O planeta vovô da Via Láctea

Muito tempo antes de a Terra ter-se formado, há cerca de 4,5 bilhões de anos, surgiu o planeta mais antigo já identificado na nossa galáxia. Ainda sem nome, esse planeta se encontra na Vila Láctea num aglomerado globular de estrelas conhecido como M4, na constelação de Escorpião, a 7 200 anos-luz. Estima-se que ele tenha surgido há 13 bilhões de anos – “apenas” 1 bilhão de anos depois do Big Bang, a violenta explosão que deu origem ao Universo. A descoberta foi anunciada pela Nasa, a agência espacial americana, em julho de 2003. Mas as especulações sobre a existência desse planeta começaram em 1988, quando foi identificado no aglomerado M4 o pulsar catalogado como PSR B1620-26.

Pulsar é uma estrela de pequena dimensão, com intenso campo magnético e que gira extremamente rápido em torno do seu eixo – no caso do PSR B1620-26, ele gira cerca de 100 vezes por segundo e emite pulsos de ondas eletromagnéticas. Os astrônomos notaram irregularidades no pulsar que sugeriam a existência de um outro corpo celeste, além das duas estrelas verificadas. A dúvida era se esse terceiro corpo era um planeta ou outra estrela. Depois de analisar imagens fornecidas pelo telescópio Hubble, os cientistas da Nasa conseguiram estimar que o objeto tem 2,5 vezes a massa de Júpiter (o maior planeta do sistema solar) e concluir que se tratava, sim, de um planeta.

Em comparação com a Terra, que é um planeta de terceira geração, o planeta descoberto pertence à primeira geração. Isso significa que ele orbita uma das primeiras estrelas formadas após o Big Bang. O velho planeta possui uma improvável e acidentada vizinhança: está na órbita de um peculiar par de estrelas mortas no núcleo de um aglomerado com mais de 100 000 estrelas. A descoberta fornece evidências de que os primeiros planetas surgiram “rapidamente”, ou seja, em menos de um bilhão de anos após o Big Bang. Portanto, podem ser muito mais abundantes do que até então se acreditava. O planeta vovô não deve ter uma superfície sólida semelhante à da Terra, apenas gasosa. Por ter-se formado nos primórdios da vida do Universo, provavelmente não possui quantidade abundante de elementos como carbono e oxigênio. Por essas razões, é muito pouco provável que possa abrigar vida como conhecemos na Terra.

Os aglomerados globulares de estrelas, como o M4, são deficientes em elementos pesados. Por isso, alguns astrônomos acreditavam que eles não poderiam conter planetas. A descoberta do planeta mais antigo da Via Láctea obrigou os cientistas a reverem suas posições. Mais do que isso: encontrar um planeta com mais que o dobro da idade da Terra muda a escala de tempo com que estávamos acostumados a pensar a formação dos planetas e amplia as chances de existirem, na nossa galáxia e em todo o Universo, outros astros com características parecidas com as do nosso planeta.

MUNDO PEQUENO
O conhecimentodo Universo se ampliou apartir do século 17. O mundo já foi bem menor do que é hoje – pelo menos na cabeça do homem. À medida que avançou seu conhecimento sobre o cosmos, as fronteiras do Universo foram se ampliando. Até o início do século 17, o mundo conhecido era formado por apenas oito “planetas”: Terra, Sol, Lua, Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno, além das estrelas. Achava-se que a Terra era o centro do Universo. Era a teoria geocentrista, do astrônomo grego Cláudio Ptolomeu. Em 1633, o italiano Galileu Galilei foi condenado pela Inquisição por postular que a Terra girava ao redor do Sol. Só no final do século 17 foi aceita a teoria do astrônomo polonês Nicolau Copérnico de que a Terra e outros planetas giram em torno do Sol. A essa altura, o número de corpos celestes conhecidos havia mais que dobrado, para 17. Já no século 19, o número de corpos conhecidos no sistema solar aumentou com a descoberta dos asteróides (até 1899, já eram conhecidos 464). No início do século 20, os astrônomos descobriram que o Sol é apenas uma dentre bilhões de estrelas da Via Láctea e que ele está longe do centro da galáxia. Em 1999, dados do telescópio Hubble permitiram estimar que o Universo é formado por, no mínimo, 125 bilhões de galáxias – um vasto mundo que permanece praticamente desconhecido para nós.

O impacto da descoberta
A existência de um planeta formado menos de 1 bilhão de anos depois do Big Bang leva à conclusão de que pode haver muito mais planetas na nossa galáxia – e no Universo – do que se imaginava.

Novo pulsar com 2,04 vezes a massa do Sol poderá acabar com a teoria da relatividade de Einstein

A astronomia tem um novo campeão peso-pesado: Um pulsar tão pequeno que poderia caber no meio de Manhattan, em Nova York, pesando 2,4 vezes a massa do Sol.

O pulsar encontrado poderia ser usado para ajudar a explicar e entender a teoria da relatividade de Einstein, embora sua própria existência coloque a teoria em risco. Os pulsares são corpos estelares que giram rapidamente varrendo o céu com um feixe, exatamente como um farol, enviando ondas de rádio cada vez que gira. Os mais rápidos pulsares em sistemas binários estão em conjunto com estrelas ou anãs brancas. A rotação desses sistemas binários acaba roubando material um do outro, ocorrendo uma “dança” cósmica por milhões de anos, até que os dois objetos colidam e se fundam. De acordo com a teoria da relatividade de Einstein, que descreve como funcionaria a gravidade, dois corpos estelares como este pulsar provocam fortes ondulações no espaço-tempo, gerando ondas gravitacionais. Embora as ondas gravitacionais ainda não tenham sido diretamente observadas, os pesquisadores possuem fortes evidências de sua existência.

Uma das evidências é justamente o estudo de pulsares em sistemas binários, o que corrobora as afirmações de Einstein. Seu nome? J0348 0432. Recentemente coroado como o pulsar mais pesado já encontrado; o achado só foi possível graças às observações do Telescópio Green Bank, localizado em Virgínia, EUA. A descoberta veio da astrônoma Victoria Kaspi da Universidade McGill, Canadá. Ela e seus colegas identificaram este pulsar que emite ondas de rádio a cada 39 milissegundos. Ele está em uma órbita binária muito próxima de uma anã branca, um tipo menos denso de ‘estrela cadáver’, pesando apenas 0,172 vezes a massa do Sol.

O recorde anterior de um pulsar era de 1,97 vezes a massa do Sol. J0348 0432 possui 2,04 vezes, um recorde. Segundo Kaspi, em algumas alternativas da gravidade a teoria da relatividade de Einstein torna-se impossível para explicá-las. A relatividade geral de Einstein não consegue explicar corretamente esse sistema binário, pois entende o comportamento do pulsar, mas não da anã branca. Segundo a pesquisadora, a gravidade nesse sistema binário forma ondas gravitacionais extras, tornando as distâncias entre os dois objetos menor em um tempo muito pequeno. “O novo recorde acima de 2 massas solares poderá fazer com que tenhamos que voltar para a prancheta de desenho e pensar em modificações na teoria da relatividade geral de Einstein”, disse Feryal Ozel da Universidade Estadual do Arizona. Ozel está aguardando para confirmar algumas incertezas sobre o novo pulsar, mas ele diz que está preocupado, pois 2,04 vezes a massa solar obrigará os cientistas a reformularem completamente a famosa teoria criada por um dos maiores cientistas de todos os tempos.

Os bizarros mundos que orbitam pulsares

Imagine um planeta em órbita de uma estrela morta. O mundo seria banhado por um coquetel letal de raios-X e partículas carregadas, emitidas por uma estrela tão fraca em luz visível que dificilmente lançaria uma sombra sobre a superfície deste mundo. Isso tudo pode soar como ficção científica, mas mundos bizarros como este realmente existem. Nós estamos constantemente descobrindo mais e mais exoplanetas em torno de estrelas distantes e, mais do que isso, encontrando planetas cada vez mais parecidos com a Terra. Dito isto, é fácil esquecer que os primeiros exoplanetas descobertos não eram realmente muito parecidos com o nosso.

Na verdade, o primeiro exoplaneta a ser descoberto foi em órbita em torno de um pulsar – uma estrela morta há muito tempo. Os pulsares são os restos minúsculos de estrelas massivas, extremamente densos – um tipo de estrela de nêutrons que gira rapidamente. Os pulsares são bolas de nêutrons compactadas de modo bizarro, e se formaram quando algumas das maiores estrelas do universo explodiram como supernovas. Estas não podem parecer, à primeira vista, bons lugares para procurar planetas. Supernovas são, francamente, eventos apocalípticos que vaporizam facilmente qualquer planeta próximo.

Mundos estranhos
No entanto, sabemos de um punhado de planetas que orbitam esses estranhos sóis mortos-vivos. O primeiro descoberto foi há mais de duas décadas, ao redor de um pulsar conhecido como PSR 1257 +12. Pulsares emitem dois feixes de radiação do seu polo magnético norte e sul. Como os polos magnéticos da estrela não se alinham com a maneira como ela gira, isso significa que podemos ver flashes sempre que um feixe está apontando para nós – exatamente do jeito que vemos flashes de luz de um farol no horizonte. Os pulsos que vemos aqui na Terra são tão regulares que você pode definir o seu relógio por eles, mas isso também significa que quaisquer alterações no tempo de pulso são muito fáceis de detectar. Se um pulsar carrega planetas consigo, dois pequenos puxões gravitacionais acontecem em sua órbita, alterando o tempo de pulso. O efeito é minúsculo, mas está lá.

PSR 1257 +12, em particular, é um pulsar de milissegundo – ele gira tão rápido que essas pequenas mudanças podem ser notadas facilmente. Este pulsar em particular é agora conhecido por ter um sistema de três planetas ao seu redor. Dois deles são super-Terras, e um é pouco mais massivo do que a lua da Terra – o menor exoplaneta conhecido até muito recentemente. Enquanto isso, em torno de um outro pulsar, um planeta conhecido como PSR B1620-26 b é realmente um gigante, com duas vezes e meio a massa de Júpiter. PSR B1620-26 b é o planeta mais antigo que conhecemos. Sua idade venerável de 12,7 bilhões anos o torna quase tão antigo quanto o próprio Universo. Mundos como estes são certamente planetas “alienígenas”, na medida que são tão diferente de tudo que conhecemos que é difícil até mesmo adivinhar como eles seriam de perto.

Se estes mundos tiverem uma atmosfera, então eles podem ter deslumbrantes auroras boreais em todos os locais. Banhados por partículas carregadas dos pulsares que orbitam, as moléculas em atmosferas destes planetas seriam constantemente dilaceradas, levando-os a emitir enormes explosões de luz. Quanto ao planeta gigante, é difícil dizer ao certo o que acontece com um gigante gasoso após 12 bilhões de anos. Os planetas gigantes em nosso próprio sistema solar estão, na verdade, se resfriamento. Júpiter, em particular, é conhecido por emitir mais energia do que a luz infravermelha que recebe do sol. Isto é por causa de um processo chamado de aquecimento Kelvin-Helmholtz, e isso significa que Júpiter está decrescendo cerca de dois centímetros por ano. Ao longo de toda a vida humana, este efeito é quase imperceptível. Mas o planeta PSR B1620-26 b é mais de 8 bilhões de anos mais velho do que Júpiter.

No entanto, outro planeta em um pulsar é, de alguma forma, ainda mais estranho. PSR J1719-1438 b, descoberto em 2011, é composto principalmente por carbono, cristalizado em diamante. É tecnicamente uma estrela anã branca muito pouco massiva, que teve a maioria de sua massa roubada pelo pulsar que orbita. Como tem menos massa do que Júpiter, ela é na verdade mais um planeta do que uma estrela, em outras palavras, uma estrela que se tornou um planeta gasoso. Na verdade, PSR J1719-1438 b é o planeta mais denso já descoberto, com pressões intensas encontradas abaixo de sua superfície que cristalizam o carbono sem dificuldades. Isso soa bonito, mas infelizmente para os turistas futuros, a gravidade na superfície desse mundo estranho seria suficiente para acabar com todos os visitantes instantaneamente, isso sem contar na radiação proveniente do pulsar, é claro.

Uma questão interessante que pode vir à mente é que, com as recentes conjecturas sobre a possibilidade de vida em planetas que orbitam anãs brancas, poderiam planetas em pulsares ser a casa de algum tipo de vida? Francamente, isso parece ser extremamente improvável. Eu nunca gosto de usar a palavra impossível, mas as condições em torno de um pulsar são tão hostis que os tipos de moléculas que a vida como a conhecemos são feitas seriam fragmentadas rapidamente. Especular brevemente, mesmo se houver a vida em planetas como esses, ela teria que existir abaixo da superfície de seu planeta, e provavelmente seria tão diferente que teríamos problemas em reconhecê-las.

Galáxias

A descoberta de galáxias com baixa luminosidade e grande quantidade de matéria escura indica que nós, da Via Láctea, somos minoria no Universo

Via Láctea

A Via Láctea, nosso endereço galáctico, é uma parte infimamente pequena do que o homem já desvendou no Universo. Descobrimos que somos ainda menores em 1999, quando astrônomos americanos e australianos comprovaram a existência de galáxias “fantasmas”. Elas são quase invisíveis, mesmo para os mais poderosos telescópios, porque produzem pouquíssima luz e possuem grande quantidade de matéria escura. Os astrônomos John Kormendy, da Universidade do Havaí, e Kenneth Freeman, do observatório australiano de Mount Stromlo, examinaram cerca de 40 galáxias com luminosidade bem inferior à das galáxias já catalogadas. Eles acreditam que esses conjuntos de estrelas sejam mais pesados e existam em maior número do que as galáxias luminosas, como a nossa Via Láctea. Conclusão: nós somos minoria no Universo, mas ainda não sabemos para o que estamos perdendo. Estima-se que menos de 10% de toda a matéria no Universo seja igual à nossa, composta de prótons, nêutrons e elétrons. Os 90% restantes ainda estão sendo estudados e continuam uma incógnita para os cientistas. Desde que essas galáxias “fantasmas” foram fotografadas, os observatórios apontaram as lentes de seus telescópios para dezenas de galáxias escuras. Constataram que as menores, com um centésimo da luminosidade da Via Láctea, têm apenas 1% de sua matéria em forma de estrelas. A Via Láctea, por exemplo, uma galáxia de grande porte, tem 50% de matéria luminosa.



Uma outra equipe de astrônomos encontrou evidências que corroboram o achado de Kormendy e Freeman. Durante dez horas, o telescópio Hubble captou imagens da distante galáxia chamada NGC 5907, a 40 milhões de anos-luz da Terra. “Esperávamos observar centenas de estrelas na galáxia, mas, na verdade, vimos muito poucas”, disse o pesquisador Michael Liu, da Universidade da Califórnia. A galáxia não tem suficientes estrelas visíveis para manter uma coesão gravitacional. Mas parece ter grande quantidade de estrelas-anãs de baixa luminosidade, cuja presença pôde ser detectada graças à influência gravitacional nos corpos celestes vizinhos. Embora diversas perguntas permaneçam sem resposta, a descoberta de galáxias distantes com matéria escura abundante oferece pistas de como elas se desenvolveram nos primórdios do Universo. E certamente já mudou aquele velho conceito que você aprendeu na escola – o de que as galáxias não passam de conjuntos de bilhões de estrelas.

Um passo no escuro
A matéria escura não é visível, mas pode ser "sentida"

Nos anos 30, o astrônomo suíço Fritz Zwicky observou o movimento de aglomerados de galáxias e constatou que há muito mais coisas no espaço do que podemos enxergar. O Universo é rico num tipo de matéria diferente daquela de que somos compostos – prótons, nêutrons e elétrons. Essa matéria foi batizada de escura porque não emite luz própria, como as estrelas. A matéria escura não é visível nem por telescópios poderosos como o Hubble, mas pode ser detectada por causa de sua massa, que atrai a matéria comum pela força da gravidade. Os astrônomos sabem que ela existe porque registram os seus efeitos sobre a matéria que brilha. Os conhecimentos sobre a matéria escura param por aí. Ninguém sabe precisar do que ela é composta. Sete décadas depois das observações de Zwicky, alguns cientistas propuseram que talvez as leis da física não sejam aplicáveis a todo o Universo. Outros acham que essa opinião seria jogar a toalha antes de tentar buscar uma explicação. Uma polêmica que, até agora, não tem vencedores.

O impacto da descoberta

É possível que as galáxias “fantasmas” sejam dominantes no Universo, superando as luminosas, como a Via Láctea. Isso reduziria incrivelmente nossa importância no espaço. Também ajudaria a entender os primórdios do Universo.

Astrônomos da UFRGS descobrem novo satélite na Via Láctea

Aglomerado estelar Balbinot 1 é composto pela concentração de estrelas bem tênues, vistas ao centro da imagem (Foto: Divulgação/Canada France Hawaii Telescope/UFRGS)
Pesquisadores do Departamento de Astronomia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e do Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA) fizeram uma descoberta rara. Eles encontraram um novo satélite na Via Láctea. Trata-se de um aglomerado de estrelas situado no halo da galáxia, a uma distância de 108 mil anos-luz do Sistema Solar. Segundo os astrônomos, é o primeiro satélite nos confins do halo estelar cuja descoberta teve como protagonistas astrônomos brasileiros. "É uma descoberta bem rara, identifica um objeto que está se dissolvendo. Nossa galáxia é composta da dissolução de corpos como esse. Descobrimos um resquício de um dos objetos que ajudou a formar nossa galáxia", disse ao G1 o aluno de doutorado do Instituto de Física da UFRGS, Eduardo Balbinot, que batizou a estrela.

Sob a orientação do pesquisador Basílio Santiago e com a colaboração de outros pesquisadores do LIneA, Eduardo desenvolveu um código, chamado de FindSat, que busca por sobredensidades em mapas de estrelas gerados por grandes levantamentos de dados aos quais o laboratório tem acesso. Essas sobredensidades atestam a existência desses pequenos sistemas estelares coesos, como um aglomerado estelar ou uma galáxia anã, sobrepostos às demais estrelas da Via Láctea. O objeto encontrado pelos pesquisadores brasileiros foi batizado de Balbinot 1.

Segundo o Departamento de Astronomia da UFRGS, a importância desses satélites está ligada ao processo de formação de galáxias e outras estruturas no Universo. Acredita-se atualmente que uma galáxia grande como a nossa se formou ao longo de mais de 10 bilhões de anos num processo aglutinação gravitacional de objetos menores. Esses satélites, como Balbinot 1, são os remanescentes deste processo. Os objetos do halo, em especial, são velhos, funcionando como "testemunhas oculares" deste cenário hierárquico de formação, pelo qual sistemas de baixa massa se aglutinam para formar galáxias grandes. Ainda de acordo com os pesquisadores, satélites do halo são mais difíceis de detectar, pois estão em geral muito distantes de nós. Balbinot 1, em especial, foi um grande desafio, pois contém pouco mais de 200 estrelas, o que o torna um dos satélites de menor massa dentre todos os já descobertos.

O coração da Via Láctea

Quando o assunto é imagem em alta definição, o nível de exigência dos astrônomos ultrapassa de longe o de qualquer cinéfilo. Para analisar o máximo possível de estrelas do chamado bojo galáctico – a porção mais interna e mais cheia de estrelas da nossa galáxia, a Via Láctea –, uma equipe internacional de 12 pesquisadores liderados pelo brasileiro Roberto Saito e pelo argentino Dante Minniti, ambos da Pontifícia Universidade Católica (PUC) do Chile, analisou um retrato de 190 mil por 170 mil pixels dessa região, apresentado nestas páginas. A imagem, produzida pelo astrônomo chileno Ignacio Toledo, do Observatório Alma, é tão grande que seriam necessários 6 mil aparelhos de TV de alta definição para exibi-la em sua máxima resolução.

O retrato do coração da Via Láctea revela uma população de estrelas onde se poderiam encontrar planetas parecidos com a Terra e promete ajudar a entender como nasceu a galáxia. Também fortalece a hipótese de que no bojo galáctico, a região central, parecida com uma bola de futebol americano, há dois grandes adensamentos de estrelas que assumem a forma de um imenso X. A análise da nova imagem gerou um catálogo com informações sobre a posição e o brilho de 84 milhões de estrelas. Já houve levantamentos maiores, mas, segundo Saito, ainda não se tinha analisado um conjunto tão grande de estrelas de uma só vez.

Telescópio observa atividade do buraco no centro da Via Láctea

Os detalhes da imagem mostra (de cima para baixo) uma região antes, durante e depois de uma erupção no buraco negro.Foto: Nasa/Divulgação

O telescópio nuclear epectroscópico da NASA, o NuSTAR, realizou sua primeira observação, de um gigantesco buraco negro situado no centro de nossa galáxia. As observações do NuSTAR mostram o buraco negro numa etapa de atividade, que surpreendeu os pesquisadores e que servirá para elucidar este fenômeno.  Estes dados nos ajudarão a entender melhor este gigante que está no centro de nossa galáxia e por que às vezes sua atividade se recrudesce durante horas e depois volta a dormir", explicou Fiona Harrison, pesquisadora principal da missão no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena.

 A imagem feita em luz infravermelha mostra a localização do buraco negro gigantesco no centro da Via Láctea, chamado Sagitário A. O NuSTAR é o único telescópio capaz de produzir imagens focalizadas de raios X de alta energia, o que dá aos astrônomos uma nova ferramenta para sondar objetos como os buracos negros. Lançado no último dia 13 de junho, durante os próximos dois anos o NuSTAR buscará gigantescos buracos negros e outros fenômenos na Via Láctea e em outras galáxias. Sua meta científica é uma observação profunda do espaço na busca por buracos negros bilhões de vezes maiores que o Sol e um entendimento melhor da forma como as partículas se aceleram nas galáxias ativas.

84 milhões de estrelas e ainda estamos a contá-las

Mosaico criado por astrônomos do ESO é a maior imagem astronômica já criada. Em sua máxima resolução, ele tem nove metros de comprimento por sete de altura (ESO/VVV Consortium/ Acknowledgement: Ignacio Toledo) 

Utilizando uma imagem enorme, de nove gigapixeis, do telescópio de rastreio infravermelho VISTA, localizado no Observatório do Paranal do ESO, uma equipa internacional de astrónomos criou um catálogo de mais de 84 milhões de estrelas situadas nas partes centrais da Via Láctea. Esta base de dados gigantesca contém dez vezes mais estrelas que estudos anteriores e representa uma enorme passo em frente na compreensão da nossa Galáxia. A imagem proporciona-nos uma incrível visão detalhada da região central da nossa galáxia. É tão grande que, se fosse imprimida com a mesma resolução de um livro, teria 9 metros de comprimento e 7 de altura.

"Ao observar em detalhe as miríadas de estrelas que circundam o centro da Via Láctea, podemos aprender mais sobre a formação e evolução, não só da nossa galáxia, mas também das galáxias espirais duma maneira geral," explica Roberto Saito (Pontificia Universidad Católica de Chile, Universidad de Valparaíso e The Milky Way Millennium Nucleus, Chile), autor principal deste estudo.

A maioria das galáxias espirais, incluindo a nossa galáxia, a Via Láctea, possuem uma grande concentração de estrelas velhas que rodeiam o centro, zona a que os astrónomos chamam o bojo. Compreender a formação e evolução do bojo da Via Láctea é vital para compreender a galáxia como um todo. No entanto, obter observações detalhadas desta região não é tarefa fácil. Observar o bojo da Via Láctea é muito difícil porque este se encontra obscurecido por poeira," diz Dante Minniti (Pontificia Universidad Catolica de Chile, Chile), co-autor do estudo. "Para espreitar para o coração da galáxia, temos que observar no infravermelho, radiação que é menos afetada pela poeira.

O enorme espelho, grande campo de visão e detectores infravermelhos muito sensíveis do telescópio de rastreio do ESO de 4.1 metros, o Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA), tornam-no de longe o instrumento ideal para este estudo. A equipa de astrónomos utiliza dados do programa Variáveis VISTA na Via Láctea (VVV),  um dos seis rastreios públicos levados a cabo pelo VISTA. Os dados foram usados para criar uma monumental imagem a cores de 108 200 por 81 500 pixeis, o que corresponde a um total de quase nove mil milhões de pixeis. Esta é a maior imagem astronómica de sempre. A equipa utilizou estes dados para compilar o maior catálogo de sempre da concentração central de estrelas na Via Láctea.

 Para ajudar a analisar este enorme catálogo, é calculado o brilho de cada estrela em função da cor, para as cerca de 84 milhões de estrelas, de modo a criar um diagrama cor-magnitude. Esta é a primeira vez que um tal gráfico, sendo que este contém mais de dez vezes mais estrelas do que qualquer estudo feito anteriormente, é calculado para todo o bojo. Os diagramas cor-magnitude são ferramentas indispensáveis utilizadas pelos astrónomos para estudar as diferentes propriedades físicas das estrelas, tais como temperaturas, massas e idades.

"Cada estrela ocupa um lugar particular no diagrama em cada momento da sua vida. Este lugar depende de quão brilhante e quente é. Uma vez que estes novos dados nos dão uma fotografia instantânea de todas as estrelas de uma só vez, conseguimos fazer um census de todas as estrelas nesta zona da Via Láctea," explica Dante Minniti. O novo diagrama cor-magnitude do bojo contém imensa informação sobre a estrutura e o conteúdo da Via Láctea. Um resultado interessante revelado por estes novos dados é a existência de um grande número de estrelas anãs vermelhas de fraca luminosidade.

 Estas estrelas são boas candidatas à procura de pequenos exoplanetas na sua órbita, pelo método de trânsito. Uma das outras coisas fantásticas acerca do rastreio VVV é que se trata de um dos rastreios públicos do VISTA do ESO, o que significa que estamos a tornar públicos todos os dados através do arquivo de dados do ESO. Esperamos, por isso, que saiam daqui muitos outros resultados interessantes," conclui Roberto Saito.

Fonte de energia

Em 1997, o satélite americano Compton GRO (Compton Gamma Ray Observatory) comprovou a existência de uma enorme fonte de antimatéria bem no centro da Via Láctea. A antimatéria é basicamente a mesma coisa que a matéria, só que com o sinal trocado, pois é constituída de partículas elementares com cargas elétricas inversas às da matéria. Uma hipótese levantada para explicar a produção em grande escala de antimatéria no centro da nossa galáxia é a criação de elementos químicos por estrelas que explodem perto do local.

Coube ao satélite europeu Integral (International Gamma-Ray Astrophysics Laboratory) observar com nitidez a fonte de antimatéria no centro da Via Láctea. Em 2003, os detectores de raios gama do satélite descobriram que essas partículas não são provenientes de uma fonte pontual, mas difusa – distribuindo-se ao longo de mais de 4 mil anos-luz. Os astrônomos acreditam que essa descoberta pode fornecer pistas sobre a origem da matéria e da energia escuras que formam a maior parte do Universo. Se a antimatéria fosse pontual, conforme foi observada em 1997 pelo Compton GRO, ela possivelmente estaria produzindo um imenso buraco negro no centro da nossa galáxia.

“O fato de a antimatéria ser difusa pode, e muito, nos ajudar a desvendar a energia do universo. Hoje temos dúvida a respeito de 98,4% da constituição do Universo – sendo que 70% está sob forma de energia escura”, diz José Antônio Freitas Pacheco, pesquisador do Observatório de Côte d’Azur, na França. Como a antimatéria não se distribui em torno de um só ponto, ela pode ter muitas origens, como supernovas (explosões de estrelas no final de sua vida) e a interação entre raios cósmicos, nuvens de gás e poeira no meio interestelar. No Universo, a antimatéria é pouco freqüente, mas pode ser criada mediante colisões de alta velocidade entre partículas de matéria. A antimatéria se produz também nas erupções solares, quando as partículas que se movem muito depressa pela explosão se chocam com outras mais lentas na atmosfera solar.

Espelho meu

Quando matéria e antimatéria se encontram,soltam faísca

Antimatéria são os átomos constituídos por antipartículas – elas são idênticas às partículas elementares que compõem a matéria, mas com carga elétrica inversa. Assim, ao elétron, de carga elétrica negativa, corresponde o pósitron, de carga positiva. A mesma relação ocorre com prótons (positivos) e antiprótons (negativos). É como se a antimatéria fosse a imagem da matéria no espelho. Por suas propriedades, matéria e antimatéria não podem coexistir no mesmo espaço: quando se encontram, aniquilam-se mutuamente, virando energia.

A existência da antimatéria foi sugerida pela primeira vez em 1928 pelo físico inglês Paul Dirac. Em 1996, cientistas do Cern (Laboratório Europeu de Física de Partículas), com sede em Genebra, conseguiram produzir 50 000 átomos de anti-hidrogênio em um experimento. Qual o interesse prático de produzir antimatéria? Um dos objetivos é utilizá-la como fonte de energia. Por exemplo, com a aniquilação controlada da antimatéria e sua correspondente matéria, daria para reduzir o tanque de combustíveis das naves espaciais a menos de 10% do tamanho atual, o que possibilitaria viagens mais longas e de maior duração.

O impacto da descoberta

O estudo da antimatéria pode fornecer informações valiosas sobre a origem da matéria e da energia escuras que formam a maior parte do Universo

A Via Láctea só estabilizou na época que o sol e a Terra estavam em formação

A formação das estruturas das galáxias sempre foi um dos problemas da astrofísica moderna, e os modelos atuais partiam da suposição que as galáxias, como a nossa Via Láctea, tivessem estabilizado sua forma a cerca de 8 bilhões de anos atrás. Para confirmar esta hipótese, a astrônoma Susan Kassin, do Centro de Voo Espacial Goddard, da Nasa, fez um censo de centenas de galáxias usando os telescópios Keck, no Havaí (EUA), e Hubble (HST). Ela contou as galáxias que estavam estabilizadas, e as separou por idade e por massa, chegando a uma conclusão interessante: as galáxias não se estabilizaram 8 bilhões de anos atrás, mas continuaram em processo de estabilização até bem pouco tempo atrás.

Atualmente, as galáxias que ainda têm processos de formação de estrelas têm formas estáveis de disco, como a galáxia de Andrômeda, ou a Via Láctea, onde a rotação em torno do centro domina os outros movimentos. Mas com as galáxias azuis mais distantes, a situação é outra: suas partes apresentam movimentos desordenados em múltiplas direções. Lentamente, elas vão se organizando, à medida que o movimento desorganizado dá lugar a uma rotação cada vez mais rápida. Dentre as galáxias azuis, as galáxias maiores apresentam um nível maior de organização, e estão gradualmente se transformando em discos girantes galácticos como a nossa galáxia.

E por que a hipótese anterior estava errada? Benjamin Weiner, astrônomo da Universidade do Arizona em Tucson (EUA) e coautor do trabalho, aponta que os estudos anteriores excluíam as galáxias mais irregulares, e por isto a impressão que havia era que as galáxias em disco se estabilizavam rapidamente e permaneciam inalteradas durante muito tempo. O estudo usou uma amostra de 544 galáxias azuis do Deep Extragalactic Evolutionary Probe 2 (DEEP2 – Sonda de Evolução Extragaláctica Profunda) Redshift Survey (amostragem de redshift), um projeto que envolve o Hubble e os telescópios gêmeos de 10 metros do Observatório W. M. Keck, no Havaí. As galáxias selecionadas encontram-se entre 2 e 8 bilhões de anos-luz de distância, com massas variando entre 0,3% a 100% da massa da Via Láctea.

Evolução da Via Láctea
Os astrônomos acreditam que a Via Láctea também sofreu o mesmo tipo de processo evolutivo, e estabilizou-se gradualmente no seu estado atual, na mesma época que o sol e o sistema solar foram formados. Durante os últimos 8 bilhões de anos, o número de fusões de galáxias diminuiu bastante, bem como a taxa de formação de estrelas e explosões de supernovas. A partir dos dados observados, as simulações de computador da evolução das galáxias pode ser ajustada até que os modelos repliquem os dados observados. Com os modelos afinados, os cientistas poderão investigar os processos físicos envolvidos.

Astrônomos detectaram o mais brilhante pico de luz já visto em um buraco negro na Via Láctea

O nosso buraco negro, chamado de Sagitário A*, é uma fonte de rádio astronômico, ou seja, um objeto cósmico que emite fortes ondas de rádio. Ele produz quase tanta energia quanto o Sol – apesar de ser 4 bilhões de vezes maior. Uma vez por dia, contudo, ele emite picos de luz – um fenômeno que os cientistas estão tentando investigar para entender melhor como os buracos negros evoluem. Agora, uma equipe internacional usando o Observatório de raios-X Chandra da NASA detectou o pico mais brilhante já observado em Sagitário A*, que por um instante brilhou 150 vezes mais intensamente do que a luminosidade normal do buraco negro.

Eles dizem que o pico breve de atividade pode oferecer uma pista vital sobre como buracos negros maduros se comportam. Joey Neilsen, pós-doutor do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, contou ao MITnews: “Nós estamos descobrindo o que os buracos negros fazem quando são velhos. Eles não são jovens metidos como os quasares, mas ainda estão ativos, e como eles estão ativos é uma pergunta interessante. Conforme os buracos negros engolem matéria próxima, eles emitem energia luminosa que permite que os astrônomos os detectem. Contudo, enquanto os centros de galáxias recém-nascidas e quasares vomitam gigantescas quantidades de energia quando devoram matéria em volta, buracos negros velhos tendem a diminuir a velocidade conforme envelhecem, consumindo menos e aparecendo mais apagados. 



Gif mostrando o pico de brilho no buraco negro Sagitário A*.

 Ao mesmo tempo em que a ideia popular de buracos negros é de que eles são como um aspirador sugando tudo que passa por perto, Frederick K. Baganoff explica que “nesse estado de baixa taxa de aceleração eles são bem mimados para a ‘comida’, e por alguma razão eles expulsam a maior parte da energia”. Contudo, uma análise do Sagitário A* feita pelo Espectrômetro de Gradeamentos de Transmissão de Alta Energia do Chandra em 9 de fevereiro mostrou um pico de 700 fótons – 150 vezes mais brilhante que a luminosidade normal. Repentinamente, por alguma razão, Sagitário A* está engolindo muito mais”, disse o cientista do Instituto Kavli Michael Nowak. “Uma teoria é que de tempos em tempos, um asteroide chega perto do buraco negro, fazendo com que ele se estenda e despedace o objeto, para depois comer o material e transformá-lo em radiação, por isso você vê esses picos”.

O Dr. Nowak disse ao MITnews que ele suspeita que esses picos ocorrem mais frequentemente do que os cientistas antes acreditavam e a equipe agora reservou mais um mês no Chandra para observar o Sagitário A* na esperança de detectar mais e encontrar o que está causando os picos. Outra questão que a equipe pretende observar é porque os buracos negros liberam tão pouca energia. O Dr. Baganoff em 2003 calculou que devido à quantidade de gás em volta dele, Sagitário A* deveria ser milhões de vezes mais brilhante. Suas descobertas sugeriam que o buraco negro está na verdade jogando fora a maior parte da matéria que flutua para dentro da sua força gravitacional – um fenômeno cuja física ainda é um quebra-cabeça que poderia explicar a história de nossa galáxia.

Como um astrônomo tira fotos da Via Láctea sem sair da galáxia?

O planeta Terra está na beira da Via Láctea, a milhares de anos luz do buraco negro em seu centro, no Braço de Órion.



Nos livros, é possível ver belas imagens da nossa vizinhança celestial, uma espiral de estrelas emanando de um centro galáctico. Mas se nós nunca enviamos uma câmera para fora do Sistema solar, então como temos essas imagens da Via Láctea?

Vendo os braços espirais
Nós podemos ver parte da Via Láctea toda vez que olhamos para as estrelas – todas as estrelas visíveis a olho nu estão dentro da galáxia. Contudo, em condições certas, o centro galáctico da Via Láctea pode ser visto como uma faixa difusa riscando o céu. Essa faixa tem sido observada por séculos, e a sua natureza “leitosa” deu nome à galáxia. A Terra fica a cerca de 27 mil anos-luz do centro galáctico no meio de uma galáxia cuja espessura é de mil anos-luz. Desta posição, enterrada no Braço de Órion, uma visão de cima para baixo da Via Láctea é impossível de ser obtida da Terra. A sonda Voyager 1, lançada em 1977, viajou por 35 anos e está chegando apenas na borda do Sistema Solar.

 Mesmo que nós tivéssemos uma câmera posicionada fora da Via Láctea, as imagens levariam milhares de anos para chegar aqui. O que acontece é que todas as imagens de cima para baixo da Via Láctea são feitas por artistas. Mas tais imagens ainda têm mérito. Ao estudar a densidade do hidrogênio natural e ionizado, assim como o movimento rotacional de estrelas, nós sabemos que a Via Láctea é uma galáxia em espiral. Nós também temos imagens de cima para baixo de galáxias próximas, como a de Andrômeda, a NGC 3344 e a Galáxia do Redemoinho. Essas imagens ajudam a formar as reconstruções da Via Láctea que sempre vemos. As imagens são algo bastante próximo de como a galáxia seria vista de fora, mas elas não são fotografias.



Que partes da Via Láctea podem ser fotografadas?

O que nós podemos fotografar e reconstruir são imagens laterais da Via Láctea. Da Terra, nós podemos ver o centro galáctico da Via Láctea da lateral. Pense nesta visão lateral como um prato colocado horizontalmente na sua frente, na altura dos olhos. Você pode ver a protuberância no centro dele e as bordas, mas não pode ver o design de sua superfície. Ao tirar algumas fotos, o panorama do lado da Via Láctea pode ser construído. Como a Terra está a uma grande distância do centro, cada faixa da via Láctea no céu noturno representa cerca de 30º da galáxia inteira. Uma das melhores imagens é a criada pelo projeto GigaGalaxy Zoom e pelo Observatório Europeu do Sul. A imagem de lado final dá ao observador uma impressão discoide da galáxia.

Tire suas próprias fotos de uma Via Láctea leitosa
Você pode fotografar as partes visíveis da Via Láctea no céu noturno com uma câmera reflex monobjetiva (um tipo de câmera que permite ao fotógrafo observar exatamente o que está sendo fotografado no visor). A porção visível da Via Láctea é sempre ínfima, sendo a luz lunar o suficiente para esconder tudo. Regiões densamente povoadas produzem muita luz, então é melhor evitá-las (mesmo que você esteja a quilômetros delas, a interferência de suas luzes artificiais ainda é grande). O centro galáctico nasce e se põe assim como o Sol e a Lua, então o tempo de observação é limitado. Se você estiver no meio de um deserto, à noite, e com o equipamento certo, você pode ter a chance de tirar uma grande foto.

Imagens do buraco negro do centro da Via Láctea

Buraco negro do centro da Via Láctea, com destaques mostrando antes, durante e depois de uma erupção
Crédito da imagem: NASA, JPL-Caltech, NUSTAR projeto
A seguros 27 mil anos-luz de distância da Terra, no centro da nossa galáxia, há um buraco negro com uma massa 4 milhões de vezes maior do que a do sol. Conhecido como Sagittarius A* (A* lê-se “A-star”), esse gigante é, felizmente, menos voraz do que buracos negros do centro de outras galáxias. Apesar disso, de vez em quando ele entra em atividade intensa. Recentemente, o telescópio espacial NuSTAR capturou imagens de uma erupção que durou várias horas. O aparelho, lançado em junho deste ano, foi o primeiro a dar imagens focadas (a partir de raios-X) dos arredores deste buraco negro. O material sugado pelo Sagittarius A* atinge temperaturas superiores a 100 milhões de graus Celsius e velocidades próximas às da luz. A imagem maior de raios-X em destaque cobre uma região com cerca de 100 anos-luz de largura. Nela, a área mais brilhante contém o material mais quente e mais próximo do centro do buraco negro, enquanto a nuvem rosada ao redor é, acredita-se, formada por restos de uma supernova.

Imensidão Galática - Parte 1

Na ampliação bem mais alta de um telescópio amador, a poeira escurece o centro da galáxia, ao mesmo tempo em que as regiões coloridas de Antares e Rho Ophiuchi brilham à direita.

É difícil ser modesto quando se vive na Via Láctea. Nossa galáxia é maior, mais brilhante e mais maciça que a maioria das outras. O disco de estrelas da Via Láctea, observável a olho nu, se estende por nada menos que 120 mil anos-luz. Em torno dele há outro disco, composto sobretudo de hidrogênio. E, envolvendo tudo o que os nossos telescópios conseguem captar, ainda existe, fora do alcance desses instrumentos, um enorme halo de matéria escura. Embora não emita luz, essa matéria tem uma massa que sobrepuja em muito a de centenas de bilhões de estrelas da Via Láctea, conferindo à galáxia uma massa total equivalente a 1 trilhão ou 2 trilhões de vezes a massa do Sol. Nossa galáxia é tão imensa que dezenas de galáxias menores giram em torno dela, feito luas ao redor de um planeta gigante. A Via Láctea conta com, no mínimo, um planeta com vida inteligente. Galáxias gigantes, como ela e sua vizinha ainda maior, Andrômeda, têm condições de produzir abundante suprimento de ferro, oxigênio, silício, magnésio e outros elementos mais pesados que o hélio. Forjados pelas estrelas da Via Láctea, esses elementos pesados são os blocos básicos dos planetas terrestres.

Os elementos pesados também são essenciais à vida, como se comprova pelo oxigênio que respiramos, o cálcio dos ossos e o ferro no sangue. Em uma galáxia menor, quando uma estrela explode, essas matérias-primas são arremessadas no espaço e se dispersam. Na Via Láctea, porém, esses elementos encontram o gás e a poeira interestelares e são contidos pela força do imenso campo gravitacional. Tais obstáculos fazem com que percam velocidade e possam enriquecer as nuvens de gás com os ingredientes necessários para a formação de gerações de estrelas e planetas. Foi o que ocorreu há 4,6 bilhões de anos, quando o Sol e a Terra se originaram de uma nebulosa interestelar hoje desaparecida. Pelo fato de vivermos no interior da Via Láctea, sabemos menos a respeito de sua aparência geral que a de galáxias mais distantes - assim como, sem um espelho, conhecemos melhor o rosto dos amigos que o nosso. A despeito disso, na última década os astrônomos fizeram várias descobertas sobre a galáxia, começando por revelações acerca do buraco negro em seu âmago.

Um véu de poeira cósmica nubla a galáxia sobre a cratera Haleakala, no Havaí. Panorama composto de três fotos unidas nas laterais



Todas as estrelas da Via Láctea giram em torno desse buraco negro, denominado Sagitário A* (abreviado para Sgr A*). O Sol, localizado a 27 mil anos-luz do centro galático, completa uma volta em torno dele a cada 230 milhões de anos. No espaço de apenas 1 ano-luz a partir do buraco enxameiam mais de 100 mil outras estrelas, prisioneiras de seu campo gravitacional. Algumas delas levam só uns poucos anos para completar suas órbitas. Essas trajetórias revelam que o Sgr A* possui uma massa 4 milhões de vezes maior que a do Sol, ou seja, um tanto mais maciço do que se imaginava uma década atrás. De tempos em tempos, o buraco negro engole um pouco de gás, um planeta desgarrado ou uma estrela. O atrito e a gravidade aquecem a vítima a temperaturas tão altas que ela emite berros sob a forma de raio X. Eles iluminam as nuvens de gás próximas, que acabam preservando um registro de outros objetos ingeridos no passado. Por exemplo, em 2004 os cientistas captaram ecos de raio X em uma nuvem gasosa a 350 anos-luz do buraco negro. Como os raios X se deslocam à velocidade da luz, esses ecos indicam que algum objeto caiu no buraco negro há 350 anos.

O buraco negro também catapulta para longe as estrelas. Em 2005, os astrônomos identificaram uma estrela que se movia com rapidez a 200 mil anos-luz do centro galático. "Foi uma descoberta casual", comenta Warren Brown, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica. Ele buscava "filamentos estelares" - resquícios de galáxias menores destroçadas pela força gravitacional da Via Láctea - quando topou com uma estrela na constelação Hydra afastando-se do meio da galáxia a 709 quilômetros por segundo, ou 2,55 milhões de quilômetros por hora. A essa velocidade, ela vai escapar do campo gravitacional da galáxia e se lançará no espaço intergalático. Até 2010, Brown e outros astrônomos haviam descoberto outras 15 dessas estrelas hipervelozes. Em um assombroso exemplo de presciência, Jack Hills, na época trabalhando no Laboratório Nacional de Los Alamos, no Novo México, havia previsto a ocorrência de um fenômeno similar. Em um artigo publicado em 1988, Hills afirmava que, se uma estrela binária - ou seja, duas estrelas que giram uma em torno da outra - chegasse bem perto do Sgr A*, um de seus componentes poderia ser atraído para o buraco negro, passando a percorrer uma órbita mais próxima dele e liberando com isso enorme quantidade de energia. Portanto, em conformidade com as leis físicas de conservação da energia, a outra estrela receberia um impulso igualmente poderoso, sendo arremessada para longe a uma velocidade tremenda.

Imensidão Galática - Parte 2

Os astrônomos apontam seus telescópios para descobrir a força e a beleza da Via Láctea

A despeito da violência que reina em torno do Sgr A*, o núcleo galático é um lugar produtivo. Como as estrelas estão mais apinhadas no centro da galáxia, elementos pesados e fecundos são mais abundantes ali. Mesmo nas proximidades do Sol - uma brilhante estrela amarela no meio do caminho entre o buraco negro e a borda do disco estelar -, há muitas estrelas recém-nascidas e dotadas de discos de gás e poeira, os quais sobrevivem durante milhões de anos, ou seja, tempo suficiente para o surgimento de planetas. Em contraste, são poucas as possibilidades de formação de planetas na borda da galáxia. Em 2009, Chikako Yasui e colegas identificaram 111 estrelas recém-nascidas em uma área periférica da galáxia, duas vezes mais distantes que o Sol em relação ao centro galático.

Essas estrelas apresentavam quantidade pequena de elementos pesados - o conteúdo de oxigênio delas era um quinto do existente no Sol. Embora tais estrelas tenham apenas meio milhão de anos de idade, a maioria já perdeu os discos de gás e poeira nos quais se formam os planetas. Sem disco não há planeta e sem planeta não há vida. As estrelas com teores ainda menores de oxigênio e ferro nos proporcionam vislumbres do nascimento da galáxia. Situadas no halo estelar que se estende acima e abaixo do disco galático, tais estrelas são tão antigas que se formaram antes que as primeiras gerações de estrelas tivessem a chance de produzir elementos pesados. Com isso, uma estrela típica do halo possui apenas 3% do conteúdo de ferro encontrado no Sol.



Os dois principais braços em espiral da Via Láctea, em uma concepção artística acima, estendem-se das extremidades de uma barra brilhante de estrelas. Braços menos proeminentes são em sua maior parte gás e criadouros de estrelas.

Para estabelecer a idade do halo estelar e, portanto, da galáxia como um todo, os astrônomos costumam recorrer ao estudo dos aglomerados globulares - concentrações brilhantes e densas de estrelas tão velhas que suas companheiras de vida mais breve já morreram. No entanto, essas datações dependem das hipóteses sobre o modo como vivem e morrem as estrelas. Felizmente, há outra maneira de se calcular a idade da galáxia. Anna Frebel ainda era estudante na Universidade Nacional da Austrália quando começou a se interessar por estrelas no halo. "Quero descobri-las porque assim posso retroceder no tempo", explica ela. Em 2005, ao examinar a constelação de Libra, Anna conseguiu identificar uma estrela do halo com apenas um milésimo do conteúdo de ferro do Sol - um teor muito baixo, mesmo pelos padrões do halo, que indica que se trata de uma estrela tão primitiva que provavelmente surgiu do gás enriquecido por uma única supernova.

 E, ao contrário da maioria das supernovas, a estrela havia lançado no espaço muitos elementos mais pesados que o hélio, entre eles tório e urânio radiativos. Para Anna, essa foi mesmo uma estrela da sorte. Como esses elementos radiativos se desintegram em ritmo constante, a avaliação da quantidade atual deles na estrela permitiu-lhe calcular a sua idade: por volta de 13,2 bilhões de anos. Embora esse número tenha uma margem de erro de 2 bilhões a 3 bilhões de anos, ele confere com as estimativas feitas com base no estudo dos aglomerados globulares, e sugere que a Via Láctea é apenas um pouco mais jovem que o próprio universo, que tem 13,7 bilhões de anos. A poderosa galáxia, cujas incontáveis estrelas mais tarde tornariam possível a vida na Terra, não esperou muito tempo para nascer.

Como Nasceu a Via Láctea?

Nossa galáxia nasceu quando inúmeras nuvens de gás agruparam-se devido a força. A colisão das nuvens originou as estrelas. Grande quantidade de gás acumulou-se no centro da galáxia. A gravidade aumentou e um buraco negro maciço se formou e cresceu. O gás e as estrelas foram tragados pelo buraco negro, formando um redemoinho superaquecido, chamado disco de acreção. Esse disco brilhante é um quasar.Um quasar expele dois jatos de partículas carregadas quase à velocidade da luz. O quasar transformou-se em radiogalaxia. Os jatos de uma radiogalaxia transformam-se em imensas nuvens.Juventude Violenta: Em sua juventude, é provável que o centro da nossa Galáxia tenha se comportado como um quasar (pequeno e brilhante núcleo de uma galáxia muito jovem e ativa).

Em sua parte central, há um buraco negro supermaciço, engolindo gás vorazmente e lançando o que não engole para o espaço. Os astrônomos descobriram milhares de quasares, a maioria muito remota.Diminuição da Violência: A fase de quasar da nossa Galáxia durou apenas alguns milhões de anos. Em seguida, ela passou para uma fase menos violenta, na forma de uma radiogalaxia. Os jatos que ela liberava como um quasar concentrou-se em duas nuvens enormes, gerando poderosas ondas de rádio. Ainda havia potencial para explosões provenientes do núcleo, o buraco negro continuava ali, mas, como o gás era utilizado para gerar estrelas, o buraco negro definhava lentamente.

Calmaria: Nove bilhões de anos após o seu nascimento escaldante, nossa Via Láctea começava a se acalmar. Um imenso buraco negro, com massa de três milhões de estrelas, ainda permanecia em seu núcleo; mas ele estava em repouso, pois já não tinha tanto gás a sua disposição. A Galáxia já havia gerado bilhões de estrelas, dispostas em uma bela forma espiral, com 100 mil anos-luz de extensão. Mas ainda havia espaço para mais.Nasce uma estrela: Há aproximadamente 4,6 bilhões de anos, uma nuvem de poeira e gás começou a colapsar em algum ponto da periferia da Via Láctea. À medida que se contraía, girava mais rápido, ate que se tornou um disco. Em seu centro, a temperatura e a densidade aumentaram, e seu núcleo brilhou para a vida. Uma estrela, nosso Sol nasceu. Fortalecido por reações de fusão nuclear, o jovem Sol despejou luz e energia sobre sua família emergente: os nove planetas dispostos no disco circundante.

Turma da pesada: George Gamow acreditava que todos os elementos haviam sido criados durante o Big Bang. Agora sabemos que só os mais leves hidrogênio, hélio e lítio foram produzidos com o Big Bang. Os outros 89 elementos, que constituem apenas 1% do total de matéria do Universo, foram forjados nas fornalhas nucleares das estrelas. Então, foram espalhados pelo espaço por estrelas que perdiam matéria ao agonizar.Começando com Hidrogênio... Todas as estrelas podem combinar os núcleos de hidrogênio em seus núcleos, gerando o hélio, uma reação que libera energia. As estrelas mais maciças também podem fundir três hélios, criando o carbono....Terminando com ferro: estrelas maciças podem criar elementos tão pesados como o ferro em seus núcleos. Na tentativa de fundir o ferro, elas explodem como supernovas. Na fúria da explosão, até os elementos mais pesados podem ser sintetizados.

Telescópio Hubble revela o passado “canibal” da Via Láctea

 Via láctea, galáxia espiral onde se encontra o sistema solar, formada por cerca de duzentos bilhões de estrelas. Apesar de toda a sua complexidade, a Via Láctea pratica o chamado: canibalismo galáctico, quando uma galáxia menor é incorporada por uma maior. Um novo estudo, onde cientistas utilizaram o telescópio espacial Hubble da NASA, aponta a idéia de que a nossa galáxia continua a crescer, devorando galáxias de menores satélites. Com o uso do Hubble, localizado no espaço, foi possível medir com precisão o movimento de 13 estrelas no halo, provenientes de pequenas galáxias localizadas no exterior da Via Láctea, cerca de 80.000 anos-luz do centro galáctico. Isso indica que a presença dessa ‘concha de halo’, pode ter sido formada a partir do acréscimo de uma galáxia anã. “A existência de uma estrutura de concha - que pode ser criada pelo acréscimo de uma galáxia satélite - pode explicar o movimento inesperado de estrelas halo”, disseram os pesquisadores, observando a característica da concha em torno de outras galáxias.

Para o autor da pesquisa, Alis Deason, da Universidade da Califórnia, "O que pode estar acontecendo é que as estrelas estão se movendo muito lentamente, e se encontram no ponto mais distante de sua órbita ao redor do centro da Via Láctea". Essa desaceleração no movimento cria um amontoado de estrelas, fazendo com que o movimento radial, que é em direção ou para longe do núcleo da Via Láctea, diminua e o movimento tangencial (circular) aumente. Deason e seus colegas planejam estudar estrelas de halo mais externas para determinar se o reservatório de 80.000 anos-luz realmente existe. Os objetivos gerais são de compreender melhor a formação da Via Láctea e evolução, e calcular a massa exata de nossa galáxia. Para o pesquisador Deason, ainda falta analisar o movimento tangencial das estrelas para avaliar melhor a distribuição da massa total: “Ao estudar a distribuição em massa, podemos ver se ela segue a mesma distribuição como previsto nas teorias da formação da estrutura” diz Deason. O novo estudo foi aceito para publicação no Astrophysical Journal.

Teria a Via Láctea engolido outras galáxias?

Uma descoberta recente pode alterar a história da Via Láctea: um estudo publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (“Notícias Mensais da Real Sociedade Astronômica”) afirma que nossa galáxia absorveu uma galáxia satélite menor 10 milhões de anos atrás, em um evento que teria culminado com o encontro dos buracos negros centrais das galáxias. A colisão teria sido tão forte que teria arremessado um grupo de estrelas antigas para fora do núcleo a hipervelocidades.

Bolhas de Fermi



As astrônomas Kelly Holley-Bockelmann, da Universidade Vanderbilt (na cidade de Nashville, Tenesse, EUA), e Tamara Bogdanović, do Instituto de Tecnologia da Geórgia (Atlanta, EUA), chegaram a esta teoria a partir da observação das assim chamadas Bolhas de Fermi, duas bolhas gigantescas e difusas de raios-gama que estão emergindo do centro da galáxia, acima e abaixo do plano galáctico. Atualmente, elas têm 25.000 anos-luz de comprimento. Acredita-se que o raio-gama que emitem seja resultado de colisão de partículas lançadas do centro galáctico em altas velocidades. O que chamou a atenção das astrônomas foi que a borda das bolhas é bem nítida, o que sugere um evento bastante abrupto, e que teria ocorrido poucos milhões de anos atrás, período que corresponde também à idade de estrelas jovens no centro galáctico. Segundo Holley-Bockelmann, “o gás foi perturbado pela passagem de uma galáxia satélite, e parte deste gás formou estrelas, enquanto o resto acabou sendo engolido pelo buraco negro, e as Bolhas de Fermi seriam o ‘arroto’ explosivo que o buraco negro lançou depois de ter lanchado o gás”.

Uma longa queda

A reconstrução da história do evento começa cerca de 13 bilhões de anos atrás, quando a pequena galáxia satélite disparou em direção ao centro da Via Láctea. À medida que caía, ia gravitacionalmente perdendo suas estrelas e matéria escura até se tornar um esqueleto do que era antes. A pequena galáxia satélite, ou o que restou dela, teria atingido finalmente o centro galáctico da nossa galáxia alguns milhões de anos atrás, na forma de um buraco negro e um véu de estrelas e matéria escura. Apesar de estar tão despida de sua matéria original, o que restou da galáxia ainda tinha massa suficiente para perturbar o gás que orbitava o nosso centro galáctico, fazendo com que parte dele explodisse em estrelas e o resto caísse no nosso buraco negro supermassivo, que teria então emitido o “arroto” explosivo na forma das Bolhas de Fermi. Mas esta ainda não é toda a história: há ainda o destino do buraco negro central da galáxia satélite, que teria se ligado ao nosso buraco negro central e formado um buraco negro binário. O movimento do par binário teria arremessado milhares de estrelas que estavam por perto para longe. Segundo as pesquisadoras, estas estrelas estariam, agora, a 10.000 anos-luz de suas órbitas originais. Com esta teoria, as astrônomas explicariam não apenas as Bolhas de Fermi, mas também o fato de que a região central da nossa galáxia tem poucas estrelas velhas, e tem vários aglomerados com estrelas novas.

Via Láctea pode estar cercada por cerca de 2.000 buracos negros errantes

Galáxias e seus buracos negros centrais supermassivos cresceram em conjunto, como resultado de colisões e fusões entre inúmeras galáxias menores antigas. Segundo a teoria, cada galáxia pode ter um buraco negro em seu centro. Conforme as galáxias se fundem, seus buracos negros centrais se fundem também, construindo um objeto supermassivo com milhões de vezes a massa do sol. No entanto, galáxias às vezes se fundem sem combinarem seus buracos negros centrais, lançando um desses objetos para fora da nova formação, para as profundezas do espaço. Colisões entre buracos negros também criam ondas gravitacionais, o que pode “chutar” um buraco negro recém-fundido para fora de sua galáxia hospedeira. De acordo com uma simulação de computador feita pelos pesquisadores Valery Rashkov e Piero Madau da Universidade da Califórnia em Santa Cruz (EUA), um número impressionante desses buracos negros “abandonados” pode ser encontrado no halo da Via Láctea, uma região periférica gigante de gás que fica além das estrelas da nossa galáxia. 

 Há uma variação considerável em termos de quantos buracos negros podem existir lá fora – Rashkov e Madau acreditam que esse número pode variar de tão baixo quanto 70 a tão alto quanto 2.000. Esses objetos são o que os pesquisadores chamam de “sementes” de buracos negros. Eles têm um tamanho intermediário e já foram encontrados no centro de coleções de estrelas e gás – essas estruturas não eram grandes o suficiente para serem consideradas galáxias em seu próprio direito, mas se combinaram com outros blocos para formar galáxias como a Via Láctea. Embora um bom número destes buracos negros relativamente pequenos se uniu para formar a atual safra de buracos negros supermassivos que fica no centro de galáxias como a nossa, o caos dessas fusões intergalácticas pode ter deixado alguns dos buracos negros menores presos nas regiões mais distantes do espaço. Enquanto a maioria desses buracos negros seria praticamente impossível de detectar, alguns podem ter trazido aglomerados de estrelas e matéria escura junto com eles. Se esse for o caso, os pesquisadores devem ser capazes de detectar a luz fraca desses objetos no halo da Via Láctea com telescópios atuais ou futuros, o que pode nos dizer mais sobre como eles foram formados.

Via Láctea pode estar cercada por cerca de 2.000 buracos negros errantes

Que formação é essa perto da Via Láctea? Essa é uma formação rochosa natural incomum conhecida como Roque Cinchado, ou Pedra Árvore que é encontrada em Tenerife, parte das Ilhas Canárias Espanholas. Um famoso ícone, Roque Cinchado é provavelmente um denso plugue de magma vulcânico resfriado que permaneceu nessa mesma posição depois que a rocha ao redor, mais suave, e friável foi erodida. Além dessa bela formação rochosa (pelo menos os geólogos pensam assim…) está a magnífica banda central da Via Láctea, que pode ser vista na imagem acima se arqueando na parte direita da imagem, resultado de uma soma de sete imagens panorâmicas, formando esse belo mosaico, imagens essas obtidas no verão de 2010. Mais a direita na imagem está o Vulcão Teide, e completa a cena uma bela nuvem do tipo lenticular flutuando perto do pico do vulcão.

E se não houvesse noite?

Veja como seria a sua vida se a noite deixasse de existir ...
Uma megalomaníaca, hollywoodiana intervenção humana poderia instalar über-refletores na órbita da Terra e assim acabar com a escuridão. Mas, até este momento da história, não há motivo para fazer algo tão faraônico. Então fiquemos com a alternativa astronômica. A única maneira de não haver noite é pela sincronização dos movimentos da Terra. Ou seja, se a rotação fosse igual à translação. Só assim o mesmo lado do planeta daria toda a volta ao redor do Sol sem deixar de ser iluminado. E, para isso, a velocidade da Terra no Sistema Solar deveria ser constante, o que implica uma órbita circular, e não elíptica. Mesmo com essas condições, seria dia para sempre somente em um lado do planeta. No outro, noite eterna. Um lugar inóspito, com temperaturas que podem ser baixas como as dos polos e onde as formas de vida seriam diferentes das do lado iluminado. Algo como as profundezas abissais dos oceanos, mas na superfície.

Teríamos dois planetas em um só. "Em movimento sincronizado, as condições climáticas seriam radicalmente diferentes. Dificilmente haveria a explosão da vida", diz o astrônomo da USP Enos Picazzio. No lado iluminado, as coisas tampouco seriam fáceis. A vida na Terra está programada para reagir à luz. A galinha, por exemplo, é fotossensível. Em condições naturais, ela só bota ovos quando o Sol nasce. Com ele a pino sempre, a ave como conhecemos dificilmente existiria. Já as plantas vivem de acordo com a duração da noite e do dia. Em noites curtas, como no verão, elas crescem. Na primavera, elas florescem. "A ausência de sinais temporais poderia impedir a floração e a produção de frutos", diz Sergio Tadeu Meirelles, biólogo da USP. A vida como um todo seria adaptada não às andanças do Sol no céu, mas à imobilidade dele. E ele não serviria mais para contarmos o tempo. Essa função seria da Lua.


Cruzeiro para o crepúsculo
Quase não veríamos a Lua - mas ela continuaria importante

Piratas emos
Devido à volta da Lua ao redor da Terra, por 15 dias ela ficaria no lado claro, escondida. Nos outros 15, estaria a pino, na escuridão. O fenômeno chamaria a atenção na parte iluminada, mais rica e povoada. Turistas iriam ao escuro, guiados por habitantes das trevas, gente à margem da sociedade.

Pobres e pequenos
Nosso organismo foi feito para repousar no escuro. Sem ele, precisaríamos de câmaras de sono. Quem não tivesse dinheiro para isso teria problemas como pressão alta e estresse. E seria baixinho: o hormônio do crescimento age principalmente durante o sono.

Feliz 1433
O dia como o conhecemos é o tempo em que a Terra dá uma volta em seu eixo, a rotação. Como ela teria o mesmo tempo que a translação, um dia seria igual a um ano. Bizarro. Então a ideia de dia seria determinada pela Lua, cujo movimento em volta da Terra tem cerca de um mês. Não é absurdo. Há calendários baseados na Lua, como o islâmico.

Robin das trevas
A influência da noite na cultura seria outra. O Pink Floyd, se existisse, gravaria The Dark Side of the Earth. Caetano Veloso cantando "Às vezes no silêncio da noite"? Esqueça. E não teríamos tanto convívio com os morcegos. Ou seja, Drácula e Batman não existiriam. Mas o lado escuro inspiraria tanta curiosidade que viveríamos obcecados por lendas de monstros no lado de lá.

Pelos, por que tê-los?
Os animais seriam pelados. Ou teriam pelos (e penas) muito curtos, provavelmente brancos, para refletir o sol e diminuir a temperatura corporal. Na parte escura do planeta não haveria plantas, pois não haveria luz para fazer fotossíntese. Então todos seriam carnívoros, com olhos ultrassensíveis para enxergar à noite.

As erupções solares podem destruir a Terra?

A erupção solar mais forte já registrada até hoje ocorreu no dia 4 de Novembro de 2003, atingindo um nível X28. 

Há uma necessidade legítima de proteger a Terra das formas mais intensas do clima espacial, por exemplo, das grandes explosões de energia eletromagnética e de partículas geradas pelas tempestades solares e pelas ejeções de massa coronal. Mas documentários recentes, apresentados nos canais de TV a cabo, transmitiram a ideia de que uma gigantesca "explosão solar apocalíptica" poderia literalmente torrar a Terra. Para desmistificar essas ideias - isso não é realmente possível - a NASA divulgou um comunicado, mostrando o que é fato e o que é ficção sobre as erupções solares.

Impactos do Sol sobre a Terra

A atividade solar está mesmo aumentando, rumo ao que é conhecido como máximo solar, algo que ocorre aproximadamente a cada 11 anos. No entanto, esse mesmo ciclo solar tem ocorrido ao longo de milhões de anos, de forma que qualquer pessoa com idade superior a 11 anos já sobreviveu a um máximo solar, saindo sem ferimentos. E o atual máximo solar é um dos mais suaves que se tem notícia. Isso não quer dizer que o clima espacial não possa afetar nosso planeta. O calor explosivo de uma labareda solar não pode fazer todo o trajeto até a Terra, mas a radiação eletromagnética e as partículas energéticas geradas por esses eventos certamente podem.

As erupções solares podem alterar temporariamente a alta atmosfera, criando rupturas na transmissão de sinais, digamos, de um satélite de GPS, causando erros nos dados. Outro fenômeno produzido pelo Sol pode ser ainda mais perturbador. Conhecido como ejeção de massa coronal (CME na sigla em inglês: Coronal Mass Ejection) estas explosões solares liberam rajadas de partículas eletromagnéticas que chegam até a atmosfera da Terra. Essas flutuações podem induzir flutuações elétricas ao nível do solo que poderiam até mesmo explodir transformadores nas redes de energia. As partículas de uma ejeção de massa coronal também podem colidir com os componentes eletrônicos de satélites artificiais, interrompendo suas transmissões ou mesmo danificando circuitos de forma permanente.



A atividade solar está aumentando, rumo ao que é conhecido como máximo solar - mas o atual máximo solar é um dos mais suaves desde que o Sol começou a ser monitorado, há mais de 100 anos.

Clima espacial

Em uma sociedade cada vez mais tecnológica, onde quase todo o mundo depende dos celulares e o GPS não controla apenas o sistema de mapas nos carros, mas também a navegação dos aviões e os relógios extremamente precisos que governam as transações financeiras, o clima espacial de fato se tornou um assunto sério. Mas é um problema da mesma forma que os furacões são um problema, diz a nota da NASA. É possível se proteger deles com uma informação prévia e as devidas precauções. Durante um alerta de furacão, uma pessoa pode não fazer nada e ficar sujeita a ele - ou pode selar a casa, desligar a eletricidade e tomar outras providências para minimizar os danos, sem correr o risco de se ferir.

Da mesma forma, os cientistas agora já dispõem de sondas espaciais que monitoram o Sol continuamente, podendo dar alertas com vários dias de antecedência - as perigosas partículas das ejeções de massa coronal levam entre dois e quatro dias para nos atingir, dependendo de sua energia. Um caso realístico de funcionamento desse sistema pôde ser visto recentemente, quando ocorreram as erupções solares mais fortes do ano. Os mais preocupados podem acompanhar ao Sol ao vivo pelo celular. O Brasil também já se precaveu, e recentemente o INPE lançou um serviço de previsão do clima espacial. Assim, nossa tecnologia eletroeletrônica está vulneráveis às intempéries solares, mas também estamos mais alertas. O importante a saber, destaca a NASA, é que, mesmo no pior caso de erupção solar, as chamas do Sol não são capazes de destruir fisicamente a Terra, e nem mesmo de torrá-la.

A Astrobiologia e o Cinturão de Kuiper

Vamos olhar hoje algumas novidades trazidas pela equipe da New Horizons. É importante lembrar que esta nave espacial, após completar sua passagem pelo sistema Plutão/Caronte em 2015, estará se movendo cada vez mais além, para explorar as profundezas do Cinturão de Kuiper. Assim, a equipe de planejamento desta missão tem a esperança que vai haver oportunidade para um estudo atento de um ou mais KBOs (Kuiper Belt Objects) no futuro.

Pesquisa Financiada Pela NASA Descobre Vida Construída com Elemento Químico Tóxico

                                                       

Imagem do Lago Mono onde foram coletadas amostras para o desenvolvimento da pesquisa.

A NASA patrocinou uma pesquisa em astrobiologia que mudou o conhecimento fundamental sobre o que abrange todas as formas de vida na Terra. Os pesquisadores conduziram testes no ambiente hostil do Lago Mono na Califórnia e descobriram o primeiro microrganismo conhecido na Terra capaz de se desenvolver e se reproduzir usando o componente químico tóxico arsênio. O microrganismo substitui o fósforo por arsênio em todos os seus componentes celulares. “A definição de vida foi expandida”, disse Ed Weiler, administradora associada da NASA para o Science Mission Directorate da agência em sua sede em Washington. “À medida que nós colocamos nossos esforços para procurar sinais de vida no sistema solar, nós temos que pensar de uma maneira mais aberta, mais diversa e considerar a vida como nós não conhecemos ainda”.



Felisa Wolfe-Simon, procesando lama do Lago Mono que será inoculada no meio onde micróbios irão crescer com arsênio.

Essa descoberta de uma constituição alternativa bioquímica irá alterar os livros de biologia e expandir o foco de pesquisa pela vida fora da Terra. A pesquisa foi noticiada em todos os meios de comunicação hoje (2 de Dezembro de 2010) e o artigo foi publicado no Science Express é aqui disponibilizado (A Bacterium That Can Grow by Using Arsenic Instead of Phosphorus) Carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, fósforo e enxofre são os seis constituintes básicos de todas as formas conhecidas de vida na Terra. O fósforo é parte da estrutura química do DNA e do RNA, as estruturas que carregam consigo as instruções genéticas para a vida, e são considerados como elementos essenciais para todas as células vivas. O fósforo é um componente central das moléculas de energia em todas as células (adenosina e trifosfato) e também dos fosfolipídios que formam as membranas celulares. O arsênio que e similar ao fósforo, é venenoso para a maioria dos seres vivos na Terra. O arsênio rompe as passagens metabólicas pois ele se comporta quimicamente de maneira similar ao fosfato.

“Nós sabemos que alguns micróbios podem respirar arsênio, mas o que nós encontramos é um micróbio fazendo algo novo – construindo partes de si mesma fora o arsênio”, disse Felisa Wolfe-Simon, uma Astrobiology Research Fellow da NASA residente no U.S Geological Survey em Menlo Park, Califórnia, e líder da equipe de pesquisa. “Se algo aqui na Terra pode fazer algo inesperado, imaginem o que mais pode fazer a vida em locais que ainda não a encontramos”?

O novo micróbio descoberto, GFAJ-1, é um membro de um grupo comum de bactérias, a Gammaproteobactéria. Em laboratório, os pesquisadores conseguiram com sucesso fazer com que micróbios do lago se desenvolvessem numa dieta insípida em fósforo mas incluindo generosas ajudas de arsênio. Quando os pesquisadores removeram o fósforo e o substituíram por arsênio os micróbios continuaram crescendo. Análises subsequentes indicaram que o arsênio estava sendo usado para produzir os blocos fundamentais que constituíam as novas células da GFAJ-1. 

A principal questão investigada pelos pesquisadores foi quando o micróbio se desenvolveu com o arsênio sendo verdadeiramente incorporado dentro da máquina vital bioquímica do organismo, ou seja, em seu DNA, nas proteínas e nas membranas celulares. Uma grande variedade de técnicas sofisticadas de laboratório foram usadas para determinar onde o arsênio estava sendo incorporado. A equipe escolheu explorar o Lago Mono devido a sua química incomum, especialmente a alta salinidade, a alta alcalinidade e aos altos níveis de arsênio. Essa constituição química é em parte devido ao isolamento do Lago Mono de qualquer fonte de água fresca por mais de 50 anos.



 Imagem da GFAJ-1 crescendo no fósforo.

Os resultados desse estudo irão ser responsáveis por iniciar pesquisas novas em várias áreas, incluindo o estudo da evolução da Terra, a química orgânica, os ciclos biogeoquímicos, a mitigação de doenças e a pesquisa do sistema da Terra. Essas descobertas também abrirão novas fronteiras na microbiologia e em outras áreas de pesquisa. “A ideia de uma bioquímica alternativa para a vida é comum na ficção científica”, disse Carl Pilcher, diretor do NASA Astrobiology Institute no Ames Research Center da agência em Moffett Field, Califórnia. “Até agora uma forma de vida usando arsênio em sua constituição fundamental era somente teórica, mas agora nós sabemos que esse tipo de vida existe no Lago Mono”. A equipe de pesquisa incluiu cientistas do U.S. Geological Survey, da Arizona State University em Tempe, Arizona, do Lawrence Livermore National Laboratory em Livermore, Califórnia, da Duquesne University em Pittsburgh, Penn. E do Stanford Synchroton Radiation Lightsource em Menlo Park, Califórnia.