27 de março de 2018

Um outro Mercúrio, mas grande como a Terra


É em tamanho muito semelhante à Terra, mas tem duas vezes e meia a massa do nosso planeta, o que o torna afinal muito mais denso e, na sua composição global, mais parecido com Mercúrio. Um planeta descoberto à distância de 340 anos-luz poderá esclarecer as peculiaridades do planeta mais perto do Sol, segundo artigo1 publicado hoje na revista Nature Astronomy e da autoria de uma equipa internacional2 da qual fazem parte nove investigadores do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA3).

O planeta K2-229 b atraiu a atenção da equipa pelo tamanho muito semelhante ao da Terra. Porém, o seu núcleo metálico deverá perfazer 68% da massa, comparado com menos de um terço no caso da Terra. Este resultado não seria expectável tendo em conta a composição química da estrela-mãe, comenta Vardan Adibekyan (IA e Universidade do Porto), um dos autores do estudo e que contribuiu para a caracterização química da estrela K2-229. 

Esta estrela é um pouco mais nova e menos massiva que o nosso Sol e tem uma proporção ligeiramente menor de outros elementos químicos mais pesados que o hidrogénio e o hélio. Esta incongruência entre estrela e planeta é a primeira detetada num sistema extrassolar, mas mesmo à nossa porta, em Mercúrio, verifica-se algo semelhante. 

A Terra, Marte e Vénus, assim como o Sol, partilham a mesma abundância relativa de certos elementos químicos, como o ferro, o magnésio ou o silício, diz Vardan Adibekyan. “Mercúrio é diferente e pensa-se que algum processo externo tenha alterado significativamente a sua composição. Agora encontrámos um planeta que apresenta a mesma particularidade, a de ter uma composição diferente da que seria de esperar a partir da composição da sua estrela-mãe.” 

A equipa espera que a descoberta de outros planetas do mesmo género possa ajudar a perceber melhor como é que planetas como Mercúrio se formaram e evoluíram. Poderá até complementar os dados de missões a este corpo no limite interior do Sistema Solar, como a Messenger e a futura BepiColombo, que será lançada neste ano. 

Para Susana Barros (IA e Universidade do Porto), coautora do artigo e que contribuiu para a deteção e caracterização do planeta K2-229 b, ele faz parte de uma classe de planetas muito interessante. “É do tipo terrestre mas orbita extremamente perto da sua estrela, algo surpreendente, já que não existem no Sistema Solar. Este é outro excelente exemplo de como a descoberta de planetas extrasolares pode ajudar a compreender a formação do nosso Sistema Solar.”

De facto, as semelhanças com Mercúrio terminam aqui. K2-229 b orbita muito mais próximo da sua estrela, completando uma volta em apenas 14 horas (um ano em Mercúrio dura 88 dias terrestres). Já a sua temperatura durante o dia é mais de quatro vezes superior à da face diurna do planeta mais pequeno do Sistema Solar, podendo atingir os 2000 graus Celsius, o suficiente para fundir ferro.

No sistema K2-229 foram identificados dois outros planetas, K2-229 c e K2-229 d. Este sistema planetário foi detetado através dos dados do telescópio espacial Kepler, da NASA, e confirmado e caracterizado com o espectrógrafo HARPS, do ESO.
Fonte: http://www.iastro.pt/index.html

Explore o COSMOS com ESASKY

O par de galáxias em interação M51 (baixo) e NGC 5194 (topo), visto no ESASky, o portal interativo da ESA para aceder a dados astronómicos recolhidos por missões científicas espaciais. Os retângulos e quadrados verdes são "pegadas" no céu dos diferentes instrumentos a bordo do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA. O ESASky é um portal de descoberta que fornece acesso total a todo o céu. A aplicação de ciência aberta contém mais de meio milhão de imagens, 300.000 espectros e mais de mil milhões de fontes de catálogos.O ESASky possui uma interface fácil de explorar, visualizar e de transferir dados científicos de qualquer posição no céu.Crédito: ESA

Conheça o ESASky, um portal de descoberta que fornece acesso total a todo o céu. Esta aplicação de ciência aberta permite que usuários de computadores, tablets e dispositivos móveis visualizem objetos cósmicos próximos e distantes ao longo do espectro eletromagnético. Um inovador atlas celestial, a aplicação ESASky, baseada na Internet, oferece aos astrónomos - profissionais e amadores - uma maneira fácil de aceder a dados científicos de alta qualidade. Contém mais de meio milhão de imagens, 300.000 espectros e mais de mil milhões de fontes de catálogos.

Dos raios-gama aos comprimentos de onda de rádio, a aplicação científica permite aos utilizadores explorar o cosmos com dados de uma dúzia de missões espaciais dos arquivos astronómicos das missões da frota espacial da ESA, bem como de algumas missões da NASA e da JAXA. ESASky não requer conhecimento prévio de cada missão em particular.
"Queremos ampliar o acesso a dados astronómicos das sofisticadas naves espaciais e telescópios espaciais da ESA, e oferecer aos usuários os melhores produtos científicos disponíveis de cada missão", disse Bruno Merín, Diretor do Centro de Dados Científicos da ESA no Centro Europeu de Astronomia Espacial da ESA (ESAC), perto de Madrid, Espanha.

"Os especialistas optaram por simplificar as suas vidas, e o ESASky está aqui para ajudá-los".

Todos os céus no seu navegador

ESASky possui uma interface de exploração de todo o céu. Os utilizadores podem facilmente focar qualquer lugar do céu para visualizar a estrela, a galáxia ou outro objeto cósmico do seu interesse e recuperar os dados relevantes capturados naquela área do céu, com apenas alguns cliques. Além disso, podem comparar observações da mesma fonte realizada em diferentes comprimentos de onda com diferentes missões espaciais. Por exemplo, os dados de infravermelho distante do Observatório Espacial Herschel podem ser combinados com observações do observatório de raios-X XMM-Newton.

A ferramenta também pode ser usada para ajudar a preparar futuras observações com o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, comparando a porção relevante do céu como observada pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA ou por qualquer uma das outras missões incluídas no ESASky.

Existem muitas opções para visualizar e aceder aos dados astronómicos com o ESASky. Pegadas interativas do campo de visão de cada instrumento no céu, fontes de catálogo, informações adicionais sobre cada observação e trajetórias de objetos do Sistema Solar podem ser combinadas e exibidas.

A plataforma promove colaborações entre cientistas, já que os utilizadores podem inspecionar uma região do céu, partilhá-la com colegas e descarregar todos os dados sem ter de fazer login ou se registar, simplificando ainda mais o acesso aos arquivos de dados.

O que se pode encontrar?

O ESASky contém dados de mais de um milhão de observações astronómicas recolhidas desde 1978. As fontes cósmicas variam de planetas, satélites e cometas a estrelas, o meio interestelar que permeia a nossa Via Láctea e outras galáxias além da nossa. A partir de março de 2018, a plataforma incorpora dados de missões anteriores e atuais da ESA, como EXOSAT, Gaia, Herschel, Hipparcos, Telescópio Espacial Hubble, Explorador Ultravioleta Internacional, INTEGRAL, Observatório Espacial de Infravermelho (ISO), Planck, e XMM- Newton. Também inclui dados dos telescópios espaciais Chandra da NASA e Suzaku da NASA/JAXA.

A versão mais recente do ESASky, lançada no mês passado, inclui acesso a publicações científicas. Os utilizadores podem destacar no céu todos os objetos astronómicos que são apresentados em publicações científicas", explica Deborah Baines, Líder Científica do Arquivo de Astronomia do ESAC.  Ao clicar num ícone específico, é possível abrir a lista de publicações disponíveis para cada objeto, dirigindo-se diretamente à publicação no Sistema de Dados Astrofísicos da NASA", acrescenta.

"Esta é uma maneira útil de procurar e relacionar visualmente publicações científicas com fontes astronómicas. "

ESASky está em desenvolvimento contínuo. Novas funcionalidades e conjuntos de dados serão adicionados em versões futuras para tornar a aplicação mais robusta e completa. As próximas versões fornecerão uma melhor usabilidade para telemóveis e a possibilidade de procurar mudanças ao longo do tempo em qualquer área do céu que tenha sido observado mais de uma vez.

"Encorajamos todos a experimentar o ESASky e a mergulhar no cosmos com a ponta dos dedos", conclui Merín.
Fonte: Astronomia OnLine

26 de março de 2018

Planetas de TRAPPIST-1 fornecem índios da natureza dos mundos habitaveis

TRAPPIST-1 é uma estrela anã ultrafria na direção da constelação de Aquário e os seus sete planetas orbitam muito perto dela.Crédito: NASA/JPL-Caltech

TRAPPIST-1 é uma estrela anã vermelha ultrafria ligeiramente maior, mais muito mais massiva, do que o planeta Júpiter, localizada a cerca de 40 anos-luz do Sol na direção da constelação de Aquário. Entre os sistemas planetários conhecidos, TRAPPIST-1 é de particular interesse porque foram detetados em torno da estrela sete planetas, o maior número de planetas detetados em qualquer sistema exoplanetário. Além disso, todos os planetas TRAPPIST-1 são rochosos e de tamanho terrestre, tornando-os um foco ideal para o estudo da formação planetária e da sua potencial habitabilidade.

Os cientistas da Universidade Estatal do Arizona, Cayman Unterborn, Steven Desch e Alejandro Lorenzo (Escola de Exploração Espacial e da Terra), com Natalie Hinkel da Universidade Vanderbilt, têm vindo a estudar estes planetas no que toca à sua habitabilidade, especificamente em relação à água na sua composição. Os seus achados foram recentemente publicados na revista Nature Astronomy.

Os cálculos equivalem a água

Os planetas de TRAPPIST-1 são curiosamente leves. Com base na sua massa e volume medidos, todos os planetas deste sistema são menos densos do que a rocha. Em muitos outros mundos de semelhante baixa densidade, pensa-se que este componente menos denso constitua gases atmosféricos.

"Mas os planetas de TRAPPIST-1 são demasiado pequenos em massa para agarrar gás suficiente para compensar o déficit de densidade," explicou o geocientista Unterborn. "Mesmo que pudessem segurar o gás, a quantidade necessária para compensar o déficit de densidade tornaria o planeta muito mais inchado do que é."

Os cientistas que estudam este sistema planetário determinaram que o componente de baixa densidade deve ser outra substância abundante: água. Isto já tinha sido previsto antes, e possivelmente até observado em planetas maiores como GJ1214b, de modo que a equipa interdisciplinar, composta por geocientistas e astrofísicos, resolveu determinar a quantidade de água que poderá estar presente nestes planetas de tamanho idêntico ao da Terra e determinar onde podem ter sido formados.

Mas qual a quantidade de água aí presente?

Para determinar a composição dos planetas de TRAPPIST-1, a equipa usou um pacote exclusivo de software, desenvolvido por Unterborn e Lorenzo, que usa calculadoras de física mineral de última geração. O software, chamado ExoPlex, permitiu que a equipa combinasse todas as informações disponíveis sobre o sistema TRAPPIST-1, incluindo a composição química da estrela, em vez de se limitar apenas à massa e ao raio dos planetas individuais.

Grande parte dos dados usados pela equipa para determinar a composição foram recolhidos a partir de um conjunto de dados chamado Catálogo Hypatia, desenvolvido pela coautora Hinkel. Este catálogo combina dados sobre a abundância estelar de estrelas próximas do Sol, de mais de 150 fontes de literatura, num enorme repositório.

O que eles encontraram através das suas análises foi que os planetas internos relativamente "secos" ("b" e "c") eram consistentes com menos de 15% de água em massa (em comparação, 0,02% da massa da Terra é água). Os planetas externos ("f" e "g") eram consistentes com mais de 50% de água em massa. Isto equivale à água de centenas de oceanos terrestres. As massas dos planetas TRAPPIST-1 continuam a ser refinadas, de modo que estas proporções devem ser, por enquanto, consideradas estimativas, mas as tendências gerais parecem claras.

"O que estamos a ver pela primeira vez são planetas de tamanho terrestre que têm muita água ou muito gelo," afirma Steven Desch, astrofísico da Universidade Estatal do Arizona e autor contribuidor.

Mas os cientistas também descobriram que os planetas de TRAPPIST-1 ricos em gelo estão muito mais próximos da sua estrela do que a linha de gelo. A "linha de gelo" em qualquer sistema solar, incluindo o de TRAPPIST-1, é a distância à estrela para lá da qual a água existe sob a forma de gelo e pode ser acretada num planeta; no interior da linha de gelo a água existe como vapor e não é acretada. Através das suas análises, a equipa determinou que os planetas de TRAPPIST-1 devem ter-se formado muito mais longe da sua estrela, para lá da linha de gelo, e migrado para as suas órbitas atuais perto da estrela hospedeira.

Existem muitas pistas de que os planetas neste sistema e noutros sofreram uma migração interna substancial, mas este estudo é o primeiro a usar a composição para reforçar o caso da migração. Além disso, o saber quais os planetas que se formaram dentro e fora da linha de gelo permitiu que a equipa quantificasse, pela primeira vez, esta migração ocorrida.

Dado que estrelas como TRAPPIST-1 são mais brilhantes logo após se formarem e gradualmente ficam mais fracas, a linha de gelo tende a mover-se para dentro ao longo do tempo, como a fronteira entre solo e chão coberto de neve em redor de uma fogueira moribunda numa noite fria. As distâncias exatas que os planetas migraram depende de quando se formaram.

"Quanto mais cedo os planetas se formaram," comenta Desch, "mais longe da estrela teriam nascido para ter tanto gelo." Mas, para as pressuposições sobre quanto tempo os planetas demoraram para se formar serem razoáveis, os planetas de TRAPPIST-1 devem ter migrado para o interior o equivalente a pelo menos o dobro da distância onde estão agora.

Uma coisa boa em demasia

Curiosamente, embora se pense que a água seja crucial para a vida, os planetas de TRAPPIST-1 podem ter demasiada água para a suportar. "Nós geralmente pensamos que a água líquida é uma forma de dar início à vida, já que assim foi na Terra, pois é composta principalmente de água à superfície e é um requisito fundamental," explicou Hinkel. "No entanto, um planeta oceânico, um que não tem qualquer superfície acima da água, não tem os ciclos geoquímicos elementares e importantes absolutamente necessários para a vida."

Em última análise, isto significa que enquanto as estrelas anãs M, como TRAPPIST-1, são as estrelas mais comuns no Universo (e embora seja provável a existência de planetas em órbita destas estrelas), a enorme quantidade de água provavelmente tornou-os desfavoráveis à vida, especialmente vida suficiente para criar um sinal detetável na atmosfera que possa ser observado. "É um cenário clássico de ' uma coisa boa em demasia,'" comentou Hinkel.

Assim sendo, embora possamos não encontrar evidências de vida nos planetas TRAPPIST-1, através desta investigação podemos ganhar mais conhecimentos sobre a formação dos planetas gelados e sobre os tipos de estrelas e planetas que devemos procurar na nossa busca pela vida.
astronomia online

A NASA não consegue explicar como foi feito este estranho e profundo buraco em Marte

O Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) está na órbita de Marte desde 2006. A sonda já nos ajudou a descobrir muita coisa sobre o planeta vermelho, enviando imagens detalhadas da superfície de Marte para a Terra. Mas uma foto tirada do polo sul do planeta no ano passado está intrigando os cientistas. Nela, um buraco diferente dos outros deixou os astrônomos tentando descobrir o que o causou, e ainda não há nenhuma resposta conclusiva.

Toda a superfície do planeta está cheia de depressões e crateras, causadas pelos mais variados motivos, como meteoritos, lava, atividade vulcânica, etc. Mas o vasto buraco, que se localiza no “terreno de queijo suíço”, um local marcado pelo derretimento de dióxido de carbono congelado, parece ser um pouco mais profundo do que um buraco marciano médio, por isso chamou a atenção dos cientistas.

Como era verão no polo sul de Marte, o Sol estava baixo o suficiente no céu para acentuar as sombras sobre a paisagem, fazendo com que características sutis aparecessem, como gelo no fundo do buraco. Ao redor dos poços, o dióxido de carbono congelado pode ser visto. Os cientistas acreditam que os círculos no gelo são os locais onde o gelo seco sublimou em gás no sol do verão, formando o que os astrônomos denominaram “terreno de queijo suíço”.

A imagem foi tirada usando um sistema de imagens de alta resolução da MRO, que permite aos pesquisadores ver objetos em Marte com mais de um metro estando cerca de 200 a 400 quilômetros acima.

sso significa que o buraco é bastante grande. Cada pixel da imagem representa 50 centímetros, portanto estamos olhando para um fosso de centenas de metros de diâmetro. A questão é se algo fez isso ou se ele é resultado de algum tipo de desabamento ou colapso do solo. A NASA ainda está diminuindo as possibilidades para chegar a um denominador comum para uma resposta. Por enquanto, é difícil até mesmo especular.

O MRO está na órbita marciana desde março de 2006, enviando de volta imagens detalhadas da superfície do planeta vermelho que revelam um ambiente dinâmico com ventos, dunas de areia e pedaços ocasionais de tecnologia terrestre abandonados. Depois de completar todos os seus objetivos primários nos dois primeiros anos e ter duas extensões de missão, ele ainda está enviando imagens incríveis para nós.
 Fonte: Science Alert

23 de março de 2018

Big Bang é ciência ou dogma científico?

A ciência da cosmologia
"Os cosmologistas estão frequentemente errados, mas nunca estão em dúvida," brincou certa vez o físico russo Lev Landau.
Provavelmente não daria para ser diferente, uma vez que os cosmologistas trabalham com poucas possibilidades de colher dados experimentais, dependendo largamente de hipóteses e modelos que façam sentido. Além disso, é bem sabido que a ciência funciona em um sistema de autocorreção no qual estar certo nem sempre é o mais importante.
Os astrônomos começaram observando e modelando estrelas em diferentes estágios de evolução e comparando seus resultados com previsões teóricas para validá-las ou descartá-las. E essa modelagem estelar usa física bem testada, com conceitos como equilíbrio hidrostático, lei da gravitação, termodinâmica, reações nucleares etc.
Por outro lado, a cosmologia é baseada em uma grande quantidade de suposições não testadas, como a matéria escura não bariônica e a energia escura, cuja física não possui vínculo comprovado com o resto da física. Acima disso quase tudo é uma matemática árida e altamente simplificadora, com universos uni e bi-dimensionais que pouco têm a ver - se é que têm - com o que comumente chamamos de realidade.
Dogma do Big Bang
Dadas essas discrepâncias, Jayant Narlikar, professor do Centro Inter-Universitário de Astronomia e Astrofísica em Pune, na Índia, resolveu fazer um retrospecto do desenvolvimento da cosmologia ao longo das últimas seis décadas, com vistas a dar um choque de realidade nos atuais teóricos.
E sua conclusão é chocante: "Nossa confiança no modelo padrão da cosmologia, o bem conhecido modelo do Big Bang, cresceu a tal ponto que o modelo se tornou um dogma."
Narlikar primeiro descreve a pesquisa cosmológica nos anos 1960 e 1970 e explica como esses trabalhos abrangeram áreas-chave, incluindo a teoria Wheeler-Feynman, relacionando a seta eletromagnética local do tempo com a seta do tempo cosmológica, a singularidade na cosmologia quântica e os testes observacionais de diferentes modelos de um Universo em expansão.
Nos testes subsequentes para validar hipóteses e teorias, uma descoberta chave - a radiação cósmica de fundo de micro-ondas -, em meados dos anos sessenta, mudou a perspectiva que os físicos tinham do Big Bang, que passou à categoria de quase unanimidade - ou, para usar um termo mais recente, um "consenso científico".
Suporte observacional
No entanto, alerta Narlikar, os cosmólogos de hoje parecem estar presos em uma série de especulações em suas tentativas de mostrar que o modelo do Big Bang é correto, em oposição a qualquer modelo alternativo.
O bem aceito modelo cosmológico padrão, ou cosmologia padrão do Big Bang, não apenas não possui suporte observacional independente para seus pressupostos básicos, tais como a matéria escura não-bariônica, a inflação e a energia escura, como também não tem uma base teórica estabelecida, escreve Narlikar.
O físico alemão Max Born disse há muitos anos que "A cosmologia moderna se desviou da firme estrada empírica para uma região selvagem onde as declarações podem ser feitas sem medo de uma checagem observacional..."
Narlikar afirma que esses comentários se aplicam muito bem ao estado atual da cosmologia.
Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br

Nova teoria para explicar por que os planetas em nosso sistema solar têm composições diferentes

 Crédito: CC0 Public Domain
Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Copenhague e do Museu de Naturkunde, Leibniz-Institut für Evolutions, apresentou uma nova explicação sobre a diferença na composição dos planetas do nosso sistema solar.  Em seu artigo publicado na revista Nature , eles descrevem seu estudo da composição do isótopo de cálcio de certos meteoritos, a própria Terra e Marte, e usam o que aprenderam para explicar como os planetas poderiam ser tão diferentes. A maioria dos cientistas planetários concorda que os planetas do nosso sistema solar tinham origens semelhantes às pequenas rochas que orbitam o Sol, compreendendo o disco protoplanetário, que colidia e fundia, criando rochas cada vez maiores que acabaram se tornando protoplanetas. 

Mas, a partir daí, não está claro por que os planetas se revelaram de maneira tão diferente. Nesse novo estudo, os pesquisadores criaram uma nova teoria para explicar como isso aconteceu. Os protoplanetas cresceram na mesma proporção, sugere o grupo, mas pararam de crescer em momentos diferentes.

Aqueles que eram menores, pararam de crescer mais cedo do que aqueles que eram maiores. Durante este tempo, o material foi constantemente sendo adicionado ao disco. Logo no início, parece que a composição do material era diferente do material que veio depois, o que explica por que os planetas rochosos que vemos hoje têm tais diferenças na composição. Os pesquisadores desenvolveram sua teoria depois de estudar a composição de isótopos de cálcio de vários meteoritos de Marte e da Terra, e também do asteroide Vesta.

Os isótopos de cálcio, estão envolvidos na formação da rocha e, por isso, oferecem pistas sobre suas origens. Os pesquisadores descobriram que as proporções isotópicas nas amostras correlacionam-se com as massas de seus planetas e asteróides. E isso, fornece evidência das diferentes composições dos planetas, já que os menores deixaram de acumular material, enquanto os maiores continuaram a adicionar material diferente do que havia antes.
Fonte: https://phys.org 

Astrônomos descobrem como usar lentes gravitacionais para medir a massa de Anãs Brancas

Para estudar os objetos mais distantes do Universo, os astrônomos geralmente usam uma técnica conhecida como Lente Gravitacional. Com base nos princípios da Teoria da Relatividade Geral de Einstein, essa técnica usa uma grande distribuição de matéria (como um aglomerado de galáxias ou uma estrela) para ampliar a luz vinda de um objeto distante, tornando-a mais brilhante e maior. No entanto, nos últimos anos, os astrônomos encontraram outros usos para essa técnica. Por exemplo, uma equipe de cientistas do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA) descobriu recentemente que a Lente Gravitacional também poderia ser usada para determinar a massa de estrelas anãs brancas. Essa descoberta pode levar a uma nova era na astronomia, onde a massa de objetos mais fracos pode ser determinada.
Imagem feita pelo Hubble da estrela anã branca PM I12506 + 4110E (o objeto brilhante, visto em preto nesta impressão negativa) e seu campo que inclui duas estrelas distantes PM12-MLC1 e 2. Crédito: Harding et al./NASA/HST

Determinar a massa de um objeto astronômico é um dos maiores desafios para os astrônomos. Até agora, o método mais bem-sucedido dependia de sistemas binários porque os parâmetros orbitais desses sistemas dependem das massas dos dois objetos. Infelizmente, objetos que estão nos estágios finais da evolução estelar, como buracos negros, estrelas de nêutrons ou anãs brancas, são frequentemente muito fracos ou isolados para serem detectados. Esses objetos são responsáveis ​​por muitos eventos astronômicos dramáticos, como acreção de material, emissão de radiação energética, ondas gravitacionais, explosões de raios gama ou supernovas. Conforme afirmam os cientistas, dos 18.000 eventos de lente detectados até o momento, acredita-se que cerca de 10 a 15% tenham sido causados ​​por objetos compactos. No entanto, os cientistas ainda não são capazes de dizer quais dos eventos detectados foram, devido a lentes compactas. Para o bem do estudo, a equipe procurou contornar esse problema identificando objetos compactos locais e prevendo quando eles poderiam produzir um evento de lente para que pudessem ser estudados.
Conceito artístico mostrando a estrela anã branca Stein 2051B enquanto passa em frente a uma distante estrela de fundo. Crédito: NASA

A equipe determinou que os eventos de lentes poderiam ser previstos a partir de milhares de objetos locais. Estes incluem 250 estrelas de nêutrons, 5 buracos negros e cerca de 35.000 anãs brancas. Estrelas de nêutrons e buracos negros representam um desafio, uma vez que as populações conhecidas são muito pequenas e seus movimentos e, ou distâncias não são geralmente conhecidos. Mas, no caso das anãs brancas, os autores antecipam que fornecerão muitas oportunidades de lentes no futuro. Com base nos movimentos gerais das anãs brancas no céu, eles obtiveram uma estatística estimada pde que cerca de 30-50 eventos de lente ocorrerão por década e poderão ser vistos pelo Telescópio Espacial Hubble, pela missão Gaia da ESA ou pelo Telescópio Espacial James Webb. O futuro da astronomia parece realmente brilhante. Entre melhorias na tecnologia, na metodologia e na implantação de telescópios espaciais e terrestres da próxima geração, não faltam oportunidades para ver e aprender mais.

CURIOSITY comemora sol 2000 em MARTE

Mosaico do Monte Sharp feito pelo rover Curiosity da NASA. Curiosity tem escalado o monte desde Setembro de 2014. O rover atinge um novo marco, seu milésimo dia em Marte, ou sol, no Planeta Vermelho. O mosaico foi montado a partir de dezenas de imagens tiradas no sol de 1931 em Janeiro pela Mast Camera da Curiosity (Mastcam). O mosaico de imagens tiradas pelo rover em janeiro oferece uma prévia do que vem a seguir. No centro da imagem está o próximo grande alvo científico do rover, uma área que os cientistas estudaram em órbita e determinaram conter minerais de argila. 

A formação de minerais de argila requer água. Os cientistas já determinaram que as camadas inferiores do Monte Sharp se formavam dentro de lagos que outrora cercavam o chão da cratera Gale. A área à frente poderia oferecer informações adicionais sobre a presença de água, quanto tempo ela pode ter persistido e se o ambiente antigo pode ter sido adequado para a vida.

A equipe de cientistas da Curiosity está ansiosa para analisar amostras de rochas retiradas das rochas argilosas vistas no centro da imagem. O rover recentemente começou a testar novamente sua broca em Marte desde dezembro de 2016. Um novo processo para perfurar amostras de rochas e entregá-las aos laboratórios a bordo do rover ainda está sendo aperfeiçoado em preparação para alvos científicos como a área com minerais argilosos.

Curiosity pousou em agosto de 2012 e viajou 11,6 milhas (18,7 quilômetros) nesse período.
Em 2013, a missão encontrou evidências de um antigo ambiente de lago de água doce que oferecia todos os ingredientes químicos básicos para a vida microbiana. Desde que chegou ao Monte Sharp em 2014, Curiosity examinou ambientes onde tanto a água quanto o vento deixaram suas marcas.

Tendo estudado mais de 182,88 metros de rochas com sinais de lagos e águas subterrâneas, a equipe científica internacional da Curiosity concluiu que as condições habitáveis ​​duravam pelo menos milhões de anos.
Créditos da imagem: NASA/JPL-Caltech/MSSS

22 de março de 2018

Uma estrela passou raspando pelo nosso sistema solar 70.000 anos atrás

De acordo com um estudo da Universidade Complutense de Madri, alguns objetos distantes em nosso sistema solar carregam a marca gravitacional do sobrevoo de uma pequena estrela, que ocorreu 70 mil anos atrás. Nesta época, seres humanos modernos já caminhavam pela Terra, de forma que nossos ancestrais provavelmente viram a estrela no céu.

Estrela de Scholz

Em 2015, uma equipe de pesquisadores anunciou que uma anã vermelha nomeada “estrela de Scholz” aparentemente passou roçando pelo nosso sistema solar 70.000 anos atrás, chegando a menos de 1 ano-luz do sol. Em comparação, o vizinho estelar mais próximo do sol atualmente, Proxima Centauri, fica a cerca de 4,2 anos-luz de distância.

Os astrônomos chegaram a essa conclusão medindo o movimento e a velocidade da estrela de Scholz, que viaja ao lado de uma companheira menor, uma anã marrom, e extrapolando esses números até o passado. A estrela de Scholz passou pelo sistema solar numa época em que os primeiros humanos e os neandertais compartilhavam a Terra. A estrela provavelmente pareceu uma leve luz avermelhada para quem olhou para cima na época.

Órbitas

O novo estudo reforça a análise de 2015 com um tipo diferente de evidência. A equipe, liderada pelo pesquisador Carlos de la Fuente Marcos, analisou 339 corpos conhecidos do sistema solar com órbitas hiperbólicas – caminhos em forma de V, em vez de circulares ou elípticos. Objetos em órbitas hiperbólicas podem teoricamente ter vindo do espaço interestelar, assim como Oumuamua, o primeiro visitante do nosso sistema solar conhecido.

Mas também podem ser objetos nativos do nosso próprio sistema solar que adquiriram órbitas estranhas através de interações gravitacionais com o sol ou com algum planeta. Os objetos da nuvem de Oort – um anel gelado que abriga trilhões de cometas – podem até ter suas órbitas “perturbadas” pelo disco da Via Láctea ou por estrelas errantes que chegam perto demais deles.

Mais visitantes?

Os pesquisadores utilizaram simulações numéricas para calcular os radiantes, ou as posições no céu a partir das quais todos esses objetos hiperbólicos parecem vir. Em princípio, seria de se esperar que essas posições fossem distribuídas uniformemente no céu, particularmente se esses objetos viessem da nuvem de Oort. No entanto, o que encontramos foi muito diferente: um acúmulo estatisticamente significativo de radiantes. 

A pronunciada superdensidade parece projetada na direção da constelação de Gêmeos, o que se encaixa na passagem próxima da estrela de Scholz”, disse Marcos em um comunicado. Já Oumuamua não está entre o grupo de Gêmeos, então esse objeto bizarro parece realmente ter vindo de outro sistema estelar. Os pesquisadores também notaram que outros oito corpos podem ser intrusos interestelares, incluindo o cometa ISON, que passou próximo do sol em novembro de 2013. O estudo foi publicado na revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society: Letters. Você pode lê-lo (em inglês) gratuitamente no site arXiv.org.
Fonte: https://hypescience.com
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20 de março de 2018

'OUMUAMUA veio provalvelmente de um sistema binário

Uma nova investigação sugere que 'Oumuamua, o objeto rochoso identificado como o primeiro asteroide interestelar confirmado, provavelmente veio de um sistema binário.

"É incrível termos visto pela primeira vez um objeto físico oriundo do exterior do Sistema Solar," comenta o autor principal Alan Jackson, pós-doutorado do Centro de Ciências Planetárias da Universidade de Toronto Scarborough em Ontario, Canadá. Um sistema binário, ao contrário do nosso Sol, tem duas estrelas em órbita de um centro comum.

Para o novo estudo, publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Jackson e coautores decidiram testar quão eficientes são os sistemas binários no que toca a expulsar objetos. Também analisaram quão comuns são estes sistemas estelares na Galáxia.

Descobriram que objetos rochosos como 'Oumuamua são, muito provavelmente, originários de estrelas duplas, em vez de sistemas com uma única estrela. Também foram capazes de determinar que os objetos rochosos são ejetados de sistemas binários em números comparáveis ao dos objetos gelados.

"É realmente estranho que o primeiro objeto que vemos, oriundo do exterior do nosso Sistema Solar, seja um asteroide, porque um cometa é muito mais fácil de avistar e o Sistema Solar expulsa muitos mais cometas do que asteroides," afirma Jackson, especialista na formação do Sistema Solar e de planetas.

Assim que determinaram que os sistemas binários são muito eficientes a expulsar objetos rochosos, e que existe um número suficiente deles, ficaram convencidos que 'Oumuamua muito provavelmente veio de um sistema com duas estrelas. Também concluíram que provavelmente veio de um sistema com uma estrela relativamente quente e massiva, dado que tal sistema teria um maior número de objetos rochosos mais próximos.

A equipa sugeriu que o asteroide muito provavelmente foi ejetado do seu sistema binário durante algum momento da formação dos planetas.

'Oumuamua, palavra havaiana para "batedor", foi detetado pela primeira vez pelo Observatório Haleakala no Hawaii no dia 19 de outubro de 2017. Com um raio de 200 metros e viajando a uma incrível velocidade de 30 km/s, passou a cerca de 33 milhões de quilómetros da Terra.

Quando foi descoberto, os cientistas inicialmente assumiram que o objeto era um cometa, um dos inúmeros objetos gelados que libertam gás quando aquecem ao se aproximarem do Sol. Mas não mostrava nenhuma atividade cometária à medida que o fazia, pelo que foi rapidamente reclassificado como um asteroide, o que significa que é rochoso.

Os investigadores também estavam bastante seguros de que vinha de fora do nosso Sistema Solar, com base na sua trajetória e velocidade. Uma excentricidade de 1,2 - que classifica o seu percurso como uma órbita hiperbólica aberta - e uma velocidade tão alta significavam que não estava vinculado à gravidade do Sol.

De facto, como aponta Jackson, a órbita de 'Oumuamua tem a maior excentricidade já observada para um objeto que passa pelo nosso Sistema Solar.

Permanecem grandes questões acerca de 'Oumuamua. Para cientistas planetários como Jackson, o ser capaz de observar objetos como este pode fornecer pistas importantes sobre como a formação planetária funciona noutros sistemas estelares.

"Da mesma forma que usamos os cometas para melhor entender a formação dos planetas do nosso próprio Sistema Solar, talvez este objeto curioso nos possa contar mais sobre como os planetas se formam noutros sistemas."
Fontes: Astronomia OnLine

Entrar em um buraco negro e sair vivo do outro lado pode ser possível, segundo matemático

Na física, o passado determina o que acontece no futuro. Se os físicos sabem como o universo começou, eles podem calcular seu futuro por todo o tempo e espaço. Mas um grupo de pesquisadores dos EUA, de Portugal e da Holanda diz que existem alguns tipos de buracos negros em que esta lei não é válida. Se alguém se aventurasse em um desses buracos negros e sobrevivesse, essa pessoa teria seu passado obliterado e poderia ter um número infinito de futuros possíveis.

Estas alegações não são exatamente novidade, mas os físicos invocaram algo chamado “forte censura cósmica” no passado para explicar. Ou seja, algo catastrófico – tipicamente uma morte horrível – impediria que os observadores realmente entrassem em uma região do espaço-tempo em que seu futuro não fosse determinado. Este princípio, proposto pela primeira vez há 40 anos pelo físico Roger Penrose, mantém intocada uma ideia, o determinismo, chave para qualquer teoria física, que afirma que, dado o passado e o presente, as leis físicas do universo não permitem mais do que um possível futuro.

Mas, segundo o matemático Peter Hintz, da Universidade da Califórnia, nos EUA, cálculos mostram que, para alguns tipos específicos de buracos negros em um universo como o nosso, que está se expandindo a uma taxa acelerada, é possível sobreviver à passagem de um mundo determinista para um não determinista.

Ninguém sabe como seria a vida em um espaço onde o futuro é imprevisível. Mas a descoberta não significa que as equações de Einstein da relatividade geral, que até agora descrevem perfeitamente a evolução do cosmos, estão erradas, diz Hintz. “Nenhum físico vai viajar para um buraco negro e medir isso. Esta é uma questão matemática. Mas, a partir desse ponto de vista, isso torna as equações de Einstein matematicamente mais interessantes”, aponta ele. “Esta é uma questão que só pode ser estudada matematicamente, mas tem implicações físicas, quase filosóficas, o que a torna muito legal”.

Outro mundo

A principal característica dos buracos negros é que nada pode escapar de sua gravidade, nem mesmo a luz. Se você se aproximar demais e atravessar o chamado horizonte de eventos, você nunca escapará. Em buracos negros menores, alguém nunca sobreviveria ao chegar tão próximo. As forças de maré próximas ao horizonte de eventos simplesmente desconstruiriam qualquer coisa, transformando a matéria em uma série de átomos.

Mas em grandes buracos negros, como os objetos supermassivos nos núcleos de galáxias como a Via Láctea, que pesam dezenas de milhões, senão bilhões de vezes, a massa de uma estrela, cruzar o horizonte do eventos poderia não ser tão dramático.

E justamente porque pode ser possível sobreviver à transição entre nosso mundo e o mundo do buraco negro, físicos e matemáticos há muito tempo se perguntam como seria esse mundo. Eles procuraram as respostas nas equações de relatividade geral de Einstein para prever o mundo dentro de um buraco negro. Essas equações funcionam bem até que um observador alcance o centro, ou a singularidade, onde, nos cálculos teóricos, a curvatura do espaço-tempo se torna infinita.

O horizonte de Cauchy

Mesmo antes de chegar ao centro, no entanto, um explorador de buracos negros – que nunca poderia comunicar o que achou ao mundo exterior – poderia encontrar alguns marcos esquisitos e mortíferos. Hintz estuda um tipo específico de buraco negro – um buraco negro padrão, não rotativo e com uma carga elétrica – e esse objeto tem algo chamado horizonte de Cauchy dentro do horizonte de eventos.

É nesse ponto, no horizonte de Cauchy, que o determinismo se degrada, onde o passado já não determina o futuro. Físicos sempre argumentaram que nenhum observador poderia passar pelo ponto do horizonte de Cauchy porque ele seria aniquilado. Segundo este ponto de vista, quando o observador se aproxima do horizonte, o tempo anda mais devagar, uma vez que os relógios ficam mais lentos em um forte campo gravitacional. À medida que as ondas de luz, gravitacionais e qualquer outra coisa encontrasse o buraco negro, inevitavelmente se aproximando do horizonte de Cauchy, um observador também caindo para dentro acabaria vendo toda essa energia simultaneamente. Assim, toda a energia que o buraco negro vê ao longo da vida do universo atinge o horizonte de Cauchy ao mesmo tempo, explodindo no esquecimento qualquer observador que chegasse tão longe.

Hintz percebeu, no entanto, que isso pode não se aplicar a um universo em expansão que está acelerando, como o nosso. Como o espaço-tempo está ficando cada vez mais separado, grande parte do universo distante não afetará o buraco negro, já que essa energia não pode viajar mais rápido que a velocidade da luz.

Na verdade, a energia disponível para entrar no buraco negro é apenas aquela contida no horizonte observável: o volume do universo que o buraco negro pode esperar ver ao longo de sua existência. Para nós, por exemplo, o horizonte observável é maior do que os 13.8 bilhões de anos-luz que podemos ver no passado, porque inclui tudo o que veremos para sempre no futuro. A expansão acelerada do universo nos impedirá de ver além de um horizonte de cerca de 46,5 bilhões de anos-luz.

Universo em expansão

Nesse cenário, a expansão do universo neutraliza a amplificação causada pela dilatação do tempo dentro do buraco negro e, em determinadas situações, a cancela totalmente. Nesses casos – especificamente, buracos negros lisos e não rotativos com uma grande carga elétrica, os chamados buracos negros Reissner-Nordström-de Sitter – um observador poderia sobreviver passando pelo horizonte de Cauchy e chegar a um mundo não determinista.

“Existem algumas soluções exatas das equações de Einstein que são perfeitamente lisas, sem torções, sem forças de maré indo para o infinito, onde tudo está perfeitamente bem comportado até este horizonte de Cauchy e além”, diz ele, observando que a passagem pelo horizonte seria dolorosa, mas breve. “Depois disso, todas as apostas estão desligadas, em alguns casos, como em um buraco negro Reissner-Nordström-de Sitter, pode-se evitar a singularidade central e viver para sempre em um universo desconhecido”, teoriza.

Buracos negros com este tipo de carga, entretanto, são muito difíceis de existir, diz o estudioso, uma vez que eles atraem matéria opostamente carregada até ficarem neutros. No entanto, as soluções matemáticas para buracos negros carregados são usadas como uma espécie de teste intermediário para o que aconteceria dentro de buracos negros rotativos, que provavelmente são a norma. Hintz argumenta que buracos negros lisos e rotativos, chamados buracos negros de Kerr-Newman-de-Sitter, se comportariam da mesma maneira.

“Isso é perturbador”, diz Hintz. “A ideia de que você poderia ter uma estrela eletricamente carregada que sofre um colapso em um buraco negro, e então Alice viaja dentro desse buraco negro e, se os parâmetros do buraco negro são suficientemente extremos, pode ser que ela possa atravessar o horizonte de Cauchy, sobreviver e chegar a uma região do universo onde, conhecendo o estado inicial completo da estrela, não poderá dizer o que vai acontecer com ela”, completa, usando a metáfora de Alice no País das Maravilhas para ilustrar essa mudança de mundos universal.

“(O futuro) não é mais determinado pelo pleno conhecimento das condições iniciais. É por isso que é muito problemático”, aponta.
O artigo de Hintz já provocou outros trabalhos, um dos quais sugere que mesmo os buracos negros mais “bem comportados” não violam o determinismo. Mas Hintz insiste que uma instância de violação já é demais.
“As pessoas foram complacentes por cerca de 20 anos, desde meados da década de 90, essa forte censura cosmológica sempre é verificada”, disse ele. “Nós desafiamos esse ponto de vista”.
Fonte: https://hypescience.com

19 de março de 2018

Estudo: o tempo existia antes do Big Bang

Será que o Big Bang foi mesmo o começo de “tudo”?
Um novo estudo sugere que o evento não foi o início dos tempos, mas sim que o Big Bang nos leva a um tipo diferente de início em um universo invertido.
A pesquisa foi publicada na revista científica Physics Letters B.

O que é o Big Bang

Cerca de 90 anos atrás, um astrônomo belga chamado Georges Lemaître propôs que mudanças observadas na luz de galáxias distantes implicavam que o universo estava se expandindo.
Se o universo está ficando maior, isso significa que costumava ser menor.
Ao “voltar a fita” cerca de 13,8 bilhões de anos, chegamos finalmente em um ponto no qual o espaço deveria estar confinado a um volume incrivelmente pequeno, também conhecido como “singularidade”.

Esse ponto seria o “começo de tudo”.

Os desdobramentos do Big Bang

Há uma série de modelos que os físicos usam para descrever o “nada” do espaço vazio. A relatividade geral de Einstein é um deles: descreve a gravidade em relação à geometria do tecido subjacente do universo.
Mas teoremas propostos por Stephen Hawking e o matemático Roger Penrose, por exemplo, afirmam que as soluções para as equações da relatividade geral em uma escala infinitamente densa – como dentro de uma singularidade – são incompletas.
Recentemente, Hawking deu sua opinião sobre o que havia antes do Big Bang em uma entrevista para Neil deGrasse Tyson, onde ele comparou as dimensões espaço-tempo do Big Bang com o polo sul. “Não há nada ao sul do Polo Sul, então não havia nada antes do Big Bang”, disse.
No entanto, outros físicos argumentam que há algo além do Big Bang. Uma das propostas, por exemplo, é de um universo espelho do outro lado desse evento, onde o tempo se move para trás.

A hipótese

Na nova pesquisa, os físicos Tim A. Koslowski, Flavio Mercati e David Sloan apresentaram um modelo que ressalta as contradições do Big Bang, conforme a relatividade geral. Voltando a toda a questão da singularidade, os pesquisadores reinterpretaram o modelo existente do espaço em expansão, distinguindo o próprio espaço-tempo do “material” nele.
Eles chegaram a uma descrição do Big Bang onde a física permanece intacta conforme o estágio em que atua se reorienta.
Ao invés de uma singularidade, a equipe chama isso de “ponto de Janus”, em homenagem ao deus romano com dois rostos.

Entenda

Antes do ponto de Janus, as posições relativas e as escalas das coisas que compõem o universo efetivamente se achatariam em uma “panqueca” bidimensional à medida que voltamos no tempo. Passando pelo ponto de Janus, essa panqueca se torna 3D novamente, apenas de trás para a frente. É como se estivéssemos em um universo “invertido”. Os pesquisadores acreditam que isso poderia ter profundas implicações na simetria da física de partículas, talvez até produzindo um universo baseado principalmente em antimatéria.

Embora essa ideia de inversão não seja nova, a abordagem dos pesquisadores em torno do problema da singularidade é. “Não apresentamos novos princípios e não modificamos a teoria da relatividade geral de Einstein – apenas a interpretação que é colocada sobre os objetos”, disse um dos pesquisadores, David Sloan, da Universidade Oxford.
Novos debates e estudos podem avançar nessa teoria.
Fonte: https://hypescience.com

Todas as galáxias dão uma volta em torno do próprio centro a cada 1 bilhão de anos

Astrônomos australianos descobriram que todas as galáxias dão uma volta em torno do próprio eixo uma vez a cada 1 bilhão de anos, independentemente se são grandes ou pequenas, como mecanismos de relojoaria cósmica.
“Não é com a precisão de um relógio suíço”, disse em comunicado o professor Gerhardt Meurer, do Centro Internacional de Pesquisa de Radioastronomia (ICRAR), da Universidade de Western Australia (UWA). Mas, independentemente de a galáxia ser grande ou pequena, se pudéssemos nos sentar na ponta extrema do seu disco enquanto gira, a galáxia o levaria cerca de 1 bilhão de anos para percorrer toda a rota”, explicou. O professor Meurer disse que ao usar as matemáticas simples, pôde mostrar que todas as galáxias do mesmo tamanho têm a mesma densidade interior média. “Descobrir a regularidade nas galáxias realmente nos ajuda a compreender melhor as mecânicas que as fazem funcionar: não encontraremos uma galáxia densa girando rapidamente, enquanto outra com o mesmo tamanho, mas menos densa, gira mais lentamente”, disse o astrônomo.
O professor Meurer e sua equipe também encontraram provas de estrelas mais velhas que se encontram nas extremidades das galáxias. “De acordo com os modelos existentes, esperávamos encontrar uma fina faixa de estrelas jovens na extremidade dos discos galáticos que estudamos”, explicou. Mas em vez de encontrar apenas gás e estrelas recém-formadas nas extremidades dos discos, também encontramos uma população significativa de estrelas mais antigasjuntamente com a fina camada de estrelas jovens e gás interestelar”.
“Este é um resultado importante porque saber onde termina uma galáxia significa que os astrônomos podem limitar as observações e não perder tempo, esforço e o poder de processamento do computador ao estudar dados que estão além da ‘fronteira’ da galáxia”, declarou. Assim, devido a este trabalho, agora sabemos que as galáxias dão uma volta a cada 1 bilhão de anos, com uma ponta afiada que se enche com uma mistura de gás interestelar, com estrelas velhas e jovens”, acrescentou.
O professor Meurer disse que a próxima geração de radiotelescópios, como o Square Kilometer Array (SKA), que está prestes a ser construída, irá gerar enormes quantidades de dados. Além disso, saber onde se encontra a extremidade de uma galáxia reduzirá a potência de processamento necessária para procurar os dados. “Quando o SKA for ligado na próxima década, vamos precisar de ajuda para caracterizar milhares de milhões de galáxias que esses telescópios vão colocar à nossa disposição”, conclui o astrônomo.
Fonte: Ciberia - https://ciberia.com.br
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