12 de janeiro de 2018

Primeiras galáxias do universo giravam como a Via Láctea

Impressão de artista da rotação de uma galáxia no Universo jovem.
Crédito: Instituto de Astronomia, Amanda Smith

Os astrónomos olharam para trás no tempo, para uma época pouco depois do Big Bang, e descobriram gás turbulento em algumas das primeiras galáxias que se formaram no Universo. Estes "recém-nascidos" - observados como eram há quase 13 mil milhões de anos - giravam como um redemoinho, de modo semelhante à nossa própria Via Láctea.

Uma equipe internacional liderada por Renske Smit do Instituto Kavli de Cosmologia da Universidade de Cambridge usou o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) para abrir uma nova janela no Universo distante e identificou galáxias normais de formação estelar num estágio muito inicial da história cósmica. Os resultados foram divulgados na revista Nature e foram apresentados na 231.ª reunião da Sociedade Astronómica Americana.

A luz de objetos distantes leva tempo até alcançar a Terra, de modo que a observação de objetos a milhares de milhões de anos-luz permite-nos olhar para trás no tempo e observar diretamente a formação as galáxias mais antigas. No entanto, naquela época o Universo estava repleto de uma "neblina" obscura de hidrogénio neutro, o que torna difícil ver a formação das primeiras galáxias com telescópios óticos.

Smit e colegas usaram o ALMA para observar duas pequenas galáxias recém-nascidas, como existiam apenas 800 milhões de anos após o Big Bang. Ao analisarem a "impressão digital" espectral da radiação infravermelha distante recolhida pelo ALMA, foram capazes de estabelecer a distância às galáxias e, pela primeira vez, ver o movimento interno do gás que alimentou o seu crescimento.

"Até à construção do ALMA, nunca tínhamos conseguido ver a formação de galáxias em tão grande detalhe e nunca tínhamos sido capazes de medir o movimento do gás em galáxias tão cedo na história do Universo," afirma o coautor Stefano Carniani, do Laboratório Cavendish e do Instituto Kavli de Cosmologia, ambos de Cambridge.

Os cientistas descobriram que o gás nestas galáxias recém-nascidas rodava e girava num movimento parecido com o de um redemoinho, um movimento semelhante ao da nossa própria Galáxia e de outras galáxias mais maduras muito mais tarde na história do Universo. Apesar do seu tamanho relativamente pequeno - cerca de cinco vezes mais pequenas que a Via Láctea - estas galáxias formavam estrelas a um ritmo maior do que outras galáxias jovens, mas os investigadores ficaram surpresos ao descobrir que as galáxias não eram tão caóticas quanto o esperado.

"No início do Universo, a gravidade fez com que o gás fluísse rapidamente para as galáxias, agitando-as e formando muitas estrelas novas - as violentas explosões de supernova dessas estrelas também tornaram o gás turbulento," comenta Smit. "Nós esperávamos que as galáxias jovens fossem uma 'bagunça' dinâmica, devido aos estragos provocados pela explosão de estrelas jovens, mas estas mini-galáxias mostram a capacidade de manter a ordem e parecem bem reguladas. 

Apesar do seu pequeno tamanho, já estão a crescer rapidamente para se tornarem em galáxias 'adultas' como a galáxia onde vivemos. Os dados deste projeto sobre galáxias pequenas preparam o caminho para estudos maiores de galáxias durante os primeiros milhares de milhões de anos do tempo cósmico.
Fonte: Astronomia OnLine

Humanidade finalmente verá um buraco negro em 2018

Os buracos negros já são parte do conhecimento popular há algumas décadas. Sabemos que eles são lugares no espaço de onde nada, nem mesmo partículas que se movem na velocidade da luz, consegue escapar. Sabemos também que há um buraco negro enorme no meio da nossa Via Láctea – assim como em outras galáxias. Mas apesar de sabermos deles teoricamente desde Einstein, nós nunca olhamos para um, mas, segundo os especialistas, 2018 será o ano em que isso finalmente vai acontecer.

Albert Einstein previu a existência de buracos negros em sua teoria da relatividade geral, mas mesmo ele não estava convencido de que eles realmente existiam. E, até agora, ninguém conseguiu produzir evidências concretas de que eles de fato existem. A esperança dos cientistas para mudar isso está no Event Horizon Telescope (EHT). Apesar do nome, o EHT não é só um telescópio, mas uma rede de telescópios em todo o mundo. Trabalhando em conjunto, esses dispositivos podem fornecer todos os componentes necessários para que finalmente sejamos capazes de capturar uma imagem de um buraco negro.

A ideia é que a imagem produzida pela combinação destes dados seria comparável a uma que poderia ter sido criada usando um único telescópio de tamanho terrestre. O primeiro teste começou em abril de 2017. Ao longo de cinco noites, oito telescópios em todo o mundo colocam suas miras em Sagitário A * (Sgr A *), um ponto no centro da Via Láctea que os pesquisadores acreditam ser a localização de um buraco negro supermassivo.

Um telescópio do tamanho da Terra

Para fazer isso, seria preciso um telescópio mais ou menos do tamanho da Terra – e é mais ou menos isso que o EHT é, na prática. Primeiro, você precisa de uma ampliação ultra alta – o equivalente a contar as covinhas em uma bola de golfe em Los Angeles quando você está sentado em Nova York”, compara o diretor do EHT, Sheperd Doeleman. “Em seguida, você precisa de uma maneira de ver o gás na Via Láctea e o gás quente que envolve o próprio buraco negro. Isso requer um telescópio tão grande como a Terra, que é onde o EHT entra”.

A equipe do EHT criou um “telescópio virtual de tamanho terrestre”, explica Doeleman, usando uma rede de radiotelescópios individuais espalhados pelo planeta. Eles sincronizaram os telescópios para que eles observassem o mesmo ponto no espaço ao mesmo tempo e fossem capazes de gravar as ondas de rádio detectadas. 

A ideia é que a imagem produzida pela combinação destes dados seria comparável a uma que poderia ter sido criada usando um único telescópio de tamanho terrestre. O primeiro teste começou em abril de 2017. Ao longo de cinco noites, oito telescópios em todo o mundo colocam suas miras em Sagitário A * (Sgr A *), um ponto no centro da Via Láctea que os pesquisadores acreditam ser a localização de um buraco negro supermassivo.

Os dados do Telescópio do Polo Sul chegaram ao Observatório Haystack, do MIT, somente em dezembro, devido à falta de voos de carga na região. Agora que a equipe tem os dados de todos os oito telescópios, eles podem começar sua análise com a esperança de produzir a primeira imagem de um buraco negro.

Uma imagem de um buraco negro não só provaria definitivamente que eles existem, como também revelaria novas informações sobre nosso universo, principalmente em escalas maiores. “Acredita-se que os buracos negros supermassivos no centro das galáxias e as galáxias em que vivem evoluem ao longo dos tempos cósmicos, de modo que observar o que acontece perto do horizonte do evento nos ajudará a entender o universo em escalas maiores”, diz Doeleman.

Pés no chão

O pesquisador diz que, no futuro, os pesquisadores devem ser capazes de fazer imagens de um único buraco negro ao longo do tempo. Isso permitiria aos cientistas determinar se a teoria da relatividade geral de Einstein é verdadeira ou não na fronteira do buraco negro, além de estudar como os buracos negros crescem e absorvem a matéria.

Por mais empolgante que a pesquisa pareça, as observações do buraco negro em Sagitário A * são apenas as primeiras usando o EHT, e Doeleman está mantendo as expectativas sob controle. “Não temos garantia do que veremos, e a natureza pode nos jogar uma bola curva. No entanto, o EHT agora está funcionando, então, ao longo dos próximos anos, trabalharemos para fazer uma imagem para ver como realmente se parece um buraco negro”, garante. 

Não há ainda uma data para a publicação dos resultados. Segundo Doeleman, justamente porque a equipe está trabalhando com cuidado, mas é provável que a Terra veja seu primeiro buraco negro em 2018. 
Fonte: https://hypescience.com 
[Futurism]
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