3 de mai de 2013

As três idades que a ciência atribui ao Universo

As pistas cruciais foram encontradas nos meteoritos, nas estrelas e nas galáxias
O Universo tem mais de 15 bilhões de anos de idade, segundo a Astrofísica. Mas como se sabe disso?  O primeiro método para se fazer tal avaliação tem o nome de núcleocosmocronologia, que significa a medida do tempo cósmico pela análise dos núcleos atômicos. A técnica, simples, em princípio, é a mesma com que se determina a idade de uma múmia e se baseia no decaimento radioativo, ou na emissão de partículas, por átomos instáveis. A diferença com a arqueologia é que esta emprega um átomo de vida curta, o carbono – 14 (numa certa quantidade desses átomos metade se transforma no estável carbono – 12 em apenas 6 000 anos, a sua chamada meia-vida). A núcleocosmocronologia exige átomos de meia-vida bem mais longa, como o tório-232 (13,9 bilhões de anos). E o Urânio (4,5 bilhões de ano). Os únicos fragmentos cósmicos que podemos analisar com um contador Geiger são os meteoritos que aqui aportam. O tório e o urânio indicam que eles têm 4,55 bilhões de anos, que será a idade do sistema solar: foi quando este nasceu que os meteoritos se solidificaram.

O Universo, é claro, tem de ser mais velho, mas é possível recuar ainda mais – para o momento em que nascemos os próprios átomos, inclusive o tório e o urânio. Para isto, alguns pesquisadores, como o americano David Schramm, partiram da teoria que explica a síntese dos núcleos atômicos nas estrelas. A teoria diz que a explosão de uma grande estrela produz, em média, 1,6 tório – 232 para cada urânio – 238. Ou seja, eles são criados na proporção de 1,6 para 1. É claro que essa proporção muda com o tempo, já que o urânio tem meia-vida mais curta e se desintegra mais rapidamente: assim, quando se verifica que hoje existem 4 tórios – 232 para cauda urânio – 238, pode-se avaliar o tempo decorrido desde a sua criação.

A resposta mais simples são 9 bilhões de anos. Isso no caso do de todas as supernovas que formaram o sistema solar terem explodido ao mesmo tempo. Se as explosões ocorreram várias ocasiões, ao longo do tempo, a resposta são 16 bilhões de anos. Isso dá uma idéia da idade da Via Láctea, mas pode-se retroceder ainda mais lançado mão do segundo método capaz de indicar a idade do Universo. Ele apela para as mais antigas estrelas da Galáxia, que se acham agrupadas ás dezenas de milhares nos aglomerados globulares, do tipo de 47 Tucanae ou de Omega Centauri. Num algomerado onde as estrelas com 80% da massa do Sol estão esgotando sua reserva de hidrogênio, seu principal combustível tem 20 bilhões de anos.

A equipe do americano Allan Sandage, entre outras, obteve idades de 14 a 20 bilhões de anos para os aglomerados globulares mais pobres em ferro. Estes seriam os limites para a idade da Galáxia. O terceiro método consiste em determinar há quanto tempo o Universo está se expandindo. Para isto, basta medir a velocidade com que as galáxias se afastam umas das outras, inverter o movimento e calcular quanto tempo elas levariam para cair umas sobre as outras. Os resultados se dividem em dois grupos. Os pesquisadores liderados por Sandage obtêm 50 quilômetros por segundo, e os liderados pelo francês Gerard de Vaucouleurs obtêm 100 quilômetros por segundo. Esse valor, é bom lembrar, vale para galáxias distantes entre si de 1 megaparsec (ou 3,26 milhões de anos-luz).

O primeiro valor significa que o Universo tem 20 bilhões de anos, e o segundo, 10 bilhões. Essa disparidade pode ser reduzida fazendo-se o balanço global dos três métodos. A nucleocosmocronologia e a evolução estelar dão 14 a 16 bilhões de anos para a Via Láctea. Como as galáxias se formaram menos de 1 bilhão de anos depois do Big Bang, a idade mínima do Universo seria 15 bilhões. Descartam-se os 10 bilhões dados por de Vaucouleurs porque o Universo não pode ser mais jovem que os objetos que ele contém. A idade máxima, por sua vez, é dada pelo limite encontrado por meio da rapidez de expansão cósmica. Para diminuir ainda mais a incerteza, a Astrofísica terá de trabalhar arduamente, fazendo melhores observações e elaborando teoria mais refinadas.
Fonte:NASA

Cabeça de Cavalo: uma visão mais ampla

 
Composição e processamento: Robert Gendler
Dados da Imagem: ESO, VISTA, HLA, Hubble Heritage Team (STScI / AURA)
 
Dados de imagens combinadas dos massivos telescópios, VISTA em Terra e Hubble no espaço foram usados para criar essa perspectiva completa da paisagem interestelar que circunda a famosa Nebulosa da Cabeça do Cavalo. Capturada em comprimentos de onda do infravermelho próximo, a nuvem molecular empoeirada da região se espalha no céu que cobre um ângulo de aproximadamente dois terços do tamanho da Lua Cheia. Da esquerda para a direita o quadro acima se espalha por mais de 10 anos-luz utilizando a distância estimada de 1600 anos-luz da Nebulosa da Cabeça do Cavalo. Também conhecida como Barnard 33, a ainda reconhecível Nebulosa da Cabeça do Cavalo, se ergue na parte superior direita, o brilho no infravermelho próximo de um pilar empoeirado topado com estrelas recém-nascidas. Abaixo e a esquerda, a brilhante nebulosa de reflexão NGC 2023 é por si só o ambiente iluminado de uma estrela jovem e quente. Densas nuvens abaixo da base da Cabeça do Cavalo e na parte externa da NGC 2023 mostram a história da emissão de jatos energéticos vermelhos, conhecidos como objetos de Herbig Haro, também associados com estrelas recém-nascidas.

Dramatica vista da Nebulosa do Cachimbo

Picture saved with settings embedded.
Área da nebulosa como pode ser visto a partir do Parque Nacional dos Pirenéus, na França. Créditos e direitos autorais: Martin Campbell.
 
Essa imagem espetacular da escura e sombreada Nebulosa do Cachimbo, tem uma aparência parecida com as imagens que observamos hoje em dia sendo postadas no Instagram. Mas o astrofotógrafo Martin Campbell, da França, disse em seu Flickr que não há dúvidas de que um céu a 10000 pés de altura e longe da poluição luminosa faça possível produzir imagens como essa. A imagem de Campbell é na verdade o empilhamento de dois frames com dois minutos de exposição. As imagens foram feitas em Julho de 2012 no Parque Nacional Pyrénées na França. Campbell usou uma câmera Canon 5D mkII DSLR modificada e uma lente Canon de 85 mm em f/4. A Nebulosa do Cachimbo é parte do complexo de nuvens escuras de Ophiucus, e é também conhecida como Barnard 59. Essa nebulosa está localizada a uma distância aproximada entre 600 e 700 anos-luz da Terra.
Fonte: http://www.universetoday.com 

Possibilidade de vida não se resume a planetas similares à Terra, diz estudo


Com as diferentes composições, massas e órbitas possíveis para os planetas fora do Sistema Solar, a vida talvez não esteja limitada a mundos similares à Terra em órbitas equivalentes à terrestre.  Essa é uma das conclusões apresentada por Sara Seager, do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts), nos EUA, em artigo de revisão publicado no periódico "Science", com base na análise estatística dos cerca de 900 mundos já detectados ao redor de mais de 400 estrelas. Seager destaca a possível existência de planetas cuja atmosfera seria tão densa a ponto de preservar água líquida na superfície mesmo a temperaturas bem mais baixas que a terrestre.  Como todas as formas de vida conhecidas dependem de água, sua presença na superfície é tratada como o ponto central da definição de "habitabilidade".
 
Mundos habitáveis tradicionalmente seriam aqueles que, como a Terra, estão a uma distância tal de sua estrela que, com uma atmosfera pouco densa, poderiam ter corpos d'água estáveis no solo. Contudo, um consenso emergente é o de que a extensão dessa zona habitável depende fundamentalmente das características intrínsecas dos planetas em questão e pode se estender a uma área que iria além da órbita de Júpiter, no Sistema Solar, se o mundo orbitando ali tivesse uma composição adequada. "As possibilidades mais amplas aumentam a chance futura de descobrirmos um mundo habitado", afirma Seager.

ARQUITETURAS
Graças ao número crescente de descobertas, finalmente os astrônomos começam a entender a natureza da formação dos sistemas planetários. A boa notícia: é bem parecido com o que sugeria a teoria, criada na época em que só tínhamos um exemplar conhecido, o Sistema Solar. A realmente boa: existem muito mais variações para a evolução desses sistemas do que os cientistas antes imaginavam. Na prática, isso quer dizer que a arquitetura básica vista em nosso sistema, com os planetas pequenos rochosos mais próximos da estrela e os gigantes gasosos mais distantes, é apenas um dos possíveis desfechos da formação planetária.
 
DUAS TÉCNICAS
A imensa maioria dos planetas descobertos fora do Sistema Solar foi revelada por meio de duas técnicas. A mais antiga e eficaz até hoje é a que mede variações na luz da estrela causadas pelo bamboleio que ela faz conforme planetas giram ao seu redor. Como ela mede diretamente o efeito da gravidade do planeta sobre sua estrela, é possível ter uma boa estimativa de sua massa. A segunda técnica envolve a observação de trânsitos --minieclipses causados pela passagem dos planetas à frente de sua estrela--, que só ganhou grande impulso quando foram lançados satélites especializados em detectá-los.
 
A detecção do trânsito é feita pela medição da redução do brilho da estrela causada pela passagem do planeta. É, portanto, uma boa medida do tamanho. Juntas, as duas técnicas permitem uma caracterização mais precisa dos planetas extrassolares. Afinal, com a massa e o tamanho, pode-se calcular a densidade. A densidade, por sua vez, é uma pista bastante concreta da composição. Foi assim, por exemplo, que os cientistas conseguiram confirmar que pelo menos alguns dos planetas categorizados como "superterras" --por serem maiores que a Terra, mas menores que os menores planetas gigantes do Sistema Solar-- são rochosos como o nosso mundo.
 
Contudo, nem sempre se pode aplicar as duas técnicas ao mesmo tempo. Enquanto a medição do bamboleio gravitacional é difícil para planetas menores e mais distantes da estrela, a técnica do trânsito depende do alinhamento apropriado do sistema planetário, de forma que os minieclipses possam ser observados daqui. Ainda assim, conhecendo bem os viéses que cada técnica produz, os cientistas são capazes de compensar matematicamente as falhas para apresentar um quadro estatístico mais seguro dos planetas extrassolares.
 
É basicamente o que traz Andrew Howard, da Universidade do Havaí em Manoa (EUA), em outro artigo de revisão publicado no especial de exoplanetas da "Science". Sabe-se hoje, por exemplo, que planetas menores são bem mais comuns na Via Láctea que os gigantes. Contudo, as Terras não são mais comuns que as superterras. Aparentemente, o número de planetas vai aumentando em razão inversa do tamanho (ou seja, quanto menor, mais planetas) até atingir um valor crítico de pouco menos de 3 vezes o diâmetro da Terra. Daí para baixo, a prevalência é aproximadamente igual.
Fonte: Folha

Nuvem gigante de gás em NGC 6240

Composição de NGC 6240, obtida em raios-X com o Chandra (tons de púrpura) e no óptico com o Hubble.Crédito: Raios-X (NASA/CXC/SAO/E. Nardini et al); Óptico (NASA/STScI)
 
Cientistas usaram o Chandra para fazer um estudo detalhado de uma enorme nuvem de gás quente, envolvendo duas grandes galáxias em colisão. Este invulgarmente grande reservatório de gás contém tanta massa como 10 mil milhões de Sóis, estende-se por cerca de 300.000 anos-luz, e irradia a uma temperatura de mais de 7 milhões Kelvin. Esta nuvem gigante de gás, a que os cientistas chamam de "halo", está localizada no sistema chamado NGC 6240. Os astrónomos há muito que sabem que NGC 6240 é o local de uma fusão de duas grandes galáxias espirais similares em tamanho com a nossa Via Láctea. Cada galáxia contém um buraco negro supermassivo no seu centro. Os buracos negros estão a espiralar em direcção um ao outro, e poderão eventualmente fundir-se para formar um buraco negro ainda maior.
 
Outra consequência da colisão entre galáxias é que o gás contido em cada galáxia individual foi violentamente agitado. Isto provocou um "baby boom" de novas estrelas que durou pelo menos 200 milhões de anos. Durante esta explosão de nascimento estelar, algumas das estrelas mais massivas evoluíram muito rapidamente e explodiram relativamente depressa como supernovas. Os cientistas envolvidos neste estudo argumentam que essa onda de explosões dispersou quantidades relativamente altas de elementos importantes, tais como oxigénio, néon, magnésio e silício para o gás quente das galáxias recém-combinadas.
 
De acordo com os investigadores, os dados sugerem que este gás enriquecido lentamente expandiu-se e misturou-se com gás mais frio que já lá estava. Durante este "baby boom" prolongado, ocorreram rajadas mais curtas de formação estelar. Por exemplo, a mais recente explosão de formação estelar durou cerca de cinco milhões de anos e ocorreu há 20 milhões de anos. No entanto, os autores não acham que foi produzido gás quente nesta rajada menor.
 
O que é que o futuro reserva para observações de NGC 6240? Muito provavelmente as duas galáxias espirais irão formar uma jovem galáxia elíptica ao longo de milhões de anos. Não é claro, no entanto, quanto do gás irá ser retido nesta galáxia recém-nascida, em vez de se perder para o espaço circundante. Independentemente disso, a colisão oferece uma oportunidade para presenciar uma versão relativamente próxima de um evento que era comum no início do Universo, quando as galáxias estavam muito mais juntas e se fundiam com mais frequência.
 
Nesta composição de NGC 6240, os raios-X do Chandra que revelam a nuvem de gás quente têm tons púrpura. Estes dados foram combinados com dados ópticos obtidos pelo Telescópio Espacial Hubble, que mostram longas caudas de maré das galáxias em fusão, estendendo-se para a direita e para baixo na imagem. O artigo que descreve estes novos resultados está disponível online e foi publicado na edição de 10 de Março da revista Astrophysical Journal.
Fonte: Astronomia On-Line
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...