Telescópio capta colisão cósmica que formou um dos maiores objetos do Universo

 Utilizando um dos mais poderosos telescópios do mundo, cientistas observaram um raro fenômeno astronômico: a colisão colossal de ao menos 14 galáxias que pode ter resultado em um dos maiores objetos conhecidos do Universo. O evento cósmico aconteceu há 12,4 bilhões de anos, quando o Universo tinha apenas 1,4 bilhão de anos, cerca de um décimo da idade atual. Cálculos sugerem que hoje, o aglomerado deve ter incorporado centenas de outras galáxias e tenha massa equivalente a um quatrilhão de sóis, com grandes quantidades de matéria negra e imensos buracos negros, emitindo gases a temperaturas acima de um milhão de graus.

— Isso excederia qualquer coisa que já vimos no Universo — comentou Carlos De Breuck, astrônomo do Observatório Europeu do Sul, em entrevista ao “Guardian”.

As 14 galáxias estão concentradas numa área de aproximadamente três vezes o tamanho da Via Láctea. Segundo Axel Weib, coautor do estudo publicado nesta semana na revista “Nature”, seria como colocar todos os planetas do Sistema Solar entre a Terra e a Lua. Outros pontos de luz ainda não identificados sugerem que o número total de galáxias caminhando para a colisão pode chegar a 30.

O objeto resultante da colisão é conhecido como aglomerado de galáxias. O que chama atenção deste protoaglomerado, batizado como SPT2349-56, é que ele não deveria existir. Modelos computadorizados e teóricos atuais sugerem que tais formações levariam bilhões de anos para se desenvolverem, mas o SPT2349-56 se formou apenas 1,4 bilhão de anos após o Big Bang.

— Como este conjunto de galáxias se tornou tão grande tão rápido é um mistério — apontou Tim Miller, candidato a PhD na Universidade Yale e um dos líderes dos estudos. — Ele não foi construído gradualmente ao longo de bilhões de anos, como os astrônomos esperavam. Esta descoberta fornece uma grande oportunidade para estudar como galáxias se reúnem para formar imensos aglomerados de galáxias.


A imagem capturada pelo telescópio mostra os 14 pontos brilhantes - ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), T. Miller & S. Chapman et al.; Herschel; South Pole Telescope; (NRAO/AUI/NSF) B. Saxton

As 14 galáxias em rumo de colisão são do tipo “starburst”, que formam estrelas a uma taxa mil vezes mais veloz que uma galáxia comum, como a nossa Via Láctea. Com tamanha concentração, a região é de longe a mais ativa já observada no Universo jovem. Lá se formavam milhares de estrelas a cada ano, contra apenas uma na Via Láctea. Segundo Iván Oteo, da Universidade de Edimburgo, esta característica também era inesperada.

— Acredita-se que o tempo de vida das “starbursts” seja relativamente curto, porque elas consomem seu gás a uma taxa extraordinária — explicou Oteo. — Em qualquer momento, em qualquer canto do Universo, essas galáxias são geralmente a minoria. Então, encontrar tantas galáxias “starburst” brilhando ao mesmo tempo é desconcertante, algo que ainda precisamos compreender.

O protoaglomerado SPT2349-56 foi observado pela primeira vez em 2010, como um pequeno ponto brilhante pelo Telescópio South Pole, da Fundação Nacional de Ciências dos EUA. Observações posteriores com o Atacama Pathfinder Experiment confirmaram se tratar de uma fonte galática extremamente distante, por isso, observações foram realizadas pelo Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

— O ALMA nos deu, pela primeira vez, um ponto de partida claro para prever a evolução dos aglomerados de galáxias — disse Scott Chapman, astrofísico na Universidade Dalhousie. — Com o tempo, as 14 galáxias que observamos irão parar de formar estrelas, colidir e se aglutinar numa única galáxia gigante.

Dorothy Hodgkin

Dorothy Hodgkin (imagem), foi uma bioquímica egípcia responsável pela descoberta das estruturas da penicilina e da vitamina B12, por meio de técnicas de difração de raios X. 

Foi a terceira mulher da história a receber o prêmio Nobel de Química. As outras duas foram Marie Curie e sua filha Irène Joliot.

Créditos da imagem: Encyclopedia Britannica.

Saturn V

O Saturn V foi o foguete usado nas missões Apollo e Skylab. Foi desenvolvido por Wernher von Braun no Marshall Space Flight Center em Huntsville, Alabama juntamente com Boeing, North American Aviation, Douglas Aircraft Company sob coordenação da IBM. 

Ele possui três andares (estágios), propelido pelos cinco poderosos motores F-1 do primeiro andar, mais os motores J-2 dos andares seguintes.

Características:
Altura: 111 m;
Diâmetro: 10 m;
Massa: 3 038,500 kg;
Número total de missões: 13

*Na imagem, todas as fotos das missões feitas com o Saturn V*

Lado oculto da Lua

Não existe um lado escuro da Lua, o que existe é um lado oculto para nós, terráqueos. Todas as suas faces recebem a luz do Sol, como os cientistas já sabiam e como foi constatado por várias missões espaciais.

Ocorre que, devido à rotação sincronizada dos astros, aqui da Terra, nós observamos sempre a mesma face do nosso satélite.

Primeira imagem Extrassolar

A primeira imagem direta de um planeta extrassolar foi tirada em 2004 pelo telescópio VLT, no Chile, tendo a sua identidade e características planetárias sido confirmadas em 2005, depois de um ano de observações. 

O planeta (à esquerda), com cinco vezes a massa de Júpiter (que é o maior planeta do nosso sistema), gira e torno de uma débil anã marrom.

Imagem: ESO

Monte Olympus

Monte Olympus, em Marte fotografado pela sonda Mars Express.

Veja esta incrível imagem em alta resolução de jatos sendo expelidos de um buraco negro a 230 milhões de anos-luz

Buracos negros sugam quase tudo que passa por eles. No entanto, também podem ejetar jatos violentamente espetaculares, fluxos de plasma cuspidos a velocidades que se aproximam à da luz. Agora, pela segunda vez na história, uma equipe internacional de astrônomos conseguiu capturar uma imagem de tal jato de plasma sendo expelido de um buraco negro supermassivo, a 230 milhões de anos-luz de distância de nós. A imagem extremamente precisa e com detalhes sem precedentes foi possível graças ao telescópio de alta resolução RadioAstron, que nos permitiu observar a estrutura do jato dez vezes mais próxima do buraco negro do que antes.

As surpresas

A RadioAstron é uma rede que combina os maiores telescópios do mundo no chão com um no espaço, resultando em um telescópio maior do que a própria Terra. Usando essa tecnologia, os astrônomos fizeram uma incrível imagem de um jato sendo expelido de um buraco negro no centro da NGC 1275, uma galáxia gigante do aglomerado de Perseus. O resultado foi surpreendente. Descobriu-se que a largura observada do jato era significativamente maior do que a esperada nos modelos atuais mais aceitos, nos quais o jato é lançado da ergosfera do buraco negro – uma área do espaço ao lado de um buraco negro onde o próprio espaço é arrastado para um movimento circular”, explicou Gabriele Giovannini, do Instituto Nacional Italiano de Astrofísica, em um comunicado.

A nova imagem, no entanto, parece implicar que pelo menos a parte externa do jato foi lançada do disco de acreção ao redor do buraco negro. Os resultados ainda não descartam os modelos atuais onde os jatos são lançados a partir da ergosfera, mas os teóricos podem aproveitar essa visão detalhada da estrutura de um jato para desenvolvê-los melhor, explicou o Dr. Tuomas Savolainen, da Universidade Aalto na Finlândia.

Concepção artística da imagem de rádio recém-obtida com o RadioAstron

Aprofundando nossa compreensão

Buracos negros supermassivos, com massas mais de um milhão de vezes maiores do que o sol, habitam o centro de todas as galáxias massivas. Ninguém sabe ao certo como ou por que esses jatos se formam perto desses buracos negros, e é por isso que “fotografá-los” durante sua formação é tão importante. Curiosamente, a estrutura do jato da NGC 1275 é significativamente diferente da estrutura do único outro jato que já foi observado por cientistas, na relativamente próxima galáxia.  A explicação mais viável para isso é a diferença de idade entre os dois jatos. “O jato da NGC 1275 foi reiniciado há pouco mais de uma década e ainda está em formação, o que proporciona uma oportunidade única para acompanhar o crescimento inicial de um jato de buraco negro. Continuar essas observações será muito importante”, disse o Dr. Masanori Nakamura, da Academia Sinica em Taiwan.

Um artigo sobre a pesquisa será publicado na revista científica Nature Astronomy. 

FONTE: https://hypescience.com

IFLS

Um 'Telescópio' de tamanho de cidade poderia observar a ondulação no espaço-tempo 1 milhão de vezes por ano

Ondas gravitacionais são ondulações no próprio tecido do espaço-tempo.Crédito: Shutterstock
COLUMBUS, Ohio - Um detector de ondas gravitacionais com 2,5 quilômetros de comprimento não é legal. Você sabe o que é legal? Um detector de ondas gravitacionais de 25 milhas de comprimento.

Esse é o resultado de uma série de palestras feitas aqui no sábado (14 de abril) na reunião de abril da American Physical Society. A próxima geração de detectores de ondas gravitacionais irá espiar até a borda externa do universo observável, procurando ondulações no próprio tecido do espaço-tempo, que Einstein previu que ocorreria quando objetos maciços como buracos negros colidissem. Mas ainda existem alguns desafios significativos no caminho de sua construção, disseram os apresentadores ao público.
"Os detectores atuais que você acha que são muito sensíveis", disse Matthew Evans, físico do MIT, à plateia. "E isso é verdade, mas eles também são os detectores menos sensíveis com os quais você pode [possivelmente] detectar ondas gravitacionais".

Detectores atuais, é claro, não são nada para desprezar. Quando o Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro a Laser (LIGO) de 2,5 milhas de comprimento (4 quilômetros) detectou pela primeira vez o espaço-tempo crescendo e encolhendo em 2015 - o eco gravitacional de uma colisão de 1,3 bilhão de anos entre dois buracos negros - provou a existência das vastas e invisíveis ondas gravitacionais que outrora foram inteiramente teóricas, e levou, em apenas dois anos, um Prêmio Nobel para os criadores do LIGO .
Mas o LIGO e seu primo, o instrumento italiano de 3 km de extensão Virgo, são fundamentalmente limitados, disseram os palestrantes. Ambos os detectores são realmente capazes de detectar ondas gravitacionais de objetos que estão relativamente próximos da Terra na escala de todo o universo, disse o físico do MIT Salvatore Vitale. Eles também são limitados nos tipos de objetos que podem detectar.

Até agora, realmente houve apenas dois resultados importantes da atual geração de interferômetros: a detecção de uma fusão de buracos negros em 2015 e a deteção de duas estrelas de nêutrons em agosto de 2017(também um tema quente na conferência). Houve mais algumas colisões de buracos negros detectados, mas eles não ofereceram muitos resultados impressionantes após a primeira detecção.

Construa LIGOs e Virgos em maior escala, ou um tipo diferente de detector em grande escala chamado " telescópio Einstein ", disse Evans, e a taxa de detecção de ondas poderia saltar de um a cada poucos meses para mais de 1 milhão a cada ano .

O triangular Einstein Telescope, um detector de ondas gravitacionais em larga escala, está a mais de uma década de distância.Crédito: CERN
Quando digo que esses detectores nos levam para o limite do universo, quero dizer que eles podem detectar quase todos os sistemas binários que se fundem", disse ele, referindo-se a pares de estrelas, buracos negros e estrelas de nêutrons que estão colidindo.
Isso significa a possibilidade de detectar buracos negros desde os primeiros anos do universo, sondando profundos mistérios da gravidade e até mesmo detectando, potencialmente, pela primeira vez, as ondas gravitacionais de uma estrela supernova e colapsando em uma estrela de nêutrons ou buraco negro. 

Maior é melhor
Então, por que detectores maiores levam a buscas mais sensíveis por ondas gravitacionais? Para entender isso, você precisa entender como esses detectores funcionam.

O LIGO e o Virgo são, como relatado anteriormente pela Live Science, basicamente réguas em forma de L gigantes. Dois túneis se ramificam em ângulos retos um do outro, usando lasers para fazer medições extremamente precisas de momento a momento dos comprimentos dos túneis. Quando uma onda gravitacional passa pelo detector, balançando o próprio espaço, esse comprimento muda um pouquinho. O que uma vez foi uma milha se torna, brevemente, pouco menos de uma milha. E o laser, percorrendo essa distância mais curta um pouco mais rápido, demonstra que a mudança aconteceu.
Mas há um limite para o quão bem essa medida pode ser. A maioria das ondas ondula levemente o laser para os interferômetros perceberem. Melhorar a tecnologia de detecção nos túneis existentes de LIGO e Virgo pode melhorar um pouco as coisas, disse Evans, e há planos para isso. Mas para realmente amplificar o sinal, ele disse, a única opção é ir muito maior. 

Um detector em forma de L com braços de 24,86 km de comprimento, 10 vezes o tamanho do LIGO, é o próximo passo, disse Evans. Ele chamou a proposta de "explorador cósmico". Seria grande o suficiente para detectar praticamente qualquer coisa que um detector de ondas gravitacionais pudesse detectar, disse ele, mas não tão grande que a física subjacente começasse a desmoronar ou os custos se tornassem involuntariamente altos, mesmo para esse tipo de ciência dispendiosa projeto. (O custo final do LIGO chegou a centenas de milhões de dólares.)

Então, por que um detector desse tamanho, em vez de duas ou dez vezes maior?
A certa altura, com cerca de 40 quilômetros de comprimento, disse Evans, a luz leva tanto tempo para se mover de uma ponta a outra do túnel até que o experimento possa ficar confuso, tornando os resultados menos precisos do que mais.
Pelo menos como desafiador são os custos. LIGO e Virgo são pequenos o suficiente para que a curvatura da Terra não seja um desafio significativo de construção, disse Evans. Mas, a 24,86 milhas (40 km) por braço, colocar as extremidades de cada túnel no nível do solo significa que os centros dos túneis têm que estar a 30 metros no subsolo (supondo que o solo esteja perfeitamente nivelado).
"Mais de 40 quilômetros", disse Evans, "a distância de terra [do longo túnel] começa a tomar conta dos custos".

Há também o problema básico de encontrar um espaço vazio e grande o suficiente para construir um detector tão grande. Evans disse que basicamente não há lugar nenhum na Europa grande o suficiente, e nos EUA as opções são limitadas à região do Grande Lago Salgado em Utah e ao deserto de Black Rock em Nevada.
Esses desafios espaciais impulsionam o design alternativo do detector de ondas gravitacionais, chamado telescópio Einstein. Enquanto uma forma de L é a melhor maneira de medir uma onda gravitacional, Evans disse, um triângulo com três túneis e múltiplos detectores pode fazer um trabalho quase tão bom enquanto ocupa um espaço muito menor, ideal para as limitações geográficas da Europa.

Esses detectores ainda estão a 15 ou 20 anos da conclusão, Vitale disse, e toda a tecnologia necessária para construí-los ainda não foi inventada. Ainda assim, ele e Evans disseram aos cientistas reunidos que "a hora é agora" para começar a trabalhar neles. Já, Vitale disse, há oito grupos de trabalho preparando um relatório sobre a justificativa científica para esses dispositivos massivos, que devem sair em dezembro de 2018.
Um membro da platéia perguntou a Evans se fazia sentido construir, digamos, um detector de oito quilômetros de extensão (8 km) enquanto um verdadeiro Cosmic Explorer ou um Telescópio Einstein em escala real permanecessem a mais de uma década de distância.
Se ele estivesse em um comitê de financiamento, ele não aprovaria tal projeto, porque os retornos científicos da duplicação do tamanho do LIGO simplesmente não são tão grandes, disse Evans. É apenas nos limites superiores do tamanho do túnel, que os custos de tal projeto seriam justificados, acrescentou ele.

"A menos que eu soubesse que por algum motivo [um detector de 8 km seria o maior de todos os tempos possíveis de construir], simplesmente não vale a pena", disse ele.
Ainda assim, Vitale disse que isso não significa que os cientistas têm que esperar de 15 a 20 anos pela próxima grande fase dos resultados das ondas gravitacionais. À medida que mais detectores na escala atual entram em operação, incluindo o Detector de Ondas Gravitacionais Kamioka do tamanho de Virgo (KAGRA) no Japão e a LIGO-Índia do tamanho LIGO, e conforme os detectores existentes melhoram, os pesquisadores terão a oportunidade de medir ondas gravitacionais individuais de mais ângulos de uma vez, permitindo mais detecções e conclusões mais detalhadas sobre de onde elas vêm.

5 mitos do apocalipse maia desmascarados

As previsões do apocalipse maia surgem de um mal-entendido do Calendário de Contagem Longa dos antigos maias, que termina um ciclo de 400 anos chamado b'ak'tun a 21 de dezembro de 2012, o dia do solstício de inverno. Isso só acontece de modo a ser o 13º b'ak'tun no calendário, uma referência que os Maias teriam visto como um ciclo completo de criação.

Por outras palavras, os Maias tinham uma visão cíclica do tempo e não viam o fim do seu ciclo de calendário como o fim do mundo. Isso só aconteceu após os ocidentais começarem a reinterpretar o calendário nas duas últimas décadas. Rumores do apocalipse maia têm proliferado na internet, correndo a gama de crenças de que 21 de dezembro vai trazer uma nova era de paz e de entendimento universal até previsões de um evento devastador astronómico. 

Estamos todos em favor da paz mundial, mas estamos aqui para colocar os seus medos para descansar sobre a probabilidade de aniquilação planetária. Leia sobre os cinco medos comuns do apocalipse maia e porque eles não se tornarão realidade.

Previsão 1: O sol vai-nos matar a todos

De fato, o sol está a entrar numa fase de atividade máxima. O sol gira em períodos de calma e picos de atividade que duram aproximadamente 11 anos; os períodos ativos são marcados por um aumento nas tempestades solares e nas suas erupções. Algumas dessas erupções podem realmente influenciar a Terra. 

Quando o sol liberta partículas eletromagnéticas de tal maneira que elas interagem com a nossa atmosfera, tempestades solares podem interromper telecomunicações, apesar de existirem maneiras de proteger satélites e outros equipamentos eletrónicos. Estas partículas carregadas também são responsáveis ​​pela aurora - as luzes do norte e do sul.

Previsões de uma tempestade solar a 21 de dezembro, que irá devastar o planeta não são baseados na realidade, de acordo com cientistas da NASA. Esta máxima especial solar é um dos mais fracos da história recente, de acordo com Lika Guhathakurta, da Nasa. Por outras palavras, os cientistas não têm razão para esperar que as tempestades solares sejam capazes de perturbar a nossa sociedade.

Previsão 2: Os pólos magnéticos da Terra irão inverter-se

O que há com o apocalipse maia e o eletromagnetismo? Este boato afirma que a pólos norte e sul, de repente e catastroficamente mudam de lugar a 21 de dezembro. A ideia não é tão totalmente parva como parece: 

O campo magnético da Terra, na verdade, inverte-se ocasionalmente, embora não no curso de um dia. As inversões de pólo acontecem ao longo de centenas de milhares de anos, segundo a NASA. A mudança de pólos magnéticos poderiam levar a um ligeiro aumento na radiação cósmica, mas as anteriores inversões não perturbaram a vida vista no registo fóssil.

Prever a inversão dos pólos magnéticos também é difícil. A última inversão ocorreu há cerca de 780.000 anos atrás, o que coloca o planeta próximo de outra mudança nos próximos milhares de anos. No entanto, houve pelo menos um período em que os pólos magnéticos ficaram estáveis há 30 milhões de anos.

Previsão 3: O Planeta X irá colidir com a Terra

O Planeta X, também conhecido como Nibiru, não existe. No entanto, alguns teóricos apocalípticos previram que a 21 de dezembro, este "planeta errante" vai bater na Terra, e aniquilar toda a vida. Os rumores do Planeta X tiveram o seu início em 1976, quando o falecido autor Zecharia Sitchin afirmou ter traduzido um texto sumério que mencionava o perdido planeta Nibiru, que, alegadamente, orbita o Sol a cada 3.600 anos - facto que supostamente explica porque o homem moderno e o telescópio tinha deixado de notar este vizinho planetário.

Em 2003, a auto-descrita psíquica canalizadora de espíritos Nancy Lieder advertiu que este planeta iria colidir com a Terra. Quando isso não aconteceu, a data foi adiada para 2012, para coincidir com os mitos do apocalipse maia. É claro, um planeta situado numa rota de colisão com a Terra em questão de dias seria extremamente visível a olho nu. Na verdade, Nibiru deveria ter-se mostrado quase tão brilhante como Marte no céu à noite até abril de 2012, se esse cenário fosse verdade. Dada a capacidade da Nasa de perscrutar o espaço profundo, um planeta próximo a dirigir-se para a Terra não iria escapar à detecção.

Previsão 4: Os planetas vão-se alinhar

Outro temor é que os planetas vão-se alinhar a 21 de dezembro, e isso de alguma forma pode afetar o nosso planeta. Esta é fácil de derrubar. Segundo a Nasa, "não há alinhamentos planetários nas próximas décadas", "[E] mesmo se estes alinhamentos ocorressem, os seus efeitos sobre a Terra seriam insignificantes". Houve alinhamentos planetários, em 1962, 1982 e 2000, de acordo com a NASA, e nós ainda estamos aqui.

Previsão 5: Apagão Total da Terra

Este boato, circulando em e-mails de spam, afirma que a NASA está a prever um apagão tota l da Terra entre 23 e 25 de dezembro. Boa forma de arruinar o Natal! Alguns e-mails afirmam que esse apagão ocorrerá como resultado do Sol e a Terra alinharem-se pela primeira vez, enquanto outros afirmam que a Terra vai entrar "num anel" chamado de cinturão fotónico. Seja qual for a causa alegada, isso simplesmente não irá acontecer, de acordo com a NASA. "Não há esse alinhamento", escreveram funcionários da Nasa.

Teoria que dispensa singularidades descarta o Big Bang

Os buracos negros são considerados singularidades, porque em seu interior toda a física que conhecemos falha. O Big Bang seria a singularidade definitiva, por isso os físicos têm cada vez mais tentado se livrar dele. Imagem: NASA]

Pondo em pratos limpos
A teoria da relatividade geral de Einstein tem sido bem-sucedida em explicar fenômenos gravitacionais em uma ampla gama de escalas no Universo.
Contudo, em situações de densidades extremas, em objetos astrofísicos muito maciços, como os buracos negros, a teoria falha: os resultados indicam a existência de lugares peculiares no espaço-tempo onde os parâmetros físicos, como a densidade, atingem valores infinitos - são as chamadas singularidades.
Nas duas últimas décadas, um conjunto de versões modificadas das leis da gravidade de Einstein tem evitado essas singularidades do espaço-tempo, ao mesmo tempo descrevendo ambientes de elevadas densidades no Universo.
Mas há muitas diferenças de opinião entre os físicos. Por isso, Diego Rubiera Garcia e seus colegas do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço e da Universidade de Lisboa, ambos em Portugal, resolveram fazer uma compilação de todas essas teorias e hipóteses, de forma a estabelecer as bases para o debate.
"Percebemos de que existe falta de comunicação entre as pessoas que estão trabalhando em diferentes aplicações destas teorias, e que era necessária uma compilação de todos os resultados," justificou Diego.

Eletrodinâmica não-linear
As teorias e hipóteses em questão são inspiradas no modelo Born-Infeld (Max Born [1882-1970] e Leopold Infeld [1898-1968]), um campo conhecido como eletrodinâmica não-linear. Aplicadas inicialmente ao eletromagnetismo - para impor limites superiores em alguns parâmetros da teoria clássica do eletromagnetismo de Maxwell -, estas teorias têm mostrado um leque de aplicações que vão da física estelar até alternativas à teoria do Big Bang.
"Ao fazer este balanço, verificamos que existem muitas novas aplicações [das equações] em diferentes contextos, o que estamos atualmente explorando. Por exemplo, buracos negros em rotação não foram ainda estudados nestas teorias, nem a produção de ondas gravitacionais por objetos compactos," detalhou Diego.
Os atuais observatórios de ondas gravitacionais estão usando a Teoria da Relatividade Geral para estimar as massas dos objetos compactos que geraram as ondas detectadas. "No entanto, há muitas teorias que podem prever os mesmos perfis de onda com ligeiras modificações nas massas dos objetos compactos que colidiram e produziram essas ondas. Dever-se-ia procurar métodos independentes de determinação das massas desses objetos, de modo a determinar qual das teorias melhor se ajusta às observações," disse Diego.

Descartar o Big Bang?
Novas observações serão necessárias para validar ou impor restrições a essas teorias, não apenas no domínio das ondas gravitacionais, mas também dos buracos negros com rotação e até da radiação cósmica de fundo de micro-ondas. De acordo com Diego, essa radiação fóssil da primeira era do Universo poderá ter ficado gravada com marcas detectáveis deixadas por um hipotético "repique" ou "ressalto" (bounce) primordial.
No cenário descrito por um modelo de ressalto, a fase de contração de um Universo preexistente teria sido seguida pela fase de expansão do nosso Universo atual, sem atingir a singularidade teorizada pelo modelo do Big Bang. Se for assim, estas teorias inspiradas pelo modelo Born-Infeld poderão livrar-se da maior de todas as singularidades, o próprio Big Bang.
Este é o segundo "artigo de revisão" publicado nas últimas semanas que reforça o coro dos físicos em busca de um modelo alternativo ao Big Bang - no anterior, um físico indiano defendeu que o Big Bang é um dogma científico.
A equipe portuguesa afirma que medir esses efeitos na radiação cósmica de fundo será um desafio, mas poderá trazer força a estas teorias.
FONTE: http://www.inovacaotecnologica.com.br/

Aproximando-se das origens do Universo

Essa intrigante imagem feita pelo Telescópio Espacial Hubble, da NASA/ESA mostra um aglomerado de galáxias massivo, chamado de PSZ2 G138.61-10.84, localizado a aproximadamente 6 bilhões de anos-luz de distância da Terra. As galáxias não estão aleatoriamente distribuídas no espaço, mas elas estão arranjadas em grupos, aglomerados e super aglomerados. Os super aglomerados se espalham por centenas de milhões de anos-luz e podem conter bilhões de galáxias.

A própria Via Láctea, por exemplo, é parte do chamado Grupo Local, que por sua vez, faz parte do gigantesco Superaglomerado de Laniakea. E foi graças ao Hubble que nós tivemos a capacidade de estudarmos superaglomerados galácticos massivos como a Grande Parede Hercules-Corona Borealis, um gigantesco aglomerado de galáxias contendo bilhões de galáxias e se espalhando por 10 bilhões de anos-luz de diâmetro no espaço, isso faz dele a maior estrutura conhecida no universo.

Essa imagem foi feita pela Advanced Camera for Survey e pela Wide-field Camera 3 do Hubble, como parte do programa de observação chamado de RELICS (Reionization Lensing Cluster Survey). O RELICS imageou 41 aglomerados de galáxias massivo com o objetivo de encontrar as galáxias mais distantes mais brilhantes, que posteriormente serão estudadas pelo Telescópio Espacial James Webb.
Crédito: ESA/Hubble & NASA, RELICS

Céu de arco-íris

Esta imagem do Observatório do Paranal do ESO mostra o céu noturno por cima de parte do Very Large Telescope do ESO (VLT), o mais famoso residente deste observatório. O telescópio central é um dos quatro Telescópios Principais do VLT, que além destes 4 telescópios, é ainda composto por 4 telescópios adicionais móveis, os Telescópios Auxiliares.

No entanto, por mais impressionante que seja o VLT, o céu por cima do telescópio fechado ainda é mais extraordinário — especialmente devido ao plano colorido da nossa galáxia, a Via Láctea, que arqueia ao longo da imagem, dando origem a um arco-íris celeste.

Parte do céu parece verde devido a um fenômeno chamado luminescência atmosférica. As duas manchas correspondentes às Nuvens de Magalhães podem ser vistas à esquerda do telescópio central. A famosa constelação de Orion é visível à direita do centro e as suas estrelas brilhantes podem ser usadas para encontrar outras estrelas que compõem outras constelações e asterismos. 

Traçando uma linha imaginária pelo cinturão de Orion, encontramos a estrela vermelha Aldebaran, parte da constelação do Touro. Descendo por esta linha imaginária em direção ao horizonte temos o aglomerado estelar das Plêiades — importante em muitas culturas e civilizações. Por cima de Orion vemos as três estrelas brilhantes que formam o asterismo do Triângulo de Inverno: Sirius, Betelgeuse e Procyon.

Crédito: P. Horálek/ESO

Meteorito tem diamantes de "planeta perdido"

Micrografias dos nanodiamantes encontrados no interior do meteorito 2008 TC3.[Imagem: Farhang Nabiei et al - 10.1038/s41467-018-03808-6]

Diamantes do espaço

Pesquisadores suíços acreditam ter encontrado o primeiro indício para validar a mais antiga teoria sobre a formação da Lua.  Ao estudar um meteorito que caiu no Sudão em 2008, Farhang Nabiei e seus colegas encontraram minúsculos diamantes que só podem ter sido formados nas enormes pressões encontradas nos núcleos dos planetas - o impacto do meteorito não seria capaz de gerar os microdiamantes encontrados.

Isso indica que o meteorito pode ser remanescente de um antigo planeta que foi destruído por colisões nas primeiras eras do Sistema Solar. O meteorito contém minúsculos diamantes - cerca de 100 micrômetros cada um - encapsulados dentro de minerais ricos em elementos como o cromo e o fósforo. Os cálculos indicam que o asteroide 2008 TC3 tinha cerca de quatro metros de diâmetro, explodindo quando entrou na atmosfera terrestre. Cerca de cinquenta fragmentos, entre um e 10 centímetros, chegaram ao solo do deserto do Sudão, perfazendo cerca de 4,5 kg.

Planeta perdido

Os astrofísicos chamam de Teia (ou Theia) o protoplaneta que teria se chocado com a nascente Terra para formar a Lua, mas existem várias hipóteses que falam de uma população muito maior de planetas no início do Sistema Solar, cujos choques poderiam ajudar a explicar as posições dos planetas atuais, com os gigantes gasosos muito distantes do Sol.  Pelas pressões necessárias para formar os diamantes encontrados no meteorito - mais de 20 gigapascals -, a equipe calcula que esse planeta destruído deveria ter a massa de Mercúrio ou mesmo de Marte.

O meteorito pertence a uma classe conhecida como ureilitos, bastante raros, sendo responsáveis por menos de 1% de todos os meteoritos que chegam à superfície da Terra. Embora se baseiem na análise de apenas uma amostra, a equipe do Instituto Politécnico Federal de Lausanne já defende a generalização de que todos os meteoritos ureilitos sejam oriundos do núcleo do mesmo protoplaneta. "Este estudo fornece evidências convincentes de que o corpo originário da ureilita era um desses grandes planetas 'perdidos' antes de ser destruído por colisões há 4,5 bilhões de anos," escreveram eles.

Pesquisadores recriam o interior dos gigantes de gelo

Acredita-se que Urano e Netuno contenham gelo superiônico sob pressão e temperaturas não encontradas na Terra.

Urano (à esquerda) e Netuno (à direita), fotografados com a Voyager 2, são os gigantes do gelo do nosso sistema solar. Acredita-se que seus interiores contenham uma forma de gelo de água chamada gelo superionico.

Acredita-se que Urano e Netuno contenham gelo “superiônico” sob pressão e temperaturas não encontradas na Terra. Acredita-se que tanto Urano quanto Netuno contenham cerca de 60% de sua massa na forma de água, tudo sob a “superfície” gasosa do planeta. Sob pressões tão altas, acredita-se que as moléculas que compõem o gelo da água mudam sua forma. Uma rede sólida de átomos de oxigênio compartilhando seus elétrons forma um semicondutor, enquanto no interior, os íons de hidrogênio de difusão rápida se comportam como um líquido.

O gelo “superiônico” resultante possui uma condutividade elétrica iônica extraordinariamente alta que lhe dá o nome, bem como a capacidade de suportar temperaturas mais altas antes de fundir. Pela primeira vez, o gelo extremo de Urano e Netuno foi criado em um laboratório.

As altas pressões e temperaturas encontradas nos corações dos dois gigantes do gelo têm sido um desafio a ser reproduzido no laboratório. No entanto, usando lasers para criar compressão de choque, forte o suficiente para vaporizar diamantes, uma equipe de cientistas liderada por Marius Millot, pesquisador do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, na Califórnia, foi capaz de alcançar as condições sem precedentes que lhes permitiram criar o gelo superiônico pela primeira vez.

Para criar o gelo incomum, Millot e sua equipe começaram comprimindo o gelo a 25 mil vezes a pressão atmosférica sentida no nível do mar da Terra. O gelo molecular resultante era sessenta vezes mais denso que a água normal. A equipe continha o gelo dentro de uma bigorna de diamante, um dispositivo de alta pressão feito de dois diamantes opostos com a amostra entre eles.

Visando vários lasers pulsados ​​muito intensos nas células, os pesquisadores lançaram ondas de choque através da amostra que gerou pressões e temperaturas 100 vezes maiores por alguns bilionésimos de segundo.

“O experimento é tão rápido que não pudemos ver a mudança se fôssemos espiar dentro da célula durante o experimento”, diz Millot. Em vez disso, eles usaram diagnósticos avançados ultrarrápidos para monitorar as ondas de choque e documentar como o gelo mudou. Segundo Millot, os diagnósticos mostraram que a água superiônica é parcialmente opaca à luz visível, fazendo com que ela pareça preta. A compressão a laser foi tão violenta que vaporizou os diamantes no final de cada experiência. Millot disse que o processo de preparar uma nova célula é “um procedimento longo e complexo”.

“Nossa abordagem funcionou muito bem, mas levamos bastante tempo para coletar todos os dados necessários para ter certeza absoluta e confirmar a descoberta”, diz ele. Sobre a imagem: Urano (à esquerda) e Netuno (à direita), fotografados com a Voyager 2, são os gigantes do gelo do nosso sistema solar. Acredita-se que seus interiores contenham uma forma de gelo de água chamada gelo “superiônico”

Telescópio caçador de exoplanetas é lançado

As quatro câmeras do telescópio Tess deverão encontrar exoplanetas mais próximos da Terra.[Imagem: NASA]

Pesquisas de exoplanetas em trânsito

Subiu ao espaço no começo da noite desta quarta-feira o observatório espacial TESS - Transiting Exoplanet Survey Satellite, ou satélite de pesquisas de exoplanetas em trânsito, em tradução livre. 

É a primeira missão da NASA desde que o telescópio espacial Kepler, lançado em 2009, transformou a ciência de descobrir exoplanetas de buscas de agulhas em palheiros para um levantamento de rotina. O Kepler descobriu mais de 2.600 exoplanetas, mas infelizmente teve uma morte prematura - pelo menos em sua missão principal -, quando suas rodas de reação, que permitiam mantê-lo alinhado, apresentaram defeito.

O objetivo do TESS é não apenas encontrar exoplanetas pela técnica do trânsito planetário - observando as variações da luz das estrelas quando os planetas passam à sua frente - como também começar a estudar esses planetas extrassolares observando suas atmosferas.

Quase 80% dos cerca de 3.700 exoplanetas cuja existência já foi confirmada até agora foram descobertos pela técnica do trânsito. E, ao estudar em detalhes a luz das estrelas, em busca de suas variações, os astrônomos poderão usar os dados para estudar as próprias estrelas, uma vez que sua luz traz uma ampla gama de informações, da temperatura à composição da estrela.

Exoplanetas menores e mais próximos

O TESS terá mais vantagens em relação ao Kepler do que equipamentos mais novos e mais modernos: ele enxergará com mais precisão, rastreará uma porção maior do céu e, mais importante, começará a estudar a atmosfera dos exoplanetas - até que o telescópio espacial James Webb, cujo lançamento foi mais uma vez adiado, chegue ao espaço e faça isso com maior precisão."Há muito interesse em procurar bioassinaturas como as da Terra, como metano, dióxido de carbono, vapor de água e oxigênio," explicou Paul Hertz, diretor de astrofísica da NASA. 

O TESS começará catalogando milhares de estrelas. Enquanto o Kepler fez a maior parte das suas descobertas em estrelas localizadas entre 300 e 3.000 anos-luz de distância - longe demais para estudos da atmosfera com a tecnologia atual - o TESS irá se concentrar na faixa de 30 a 300 anos-luz de distância. Isso deverá permitir encontrar exoplanetas menores, com mais chances de serem rochosos como a Terra - e não gigantes gasosos, como Júpiter ou Saturno - e que poderão ser estudados em detalhes com outros telescópios, como o VLT. 

Para a missão inicial, durante os primeiros dois anos, o céu foi dividido em 26 setores. As quatro câmeras de campo amplo do telescópio irão mapear 13 setores que abrangem o céu austral - hemisfério Sul - durante o primeiro ano e 13 setores do céu do Norte durante o segundo ano, cobrindo 85% do céu.

É um telescópio pequeno, mas que deverá abrir um novo capítulo na descoberta de exoplanetas. [Imagem: NASA]

Entre a Terra e a Lua

A expectativa é que o TESS continue trabalhando por muitos anos. Para isso, a NASA projetou uma órbita em que o observatório aproveita um ponto de equilíbrio entre as gravidades da Terra e da Lua, o que permitirá usar muito pouco combustível. Ao longo das próximas semanas, o TESS colocará seus motores de propulsão em funcionamento seis vezes, para passar por uma série de órbitas cada vez mais alongadas, até alcançar a Lua, que então fornecerá uma assistência gravitacional para que o telescópio possa se transferir para sua órbita final de 13,7 dias em torno da Terra. Após aproximadamente 60 dias de verificação e teste dos instrumentos, o telescópio deverá entrar em modo científico, começando seu trabalho para valer.

Fonte: Inovação Tecnológica

Os astrônomos encontraram um 'Jupiter quente' tão escuro que absorve quase 99% da luz

Astrônomos descobriram um planeta tão escuro que absorve quase toda a luz que o atinge através de uma densa camada de neblina. Seus descobridores compararam-no ao carvão e é um dos planetas mais sombrios já descobertos. O planeta em questão, chamado WASP-104b, é um tipo de planeta conhecido como Júpiter quente. Júpiteres quentes são gigantes gasosos com massas na faixa de Júpiter, mas eles são extremamente próximos de suas estrelas, geralmente orbitando em um período de menos de 10 dias.

Devido a essa proximidade, esses planetas também são extremamente quentes. Eles não são uma raridade, mas eles têm um conjunto de características que os tornam um pouco misteriosos. Um deles é que os Júpiteres quentes são relativamente escuros. A maioria deles reflete cerca de 40% da luz das estrelas que os atinge.

O WASP-104b pode ser o mais escuro já encontrado até o momento. De acordo com pesquisadores da Universidade de Keele, no Reino Unido, ela absorve mais de 97% a 99% da luz. A razão para essa escuridão provavelmente tem a ver com a proximidade do planeta à sua estrela, uma anã amarela a cerca de 466 anos-luz de distância de nós, na constelação de Leão. Como a maioria dos Júpiteres quentes, o WASP-104b é travado gravitacionalmente, o que significa que um lado está sempre voltado para sua estrela hospedeira.

E está tão perto da estrela, uma distância de cerca de 4,3 milhões de quilômetros, que leva apenas 1,75 dias para completar uma órbita completa. WASP-104b tem uma atmosfera espessa e nebulosa, provavelmente contendo sódio atômico e potássio, que absorvem luz no espectro visível, tornando o planeta muito escuro no lado diurno. O lado do dia é tão quente que quase não formam nuvens, as nuvens são tipicamente muito reflexivas, como Vênus.

No lado da noite, longe da luz das estrelas, nuvens podem se formar, mas esse lado nunca vê a luz do dia, então não há luz por perto para refletir. Mesmo sendo mais escuros do que o normal, os Júpiteres quentes não são mais difíceis de detectar que os planetas normais. Em vez disso, nós os detectamos observando um regular e periódico escurecimento dos níveis normais de luz da estrela à medida que o planeta se move na frente deles. Isso é chamado de método de trânsito, e é como o Kepler, o caçador de planetas da NASA.

Mas como eles são tão grandes e tão próximos de suas estrelas, os Júpiteres quentes também podem ser detectados usando o método de velocidade radial . É quando uma estrela balança levemente, puxada para um pequeno movimento circular pela atração gravitacional exercida pelo corpo que a orbita. Eles também não são realmente preto fosco, como o carvão, o tom ou o Vantablack, essa comparação é para a reflexão, não para a luz emitida.

Por causa de seu calor extremo, eles devem brilhar, um roxo profundo, como uma contusão ou um vermelho derretido. Imagine uma brasa brilhando em uma fogueira. O Júpiter quente mais escuro que conhecemos até hoje é um planeta chamado TrES-2b , que reflete apenas 0,1% da luz que o atinge. Mas, conforme as investigações continuam, pode ser que o WASP-104b tenha um potencial real de contestar esse título.
A pesquisa da equipe foi publicada no arXiv e está aguardando revisão.
Fonte: https://www.sciencealert.com

NGC 2655 Uma Galáxia Lenticular

Esse objeto bonito, parecido com uma nuvem, pode não parecer muito com uma galáxia, já que ele não apresenta uma forma bem definida, não apresenta braços espirais e nem um bulbo central como numa galáxia elíptica, mas sim, esse objeto é uma galáxia, uma galáxia conhecida como galáxia lenticular. As galáxias lenticulares estão entre as galáxias espirais e as galáxias elípticas, elas tem uma forma de disco como as espirais, mas elas não formam mais uma grande quantidade de estrelas novas, ou seja, possuem somente populações de estrelas velhas, como as galáxias elípticas.

Essa galáxia lenticular em questão é conhecida como NGC 2655 e seu núcleo é extremamente luminoso, o que faz com que ela ainda seja classificada como uma galáxia do Tipo Seyfert. As galáxias do tipo Seyfert são um tipo de galáxias ativas com linhas de emissão no seu espectro fortes e características. Essa luminosidade é produzida à medida que a matéria é dragada no disco de acreção de um buraco negro supermassivo localizado no seu centro. A estrutura do disco externo da NGC 2655, por outro lado, parece tranquila, mas com uma forma estranha. A dinâmica complexa do gás na galáxia, sugere que ela pode ter tido um passado turbulento, incluindo fusões e interações com outras galáxias.

A NGC 2655 está localizada a cerca de 80 milhões de anos-luz de distância da Terra na constelação de Camelopardalis. Camelopardalis contém muitos outros objetos interessantes do chamado céu profundo, incluindo o aglomerado estelar aberto NGC 1501, o belo asterismo Cascata de Kemble e a galáxia de explosão de estrelas, NGC 2146.

Sem saída? Alienígenas em planetas "super-terras" podem ser aprisionados pela gravidade

As superterras são versões gigantes da Terra, ou seja, planetas com condições similares ao nosso, mas muito maiores.Algumas pesquisas científicas têm sugerido que tais planetas são ainda mais habitáveis do que os mundos do mesmo tamanho que o nosso.
No entanto, um novo estudo alemão afirma que seria difícil para qualquer civilização alienígena explorar o espaço a partir de tal exoplaneta. 

Já descobrimos vários tipos de exoplanetas em torno de outras estrelas. A classe de exoplanetas chamados “superterras” compreende planetas que podem atingir até dez vezes a massa do nosso.

Várias superterras se encontram nas zonas habitáveis de suas estrelas, onde teoricamente as temperaturas podem suportar água líquida na sua superfície e, assim, potencialmente, a vida como é conhecida na Terra. Alguns artigos também sugeriram que essas superterras poderiam ser ainda habitáveis que planetas mais semelhantes ao nosso, porque suas massas maiores lhes conferem uma atração gravitacional mais forte e por consequência atmosferas mais espessas, que protegem melhor a vida dos raios cósmicos nocivos vindos do espaço. 

Se de fato existe vida em uma superterra distante, tais alienígenas poderiam ter desenvolvido uma civilização avançada capaz de viajar pelo universo. Só que a forte atração gravitacional de tais planetas também pode tornar mais difícil para os extraterrestres decolarem a partir desses mundos. Segundo o autor do novo estudo, Michael Hippke, pesquisador independente afiliado ao Observatório de Sonneberg, na Alemanha, em planetas mais massivos, o voo espacial seria exponencialmente mais caro.

Hippke calculou o tamanho necessário de um foguete (tendo como modelo um foguete convencional terrestre) para escapar de uma superterra 70% maior que o nosso planeta, e dez vezes mais massiva. Essas são aproximadamente as especificações do planeta alienígena Kepler-20b, que fica a cerca de 950 anos-luz da Terra. Em tal mundo, a velocidade de escape é cerca de 2,4 vezes maior que na Terra.

Dentre outros cálculos feitos pelo cientista, ele descobriu que, para lançar o equivalente à missão Apollo, que foi da Terra à lua, um foguete em uma superterra precisaria ter uma massa de cerca de 400.000 toneladas métricas, devido às exigências de combustível – essa é mais ou menos a massa da Grande Pirâmide de Gizé, no Egito. O desafio é certamente o peso do combustível que os foguetes convencionais utilizam. Lançar um foguete de um planeta requer muito combustível, o que os torna pesados, o que requer mais combustível, e assim por diante.

Assumindo que um foguete em uma superterra funcionaria tão bem quanto o Falcon Heavy da SpaceX, lançar uma carga como o Telescópio Espacial James Webb, da NASA, exigiria 60.000 toneladas de combustível, aproximadamente a massa dos maiores navios de guerra oceânicos.Por conta disso, Hippke acredita que possíveis civilizações de superterras sejam muito menos propensas a explorar as estrelas. “Em vez disso, [os aliens] estariam até certo ponto presos em seu planeta natal e, por exemplo, usariam mais lasers ou radiotelescópios para comunicação interestelar, em vez de enviar sondas ou naves espaciais”, argumentou. 

Claro, podem existir outras maneiras de se alcançar a órbita que não seja através de foguetes convencionais. Por exemplo, cientistas já teorizaram sobre o uso de elevadores espaciais, ou seja, elevadores que viajam por cabos gigantes saindo da atmosfera. Um dos principais fatores limitadores dessa tecnologia é a resistência do material do cabo. O material mais adequado conhecido hoje, o nanotubo de carbono, é apenas forte o suficiente para a gravidade da Terra, e não está claro se materiais mais fortes são fisicamente possíveis.

Outra possibilidade é a propulsão de pulso nuclear, que envolve a detonação de uma série de bombas atômicas atrás de um veículo para lançá-lo ao espaço. Esta estratégia oferece mais poder de elevação do que os foguetes convencionais, e pode ser uma das únicas possibilidades para uma civilização deixar um planeta com mais de dez vezes a massa da Terra.

Essa tecnologia, movida a energia nuclear, representaria desafios técnicos e políticos, no entanto, uma vez que uma falha no lançamento poderia causar efeitos dramáticos no ambiente. De qualquer forma, aliens inteligentes poderiam estar dispostos a correr os riscos. 

"INTERROGADAS" 340.000 estrelas em busca das irmãs do SOL

Um grupo australiano de astrónomos, trabalhando com colaboradores europeus, revelou o "ADN" de mais de 340.000 estrelas na Via Láctea, o que deverá ajudar a encontrar as irmãs do Sol, agora espalhadas pelo céu.

Este é um grande anúncio de um ambicioso levantamento de arqueologia galáctica, chamado GALAH (GALactic Archaeology with HERMES), lançado no final de 2013 como parte de uma missão para descobrir a formulação e evolução das galáxias. Quando concluído, o GALAH terá investigado mais de um milhão de estrelas.

O Levantamento GALAH usa o espectrógrafo HERMES do Telescópio Anglo-Australiano de 3,9 metros do Observatório Astronómico Australiano perto de Coonabarabran, Nova Gales do Sul, para recolher os espectros das 340.000 estrelas. O Levantamento GALAH fez anteontem o seu primeiro grande lançamento público de dados.

O "ADN" recolhido traça a ancestralidade das estrelas, mostrando aos astrónomos como o Universo passou de apenas hidrogénio e hélio - logo após o Big Bang - para todos os elementos que temos aqui na Terra que são necessários para a vida.

"Nenhuma outra pesquisa foi capaz de medir tantos elementos para tantas estrelas quanto o GALAH," comenta a Dra. Gayandhi De Silva, da Universidade de Sydney e do Observatório Astronómico Australiano, cientista do HERMES que supervisionou os grupos que trabalham neste grande lançamento de dados.

"Estes dados permitirão descobertas como os enxames estelares originais da Galáxia, incluindo o grupo natal do Sol e as suas irmãs solares - não há nenhum outro conjunto de dados como este já recolhido em qualquer outro lugar do mundo," comenta a Dra. De Silva, da Escola de Física da Universidade de Sydney.

A Dra. Sarah Martell da Universidade de Sydney de Nova Gales do Sul, que lidera as observações do GALAH, explicou que o Sol, tal como todas as estrelas, nasceu num grupo ou enxame de milhares de estrelas.  Cada estrela nesse enxame terá a mesma composição química, ou 'ADN' - estes enxames são rapidamente separados pela nossa própria Via Láctea e estão agora espalhados pelo céu," acrescenta a Dra. Martell.

"O objetivo da equipa do GALAH é fazer combinações de ADN entre as estrelas a fim de encontrar as suas irmãs há muito perdidas. Para cada estrela, este ADN é a quantidade que contêm de cada um de quase duas dúzias de elementos químicos como oxigénio, alumínio e ferro. Infelizmente, os astrónomos não podem recolher o ADN de uma estrela com um cotonete, mas usam a luz estelar, com uma técnica chamada espectroscopia.

A luz da estrela é recolhida pelo telescópio e passa depois por um instrumento chamado espectrógrafo, que divide a luz em arco-íris detalhados, ou espectros. Daniel Zucker, professor associado da Universidade Macquarie e do Observatório Astronómico Australiano, disse que os astrónomos mediram os locais e tamanhos de linhas escuras no espectro para determinar a quantidade de cada elemento numa estrela.

"Cada elemento químico deixa um padrão único de bandas escuras em comprimentos de onda específicos nestes espectros, como impressões digitais," comenta.

O Dr. Jeffrey Simpson, do Observatório Astronómico Australiano, disse que é necessário cerca de uma hora para recolher fotões de luz suficientes para cada estrela, mas "felizmente, podemos observar 360 estrelas ao mesmo tempo usando fibra ótica," realça.
A equipa do GALAH passou mais de 280 noites no telescópio desde 2014 a recolher todos os dados.

O levantamento GALAH é uma criação do professor Joss Bland-Hawthorn da Universidade de Sydney e do Centro de Excelência ARC para a Astrofísica do Céu em 3 Dimensões (ASTRO 3D) e do professor Ken Freeman da Universidade Nacional Australiana. Foi concebido há mais de uma década como uma maneira de desvendar a história da nossa Galáxia; o instrumento HERMES foi projetado e construído especificamente pelo Observatório Astronómico Australiano para o levantamento GALAH.
A medição da abundância de cada elemento em tantas estrelas é um enorme desafio. Para o fazer, o GALAH desenvolveu técnicas sofisticadas de análise.

O estudante de doutoramento Sven Buder do Instituto Max Planck para Astronomia, Alemanha, autor principal do artigo científico que descreve o lançamento dos dados do GALAH, faz parte do esforço de análise do projeto, trabalhando com a estudante de doutoramento Ly Duong e com o professor Martin Asplund da Universidade Nacional Australiana e do ASTRO 3D.

Buder afirma: "Nós treinamos o nosso código de computador (denominado 'The Cannon') para reconhecer padrões nos espectros de um subconjunto de estrelas que analisamos com muito cuidado, e depois algoritmos de aprendizagem de máquina do 'The Cannon' para determinar a quantidade de cada elemento para todas as 340.000 estrelas." Doung acrescenta que "'The Cannon' honra Annie Jump Cannon, uma astrónoma americana pioneira na classificação dos espectros de mais ou menos 340.000 estrelas, a olho e manualmente, ao longo de várias décadas há um século atrás - o nosso código analisa essa quantidade de estrelas em muito maior detalhe em menos de um dia."

O lançamento dos dados do levantamento GALAH foi calendarizado para coincidir com a enorme divulgação de dados no dia 25 de abril do satélite Gaia da ESA, que tem vindo a mapear mais de 1,6 mil milhões de estrelas na Via Láctea, tornando-o de longe e até à data o maior e mais preciso atlas do céu noturno.

Em combinação com as velocidades do GALAH, os dados do Gaia fornecerão não só as posições e distâncias das estrelas, mas também os seus movimentos dentro da Via Láctea. O professor Tomaz Zwitter (Universidade de Ljubljana, Eslovénia) disse que os resultados do GALAH serão cruciais para interpretar os resultados do Gaia: "A precisão das velocidades que estamos a atingir com o GALAH não tem precedentes para um estudo tão grande."

Onde está a matéria em falta do Universo

Através do observatório espacial XMM-Newton da ESA, os astrónomos sondaram os halos cheios de gás ao redor de galáxias, numa missão para encontrar material “desaparecido” que deveria residir lá, mas acabaram de mãos vazias - então, onde está?

Toda a matéria no Universo existe na forma de matéria “normal” ou na matéria escura notoriamente elusiva e invisível, com a última cerca de seis vezes mais prolífica.
Curiosamente, os cientistas que estudam galáxias próximas descobriram, nos últimos anos, que estas contêm três vezes menos matéria normal do que o esperado, com a nossa própria galáxia Via Láctea a conter menos da metade da quantidade esperada.
“Isto tem sido um mistério há já muito tempo, e os cientistas empenharam muito esforço à procura dessa matéria em falta,” diz Jiangtao Li, da Universidade de Michigan, EUA, e principal autor de um novo artigo.

“Porque é que não está nas galáxias - ou está lá, mas nós simplesmente não a conseguimos ver? Se não está lá, onde está? É importante resolver este enigma, pois é uma das partes mais incertas dos nossos modelos, tanto do Universo primitivo quanto de como as galáxias se formam.”
Em vez de estar dentro da massa principal da galáxia, a matéria pode ser observada oticamente, os pesquisadores pensaram que poderia estar numa região de gás quente que se estende mais para o espaço para formar o halo de uma galáxia.

Estes halos esféricos e quentes foram detetados antes, mas a região é tão fraca que é difícil observar em detalhe – a sua emissão de raios X pode perder-se e ser indistinguível da radiação de fundo. Frequentemente, os cientistas observam uma pequena distância nessa região e extrapolam as suas descobertas, mas isto pode resultar em resultados pouco claros e variados.
Jiangtao e os seus colegas queriam medir o gás quente a distâncias maiores, usando o observatório espacial XMM-Newton da ESA. Analisaram seis galáxias espirais semelhantes e combinaram os dados para criar uma galáxia com as suas propriedades médias.

“Ao fazer isso, o sinal da galáxia torna-se mais forte e o fundo de raios-X comporta-se melhor,” acrescenta o co-autor Joel Bregman, também da Universidade de Michigan.
“Fomos então capazes de ver a emissão de raios-X cerca de três vezes mais longe do que se observássemos uma única galáxia, o que tornou a nossa extrapolação mais precisa e confiável.”
Galáxias espirais maciças e isoladas oferecem a melhor oportunidade de procurar por matéria perdida. Estas são maciças o suficiente para aquecer o gás a temperaturas de milhões de graus, de modo que emitem raios-X, e evitam, em grande parte, a contaminação por outros materiais por meio da formação de estrelas ou de interações com outras galáxias.

Ainda desaparecido

Os resultados da equipa mostraram que o halo em torno das galáxias, como as que foram observadas, não pode conter todo o material que falta, afinal. Apesar de extrapolar para quase 30 vezes o raio da Via Láctea, quase três quartos do material esperado ainda estava em falta.  
Existem duas teorias alternativas principais sobre onde a matéria poderia estar: ou encontra-se armazenada noutra fase gasosa que é mal observada - talvez uma fase mais quente e mais tênue ou uma fase mais fria e mais densa - ou dentro de um trecho do espaço que não é coberto pelas nossas observações atuais, ou emite raios-X demasiado fracos para serem detetados.
De qualquer forma, uma vez que as galáxias não contêm material em falta suficiente, podem tê-lo ejetado para o espaço, talvez impulsionadas por injeções de energia de estrelas em explosão ou por buracos negros supermassivos.

“Este trabalho é importante para ajudar a criar modelos de galáxias mais realistas e, por sua vez, ajudar-nos a entender melhor como a nossa própria galáxia se formou e evoluiu,” diz Norbert Schartel, cientista do projeto XMM-Newton da ESA. “Este tipo de descoberta simplesmente não é possível sem a incrível sensibilidade do XMM-Newton.”
“No futuro, os cientistas poderão adicionar ainda mais galáxias às nossas amostras de estudo e utilizar o XMM-Newton em colaboração com outros observatórios de alta energia, como o futuro Telescópio Avançado da ESA para Astrofísica de Alta Energia, Athena, para sondar partes densas das bordas externas de uma galáxia, enquanto continuamos a desvendar o mistério da matéria desaparecida do Universo.”
Fonte: ESA