na revista The Astrophysical Journal e está disponível online.
Fonte: Astronomia Online
 

Um laboratório estelar no Sagitário


O pequeno punhado de estrelas azuis brilhantes situado em cima à esquerda nesta imagem enorme do ESO, com 615 milhões de pixels, é o laboratório cósmico perfeito para estudar a vida e a morte das estrelas. Conhecido por Messier 18, este enxame estelar contém estrelas que se formaram ao mesmo tempo a partir da mesma nuvem massiva de gás e poeira. Esta imagem, que também mostra nuvens vermelhas de hidrogénio brilhante e filamentos escuros de poeira, foi capturada pelo VLT Survey Telescope (VST, o Telescópio de Rastreio do VLT), situado no Observatório do Paranal do ESO, no Chile.

O Messier 18 foi descoberto e catalogado em 1764 por Charles Messier — que dá o seu nome aos Objetos Messier — durante uma busca de objetos do tipo de cometas.  Situa-se no seio da Via Láctea, a cerca de 4600 anos-luz de distância na constelação do Sagitário, e é constituído por muitas estrelas "irmãs" ligeiramente ligadas gravitacionalmente no que se chama um enxame aberto. Existem mais de 1000 enxames estelares abertos na Via Láctea, cobrindo uma enorme variedade de propriedades, tais como tamanho e idade, e que fornecem aos astrónomos pistas de como as estrelas se formam, evoluem e morrem.

A principal vantagem de estudar estes enxames é que, para cada um deles, todas as estrelas nascem ao mesmo tempo a partir do mesmo material. No Messier 18 as cores azuis e brancas da população estelar indicam que as estrelas do enxame são muito jovens, provavelmente com apenas cerca de 30 milhões de anos. O facto de serem “irmãs” significa que quaisquer diferenças entre as estrelas será apenas devida à sua massa e não à sua distância à Terra ou à composição do material que lhes deu origem. Este facto faz com que os enxames sejam muito úteis para afinar teorias de formação e evolução estelar.

Os astrónomos sabem que a maioria das estrelas se formam em grupo, forjadas a partir da mesma nuvem de gás que colapsa sobre si mesma devido à força da gravidade. A nuvem de gás e poeira que resta após a formação estelar — a nuvem molecular — e que envolve as estrelas recém formadas, é muitas vezes “soprada” para longe pelos fortes ventos estelares, enfraquecendo assim as correntes gravitacionais que unem as estrelas. Com o tempo, as estrelas irmãs pouco ligadas, como as da imagem, seguem caminhos separados à medida que interacções com outras estrelas vizinhas e nuvens massivas de gás as empurram ou puxam, separando-as. A nossa estrela, o Sol, fez outrora muito provavelmente parte de um enxame parecido ao Messier 18, até que as suas companheiras se foram gradualmente distribuindo pela Via Láctea.

As faixas escuras que serpenteiam ao longo da imagem são filamentos de poeira cósmica que bloqueiam a radiação emitida por estrelas distantes.  As ténues nuvens avermelhadas contrastantes que permeiam a imagem por entre as estrelas são compostas por hidrogénio gasoso ionizado. O gás brilha porque estrelas jovens extremamente quentes como estas emitem radiação ultravioleta intensa, a qual arranca os electrões ao gás circundante, fazendo com que este emita o ténue brilho que observamos na imagem. Sujeito a condições adequadas, este material poderá um dia colapsar sobre si mesmo, dando à Via Láctea mais uma “ninhada” de estrelas — num processo de formação estelar que pode continuar indefinidamente.

Esta enorme imagem de 30 577 por 20 108 pixels foi capturada pela câmara
OmegaCAM, montada no Telescópio de Rastreio do VLT (VST), no Observatório do Paranal, no Chile.
Fonte: ESO

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