27 de agosto de 2014

A nova teoria radical que pode matar o multiverso


multiverso
Embora as galáxias pareçam obviamente maiores do que os átomos, e os elefantes evidentemente parecem superar as formigas por todos os ângulos, alguns físicos começaram a suspeitar que essas diferenças de tamanho não passam de meras ilusões. Talvez a descrição fundamental do universo não inclua os conceitos de “massa” e “comprimento”, o que implica que, em sua essência, a natureza não tem um senso de escala. Essa muito pouco explorada ideia, conhecida como simetria de escala, constitui uma mudança radical em suposições consagradas já de longa data sobre como as partículas elementares adquirem suas propriedades. Mas surgiu recentemente como um tema comum de inúmeras palestras e trabalhos de físicos de partículas respeitados. Com seu campo preso em um impasse desagradável, os pesquisadores voltaram às equações mestras que descrevem as partículas conhecidas e suas interações, e estão se perguntando: o que acontece quando você apaga os termos nas equações que têm a ver com a massa e comprimento?

A natureza, no nível mais profundo, não pode se diferenciar entre as escalas. Com a abordagem da simetria em escala, os físicos começam com uma equação básica que apresenta uma coleção sem massa de partículas, cada uma com uma única confluência de características, tais como se é de matéria ou de antimatéria e se tem carga elétrica positiva ou negativa. Conforme essas partículas se atraem ou se repelem e os efeitos de suas interações acontecem em cascata através dos cálculos, a simetria de escala “quebra”, e massas e comprimentos surgem espontaneamente. Efeitos dinâmicos similares geram 99% da massa do universo visível. Prótons e nêutrons são amálgamas – cada um de um trio de partículas elementares chamadas quarks leves.

A energia utilizada para realizar esses quarks lhes dá uma massa combinada que é cerca de 100 vezes maior do que a soma das partes. “A maior parte da massa que vemos é gerada dessa maneira, por isso estamos interessados em ver se é possível gerar toda a massa desta forma”, disse Alberto Salvio, um físico de partículas da Universidade Autônoma de Madrid e coautor de um artigo recente sobre a teoria da natureza em simetria de escala. Nas equações do “modelo padrão” da física de partículas, apenas uma partícula descoberta em 2012, chamada de bóson de Higgs, vem equipada com massa desde sua origem. De acordo com uma teoria desenvolvida há 50 anos pelo físico britânico Peter Higgs e seus colegas, ela distribui massa para outras partículas elementares por meio de suas interações com eles.

Por isso tudo o tedioso multiverso não pode durar para sempre

Tudo isso que a gente falou até agora tem uma implicação notável: essa nova abordagem de simetria de escala reescreve o início da história do universo. “A ideia é que, talvez, até mesmo a massa de Higgs não exista”, disse Alessandro Strumia, um físico de partículas da Universidade de Pisa, na Itália. O conceito parece absurdo, mas está ganhando corpo.

O gigante problema de Higgs

A abordagem de simetria de escala remonta a 1995, quando William Bardeen, um físico teórico do Fermi National Accelerator Laboratory, em Illinois (Estados Unidos), mostrou que a massa do bóson de Higgs e a de outras partículas do “Modelo Padrão” podem ser calculadas como consequências da quebra espontânea da simetria de escala. Na época, a abordagem de Bardeen não ganhou muito espaço. O delicado equilíbrio de seus cálculos parecia frágil demais quando os pesquisadores tentaram incorporar novas partículas desconhecidas, como as que têm sido postuladas para explicar os mistérios da matéria escura e da gravidade. Em vez disso, os pesquisadores gravitavam em torno de uma outra abordagem chamada “supersimetria” que, naturalmente, previu dezenas de novas partículas.

Uma ou mais dessas partículas poderiam ser de matéria escura. Essa ideia de “supersimetria” também forneceu uma solução simples para um problema de contabilidade que tem atormentado os pesquisadores desde os primeiros dias de existência do Modelo Padrão. Sem a supersimetria, a massa do bóson de Higgs parece ser reduzida por cancelamentos aleatórios e improváveis entre números não relacionados. Essencialmente, a massa inicial do Higgs parece contrabalançar exatamente as enormes contribuições para a sua massa de glúons, quarks, estados gravitacionais e todo o resto. E se o universo é improvável, então, muitos físicos dizem que ele deve ser um universo de muitos, um “Multiverso”.

A hipótese do multiverso subiu em popularidade, ainda que com certa relutância, nos últimos anos. Mas o argumento parece uma desculpa para muitos, ou pelo menos uma grande decepção. Um universo de cancelamentos não é muito bem compreendido, e a existência de universos inalcançáveis alienígenas pode ser impossível de ser provada. Para contornar a falta de escalas, os novos modelos exigem uma técnica de cálculo que alguns especialistas consideram matematicamente duvidosa. É tudo muito diferente e muito novo, mas futuras colisões realizadas no colisor de partículas do laboratório CERN poderão nos ajudar a testar as ideias.
Fonte: HypeScience.com
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Físicos esperam detectar novas partículas no LHC

Novas partículas elementares

A operação do Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês), da Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (Cern), na Suíça, poderá contribuir, a partir de 2015, para a descoberta de partículas elementares ainda não observadas experimentalmente e testar teorias que ultrapassam o conhecimento da Física atual. A avaliação foi feita por pesquisadores participantes de um evento internacional realizado nesta semana no Instituto de Física Teórica da Unesp (Universidade Estadual Paulista), em São Paulo. O objetivo do evento foi analisar e discutir os dados obtidos nos experimentos realizados no LHC nos últimos anos, quando o colisor operou com energia de 8 teraelétrons-volt (TeV) - equivalente a 8 trilhões de elétrons-volt.

Os físicos de vários países avaliaram as possibilidades de novas descobertas que poderão ser feitas a partir de 2015, quando será aumentada a intensidade dos feixes de prótons e a energia no centro de massa do maior acelerador de partículas do mundo para algo entre 13 e 14 TeV. "Pretendemos identificar nos experimentos no LHC sinais de uma nova Física, detectando novas partículas elementares e testando hipóteses não previstas pelo Modelo Padrão," disse Mariano Quirós, pesquisador do Instituto de Física de Altas Energias (Ifae) da Universidade Autônoma de Barcelona.

O Modelo Padrão é a teoria construída nos últimos 50 anos para descreve as interações forte, fraca e eletromagnética das partículas fundamentais que constituem toda a matéria. De acordo com Quirós, as predições do Modelo Padrão da física de partículas foram exaustivamente testadas e comprovadas nas últimas décadas por meio de dados experimentais, como os obtidos no próprio LHC. O bóson de Higgs (partícula subatômica postulada em 1964 pelo físico britânico Peter Higgs), detectado no LHC em julho de 2012, era o último elemento que faltava para validar a teoria.

Além das teorias atuais

Apesar do êxito, o Modelo Padrão apresenta deficiências que levam os físicos teóricos e experimentais a considerar a possibilidade da existência de uma nova Física, apontou Quirós. O Modelo Padrão prediz muitos fenômenos e partículas, mas não aponta a origem deles e não responde a uma série de questões. Isso faz com que tenhamos um certo pessimismo em relação a essa teoria e nos leva a acreditar que exista uma nova Física", avaliou.

Uma das lacunas do Modelo Padrão é não prever a existência de partículas como a matéria escura, responsável por cerca de 25% da densidade de energia do Universo. A teoria também não aponta qual é a massa dos neutrinos - partículas subatômicas sem carga elétrica que interagem com outras apenas por meio da interação gravitacional e da interação fraca - e não leva em conta a gravidade nas interações entre as partículas. O Modelo Padrão nos fornece muito mais predições do que parâmetros que possamos seguir para confirmá-las", afirmou Quirós.

Supersimetria

A fim de tentar solucionar esses problemas, alguns físicos teóricos começaram a propor nas últimas quatro décadas novas teorias, como a da Supersimetria. Proposta no início da década de 1970, a teoria da Supersimetria prevê que para cada bóson (reponsável por transmitir as forças da natureza) existe um férmion (tal como quarks, elétrons e neutrinos) correspondente, com a mesma massa e números quânticos internos, e vice-versa. Se comprovada a teoria, o número de partículas elementares conhecidas hoje cresceria significativamente, que é o que pode acontecer com a operação do LHC com maior energia a partir de 2015, quando os feixes de prótons do colisor serão acelerados a mais de 99,99999% da velocidade da luz.  Pode ser que, com a energia de 8 TeV com que o colisor operou nos últimos anos, não tenha sido possível produzir novas partículas previstas pelas teorias supersimétricas", disse Eduardo Pontón, um dos organizadores do evento.

"O aumento da energia no centro de massa do LHC pode ajudar a encontrar essas novas partículas, que podem ser similares ao bóson de Higgs. Se confirmada a existência dessas partículas, será possível estender o Modelo Padrão", avaliou Pontón. De acordo com o pesquisador, o aumento da energia do LHC também possibilitará medir alguns fenômenos com maior precisão e, com isso, inferir a existência de partículas não detectáveis no colisor. "É possível que existam partículas muito pesadas para serem produzidas diretamente no LHC, mas que tenham efeito indireto nas medidas feitas a partir de 2015", explicou Pontón.  Se realizarmos essas medidas com precisão, pode ser que seja possível inferir a existência dessas partículas e isso motivaria a construção de um acelerador com muito mais energia do que o LHC", disse.

Além do LHC

Um grupo de pesquisadores dos Estados Unidos, Europa, Japão e China já discute a possibilidade de construção de um acelerador de partículas similar ao LHC, porém com energia quase 10 vezes maior, de 100 TeV, por exemplo. Outra possibilidade em discussão é a construção de um colisor diferente do LHC, projetado não para colisões de prótons, mas de elétrons, que, apesar de ter menor energia, permitiria realizar medidas com maior precisão, disse Pontón. "Essas duas possibilidades estão sendo discutidas, mas ainda não há nada decidido. Esses projetos levariam muito tempo e necessitarão de cooperação internacional para serem realizados", disse Pontón.
Fonte: Inovação Tecnológica


Por que tudo gira no universo?

tudo gira no universo

Do micro ao macro, tudo gira no universo: os elétrons em torno de núcleos, luas em torno de planetas, planetas em torno de estrelas, estrelas em torno de galáxias…

Por quê?
Essa é uma questão que não pode ser respondida sem que voltemos ao início de tudo. Antes do nosso universo ser preenchido com matéria, antimatéria e radiação, estava em um estado de rápida expansão, onde a única energia encontrada no espaço-tempo era a energia intrínseca ao próprio espaço. Este foi o período de inflação cósmica que deu origem ao Big Bang que identificamos com o nascimento do que chamamos de nosso universo. Durante este tempo, tanto quanto podemos dizer, flutuações quânticas foram produzidas, mas não podiam interagir umas com as outras, já que a expansão do espaço era demasiado rápida. Ela também era a mesma em todos os lugares e em todas as direções, sem eixo preferencial de qualquer tipo. Quando a inflação acabou, a energia intrínseca do espaço foi convertida em matéria, antimatéria e radiação, e essas flutuações quânticas deram origem a regiões superdensas ou pouco densas no universo em rápida expansão. Isto é o que nós chamamos de Big Bang.

Desde o início, todas as partículas fundamentais nascem com um momento angular intrínseco: uma propriedade conhecida como spin (em português, algo como “giro” ou “rotação”) que não pode ser separada da própria partícula (somente o bóson de Higgs, de todas as partículas fundamentais, tem um spin que é intrinsecamente zero). Quando estas partículas são criadas, não fazem isso orbitando qualquer outra, porque não tiveram a oportunidade de interagir com outras ainda. Mas elas já nascem com energias cinéticas intrínsecas e em locais com densidades variáveis. No começo do universo, conforme as partículas que nasciam colidiam e interagiam gravitacionalmente, as regiões mais densas atraíam mais e mais matéria e energia, enquanto as menos densas ficavam ainda mais escassas. Com isso, as diferenças gravitacionais entre elas foram aumentando cada vez mais.

A menos que duas dessas fontes gravitacionais sejam ambas perfeitamente esféricas e se movam em uma velocidade ao longo da linha imaginária que as liga (o que é extremamente improvável), elas vão exercer um certo tipo de força sobre a outra: a força de maré. Cada porção de matéria e energia que se move relativamente não alinhada com qualquer outra porção de matéria e energia provoca uma interação gravitacional que cria um “torque” – um momento angular, uma grandeza vetorial da física que afeta cada pedaço de matéria que conhecemos. Conforme o tempo passa e o colapso gravitacional acontece, estas pequenas quantidades de momento angular – 50% das quais devem ser no sentido horário e 50% no anti-horário – são suficientes para causar aglomerados imensos de matéria a rodar muito lentamente.

E eles continuam rodando, por causa do que chamamos de quantidades conservadas. Você provavelmente está familiarizado com a conservação de energia: a afirmação de que a energia não pode ser criada ou destruída. O momento angular também é uma dessas quantidades (que você pode observar na prática olhando uma patinadora puxando seus braços e pernas para perto de seu corpo). Ao mudar o que é conhecido como o momento de inércia (trazendo sua distribuição de massa mais perto de seu eixo de rotação), a conservação do momento angular determina que sua velocidade angular (ou velocidade de rotação) deve aumentar para compensar:

Estrelas, planetas, luas e mesmo galáxias – todo sistema conhecido no universo – têm experimentado essas forças de maré, e tem uma quantidade diferente de zero do momento angular em relação a outros objetos no universo. Em resumo, gravitação, torques e a conservação do momento angular são os motivos pelos quais tudo gira no universo.
Fonte: HypeScience
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Sais de Marte tocam o gelo e produzem água líquida

Sais de Marte tocam o gelo e produzem água líquida

Não importa a temperatura congelante de Marte: pequenas quantidades de água líquida podem se formar no planeta vermelho. É o que comprova uma pesquisa coordenada pelo brasileiro Nilton Rennó, da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, depois de simulações em câmaras que imitam as condições de Marte.

As intrigantes gotas nas pernas da sonda marciana Phoenix, em 2008.[Imagem: NASA]

A água líquida é um ingrediente essencial para a vida como a conhecemos e Marte é um dos poucos lugares no sistema solar onde os cientistas viram sinais promissores da sua existência. As experiências são as primeiras a testar teorias sobre a formação de água em um clima tão frio como o de Marte - até agora, ninguém detectou diretamente água líquida em nenhum lugar além da Terra.

Sais de Marte

Os pesquisadores descobriram que um tipo de sal presente no solo marciano pode, em questão de minutos, derreter o gelo com o qual entra em contato - exatamente o mesmo efeito dos sais usados para descongelar estradas e ruas durante o inverno em locais frios. Alguns cientistas sugerem que este sal marciano forme água líquida sugando o vapor do ar, através de um processo chamado deliquescência. Em 2008, Nilton Rennó foi o primeiro a notar estranhos glóbulos nas fotos enviadas pela Phoenix. Por várias semanas, os glóbulos pareciam crescer e se aglutinar.

Enquanto ele acreditava que eram gotículas de água e sugeria que sais na superfície de planetas poderiam formá-la, muitos de seus colegas discordaram. Afinal, sais ainda não haviam sido encontrados em Marte. Entre os sais que a Phoenix detectou estava o perclorato de cálcio, uma mistura de cálcio, cloro e oxigênio, que se encontra em lugares áridos como o Deserto do Atacama, no Chile. Anos mais tarde, o robô Curiosity encontrou o mesmo material em outro lugar de Marte, em uma região tropical. Agora os cientistas acreditam que este e outros sais estão espalhados em toda a superfície do planeta.

Produzindo água líquida em Marte

O que a equipe de Rennó fez agora foi recriar em laboratório as condições locais de aterragem da Phoenix, utilizando cilindros metálicos, com 60 centímetros de altura e 1,5 metro de comprimento. As temperaturas nas câmaras variam de -120 a -20º C, como no fim da primavera e início do verão em Marte. A umidade relativa do ar variou, mas durante a maioria dos experimentos, foi ajustada em 100%. Foram testados dois cenários: perclorato isoladamente e perclorato sobre água congelada. Nos experimentos somente com perclorato, foram colocadas camadas com uma espessura de um milímetro de sal, em um prato com a temperatura equivalente à do solo de Marte.

Mesmo depois de três horas, não se formou água líquida, mostrando que a deliquescência não estava ocorrendo e é provável que não seja um processo significativo em Marte. Contudo, quando os pesquisadores colocaram perclorato de cálcio ou solo salgado diretamente na camada de gelo, de 3 milímetros de espessura, as gotas de água líquida formaram-se em poucos minutos, assim que as câmaras alcançaram -73º C. Esta simulação representou bem as condições observadas no local de aterragem da Phoenix.

"O que é mais emocionante para mim é saber que agora posso compreender como as gotas de água se formaram na perna da espaçonave," disse Nilton Rennó, referindo-se a gotículas flagradas nas pernas da sonda Phoenix, da NASA. Ele acredita que o impacto do pouso da sonda no solo marciano expôs o gelo, derreteu-o e formou aquela salmoura que espirrou na perna da nave, que aterrissou na região polar norte. Os sais permitiram que as gotas permanecessem líquidas. Rennó diz que sua existência e estabilidade mostraram aos cientistas um ciclo, que não necessariamente precisa da ajuda de uma espaçonave terrestre, podendo ocorrer por outros processos.

Ciclo marciano da água

Os resultados sugerem que pequenas quantidades de água líquida podem existir em uma grande área da superfície de Marte e em uma subsuperfície rasa, das regiões polares até regiões com latitudes médias, durante várias horas do dia na primavera e no início do verão. Tal ciclo poderia formar correntes de água, diz Rennó, que fluem, congelam, descongelam e fluem de novo - a água pode se formar somente abaixo da superfície. Rennó afirma que a água não precisa necessariamente ficar líquida indefinidamente para que possa suportar a vida microbiana no presente ou no passado. "Marte é o planeta do nosso sistema solar mais semelhante à Terra. Estudos sugerem que Marte era ainda mais parecido com a Terra no passado, com água fluindo em sua superfície. Ao estudar a formação de água líquida em Marte, podemos saber mais sobre as possibilidades de vida fora da Terra e procurar recursos para missões futuras," acrescentou Erik Fischer, principal autor do trabalho.
Fonte: Inovação Tecnológica

Cientistas se reúnem para discutir como defender a Terra em futuras colisões de alto impacto com asteroides



Os cientistas acreditam que existam cerca de um milhão de asteroides próximos da Terra que poderiam representar uma ameaça para o nosso planeta - mas apenas uma pequena fração deles foi detectada. A ameaça é tão grave que o ex-astronauta Ed Lu a descreve como 'roleta cósmica’ e disse que apenas uma ‘sorte às cegas', salvou a humanidade de um sério impacto, até hoje. Agora, o Comitê das Nações Unidas para o Uso Pacífico do Espaço (Copuos), criou uma equipe de ação especial para lidar com o problema. Apelidada de International Analysis and Warning Network (IAWN), a equipe vai se reunir e analisar informações sobre asteroides para alertar os governos de uma ameaça em potencial.

De acordo com Leonard David, em relato ao Space.com, vários grupos já existem para controlar a ameaça de asteroides, mas o IAWN espera reunir todos esses conhecimentos em um só lugar. Outro grupo, chamado de Space Mission Planning Advisory Group (SMPAG), também está disposto a promover colaboração internacional com o intuito de desviar asteroides ameaçadores. Pela primeira vez, o SMPAG está permitindo que as agências espaciais nacionais das Américas do Norte e Sul, Europa, Ásia e África coordenem a reação às ameaças de asteroides.
A imagem mostra o asteroide 2014AA, descoberto em 01 de janeiro de 2014, enquanto se movia no espaço, próximo da Terra.

A prova cabal de que qualquer um destes objetos pode atingir a Terra veio em 15 de fevereiro do ano passado, quando um objeto desconhecido explodiu acima de Chelyabinsk, na Rússia, com energia de 20 a 30 vezes maior que a da bomba atômica de Hiroshima. A onda de choque resultante causou danos generalizados e muitos feridos, tornando-se o maior objeto natural conhecido por ter entrado na atmosfera, desde o evento de Tunguska, em 1908, que destruiu uma área de floresta da Sibéria. Não são apenas as agências espaciais ao redor do mundo que estão reunindo seus talentos. A NASA revelou que pretende destinar missões de caça a asteroides, podendo salvar o mundo de possíveis choques.

A Nasa está oferecendo até US $ 35.000 (pouco mais de R$ 79 mil), para quem desenvolver um código de computador capaz de identificar asteroides que ameaçam a vida. A recompensa é parte de seu concurso chamado Asteroid Data Hunter (Dados de Caça de Asteroides) que planeja reduzir o número de falhas encontradas em imagens feitas por telescópios terrestres.

Ao longo das últimas duas décadas, a Nasa tem procurado perigosos objetos cósmicos próximos da Terra de tamanho maior que 1 quilômetro, e afirma ter encontrado 98 por cento deles. Mas os sistemas de detecção de asteroides existentes só podem acompanhar 1% dos objetos estimados que orbitam o Sol, segundo a empresa de mineração de asteroides Planetary Resources, que é parceira da Nasa no projeto. Em uma sessão realizada na recente conferência SXSW, no Texas, o cientista da NASA Jason Kessler disse: "A probabilidade de alguma coisa bater na Terra no futuro é muito grande, embora não estejamos nos preocupando tanto com essa ameaça iminente".
Fonte: Jornal Ciência


A Via Láctea sobre o parque nacional de Yellowstone

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A Via Láctea não foi criada por um lago em evaporação. A piscina colorida de água, com cerca de 10 metros de diâmetro, é conhecida como Silex Spring e está localizada no Parque Nacional de Yellowstone no Wyoming, EUA. Iluminada artificialmente, as cores são causadas pelas camadas de bactérias que crescem na fonte quente. O vapor sobe da fonte, aquecido por uma câmara de magma localizada abaixo da superfície e conhecida como Yellowstone Hotspot. Sem nenhuma relação com isso, e localizada bem mais distante, a faixa central da Via Láctea se arqueia sobre o local, uma faixa iluminada por bilhões de estrelas. A imagem acima é na verdade uma composição de 16 imagens panorâmicas feitas em Julho de 2014. Se o Yellowstone Hotspot causar outra super erupção vulcânica, como a que aconteceu a 640000 anos atrás, grande parte da América do Norte seria afetada.

Melhor imagem de sempre de galáxias em fusão no Universo longínquo


Com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), e de outros telescópios instalados no solo e no espaço, uma equipa internacional de astrónomos obteve a melhor imagem de sempre de uma colisão entre duas galáxias quando o Universo tinha apenas metade da sua idade atual. A equipa usou uma lupa do tamanho de uma galáxia para ver detalhes que de outro modo seriam impossíveis de detectar. Este novo estudo da galáxia H-ATLAS J142935.3-002836 mostrou que este objeto complexo e distante se parece com as Galáxias Antena, um sistema local em colisão bem conhecido. O famoso detective Sherlock Holmes usava uma lupa para descobrir as pistas quase invisíveis mas importantes dos seus casos. Do mesmo modo, os astrónomos combinaram o poder de muitos telescópios na Terra e no espaço com uma enorme lupa cósmica para estudar um caso de formação estelar vigorosa no Universo primordial. Embora os astrónomos se encontrem normalmente limitados pelo poder dos seus telescópios, em alguns casos a nossa capacidade de observar detalhes é aumentada por lentes naturais criadas pelo Universo,” explica o autor principal do estudo Hugo Messias da Universidad de Concepción (Chile) e do Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (Portugal). “Einstein previu na sua teoria da relatividade geral que, dada bastante massa, a luz não viaja em linha recta mas curvará, da mesma maneira que é refractada por uma lente normal.”

Estas lentes cósmicas são criadas por estruturas massivas como galáxias ou enxames de galáxias, as quais defletem a luz dos objetos que se encontram por trás, devido à sua forte gravidade - um efeito chamado
lente gravitacional. As propriedades de ampliação deste efeito permitem aos astrónomos estudar objetos que, de outro modo, não seriam visíveis e comparar diretamente galáxias locais com outras muito mais remotas, observadas quando o Universo era significativamente mais novo. No entanto, para que estas lentes gravitacionais funcionem, a galáxia lente e a que se encontra por trás dela devem estar precisamente alinhadas.

“Estes alinhamentos ocasionais são bastante raros e tendem a ser difíceis de identificar,” acrescenta Hugo Messias, “no entanto, estudos recentes mostraram que observando nos comprimentos de onda do infravermelho longínquo e do milímetro conseguimos encontrar estes casos de forma mais eficaz.  H-ATLAS J142935.3-002836 (ou apenas H1429-0028, para simplificar) trata-se de uma destas fontes e foi encontrada pelo rastreio
H-ATLAS (sigla inglesa para Herschel Astrophysical Terahertz Large Area). Apesar de muito ténue em imagens no visível, esta galáxia encontra-se entre as mais brilhantes encontradas até à data ampliadas gravitacionalmente no infravermelho longínquo, embora a estejamos a observar numa altura em que o Universo tinha apenas metade da sua idade atual.

O estudo deste objeto encontrava-se no limite do que é possível, levando a que uma equipa internacional começasse uma campanha de observação extensa utilizando os telescópios mais poderosos - instalados tanto no solo como no espaço - incluindo o
Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, o ALMA, o Observatório Keck, o Karl Jansky Very Large Array (JVLA), entre outros. Os diferentes telescópios forneceram diferente informação, que foi posteriormente combinada e permitiu obter o melhor conhecimento conseguido até à data sobre a natureza deste objeto tão invulgar. As imagens Hubble e Keck revelaram um anel de luz detalhado, induzido gravitacionalmente, em torno da galáxia situada em primeiro plano. Estas imagens de alta resolução mostraram igualmente que a galáxia lente é uma galáxia de disco vista de perfil - semelhante à nossa própria Galáxia, a Via Láctea - a qual obscurece parte da radiação do campo de fundo devido às enormes nuvens de poeira que contém.

No entanto, este obscurecimento não é problemático nem para o ALMA nem para o JVLA, uma vez que estes dois observatórios observam a comprimentos de onda maiores, imunes à poeira. Utilizando os dados combinados, a equipa descobriu que o sistema mais distante se tratava efetivamente de duas galáxias em processo de colisão. A partir desse momento, tanto o ALMA como o JVLA desempenharam um papel fundamental na caracterização do objeto.

Em particular, o ALMA observou a radiação da molécula de
monóxido de carbono, a qual permite fazer estudos detalhados dos mecanismos de formação estelar nas galáxias. As observações ALMA permitiram também fazer a medição do movimento do material no sistema de fundo, verificando-se assim que o objeto estava realmente a sofrer colisão galáctica e a formar centenas de novas estrelas por ano. Uma das galáxias em colisão mostra ainda sinais de rotação: uma indicação de que se tratava de uma galáxia de disco antes do encontro. O sistema destas duas galáxias em colisão assemelha-se a um objeto que se encontra muito mais perto de nós: as Galáxias Antena. Trata-se de uma colisão espetacular entre duas galáxias, que se pensa que teriam estrutura de disco no passado.

Enquanto o sistema Antena forma estrelas a uma taxa de apenas algumas dezenas de massas solares por ano, o sistema H1429-0028 transforma mais de 400 vezes da massa do Sol de gás em novas estrelas todos os anos. Rob Ivison, Diretor de Ciência do ESO e co-autor do novo estudo conclui: “O ALMA permitiu-nos resolver esta questão porque nos deu informação acerca da velocidade do gás nas galáxias, informação esta que permitiu separar os diversos componentes, revelando a assinatura clássica de uma fusão de galáxias. Este estudo apanhou a fusão no momento em que esta começa a dar origem a um episódio extremo de formação estelar.”
Fonte: ESO
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