17 de abr de 2017

O que aconteceria se dois buracos negros colidissem na Via Láctea?

Se você já se perguntou como deve ser o final da Via Láctea, saiba que ele talvez seja mais ou menos assim. O GIF acima mostra uma simulação do que aconteceria com a nossa galáxia se dois buracos negros colidissem dentro ela de alguma forma. Criado pelo projeto Simulando Espaço-tempos Extremos (SXS, na sigla em inglês), a animação mostra como dois buracos negros se comportariam se, por qualquer motivo, começassem a se aproximar um do outro na nossa própria galáxia. 

Por mais que sejam apenas dois buracos negros na simulação, eles dobram a luz as estrelas próximas de maneiras estranhas e maravilhosas e acabam fazendo com que todo o espaço pareça estar derretendo. 

Por que apenas dois buracos negros, e por que só agora alguém decidiu simular o que aconteceria quando eles se juntassem? Porque é uma física bem complicada: não são só os conceitos Newtonianos que aprendemos na escola, e sim a física complexa Einsteiniana que explica o movimento de dois objetos tão grandes. Este modelo revela que, conforme os buracos negros se aproximam, eles balançam juntos em velocidades não muito distantes da velocidade da luz, curvando o espaço-tempo.

Falando ao Popular Science, um dos pesquisadores explicou como, durante a criação do modelo, as “equações explodiram” em um primeiro momento. Então eles gradualmente evoluíram as equações de Einstein para algo com o qual poderiam trabalhar – e esse é o resultado. Você pode ler o artigo científico completo (em inglês) no arXiv.
Felizmente, é pouquíssimo provável que uma coisa dessas aconteça na nossa galáxia. Ou ao menos esperamos que seja. 
Fonte: Gizmodo - Brasil

Astrônomos descobriram grande objeto na borda do sistema solar

Astrônomos da Universidade de Michigan (EUA) encontraram um corpo planetário na borda do nosso sistema solar, chamado de DeeDee (abreviação para “Distant Dwarf”, ou “Anão Distante”).
Deedee foi descoberto pela primeira vez no final de 2016, mas pouco se sabia sobre sua estrutura física.  Agora, novos dados recolhidos pelo ALMA (o telescópio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) revelaram detalhes sobre a verdadeira identidade do objeto misterioso: ele tem cerca de dois terços do tamanho do planeta anão Ceres, o maior membro do nosso cinturão de asteroides, e massa suficiente para ser esférico.
Isto significa que DeeDee cumpre os critérios necessários para ser denominado um planeta anão, embora os pesquisadores ainda não lhe tenham dado esse rótulo oficial.

Desvendando o mistério

DeeDee foi visto pela primeira vez usando o telescópio Blanco no Observatório Interamericano Cerro Tololo, no Chile.  A descoberta fez parte da pesquisa Dark Energy Survey que produziu cerca de 15.000 imagens e identificou mais de 1.1 bilhão de objetos, a maioria dos quais estrelas e galáxias distantes. Apenas uma minúscula fração desses objetos acabou sendo algo interessante dentro de nosso próprio sistema solar.
Sem as observações de acompanhamento do ALMA – um conjunto de antenas de rádio que podem recriar imagens mais claras do espaço distante -, os pesquisadores não conseguiam dizer se DeeDee era pequeno, mas altamente reflexivo, ou grande, mas extremamente escuro.
Agora, os astrônomos puderam calcular que o objeto é incrivelmente frio, apenas um pouco acima do zero absoluto, e confirmaram que é incomumente grande, mas tão escuro que só reflete cerca de 13% da luz solar que o atinge. Em outras palavras, DeeDee é tão brilhante quanto uma vela colocada a meio caminho da lua.

Mais informações

DeeDee fica a aproximadamente 92 unidades astronômicas do sol, uma distância de cerca de 137 bilhões de quilômetros. Ele é o segundo objeto transnetuniano conhecido mais distante de nós, com uma órbita atrás apenas do planeta anão Eris. De fato, a órbita de DeeDee é tão grande que ele leva 1.100 anos para completar uma volta ao redor do sol. Sua descoberta sugere que ainda temos muito a aprender sobre os objetos que espreitam as profundezas do nosso sistema.

Chave

Só porque esses objetos estão muito longe, não significa que eles não sejam importantes. Objetos planetários como DeeDee são resquícios da criação de nosso sistema planetário. Os cientistas esperam que obter mais informações sobre como e quando eles se formaram esclareça também como os planetas do nosso sistema solar, incluindo a Terra, se desenvolveram originalmente. Talvez as mesmas tecnologias que usamos para estudar Deedee possam ser usadas para encontrar o hipotético Planeta Nove, previsto para orbitar ainda além deste anão.
A pesquisa foi publicada na revista científica Astrophysical Journal Letters. 
Fonte: ScienceAlert

Esta estrela está em curso de colisão com nosso sistema solar

Em 1,35 milhões de anos, uma estrela vai passar tão perto do nosso Sistema Solar que potencialmente enviará um enxame de cometas na nossa direção. E um novo estudo publicado em Astronomy & Astrophysics afirmou que esta estrela pode chegar ainda mais perto do que pensávamos.
A estrela, chamada Gliese 710, tem cerca de metade do tamanho do nosso Sol, e está atualmente a 64 anos-luz da Terra. Mas ela está se dirigindo para nós, e em sua aproximação mais próxima estará a apenas 77 dias-luz de distância, ou 13.365 Unidades Astronômicas (1 UA é a distância da Terra até o Sol). De acordo com o estudo, dos astrônomos Filip Berski e Piotr A. Dybczyński, da Universidade Adam Mickiewicz na Polónia, isto é cinco vezes mais perto do que o estimado anteriormente.
Os novos cálculos foram feitos usando o observatório espacial Gaia da Agência Espacial Européia (ESA), que atualmente mapeia cada estrela na Via Láctea.

Chuva de cometas

A distância pode parecer grande, mas está dentro de uma concha de cometas que circunda o nosso Sistema Solar, chamada de Nuvem de Oort, que se estende entre 5.000 e 200.000 UA. É provável, portanto, que esta estrela perturbará esses cometas, possivelmente enviando alguns no nosso caminho.
“Gliese 710 vai desencadear uma chuva de cometas observável com uma densidade média de aproximadamente dez cometas por ano, com duração de três a quatro milhões de anos”, escreveram os pesquisadores em seu trabalho. “Segundo nossos cálculos, podemos esperar que esta estrela tenha a maior influência sobre os objetos da nuvem de Oort nos próximos dez milhões de anos, e mesmo nos últimos vários milhões de anos não houve nenhum objeto tão importante perto do Sol”.
O impacto que este evento terá sobre o Sistema Solar não está claro. Caso ainda existam seres-humanos, eles poderão notar alguns cometas, embora Júpiter normalmente faça um bom trabalho ao evitar que eles cheguem perto de nós.
Esta não é a única estrela que virá tão perto, porém – o site Gizmodo observa que há até 14 outras que poderiam chegar dentro de 3 anos-luz da Terra nos próximos milhões de anos. 
Fonte: Hypescience.com 

Astrônomos podem finalmente ter a primeira foto de um buraco negro

Depois de cinco noites de observações, os astrônomos podem finalmente ter capturado a primeira imagem de um buraco negro. Mais precisamente, o retrato esperado é de uma misteriosa região que envolve o buraco negro, chamada de horizonte de eventos – o limite para além do qual nada, nem mesmo a luz, pode escapar do gigantesco objeto. A sensação de alívio dos pesquisadores ao finalizar a última rodada de observações veio com um misto de antecipação: tantos dados vão levar um bom tempo para serem processados. A equipe deve esperar meses para descobrir se seu enorme esforço foi realmente um sucesso.

A rede de observações

Chegar a esse ponto levou anos de planejamento e cooperação entre parceiros internacionais em observatórios que se estendem desde a montanha mais alta do Havaí até o terreno congelado do Polo Sul. Esta rede ligada eletronicamente de oito observatórios criou um telescópio virtual tão largo quanto todo o planeta.
Conhecido como o Telescópio do Horizonte de Eventos, a rede abriu os seus olhos para os céus durante uma janela de 10 dias que começou em 4 de abril. O telescópio se concentrou em dois buracos negros supermassivos: um com massa de quatro milhões de sóis chamado Sagitário A*, que está no coração de nossa galáxia Via Láctea, e outro cerca de 1.500 vezes mais pesado no núcleo da galáxia vizinha M87. 
O telescópio já sondou a vizinhança desses gigantes antes, mas esta é a primeira vez que a rede inclui o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), um grupo de 66 telescópios de rádio no Chile. O ALMA melhora em 10 vezes a acuidade das observações, permitindo detectar objetos tão pequenos quanto uma bola de golfe na lua.

O problema climático

Mesmo com toda a premeditação, a equipe de pesquisa estava à mercê de algo sobre o qual não tinham controle: o clima. Os astrônomos observam buracos negros em ondas de rádio milimétricas, a banda de comprimento de onda na qual a luz pode penetrar densas concentrações de gás e poeira no centro da galáxia e viajar relativamente desimpedida à Terra. Mas a água absorve e emite ondas de rádio, o que significa que precipitação confunde as observações.
Para minimizar este problema, os radiotelescópios são colocados em altitudes elevadas, como os topos das montanhas ou altos planaltos desérticos, mas as nuvens, o vento forte, a chuva ou a neve ocasionais ainda podem estragar tudo. “A probabilidade de ter realmente bom tempo em cada local é quase zero”, diz Fish.
Com apenas algumas noites disponíveis durante a janela de observação, os pesquisadores se reuniram diariamente para tomar a decisão de ativar a rede, manipulando informações sobre as condições climáticas em cada local e como essas condições poderiam mudar nos próximos dias. A probabilidade de tempo excelente é quase zero, por isso as decisões foram bastante delicadas.

A espera

Agora que os cinco dias de observações foram completados, os astrônomos têm meses de análise para descobrir se produziram o retrato de um buraco negro.
Cada observatório registra tantos dados que eles não podem ser transmitidos eletronicamente. Em vez disso, as informações de todos os telescópios – equivalente à capacidade de armazenamento de dez mil laptops – foram gravadas em 1.024 unidades de disco rígido. As unidades devem ser enviadas para os centros de processamento no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (EUA) e no Instituto Max Planck de Radioastronomia (Alemanha). Os discos rígidos do telescópio do Polo Sul não podem ser lançados até o fim da temporada de inverno, no final de outubro.
Uma vez que os dados cheguem a cada centro de processamento, uma pilha de servidores executará a importante tarefa de combiná-los. Isso deve ser feito com um cuidado extraordinário, de modo que nenhuma informação crítica sobre o tamanho e a estrutura do horizonte de eventos seja perdida.
A técnica de combinação de ondas de rádio, conhecida como interferometria de linha de base muito longa, é bastante comum na radioastronomia. No entanto, geralmente os telescópios não são tão numerosos nem espalhados por uma área tão grande. 

O que veremos

O que os astrônomos esperam finalmente ver quando somarem todos os sinais é um halo de luz envolvendo um círculo escuro – a sombra do buraco negro. O crescente de luz vem de gases luminosos, aquecidos a centenas de bilhões de graus, que orbitam o entorno do buraco negro. Algumas simulações sugerem que o halo pode ser mais brilhante e espesso de um lado do que do outro.
O resultado final com certeza não vai ganhar nenhum concurso de fotografia.
“Mesmo que as primeiras imagens sejam ruins, já podemos testar pela primeira vez algumas previsões básicas da teoria da gravidade de Einstein no ambiente extremo de um buraco negro”, disse o astrônomo Heino Falcke, da Universidade Radboud, nos Países Baixos.
Introduzida em 1915, a teoria revolucionária de Einstein diz que a matéria deforma ou curva a geometria do espaço-tempo, e experimentamos essa distorção como gravidade. A existência de buracos negros extremamente massivos foi uma das primeiras previsões dessa teoria. No entanto, os astrônomos têm apenas provas circunstanciais de que eles estão mesmo escondidos no coração de cada grande galáxia do universo. Mesmo Einstein não tinha certeza de que eles realmente existiam.
As primeiras imagens desse objeto “transformarão buracos negros de algo mítico em algo concreto que podemos estudar”, segundo o cientista.

Paciência

Mesmo que os pesquisadores acabarem por constatar que não geraram uma imagem nesta tentativa de observação, eles já têm planos para tentar novamente no próximo ano, com uma rede ainda maior de radiotelescópios.
“Nos próximos 10 a 50 anos devemos até mesmo ser capazes de fazer imagens nítidas à medida que estendemos a rede para a África e, finalmente, para o espaço”, afirma Falcke. Fonte: NatGeo

Pesquisadores capturam primeira “imagem” da matéria escura que conecta galáxias

Pesquisadores da Universidade de Waterloo, no Canadá, conseguiram fazer a primeira imagem composta de uma ponte de matéria escura conectando galáxias. A imagem, que combina várias fotografias individuais, confirma as previsões de que as galáxias em todo o universo estão ligadas através de uma teia cósmica de matéria escura, até agora inobservável.

A matéria escura é uma substância misteriosa que compreende cerca de 25% do universo. Como não brilha, absorve ou reflete a luz, é quase indetectável, exceto pelos efeitos indiretos vistos pela gravidade.  “Por décadas, os pesquisadores têm predito a existência de filamentos de matéria escura entre galáxias que agem como uma superestrutura semelhante a uma teia conectando-as”, disse Mike Hudson, professor de astronomia na Universidade de Waterloo, e um dos pesquisadores do estudo. “Esta imagem nos move além das predições para algo que nós podemos ver e medir”.

Hudson e o seu coautor Seth Epps, estudante de mestrado na Universidade de Waterloo, usaram uma técnica chamada de “lente gravitacional fraca” para fazer a imagem. Essa técnica faz com que galáxias distantes se dobrem ligeiramente sob a influência de uma massa invisível, como um planeta, um buraco negro ou, neste caso, a matéria escura. O efeito foi medido em imagens tiradas pelo Telescópio Canadá-França-Havaí.

A dupla combinou as fotos de mais de 23.000 pares de galáxias localizadas a 4,5 bilhões de anos-luz de distância para criar uma imagem composta, ou mapa, que mostra a presença de matéria escura entre elas.
Os resultados indicam que a ponte de filamentos é mais forte entre sistemas a menos de 40 milhões de anos-luz de distância um do outro. Os cientistas publicaram seu trabalho em um artigo na revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society
Fonte: Phys

Planetas "TATOOINE" do tamanho da TERRA podem ser habitaveis

Esta impressão de artista mostra um planeta hipotético, coberto de água, em torno do sistema binário Kepler-35 (estrelas A e B).Crédito: NASA/JPL-Caltech

Com dois sóis no céu, Tatooine, o planeta natal de Luke Skywalker, da saga "Guerra das Estrelas", parece um mundo arenoso e desértico. Na vida real, graças a observatórios como o Telescópio Espacial Kepler da NASA, sabemos que os sistemas binários podem, de facto, suportar planetas, embora os planetas descobertos, até agora, em estrelas duplas, sejam grandes e gasosos. Os cientistas perguntam-se: se um planeta do tamanho da Terra orbitar dois sóis, poderá suportar vida?
Ao que parece, um tal planeta poderá ser bastante hospitaleiro se localizado à distância ideal das suas duas estrelas e não teria, necessariamente, desertos. De acordo com um novo estudo publicado na revista Nature Communications, numa gama particular de distâncias em relação a duas estrelas-mãe parecidas com o Sol, um planeta coberto por água permaneceria habitável e manteria a sua água durante muito tempo.

"Isto significa que os sistemas binários do tipo aqui estudado são excelentes candidatos a hospedar planetas habitáveis, apesar das grandes variações na quantidade de luz estelar que esses planetas hipotéticos receberiam," comenta Max Popp, investigador associado da Universidade de Princeton em New Jersey, EUA, e do Instituto Max Planck de Meteorologia em Hamburgo, Alemanha.
Popp e Siegfried Eggl, investigador pós-doutorado do JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia, criaram um modelo para um planeta no sistema Kepler-35. Na realidade, o par estelar Kepler-35A e B albergam um planeta chamado Kepler-35b, um planeta gigante com cerca de oito vezes o tamanho da Terra e uma órbita de 131,5 dias terrestres. Para o seu estudo, os cientistas ignoraram a influência gravitacional deste planeta e adicionaram um hipotético planeta coberto de água, do tamanho da Terra, em redor das estrelas Kepler-35A e B. Eles examinaram como o clima desse planeta se comportaria à medida que orbitava as duas estrelas com períodos entre 341 e 380 dias.

"A nossa investigação foi motivada pelo facto de que a busca por planetas potencialmente habitáveis exige muito esforço, por isso é bom saber antecipadamente onde procurar," comenta Eggl. "Nós mostrámos que vale a pena ter como alvo os sistemas duplos. Na pesquisa exoplanetária, os cientistas falam de uma região chamada "zona habitável", a gama de distâncias em redor de uma estrela onde um planeta terrestre tem mais probabilidade de albergar água líquida à sua superfície. 
Neste caso, dado que as duas estrelas estão em órbita uma da outra, a zona habitável depende da distância ao centro de massa que ambos os corpos estelares orbitam. Para tornar as coisas ainda mais complicadas, um planeta em redor de duas estrelas não viajaria num círculo; em vez disso, a sua órbita oscilaria através da interação gravitacional com as duas estrelas. Popp e Eggl descobriram que na margem mais distante da zona habitável do sistema duplo Kepler-35, o hipotético planeta coberto de água teria muita variação em termos de temperaturas superficiais. 

Dado que um planeta frio teria apenas uma pequena fração de vapor de água na sua atmosfera, as temperaturas médias globais da superfície iriam subir e descer até 2º C ao longo de um ano. "Isto é análogo a como, na Terra, climas áridos como desertos passam por grandes variações de temperatura do dia para a noite," explica Eggl. "A quantidade de água no ar faz uma grande diferença".
Mas, mais perto das estrelas, perto do limite interior da zona habitável, as temperaturas médias globais da superfície, nesse mesmo planeta, permaneceriam quase constantes. Isto porque uma maior quantidade de vapor de água seria capaz de persistir na atmosfera do planeta hipotético, que atua como um "buffer" para manter as condições superficiais confortáveis.

Tal como acontece nos sistemas com uma única estrela, um planeta para lá da fronteira exterior da zona habitável dos seus dois sóis, acabaria eventualmente num chamado estado de "bola de neve", completamente coberto de gelo. Mais perto do que o limite interno da zona habitável, a atmosfera isolaria demais o planeta, criando um efeito estufa desenfreado e transformando o planeta num mundo parecido com Vénus, inóspito à vida como a conhecemos.
Outra característica do modelo climático deste estudo é que, em comparação com a Terra, um planeta coberto por água em torno de duas estrelas teria uma menor cobertura de nuvens. Isso significaria um céu mais limpo para a observação do pôr-do-Sol duplo nesses mundos exóticos.
Fonte: Astronomia OnLine
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