12 de março de 2019

Hubble Obtém um Aumento Celestial


O Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA geralmente não recebe muita assistência de seus objetos celestes - mas para tirar essa imagem, o telescópio optou pelo trabalho em equipe e fez bom uso de um fascinante fenômeno cósmico conhecido como lente gravitacional.

Esse efeito funciona quando a influência gravitacional de um objeto massivo, como o aglomerado de galáxias nessa imagem, é tão colossal que distorce o espaço circundante, fazendo com que a luz próxima percorra caminhos distorcidos. O objeto massivo é efetivamente transformado em uma gigantesca lente de aumento, dobrando e amplificando a luz viajando de galáxias mais distantes por trás dela.

Neste caso particular, os astrônomos usaram o aglomerado de galáxias em primeiro plano (chamado SDSS J0915 + 3826) para estudar a formação de estrelas em galáxias tão distantes que sua luz levou até 11,5 bilhões de anos para chegar à Terra. Essas galáxias se formaram em um estágio muito inicial da vida do universo, dando aos astrônomos um raro vislumbre do início do cosmos. 

Apesar da distância dessas galáxias, os efeitos de lente do SDSS J0915 + 3826 permitiram aos astrônomos calcular os tamanhos, luminosidades, taxas de formação estelar e populações estelares de aglomerados de formação de estrelas individuais dentro dessas galáxias - uma grande conquista!

Crédito de imagem: ESA / Hubble e NASA
Crédito de texto: Agência Espacial Europeia (ESA)


Galáxia "fantasmagórica" pode ajudar a desvendar origem do universo


A DGSAT I foi descoberta em 2016 e está intrigando os cientistas com suas características incomuns
DGSAT I (ESQUERDA) É UMA GALÁXIA ULTRA-DIFUSA QUE NÃO TEM MUITAS ESTRELAS COMO GALÁXIAS NORMAIS (DIREITA) (FOTO: A. ROMANOWSKY/UCO/D. MARTINEZ-DELGADO/ARI)

Uma galáxia fantasmagórica tem intrigado os cientistas: ela brilha com apenas um vislumbre fraco de luz das estrelas e não sofreu alterações desde seu surgimento. O mais curioso: os astrônomos não têm ideia de como ela se formou e foi parar lá, mas compartilharam suas conclusões sobre o fenômeno em pesquisa publicada na revista Monthly Notices da Royal Astronomical Society. 

Encontrada em 2016, a DGSAT I é uma galáxia ultra-difusa (UDG), o que significa que é tão grande quanto uma galáxia normal mas emite pouca luz das estrelas. Essa diferença pode ser importante para desvendar mistérios sobre a origem do universo, considerando que ela sofreu poucas alterações ao lingo dos anos. Segundo os pesquisadores, "não tem havido muita atividade ao seu redor que possa contaminar sua composição e evolução". 

"A composição química de uma galáxia fornece um registro das condições ambientais de quando ela foi formada, tal como a maneira em que os elementos no corpo humano podem revelar uma vida inteira de hábitos alimentares e de exposição a contaminantes", afirma o coautor da pesquisa, Aaron Romanowsky, em comunicado.

Não é só nisso que a difere de outras UDGs. A composição química da DGSAT I surpreendeu os pesquisadores devido à falta de ferro — apesar de ter uma quantidade normal de magnésio. O fato é ainda mais estranho porque quando as estrelas morrem em explosões, elas liberam ambos os metais.

“Nós não entendemos essa combinação de poluentes, mas uma de nossas ideias é que explosões extremas de supernovas fizeram a galáxia pulsar em tamanho durante a adolescência, de uma maneira que mantém o magnésio preferencialmente como ferro", explica Romanowsky. As medições também mostram que a galáxia provavelmente demorou muito tempo para se formar, começando quando o universo era muito jovem até pelo menos 3 bilhões de anos atrás.

"Uma possibilidade intrigante é que algumas dessas galáxias fantasmagóricas são fósseis vivos desde o alvorecer do universo, quando estrelas e galáxias emergiram em um ambiente muito diferente do que hoje", disse Romanowsky. "O nascimento deles é realmente um mistério fascinante que nossa equipe está trabalhando para resolver."
Fonte: Galileu

Teoria dos “buracos brancos” é um mistério que perdura há anos!

Um buraco branco é uma característica hipotética do Universo, o oposto de um buraco negro. São erupções de matéria e energia nas quais nada pode entrar.  Seriam, em tese, uma solução possível para as leis da Relatividade Geral. Essa lei implica que, se buracos negros eternos existem no Universo, um buraco branco também deve existir. É um tempo de inversão de um buraco negro. Acredita-se que eles possam ter gravidade, atraindo objetos, mas nada em rota de colisão com um buraco branco será capaz de alcançá-lo.

Teoricamente, ao se aproximar de um buraco branco em uma nave espacial, haveria uma quantidade colossal de energia emitida, podendo destruir a nave, mesmo que ela pudesse resistir a raios gama. E mesmo que a nave espacial tenha sido construída para não ser afetada pela emissão de energia, o espaço-tempo se deformaria de forma estranha em torno de um buraco branco. A aceleração necessária ficaria cada vez maior, e o deslocamento, cada vez menor. Assim, não haveria energia suficiente no Universo para que uma pessoa pudesse ficar dentro de tal nave.

Porém, toda essa situação é hipotética. A existência de buracos brancos é improvável por conta do desconhecimento do surgimento de sua energia, sem ser o próprio espaço-tempo. No entanto, existem algumas teorias que possibilitam a existência de buracos brancos, mas não estão descritas na Relatividade Geral.

Como eles são homólogos de buracos negros, os buracos brancos também seriam formados por uma singularidade gravitacional, ou seja, uma característica específica do espaço-tempo em que o campo gravitacional se torna infinito. Valores infinitos em Física são geralmente uma indicação da falta de comprovações em uma teoria, por isso não é de se estranhar que a Mecânica Quântica e a relatividade precisem ir “muito além” para explicar detalhes de singularidades.

Muitos fenômenos já foram apresentados como buracos brancos, geralmente objetos misteriosos escolhidos sem explicação plausível. Feixes de raios gama e buracos negros que chegam ao final de suas vidas já foram considerados buracos brancos, assim como o Big Bang. Mas, até agora, não há buracos brancos observados diretamente, e até mesmo a sua existência teórica levanta questionamentos. Atualmente, acredita-se que eles sejam usados ​​como um marcador provisório de novas descobertas, até que mais observações sejam feitas ou uma teoria melhor apareça.

Porém, um buraco branco possui um tipo particular de singularidade, chamado de “singularidade nua”. Como eles não podem ser observados diretamente, a velocidade de escape (a velocidade que você precisa para se libertar de sua gravidade) é maior do que a velocidade da luz, para que nada possa escapar dela. A singularidade está protegida por um horizonte de eventos, ou seja, a superfície que nos separa do buraco negro. Matematicamente, quando temos uma singularidade, o espaço-tempo é quebrado.

Para evitar esse problema, horizontes de eventos foram introduzidos. Mas a singularidade nua não tem horizonte de eventos. De acordo com os princípios fundamentais da Relatividade Geral, o Universo não permite singularidades nuas. A ideia é apropriadamente chamada de “hipótese de censura cósmica”. Simulações numéricas e as atuais teorias da gravidade quântica, no entanto, sugerem a possibilidade de sua existência.

Um fenômeno curioso acontece em descrever as propriedades de um buraco negro com uma abordagem da Mecânica Quântica sem incluir a gravidade. Se você olhar para um buraco negro para trás ou para a frente no tempo, ele se comporta exatamente da mesma forma e continua sendo um buraco negro. 

A limitação mais importante, é a entropia – a medida da ordem de um sistema. De acordo com as leis da termodinâmica, a entropia líquida do Universo é sempre crescente, podendo diminuir localmente. Por exemplo: um congelador diminui a entropia da água transformando-a em gelo, mas seus motores emitem uma grande quantidade de calor, fazendo a entropia aumentar. Assim, os buracos brancos poderiam diminuir a entropia, uma peça fundamental de prova contra eles. Neste Universo, nós obedecemos às leis da termodinâmica, e, até agora, violações não confirmadas foram, supostamente, observadas.  

Mesmo assim, com toda essa teoria misteriosa dos buracos brancos, não existem provas de sua existência. Pelo menos, não por enquanto.
Fonte: .Iflscience.com

A Via Láctea vai colidir com outra galáxia e vai ficar incrível

A Via Láctea está em um curso intensivo com um de seus vizinhos mais próximos, uma espiral de poeira e estrelas conhecida como a Grande Nuvem de Magalhães (LMC). Neste momento, o LMC orbita nossa galáxia a uma distância segura de cerca de 200.000 anos-luz. Mas daqui a 2 bilhões de anos, cientistas da Universidade de Durham prevêem que os dois corpos celestes colidirão.

E a vista da Terra será espetacular.

Como a Via Láctea absorve seu vizinho menor, o buraco negro no centro da nossa galáxia vai devorar as nuvens de gás e as estrelas do LMC. Toda essa nova massa iria inflar o buraco negro para 8 vezes o seu tamanho atual, e poderia até transformá-lo em um quasar - um dos objetos mais brilhantes do universo.

Em um comunicado, o co-autor Carlos Frenk previu "uma exibição espetacular de fogos de artifício cósmicos, como o recém-desperto buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia reage emitindo jatos de radiação energética extremamente brilhante".

De fato, os quasares emitem luz 10 a 100.000 vezes mais brilhante doque toda a galáxia Via Láctea, o que faria uma nova adição brilhante ao céu noturno. Mas o efeito mais dramático seria o modo como o quasar reorganiza nossa geografia galáctica.

Algumas estrelas serão sugadas para o esquecimento, enquanto outras serão lançadas em quatrilhões de quilômetros fora de órbita . Existe até uma chance de que nosso próprio sistema solar esteja entre os exilados ejetados da galáxia, arrastando a Terra com ela. Isso limparia todas as nossas constelações conhecidas do céu, como nossas estrelas familiares se afastam muito para os terráqueos verem a olho nu. (Cada uma das 9.096 estrelas que podemos ver atualmente está dentro da Via Láctea .)


Mas não temam: os pesquisadores dizem que é muito improvável que esse evento coloque a vida na Terra em risco. O autor principal, Marius Cautun, disse que a radiação do quasar não afetará nosso sistema solar , e há apenas uma pequena chance de que nosso sol seja derrubado da galáxia. Se tudo correr bem, nossos descendentes distantes estarão livres para sentar e aproveitar o espetáculo.
Fonte: qz.com

Cientistas alertam para (pequena) probabilidade de colisão de um asteroide com a Terra

O asteroide Apophis poderá colidir com a Terra em 2068, de acordo com um artigo científico da Universidade Estatal de São Petersburgo, na Rússia. Os especialistas advertem que, antes da provável colisão, a rocha espacial passará várias vezes perto de nosso planeta, a uma distância muito curta, menor inclusive que a que nos separa da Lua. Mas não há motivo para desespero: a possibilidade é de uma em 2,3 milhões.

A princípio, os especialistas russos calcularam que o impacto poderia acontecer em  2029 ou 2036. Mais tarde, no entanto, pesquisadores da NASA estabeleceram que essas probabilidades são ainda mais escassas. "As técnicas computadorizadas mais modernas e os novos dados disponíveis indicam que a probabilidade de um choque do Apophis contra a Terra em 2036 caiu de uma para 45.000 para cerca de quatro em um milhão", disse Steve Chesley, da NASA.
Caso um asteroide das mesmas dimensões do Apophis atingisse nosso planeta, o impacto seria equivalente ao da bomba russa Tsar, o artefato nuclear mais potente do mundo. De acordo com especialistas, a colisão resultaria em uma cratera de mais de quatro quilômetros de diâmetro. Apesar da destruição causada, isso não seria suficiente para acabar com a vida na Terra.  O Apophis tem esse nome em alusão ao deus egípcio do mesmo nome. Essa divindade é associada ao caos e à escuridão. Apesar de ser descrito como uma grande serpente na maioria dos textos, às vezes ele é representado como um crocodilo.
Fonte: Metro.co.uk

De um buraco negro a um buraco branco: é possível essa transformação?

A Teoria da Relatividade Geral prediz a existência de buracos negros e buracos brancos. Várias das predições feitas por Albert Einstein, em 1915, foram confirmadas com o tempo. Sobre os buracos negros existe uma vasta constatação observacional. No entanto, o mesmo não acontece com os buracos brancos.

Em primeiro lugar, o que é um buraco branco? “É a imagem reversa temporal de um buraco negro. Um buraco branco é uma região do espaço-tempo que atua como uma fonte que ejeta matéria a partir de seu horizonte de eventos”, explicou a Infobae Daniela Pérez, PhD em astronomia e pesquisadora do CONICET do Instituto Argentino de Radioastronomia (IAR).

Há poucos dias, cientistas da Universidade Complutense de Madrid publicaram um estudoem que mostram que é possível, em um curto lapso de tempo, que um buraco negro se transforme em um buraco branco. Por exemplo, ao invés das partículas ficarem aprisionadas em seu horizonte de eventos – uma espécie de fronteira espacial – elas seriam liberadas.

“Isso não é uma mera especulação teórica, porque essa transição seria acompanhada de uma ‘explosão’ causada pela expulsão do material formado a partir do buraco negro. É provável que esse fenômeno seja detectado em futuras observações de ondas gravitacionais”, explicou Luis Garay, um dos autores do estudo.

Segundo Pérez, “os autores não mostram a possibilidade de uma transição entre um buraco negro e um buraco branco”. Na verdade, mostram que, após um efeito quântico, o colapso gravitacional de um objeto pararia e a sua matéria saltaria para as proximidades do limite do raio para formar um buraco negro. “Os processos de colapso e salto se repetem até que, também por efeitos quânticos, o objeto se estabilize”, pontualizou.

O trabalho procurou compreender o efeito das modificações da teoria de Einstein sobre os buracos negros. De acordo com os pesquisadores, a luz e as ondas gravitacionais podem escapar em determinadas circunstâncias a serem observadas, ao invés de ficarem presas e saírem ejetadas.

Que consequência a ação de um buraco branco traria?

“Ao contrário dos buracos negros que ‘devoram’ todos os objetos que atravessam seu horizonte de eventos, uma partícula próxima a um buraco branco não poderia cruzar o horizonte de eventos deste buraco. Caso contrário, ela deveria se mover mais rápido do que a velocidade da luz, o que não seria possível de acordo com um dos postulados da relatividade”, disse Pérez.

Sua existência está confirmada?

“Embora os buracos brancos sejam soluções para as equações de Einstein da Relatividade Geral, sua existência física nunca foi confirmada. Mais ainda, sua existência é duvidosa. Na década de 1970, os físicos russos provaram que os buracos brancos seriam instáveis como resultado de processos clássicos e processos quânticos de criação de partículas.”

Poderia um buraco negro ser convertido em um buraco branco?

“Ainda não sabemos se algo assim pode acontecer no universo. Os autores do estudo propõem um efeito quântico, mas seu estudo não trata da conversão de um buraco negro em um buraco branco, mas sim de um efeito quântico em um buraco negro que poderia evitar o colapso gravitacional de um objeto – por exemplo, uma estrela.”
Fonte: Universoracionalista.org

Estrelas K podem ser as ideias para encontrar mundos habitáveis

Os cientistas que procuram sinais de vida para além do nosso Sistema Solar enfrentam grandes desafios, um dos quais é o de que existem centenas de milhares de milhões de estrelas, só na nossa Galáxia, a serem consideradas. Para restringir a busca, precisam de descobrir: que tipos de estrelas têm maior probabilidade de hospedar planetas habitáveis?

Um novo estudo descobriu que uma classe particular de estrelas chamadas estrelas K, que são mais fracas que o Sol, mas mais brilhantes que as estrelas mais ténues, podem ser um alvo particularmente promissor na busca por sinais de vida.

Porquê? Em primeiro lugar, as estrelas K vivem muito tempo - 17 a 70 mil milhões de anos, em comparação com os 10 mil milhões de anos do Sol - dando bastante tempo para a vida evoluir. Além disso, as estrelas K têm menos atividade extrema na sua juventude do que as estrelas mais ténues do Universo, chamadas estrelas M ou "anãs vermelhas".

As estrelas M oferecem algumas vantagens na busca por planetas habitáveis. São o tipo mais comum de estrela na Galáxia, correspondendo a cerca de 75% de todas as estrelas no Universo. São também frugais com o seu combustível e podem brilhar mais de um bilião de anos. Um exemplo de uma estrela M, TRAPPIST-1, é conhecida por abrigar sete planetas rochosos do tamanho da Terra.

Mas a juventude turbulenta das estrelas M apresenta problemas para a potencial vida. As explosões estelares - libertações explosivas de energia magnética - são muito mais frequentes e energéticas do que as estrelas jovens parecidas com o Sol. As estrelas M também são muito mais brilhantes quando são jovens, até mil milhões de anos após a sua formação, com energia que poderia ferver oceanos em qualquer planeta que algum dia pudesse estar na zona habitável.

"Eu gosto de pensar que as estrelas K estão no 'ponto ideal' entre as estrelas análogas do Sol e as estrelas M," disse Giada Arney, do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland.  Arney queria descobrir o aspeto das bioassinaturas, ou sinais de vida, num hipotético planeta em órbita de uma estrela K. A sua análise foi publicada na revista The Astrophysical Journal Letters.

Os cientistas consideram a presença simultânea de oxigénio e metano na atmosfera de um planeta como uma forte bioassinatura porque estes gases gostam de reagir um com o outro, destruindo-se. De modo que se os dois estão presentes numa atmosfera, isso significa que algo os está a produzir rapidamente, muito possivelmente a vida, explicou Arney.

No entanto, como os planetas em redor de outras estrelas (exoplanetas) são tão remotos, é necessária a presença de quantidades significativas de oxigénio e metano na atmosfera de um exoplaneta para que sejam vistos por observatórios na Terra. A análise de Arney descobriu que a bioassinatura de oxigénio-metano é provavelmente mais forte em torno de uma estrela K do que numa estrela parecida com o Sol.

Arney usou um modelo de computador que simula a química e a temperatura de uma atmosfera planetária, e como essa atmosfera responde a diferentes estrelas hospedeiras. Estas atmosferas sintéticas passaram então através de um modelo que simula o espectro do planeta para mostrar o seu possível aspeto através de futuros telescópios.

"Quando colocamos o planeta em torno de uma estrela K, o oxigénio não destrói o metano tão rapidamente, de modo que pode acumular-se mais eficazmente na atmosfera," disse Arney. "Isto ocorre porque a luz ultravioleta da estrela K não gera gases de oxigénio altamente reativos que destroem o metano tão facilmente como numa estrela parecida com o Sol."

Este sinal de oxigénio-metano mais forte também foi previsto para planetas em torno de estrelas M, mas os seus altos níveis de atividade podem tornar as estrelas M incapazes de hospedar mundos habitáveis. As estrelas K fornecem a vantagem de uma maior probabilidade de deteção simultânea de oxigénio-metano em comparação com as estrelas tipo-Sol sem as desvantagens que acompanham uma hospedeira estelar do tipo M.

Adicionalmente, os exoplanetas em torno de estrelas K serão mais fáceis de ver do que aqueles em torno de estrelas semelhantes ao Sol, simplesmente porque as estrelas K são mais ténues. "O Sol é 10 mil milhões de vezes mais brilhante do que um planeta parecido com a Terra em seu redor. É muita luz para suprimir se quisermos ver um planeta em órbita. Uma estrela K pode ser 'apenas' mil milhões de vezes mais brilhante do que uma Terra em órbita," acrescentou Arney.

A investigação de Arney também inclui a discussão sobre quais das estrelas K próximas podem ser os melhores alvos para futuras observações. Como não temos a capacidade de viajar para planetas em torno de outras estrelas devido às suas enormes distâncias, estamos limitados à análise da luz destes planetas em busca de um sinal de vida que possa aí estar presente. Ao separar essa luz nas suas cores componentes, ou espectro, os cientistas podem identificar os constituintes da atmosfera de um planeta, já que diferentes elementos emitem e absorvem cores distintas da luz.

"Eu acho que certas estrelas próximas, como 61 Cyg A/B, Epsilon Indi, Groombridge 1618 e HD 156026, podem ser alvos particularmente bons para pesquisas futuras de bioassinaturas," concluiu Arney.
Fonte: ccvalg.pt
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