19 de setembro de 2018

O material mais forte do universo pode ser massa (nuclear)

Dentro dessa estrela de nêutrons, as coisas mais fortes do universo podem estar escondidas.
Crédito: NASA / JPL-Caltech

Como cozinhar "massas nucleares" em três etapas fáceis:

1. Ferva uma estrela grande e moribunda até que fique supernova e exploda. (Isso pode levar um bilhão de anos, então seja paciente.)

2. Agite vigorosamente quaisquer prótons e elétrons que tenham ficado dentro do núcleo enrugado da estrela até que eles se fundam em uma sopa de nêutrons ultradensos. Aplique tanta gravidade quanto necessário.

3. Passe o ensopado de nêutrons em uma esfera hermética do tamanho de Toronto. Cobrir em uma crosta cristalina e servir a 1,08 milhões de graus Fahrenheit (600.000 graus Celsius).

Voila! Você acabou de fazer uma das misturas mais estranhas do universo - massa nuclear .

Por muitos anos, os astrofísicos aprenderam a idéia de que um emaranhado de matéria parecida com um linguini pode estar ondulando em volta das estrelas de nêutrons - as estrelas relativamente pequenas, incrivelmente densas, que se formam depois que os sóis massivos colapsam sob sua própria gravidade.

Assim como o macarrão de nonna, o macarrão nuclear faz grandes sobras (pode ser praticamente a única coisa que pode sobreviver em uma estrela depois de uma supernova). Ao contrário de macarrão terrestre, no entanto, a massa nuclear pode ser a substância mais forte do universo.

Em um novo estudo a ser publicado em breve na revista Physical Review Letters (e publicado na revista online arXiv.org ), uma equipe de pesquisadores dos Estados Unidos e do Canadá realizou uma série de simulações em computador para testar a força da massa nuclear, baseado em tudo o que se sabe sobre as condições de estrelas de nêutrons sob as quais se forma. A equipe determinou que, para quebrar um prato de massa nuclear, poderia levar 10 bilhões de vezes a força necessária para quebrar o aço.

"Isso pode fazer da massa nuclear o material mais forte do universo conhecido", escreveram os pesquisadores em seu novo artigo.

Grande parte da força do macarrão nuclear provavelmente vem de sua densidade. Acredita-se que a massa nuclear existe apenas dentro de estrelas de nêutrons, que se formam quando estrelas massivas (pelo menos oito vezes a massa do Sol da Terra ) colapsam sob sua própria gravidade. Como resultado, as estrelas de nêutrons acumulam um total de massa do sol (ou mais) em um núcleo compacto de cerca de 20 quilômetros de diâmetro. Para visualizar quão insensatamente denso isso é, imagine abarrotar a massa de 1,3 milhão de Terras em uma única cidade americana.

Para existir sob tais condições extremas, tudo em uma estrela de nêutrons se torna muito, muito mais pesado do que em qualquer outro lugar do universo. De acordo com um post no blog da NASA de 2007 , o equivalente de um cubo de açúcar pesaria mais de 1 bilhão de toneladas dentro de uma estrela de nêutrons - aproximadamente o peso do Monte Everest.

De acordo com a nova pesquisa, a massa nuclear pode se tornar tão forte e tão densamente acumulada que pode até mesmo se formar para formar pequenas "montanhas" que poderiam elevar a crosta de algumas estrelas de nêutrons. À medida que essas estrelas giram (e as estrelas de nêutrons podem girar com extrema rapidez), esses nódulos aumentados poderiam, teoricamente, criar ondulações no espaço-tempo circundante - também conhecidas como ondas gravitacionais .

Ondas gravitacionais foram detectadas onde duas estrelas de nêutrons colidiram uma com a outra - mas se a massa nuclear tem alguma coisa a ver com isso, será necessário muito mais estudo. Se nada mais, vamos esperar que este novo artigo faça muitos entusiastas do espaço famintos por mais respostas.
Fonte: Live Science .

Descoberto exoplaneta que poderia ser Vulcano, o lar de Spock em Star Trek

Em Star Trek, o meio-humano e meio-alienígena Spock nasceu no planeta Vulcano, que orbita a estrela 40 Eridani A, a cerca de 16 anos-luz da Terra. O planeta fictício foi criado por Gene Roddenberry com base na estrela real, que existe mesmo em nosso universo, e, agora, astrônomos encontraram um planeta na órbita desta estrela que é parecido com a Terra em alguns aspectos. Sendo assim, Vulcano, o planeta da ficção, pode realmente existir.

40 Eridani A faz parte de um sistema de três estrelas e, de acordo com uma carta escrita por Roddenberry em 1991, em conjunto com três astrônomos, a estrela foi escolhida para abrigar o planeta de Spock em Jornada nas Estrelas por conta de sua idade: 4 bilhões de anos, aproximadamente a mesma idade do nosso Sol. Sendo assim, baseado na história da vida na Terra, a vida em qualquer planeta ao redor de uma estrela precisa de tempo suficiente para evoluir ao longo das eras — justificando, portanto, a evolução da espécie vulcana à luz daquele astro.

Já na vida real, o exoplaneta HD 26965b é do tipo "super-Terra", sendo um planeta rochoso com o dobro do tamanho da nossa morada, e está na zona habitável da estrela 40 Eridani A, completando uma órbita a cada 42 dias terrestres. Sendo assim, não é inviável que Vulcano da vida real seja potencialmente habitável. De acordo com Matthew Muterspaugh, astrônomo da Tennessee State University, "A 40 Eridani A é apenas ligeiramente mais fria e menos massiva do que o nosso Sol, tem aproximadamente a mesma idade e um ciclo magnético quase idêntico; portanto, ela pode ser uma estrela hospedeira ideal para uma civilização avançada" como à de Spock, por exemplo.

E a estrela é visível a olho nu daqui da Terra no céu noturno. "Agora, qualquer um pode ver 40 Eridani em uma noite clara e ter orgulho de apontar para a casa de Spock", brinca o astrônomo. Na série de ficção científica, Vulcano é um planeta árido e quente, coberto por desertos e cadeias montanhosas, com alguns pequenos mares e lagos de água salgada, sendo eles tudo o que sobrou de oceanos antigos que uma vez cobriram parte do planeta. Ali, a gravidade também é maior do que a da Terra, com uma atmosfera menos densa e, visto do espaço, o planeta aparece com coloração avermelhada.

esta, agora, aprender mais sobre o HD 26965b para descobrirmos se a criação de Roddenberry condiz com a realidade, e, de repente, vermos o planeta sendo nomeado oficialmente como Vulcan (na nomenclatura em inglês). A pesquisa foi publicada no Monthly Notices, da Sociedade Astronômica Internacional. 
Fonte: MSN
Science Alert

Raios gama expelidos como formas de buracos negros podem "reverter o tempo"

Quando uma estrela massiva colapsa em um buraco negro, ela envia um sinal SOS brilhante na forma de explosões de raios gama ultrabright. Agora, os cientistas descobriram algo muito peculiar sobre esses sinais misteriosos: Eles parecem reverter o tempo.
Bem, mais ou menos.
Um novo estudo, publicado em 13 de agosto no The Astrophysical Journal, descobriu que essas rajadas de raios gama são reversíveis no tempo, o que significa que a onda de luz brilhante é expelida de um jeito e depois enviada novamente na ordem inversa. Os pesquisadores disseram que não têm idéia do que está causando esses sinais de raios gama invertidos no tempo, mas acrescentaram que a física em torno dos buracos negros é tão estranha que nada pode ser descartado. 
Últimos suspiros de estrelas agonizantes
Explosões de raios gama são algumas das explosões de maior energia já detectadas, brilhando mais de um milhão de milhões de vezes a produção do sol da Terra, segundo a NASA .  As rajadas de raios gama são as fontes mais luminosas conhecidas na natureza. Elas produzem mais energia do que qualquer outra coisa que emite luz " , disse o principal autor do estudo, Jon Hakkila, um astrofísico e reitor associado da Escola de Pós-Graduação da Faculdade de Charleston. Carolina.  
Quando duas estrelas de nêutrons colidem, elas emitem rajadas curtas de raios gama enquanto formam um buraco negro. Supernovas, ou explosões de estrelas, produzem explosões de raios gama mais longas à medida que as estrelas agonizantes entram em colapso em buracos negros. Para ambos os tipos de explosões de raios gama, "a maior parte de sua energia vem na forma de pulsos" ou "blips", disse Hakkila.
Quando Hakkila tirou o pulso principal e mais brilhante dos dados para ver melhor o resto do sinal luminoso, descobriu que "o pontinho realmente tinha alguns pequenos sinais laterais", disse ele. Cada pulso, os pesquisadores descobriram, tinha três picos distintos onde a luz aumentava e diminuía em intensidade algumas vezes em cada pulso.
Enquanto os cientistas observavam os dados, eles descobriram que a estrutura desses picos se parecia com reflexos em um espelho - as partes dos pulsos anteriores que surgiram primeiro estavam aparecendo por último em pulsos subsequentes.
Resíduos de uma estrela explosiva
Enquanto observava seis das explosões de raios gama mais brilhantes detectadas pelo Observatório de Raios Gama Compton da NASA como parte do Experimento de Fonte Rompida e Transitória na década de 1990, a equipe descobriu que as explosões continham assinaturas de luz com reversão de tempo. Em outras palavras, "todos eles têm essa assinatura de brilho que flutua e então se vira e volta no tempo", disse Hakkila. Isso é verdade tanto para rajadas de raios gama de curta duração quanto para vidas longas, disse Hakkila.
Para melhor imaginar isso, imagine se você ligasse três interruptores de luz: A, depois B, depois C, e então sempre desligasse C primeiro, depois B, depois A, Hakkila disse. Para realmente ver isso, os pesquisadores pegaram todo o sinal, esticaram-no e o dobraram bem no meio como um pedaço de papel. Esse processo de "dobra" alinhava o aumento do sinal com a queda do sinal. As duas extremidades se alinharam muito bem.
"Uma explosão de raios gama representa a formação de um buraco negro , e há todo tipo de coisas muito estranhas que acontecem tanto no espaço e no tempo quanto na relação entre espaço e tempo na vizinhança de um buraco negro", disse Hakkila. Embora a explosão provavelmente não esteja "revertendo o tempo" com algum mecanismo de radiação, como faria em um filme de ficção científica, "não vou excluir nenhum tipo de coisa estranha", disse ele.
No entanto, uma explicação mais provável pode vir de como uma onda de choque se move através da matéria, disse Hakkila. Quando uma estrela explode, uma grande onda de choque pode se mover para fora através do material e acendê-lo como se fosse. Primeiro, ele acende o aglomerado A, depois aglomera B, depois se aglomera C. Para causar o sinal reverso no tempo, a onda teria que de alguma forma voltar por esses aglomerados na ordem inversa, disse Hakkila. 
"Só posso pensar em duas maneiras de fazer isso", acrescentou. Ou a onda deve atingir algum tipo de superfície reflexiva, semelhante a um espelho, que reflete a onda de explosão para trás, ou os aglomerados devem ser distribuídos de alguma forma bizarra que não faz sentido usando física comum. Entender esse processo pode esclarecer como as estrelas morrem, acrescentou Hakkila.
No entanto, nem todos estão convencidos de que a inversão de tempo é a melhor explicação para os sinais de rajadas de raios gama.
"Eu aprecio os grandes esforços dos autores. No entanto, o suporte no qual a pesquisa é construída pode ser falho", disse Bing Zhang, professor de astrofísica de alta energia da Universidade de Nevada, em Las Vegas, que não fazia parte da pesquisa. o estudo.
O achado de estruturas reversas no tempo é baseado na suposição de que cada explosão de raios gama é "composta de vários pulsos bem definidos", cada um tendo uma forma descrita por uma equação matemática.  
Mas a forma e a natureza desses pulsos podem ser mais complicadas do que a forma matemática simples, de modo que o residual de pulso triplo de pico pode não ser fisicamente real, ele acrescentou. "Talvez a hipótese do espelho ... seja válida, afinal, mas agora, o apoio a essa hipótese é indireto", disse Zhang à Live Science.
Como sempre, a imagem fica mais estranha quanto mais nos aproximamos de um buraco negro.
Fonte: https://www.livescience.com

Hubble mapeia astros e estrelas de galáxias vizinhas à Via Láctea

Estas seis imagens representam a variedade de regiões de formação de estrelas em galáxias próximas. As galáxias fazem parte do Legacy ExtraGalactic UV Survey (LEGUS) do Telescópio Espacial Hubble, o mais nítido e abrangente exame de luz ultravioleta de galáxias em formação de estrelas no universo próximo.
A pesquisa LEGUS combina novas observações do Hubble com imagens arquivadas do Hubble para 50 galáxias em espiral e anãs em formação de estrelas próximas, oferecendo um recurso amplo e extenso para entender as complexidades da formação de estrelas e da evolução das galáxias. Os astrônomos estão lançando os catálogos de estrelas para cada uma das galáxias LEGUS e catálogos de agrupamentos para 30 das galáxias, bem como imagens das próprias galáxias. Os catálogos fornecem informações detalhadas sobre estrelas jovens e massivas e aglomerados estelares, e como o ambiente afeta seu desenvolvimento.
As seis imagens consistem em duas galáxias anãs (UGC 5340 e UGCA 281) e quatro grandes galáxias espirais (NGC 3368, NGC 3627, NGC 6744 e NGC 4258). As imagens são uma mistura de luz ultravioleta e luz visível da Wide Field Camera 3 do Hubble e Advanced Camera for Surveys.
Todas as galáxias estão passando por vigorosa formação de estrelas e aglomerados estelares. Um dos objetivos da LEGUS é a amostragem de regiões de formação de estrelas em cada galáxia. Como as galáxias estão relativamente próximas da Terra, o Hubble pode resolver estrelas individuais.
O nascimento de estrelas mais intenso e mais recente nas galáxias anãs é concentrado longe do centro. Em UGC 5340, uma bolsa de nascimento rápido de estrelas aparece no canto inferior direito, e pode ter sido desencadeada por uma interação gravitacional com uma galáxia companheira invisível. A formação de estrelas está presente em todo o corpo do UGC 5340, e as estrelas relativamente jovens são responsáveis ​​pela cor azul-branca da galáxia.
Na UGCA 281, dois aglomerados estelares gigantes aparecem em branco brilhante e são envoltos por nuvens esverdeadas de hidrogênio. Estes aglomerados são responsáveis ​​pela maior parte da recente formação de estrelas na UGCA 281; o resto da galáxia é composto por estrelas mais antigas e aparece mais vermelho que UGC 5340. Os objetos avermelhados nas imagens das galáxias anãs são galáxias de fundo que aparecem através desses objetos difusos.
Nas galáxias espirais, uma onda de formação de estrelas está ocorrendo ao longo dos filamentos escuros que compõem os braços espirais. As estrelas nascentes iluminam o gás hidrogênio circundante, fazendo as estrelas parecerem rosas. O nascimento da estrela começa nos braços espirais internos e se move para fora. As regiões brancas e leitosas no centro dessas galáxias representam o brilho de um número incontável de estrelas.
Os aglomerados de estrelas nessas galáxias variam de 1 milhão a aproximadamente 500 milhões de anos. Estes agrupamentos estelares são 10 vezes mais massivos que os maiores aglomerados vistos na nossa Via Láctea.
As estrelas das galáxias que podem ser detectadas nas imagens variam do tamanho do nosso Sol a mais de 100 vezes a massa do nosso Sol. Eles têm entre 1 milhão e vários bilhões de anos.
As seis galáxias estão entre 19 e 42 milhões de anos-luz da Terra.
Eles foram observados entre janeiro de 2014 e julho de 2014.
Fonte: http://hubblesite.org/

Detectado jato infravermelho em torno de estrela de nêutrons


Uma incomum emissão de luz infravermelha de uma estrela de nêutrons próxima, detectada pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA, poderia indicar novos recursos nunca antes vistos. Uma possibilidade é que haja um disco empoeirado ao redor da estrela de nêutrons; outra é que há um vento energético saindo do objeto e se chocando com gás no espaço interestelar pela qual a estrela de nêutrons atravessa.

Embora estrelas de nêutrons sejam geralmente estudadas em emissões de rádio e de alta energia, como raios-X, este estudo demonstra que informações novas e interessantes sobre estrelas de nêutrons também podem ser obtidas estudando-as em luz infravermelha, dizem pesquisadores.

A observação, por uma equipe de pesquisadores da Pennsylvania State University, University Park, Pensilvânia; Universidade Sabanci, Istambul, Turquia; e a Universidade do Arizona, em Tucson, Arizona, poderia ajudar os astrônomos a entender melhor a evolução das estrelas de nêutrons - os remanescentes incrivelmente densos depois que uma enorme estrela explode como uma supernova. Estrelas de nêutrons também são chamadas de pulsares porque sua rotação muito rápida (tipicamente frações de segundo, neste caso, 11 segundos) causa emissão variável no tempo a partir de regiões emissoras de luz.

Um artigo descrevendo a pesquisa e duas possíveis explicações para o achado incomum aparecem em 17 de setembro de 2018 no Astrophysical Journal .

"Essa estrela de nêutrons em particular pertence a um grupo de sete pulsares de raios X próximos - apelidados de 'os Sete Magníficos' - que são mais quentes do que deveriam considerar suas idades e reservatórios de energia disponíveis, fornecidos pela perda de energia de rotação", disse Bettina. Posselt, professor associado de astronomia e astrofísica no estado da Pensilvânia e principal autor do artigo. "Observamos uma extensa área de emissões de infravermelho em torno dessa estrela de nêutrons - chamada RX J0806.4-4123 - cujo tamanho total se traduz em cerca de 200 unidades astronômicas (aproximadamente 18 bilhões de milhas) na distância presumida do pulsar".

Esta é a primeira estrela de nêutrons em que um sinal estendido foi visto apenas na luz infravermelha. Os pesquisadores sugerem duas possibilidades que poderiam explicar o sinal infravermelho prolongado visto pelo Hubble. A primeira é que existe um disco de material - possivelmente principalmente poeira - envolvendo o pulsar.

"Uma teoria é que poderia haver o que é conhecido como um 'disco de retorno' de material que se aglutinou ao redor da estrela de nêutrons após a supernova", disse Posselt. “Tal disco seria composto de matéria da estrela maciça progenitora. Sua interação subsequente com a estrela de nêutrons poderia ter aquecido o pulsar e retardado sua rotação. Se confirmado como um disco de retorno de supernova, este resultado pode mudar nossa compreensão geral da evolução da estrela de nêutrons. ”

A segunda explicação possível para a emissão infravermelha estendida desta estrela de nêutrons é uma "nebulosa do vento pulsar".

"Uma nebulosa de vento pulsar exigiria que a estrela de nêutrons exibisse um vento pulsar", disse Posselt. “Um vento pulsar pode ser produzido quando as partículas são aceleradas no campo elétrico que é produzido pela rotação rápida de uma estrela de nêutrons com um forte campo magnético. Como a estrela de nêutrons percorre o meio interestelar a uma velocidade maior que a velocidade do som, um choque pode se formar onde o meio interestelar e o vento pulsar interagem. As partículas chocadas emitiriam radiação síncrotron, causando o sinal infravermelho estendido que vemos. Normalmente, as nebulosas de vento pulsar são vistas em raios-X e uma nebulosa de vento pulsar somente infravermelho seria muito incomum e excitante ”.

Usando o próximo Telescópio Espacial James Webb da NASA, os astrônomos serão capazes de explorar ainda mais este recém descoberto espaço de descoberta no infravermelho para melhor entender a evolução das estrelas de nêutrons.
Fonte: HUBBLESITE.ORG
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...

Artigos Mais Lidos