23 de out de 2012

Recordar é Viver: A Primeira Imagem Colorida da Superfície de Titã

Essa imagem foi capturada pela sonda Huygens da Agência Espacial Europeia, durante a sua descida de sucesso e pouso em Titã. Essa é uma imagem colorida, obtida após um processamento que adicionou a ela dados espectrais, e deu assim uma melhor indicação da cor verdadeira da superfície. Inicialmente pensados como sendo rochas ou blocos de gelo, eles têm tamanhos de seixos. Os dois objetos rochosos um pouco abaixo do centro da imagem têm 15 cm (esquerda) e 4 cm (centro) respectivamente, e estão localizados a uma distância de 85 cm da Huygens. A superfície é mais escura do que originalmente se acreditava, consistindo de uma mistura de água e gelo de hidrocarboneto. Existem também evidências de erosão na base desses objetos indicando uma possível atividade fluvial.

As maiores estrelas que existem

A cada 10 000 astros do tamanho do Sol, existe apenas uma estrela hipergigante.
Estrela hipergigante", a R136a1 tem mais de 300 vezes a massa do Sol - isto é duas vezes mais do que os astrônomos acreditavam até hoje ser o tamanho máximo de uma estrela. (Imagem: ESO/M. Kornmesser)

Elas são raríssimas: entre os mais de 200 bilhões de estrelas da Via Láctea, há apenas algumas dezenas de hipergigantes. Ainda assim, são muito importantes para a Astronomia. Estudando-as, os astrônomos “viajam” aos primórdios da formação das galáxias, há cerca de 15 bilhões de anos. Um tempo em que o céu era esplendidamente iluminado por esses super-holofotes, cuja potência luminosa ultrapassa a do Sol em até 1 milhão de vezes.

As hipergigantes são exageradas em tudo: têm pelo menos cinqüenta vezes a massa solar e podem ser tão grandes que preencheriam toda a distância do Sol a Saturno, 1,4 bilhão de quilômetros. A sua raridade tem a ver com o processo de nascimento de estrelas: é muito mais fácil para o Cosmo construir estrelas pequenas. A cada 10 000 sóis como o nosso, surge apenas uma hipergigante.

Elas são mais comuns nas galáxias jovens, carregadas de gases que constituem berçários estelares. Onde tem mais gás, tem mais estrelas, entre elas, hipergigantes. O telescópio IRAS, que vasculhou os confins do Universo, detectou diversas galáxias estranhas no fundo do céu. Eram gigantescos ninhos de estrelas de alta massa aquecendo a nuvem de gases da qual nasceram. Alguns bilhões de anos mais tarde, boa parte do gás já se esgotou, reduzindo drasticamente a taxa de natalidade estelar.

 Outro fator contribui para que existam poucas dessas jamantas cósmicas: elas têm vida muito mais curta do que as estrelas menores: apenas 1 milhão de anos (o Sol já tem 5 bilhões de anos e vai viver pelo menos outros 5 bilhões). Assim, as que nasceram no início do Cosmo já desapareceram faz tempo. E hoje não há mais matéria-prima suficiente para fabricá-las a rodo. Por isso, é bem mais difícil encontrar uma hipergigante.


A sorte dos astrônomos é que algumas galáxias produzem estrelas num ritmo bem mais lento do que a Via Láctea. Sorte maior ainda é que uma dessas “preguiçosas” está ao nosso lado, a apenas 180 mil ano-luz (um ano-luz vale 9,5 trilhões de quilômetros). É a Grande Nuvem de Magalhães, que ainda tem imensos reservatórios gasosos de onde saem muitas hipergigantes. Num desses berçários, chamado 30 Doradus, existem centenas de estrelas de alta massa. Examinando o enxame, vê-se como era a Via Láctea de 12 bilhões de anos atrás.

Mas os astrônomos têm outro problema:
As hipergigantes costumam brincar de esconde-esconde. Sempre obscurecidas por densas nuvens de gases, só é possível distinguí-las das estrelas menores quando entram na chamada fase de variável luminosa azul. Nessa fase, em apenas 20 000 anos, a estrela joga para o espaço 90% de sua massa. Existe apenas meia-dúzia nessa fase na Via Láctea. Uma delas, a Eta Carinae, a apenas 8 mil anos-luz da Terra, teve uma erupção espetacular no final do século XIX.

Na época, durante trinta anos, ela emitiu tanta energia quanto uma supernova (que é a explosão de uma estrela que está morrendo). Apesar disso, Eta Carinae não se desintegrou, como seria de se esperar. Jogou para o espaço poeira suficiente para formar 1 milhão de planetas como Júpiter. E continua lá, inteira, de cem a 150 vezes mais “pesada” que o Sol. Ninguém sabe explicar como isso foi possível.

Trabalhando na faixa do infravermelho e selecionando os átomos de hélio, eu consegui detectar o corpo da estrela através das nuvens de poeira e gases que a envolvem. Ela pulsa em intervalos regulares de 2 014 dias. Quer dizer, brilha de forma regular por 5 anos e meio, mais ou menos. De repente, os átomos de hélio param de emitir luz por oito meses. Depois, voltam a brilhar. Em junho de 1992, “apagou-se” uma quantidade de átomos de hélio equivalente a 1 500 sóis. Em novembro, o hélio voltou a se iluminar.

Conhecendo o ritmo do pisca-pisca, é possível marcar um encontro: em dezembro de 1997, o hélio deve se apagar novamente. Esta foi a primeira vez que se previu algo do comportamento de uma hipergigante. Quarenta astrônomos do munto todo estão organizando um verdadeiro safari cósmico para essa data. Serão usados três satélites de raios-X, três radiotelescópios, um telescópio em ultravioleta e vários outros que captam luz visível e infravermelho, além do Hubble. Acompanhando cada cintilação, esperamos revelar a face oculta da Eta Carinae.

Imensas, pesadíssimas e superiluminadas
 
Veja aqui, pelas comparações, alguns dos exageros das hipergigantes.
 
Luminosidade
Se o Sol emitisse a luz de uma lanterna, a hipergigante teria a potência luminosa da população de Goiânia – quase 1 milhão de habitantes – com uma lanterna acesa na

Peso
Se o Sol fosse um bebê recém-nascido, com 3,5 quilos, a hipergigante seria um homem de 140 quilos, mais ou menos como o Jô Soares.

Tamanho
Se o Sol fosse uma formiguinha lavapé, de 1,5 milímetro de comprimento, a hipergigante seria um elefante, que mede cerca de 3 metros.

Idade
Se a idade atual do Sol, 5 bihões de anos, fosse reduzida a um ano, a hipergigante teria vivido apenas uma hora e meia do dia 1° de janeiro.0s mãos.
Créditos: Augusto Damineli Neto - Super.abril

‘Espaguete galáctico’ é movido a campos magnéticos

Cientistas descobriram as forças que mantém unida uma estranha rede, com 100 milhões de anos, de filamentos de gás que se estendem em uma gigantesca galáxia elíptica.

Os filamentos eram uma incógnita, pois deveriam se dissolver sob a pressão do gás ainda mais quente que o rodeia. Novas imagens do Hubble Space Telescope mostraram linha individuais de gás grudadas com os filamentos, o que permitiu que os pesquisadores estimassem os campos magnéticos necessários para manter todo o conjunto unido. “Quando você vê um pedaço de corda de uma certa distância ela parece um objeto único, mas quando você chega mais perto enxerga uma série de fios”, disse Andrew Fabian, um astrofísico da Universidade de Cambrige, no Reino Unido, que coordenou o estudo detalhado na edição desta semana da revista científica Nature. Imagens anteriores da galáxia NGC 1275 mal mostraram os próprios filamentos, mas as últimas fotos do Hubble estão com resolução dez vezes maior. Fios individuais aparecem se estender por 20 mil anos-luz (um ano-luz é a distância viajada pela luz em um ano, ou cerca de 10 trilhões de quilômetros). Os cientistas afirmaram que puderam calcular a magnitude do campo magnético “e tudo confere”, segundo Andrew.
Uma combinação de imagens que mostra a galáxia no padrão de cober vermelho, verde a azul. Os filamentos são visíveis saindo do centro da galáxia. Os filamentos podem representar o efeito mais visível do buraco negro central da galáxia nos gases ao redor. Os jatos de alta energia do buraco negro aqueceram o gás a mais de 21oC milhões o que produz as bolhas brilhantes que flutuam para fora do centro galáctico. As bolhas espremem o gás mais frio e formam os filamentos de rastro. Alguns filamentos se estendem em linhas radiais para fora do centro da galáxia, enquanto outros parecem ter forma de ferradura. O gás frio nos filamentos poderia normalmente se condensar e começar o processo de formação de estrelas, mas os filamentos dos campos magnéticos empurram contra a pressão gravitacional evitando a gênese estrelar.
Fonte: Hypescience.com

Superar a velocidade da luz é matematicamente possível

Este gráfico mostra a relação entre três diferentes velocidades: v, u e U. "v" é velocidade de um segundo observador medida pelo primeiro observador; "u" é a velocidade de uma partícula em movimento medida pelo segundo observador; e "U" é a velocidade relativa da partícula do ponto de vista do primeiro observador.[Imagem: Hill/Cox]

Velocidade superluminal

Matematicamente - e, por enquanto, apenas matematicamente - é possível fazer com que a Teoria da Relatividade Especial de Einstein funcione além da velocidade da luz. É o que demonstraram James Hill e Barry Cox, da Universidade de Adelaide, na Austrália. Embora a teoria de Einstein afirme que nada possa se mover mais rápido do que a velocidade da luz, os dois matemáticos desenvolveram novas fórmulas que permitem quebrar esse limite universal de velocidade.  Nós somos matemáticos, não físicos, por isso abordamos o problema de uma perspectiva teórica matemática," disse o Dr. Cox. "Nosso trabalho não tenta explicar como isso pode ser feito, apenas como as equações de movimento devem operar em tais regimes. Isso significa que, se alguém imaginar uma maneira de viajar a uma velocidade superior à da luz, o intrépido viajante agora já poderá contar com um velocímetro confiável. O que os dois pesquisadores ressaltam é que sua teoria não contradiz a teoria de Einstein, apenas lhe fornece uma nova faceta.

Além de Einstein

Apesar do enorme sucesso explicativo da teoria da relatividade, os físicos costumam ficar incomodados em estabelecer limitações para qualquer coisa no Universo. Assim, tem havido muita especulação sobre a superação da velocidade da luz. O mundo científico levou um susto há alguns meses, quando um experimento parecia indicar que neutrinos podiam ter viajado mais rapidamente do que a luz, algo que se deveu na verdade a defeitos no experimento. Segundo o Dr. Cox, foi isso que os levou a pensar sobre como deveriam ser as equações se algum resultado experimental decidir negar a teoria de Einstein. Nessa altura nós começamos a pensar sobre como lidar com o problema de uma perspectiva matemática e física," disse ele.

Extensão natural

A Teoria da Relatividade Especial de Einstein foi publicada em 1905 e explica como movimento e velocidade são sempre relativos ao quadro de referência do observador. A teoria conecta medições do mesmo incidente físico quando o acontecimento é visto a partir de pontos diferentes, de uma maneira que depende da velocidade relativa dos dois observadores. As novas fórmulas agora deduzidas pelos dois matemáticos estendem a Relatividade Especial para uma situação em que a velocidade relativa pode ser infinita. Isso permite que elas sejam usadas para descrever o movimento a velocidades mais rápidas do que a luz, as chamadas velocidades superluminais. Nossa abordagem é uma extensão natural e lógica da Teoria da Relatividade Especial de Einstein, e produziu fórmulas sem a necessidade de números imaginários ou física complicada," acrescentou o pesquisador.
Fonte: Inovação Tecnológica

Astrónomos descobrem surpreendente tendência na evolução galáctica

Este gráfico mostra as fracções de discos galácticos "calmos" ao longo do tempo. Existe uma mudança constante na direcção de percentagens mais altas de galáxias assentadas com o passaro do tempo. Em qualquer altura, as galáxias mais massivas são as mais calmas. Galáxias mais distante e menos massivas em média exibem movimentos internos mais desorganizados, com gás movendo-se em múltiplas direcções, e velocidades de rotação mais lentas. Crédito: Centro Aeroespacial Goddarda da NASA

Um estudo detalhado de centenas de galáxias observadas pelos telescópios Keck no Hawaii e pelo Telescópio Espacial Hubble revelou um padrão inesperado de mudança que se estende a mais de 8 mil milhões de anos, ou mais de metade da idade do Universo. Os astrónomos pensavam que as galáxias em forma de disco no Universo próximo tinham sido estabelecidas na sua forma actual há cerca de 8 mil milhões de anos atrás, com pouco desenvolvimento adicional desde então," afirma Susan Kassin, astrónoma do Centro Aeroespacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado americano do Maryland, investigadora principal do estudo. "A tendência que temos observado mostra o contrário, que as galáxias estavam constantemente mudando ao longo deste período de tempo.

Hoje, as galáxias com formação estelar assumem a forma de sistemas ordenados em disco, como a Galáxia de Andrómeda ou a Via Láctea, onde a rotação domina sobre outros movimentos internos. As galáxias mais distantes no estudo tendem a ser muito diferentes, exibindo movimentos desorganizados em múltiplas direcções. Existe uma mudança constante em direcção a uma maior organização no tempo presente, à medida que os movimentos desorganizados dissipam-se e as velocidades de rotação aumentam. Estas galáxias estão gradualmente estabelecendo-se em discos "bem comportados. As galáxias azuis - a cor indica formação estelar dentro delas - mostram movimentos menos desorganizados e rotação cada vez mais rápida quanto mais perto estão do presente. Esta tendência vale para as galáxias de todas as massas, mas os sistemas mais massivos mostram sempre o mais alto nível de organização.

Os cientistas dizem que as galáxias distantes azuis estudadas estão gradualmente transformando-se em galáxias em disco tal como a nossa Via Láctea.  Estudos anteriores removeram as galáxias que não se pareciam com os discos bem ordenados e rotativos agora comuns no Universo de hoje em dia," afirma o co-autor Benjamin Weiner, astrónomo da Universidade do Arizona, em Tucson, EUA. "Ao negligenciá-las, estes estudos examinaram apenas as galáxias raras no Universo distante, que são bem-comportadas e concluíram que as galáxias não mudavam.

Em vez de limitar a sua amostra a certos tipos de galáxias, os pesquisadores ao invés estudaram todas as galáxias com linhas de emissão brilhantes o suficiente para serem usadas para determinar movimentos internos. As linhas de emissão são os comprimentos de onda discretos caracteristicamente emitidas pelo gás dentro de uma galáxia. São reveladas quando a luz de uma galáxia é separada nas cores que a compõem. Estas linhas de emissão também transportam informações sobre os movimentos internos da galáxia e a sua distância.

A equipa estudou uma amostra de 544 galáxias azuis do estudo DEEP2 (Deep Extragalactic Evolutionary Probe 2), um projecto que utiliza o Hubble e os telescópios gémeos de 10 metros do Observatório Keck no Hawaii. Localizadas entre 2 mil milhões e 8 mil milhões de anos-luz de distância, as galáxias têm massas que variam entre os 0,3% e 100% da massa da nossa Galáxia. O artigo que descreve estes achados foi publicado na edição de 20 de Outubro da revista The Astrophysical Journal. A Via Láctea deve ter passado pela mesmo evolução tumultuosa que as galáxias na amostra DEEP2, e gradualmente assentou-se no seu estado actual à medida que o Sol e o Sistema Solar estavam sendo formados.

Nos últimos 8 mil milhões de anos, o número de fusões entre galáxias grandes e pequenas tem diminuído drasticamente. Tal tem acontecido também com a taxa de formação estelar e perturbações de explosões de supernova associadas com a formação estelar. Os cientistas especulam que estes factores podem desempenhar um papel na criação da tendência evolutiva que observam. Agora que os astrónomos conseguem ver este padrão, podem ajustar as simulações de computador da evolução galáctica até que os seus modelos sejam capazes de replicar a tendência observada. Isto irá guiar os cientistas aos processos físicos responsáveis pela mesma.
Fonte: http://www.ccvalg.pt/
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