O que são Planetesimais ?

Planetesimais é um corpo rochoso e ou de gelo de 0.1-100km que supostamente se formou no início da criação do sistema solar. Supõem-se que os planetas cresceram da acumulação de planetesimais. Muito planetesimais que sobraram da acreção foram ejetados por perturbações do planetas para ao Cintura de Kuiper e para a Nuvem de Oort além de Netuno.

Uma teoria amplamente aceita sobre a formação de planetas, as chamadas hipóteses planetesimais, a Hipótese planetesimal de Chamberlin–Moulton e a de Viktor Safronov, afirma que os planetas se formam de grãos de poeira cósmica que colidem e se grudam formando corpos maiores e maiores. Quando os corpos atingem tamanhos de aproximadamente um quilômetro, eles podem atrair-se diretamente através de gravidade mútua, auxiliando no crescimento de protoplanetas do tamanho de luas. Essa é a definição mais comum de planetesimais. Corpos que são menores do que planetesimais devem contar com movimento browniano ou movimentos de turbulência no gás para fazer com que as colisões o façam se aderir. Alternativamente, pode-se formar planetesimais em uma camada muito densa de grãos de poeira que passa por uma instabilidade gravitacional coletiva no plano médio de um disco protoplanetário. Muitos planetesimais eventualmente se quebram durante as colisões violentas, como pode ter acontecido com  Vesta e 90 Antiope.

Foto : Via-láctea sobre San Pedro Atacama, Chile.

Lindo não acham ?

A Nebulosa Laguna

A Nebulosa Laguna (Messier 8, NGC 6523) é uma gigantesca nuvem interestelar na constelação de Sagitário. É classificada como uma nebulosa de emissão, cujos gases ionizados, principalmente hidrogênio, emitem radiação principalmente no comprimento de onda na faixa da luz visível vermelha.

Vista de binóculos, a nebulosa parece-se como uma mancha oval distinta com um núcleo definido. Sobreposta à nebulosa existe um pequeno aglomerado aberto de estrelas. Tem magnitude aparente 6,0 e situa-se a 4 850 anos-luz em relação à Terra.

Sírio

Sírio é a estrela mais brilhante no céu noturno, com uma magnitude aparente de −1,46, localizada na constelação de Canis Major. Pode ser vista a partir de qualquer ponto na Terra, sendo que, no Hemisfério Norte faz parte do Hexágono do Inverno. Localiza-se a 8,611 ano-luz da Terra.

Foto : WOH G64

WOH G64 é uma estrela hipergigante vermelha na Grande Nuvem de Magalhães. Com 1 540 vezes o raio do Sol é uma das maiores estrelas conhecidas.

Nebulosa de Hélix

Nebulosa de Hélix, também conhecida como Nebulosa da Hélice, A Hélix ou NGC 7293 é uma nebulosa planetária localizada na constelação de Aquarius (ou Aquário).

Descoberta por Karl Ludwig Harding, provavelmente antes de 1824, essa nebulosa é uma das nebulosas mais próximas da Terra.Sua distância da Terra é de aproximadamente 700 anos-luz. Ela é muito parecida à nebulosa do anel, que têm tamanho, idade e características físicas parecidos à nebulosa do Haltere, sendo diferentes apenas em suas proximidades e aparência de um ângulo equatorial.

A nebulosa de Hélix já foi chamada várias vezes de Olho de Deus.

NGC 6543

NGC 6543 ou Nebulosa do Olho de gato é uma nebulosa planetária na constelação do Dragão. Estruturalmente é uma das nebulosas mais complexas conhecidas tendo-se observado em imagens de alta resolução do Telescópio Espacial Hubble mostrando jorros de material e numerosas estruturas em forma de arco.

Foto : NGC 6751

NGC 6751 é uma nebulosa planetária na direção da constelação da Águia.

Pulsar ou pulsares são estrelas de nêutrons muito pequenas e muito densas.

Os pulsares podem apresentar um campo gravitacional até 1 bilhão de vezes o campo gravitacional terrestre. Eles provavelmente são os restos de estrelas que entraram em colapso ou de supernovas

À medida que uma estrela vai perdendo energia, sua matéria é comprimida em direção ao seu centro, ficando cada vez mais densa. Quanto mais a matéria da estrela se move em direção ao seu centro, mais rápido ela gira.

Eles emitem um fluxo de energia constante. Essa energia é concentrada em um fluxo de partículas eletromagnéticas que são emitidas a partir dos pólos magnéticos da estrela. Quando a estrela gira, o feixe de energia é espalhado no espaço, como o feixe de luz de um farol. Somente quando o feixe incide sobre a Terra é que podemos detectar os pulsares através de radiotelescópios.

A luz emitida pelos pulsares no espectro visível é tão pequena que não é possível observá-la a olho nu. Somente os radiotelescópios podem detectar a forte energia que eles emitem.

Na imagem o Pulsar do Caranguejo. Esta imagem combina informação óptica recolhida pelo Hubble (a vermelho) e imagens raio-X do Chandra (a azul).

GLAST

O Gamma-ray Large Area Space Telescope, ou GLAST, é um telescópio espacial de raios-gama, designado a explorar a energia do universo. O GLAST foi lançado em 11 de Junho de 2008. Ele estudará fenômenos astrofísicos e cosmológicos nos núcleos das galáxias, pulsares e outras fontes de alta energia,e também matéria escura.

GLAST é uma cooperação entre NASA e o Departamento Estadunidense de Energia, incluindo algum suporte de outras organizações internacionais. Seu lançamento foi em 11 de Junho de 2008 em um foguete Delta-7920H-10C.

Em 2013, o Telescópio Espacial avistou a assinatura reveladora de decaimento de píons nos remanescentes de duas supernovas.

A Galáxia do Girassol

A Galáxia do Girassol, que é conhecida pelas designações M63 e por NGC 5055, é uma galáxia espiral que se encontra a cerca de 37 milhões de anos-luz de distância da Terra. 

M63 é visível na direção da constelação de Canes Venatici (os Cães de Caça).

NGC 5055 possui aproximadamente 100 mil anos-luz de comprimento - portanto aproximadamente o mesmo tamanho da Via Láctea com seus 100 mil anos-luz de comprimento. 

Foi descoberta em 14 de junho de 1779 por Pierre Méchain. A fotografia abaixo foi tirada por Jay Gabany, em colaboração com o Taylor Chonis.

Nuvem de poeira e aurora são detectadas em Marte

Uma aeronave da Nasa que circula por Marte detectou uma poeira misteriosa e uma aurora vibrante, ambos fenômenos inesperados no planeta vizinho à Terra - disseram pesquisadores nesta quarta-feira. A sonda da Nasa MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution, em inglês) detectou a presença de uma aurora - conhecida na Terra como aurora boreal - em dezembro, e ganharam o apelido de "luzes de Natal", segundo comunicado divulgado pela agência espacial, que apresentou as descobertas numa conferência de astronomia no Texas. "Durante cinco dias, pouco antes de 25 de dezembro, a MAVEN viu um brilho de aurora ultravioleta abrangendo o hemisfério norte", disse o comunicado.

O fenômeno da aurora ocorre quando tempestades geomagnéticas desencadeadas por erupções no Sol provocam choques entre partículas energéticas - como os elétrons - com a atmosfera, fazendo com que o gás brilhe. "O que é especialmente surpreendente sobre a aurora observada é como ela ocorre numa área profunda da atmosfera - muito mais profunda do que na Terra ou em outros lugares de Marte", disse Arnaud Stiepen, membro da equipe de Espectrografia e Imagem Ultravioleta da Universidade do Colorado. "Os elétrons que produzem esta aurora devem ser muito energéticos".

Especialistas acreditam que a fonte das partículas energéticas da aurora de Marte é o Sol, porque o instrumento utilizado pela sonda MAVEN "detectou um grande aumento de elétrons energéticos no início da aurora", afirmou a Nasa.  Como Marte perdeu o campo magnético protetor há bilhões de anos atrás, as partículas solares podem atingir diretamente a atmosfera e penetrar profundamente. Com a ajuda da sonda MAVEN, os cientistas também observaram uma nuvem de poeira incomum cerca de 150 quilômetros acima da superfície do planeta vermelho. A origem da poeira é desconhecida, assim como seu conteúdo e permanência.

"Possíveis fontes para a poeira observada incluem poeira que subiu da atmosfera; poeira proveniente de Phobos e Deimos, as duas luas de Marte; pó se movendo no vento solar para longe do Sol; ou detritos de cometas que orbitam o Sol", afirmou a Nasa. Nenhum processo conhecido em Marte pode explicar o aparecimento de poeira nos locais observados a partir de qualquer uma destas fontes".  As descobertas foram apresentadas na 46ª Conferencia de Ciência Lunar e Planetária em Woodlands, no estado norte-americano do Texas. A sonda MAVEN foi lançada em direção a Marte em novembro de 2013, em missão para estudar como o planeta perdeu a maior parte de sua água e atmosfera. A sonda não tripulada está no quarto mês de sua missão de um ano.

Sofia da NASSA encontra elo perdido entre supernovas e formação planetária

Os dados do SOFIA revelam poeira quente (branco) que sobrevive dentro de um remanescente de supernova. A nuvem de Sagitário A Este é aqui vista em raios-X (azul). A emissão de rádio (vermelho) mostra onde de choque em expansão que colidem com as nuvens interestelares nos arredores (verde). Crédito: NASA/CXO/Herschel/VLA/Lau et al

Usando o observatório SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) da NASA, uma equipa científica internacional descobriu que as supernovas são capazes de produzir uma quantidade substancial de material a partir do qual planetas como a Terra se podem formar. Estes resultados foram publicados na edição de 19 de março da revista Science. As nossas observações revelam, em particular, que uma nuvem produzida por uma explosão de supernova há 10.000 anos atrás contém poeira suficiente para fabricar 7000 Terras," afirma Ryan Lau da Universidade de Cornell em Ithaca,

Nova Iorque, EUA. A equipa de pesquisa, liderada por Lau, usou o telescópio aéreo SOFIA e a sua câmara FORCAST (Faint Object InfraRed CAmera for the SOFIA Telescope), para obter imagens infravermelhas de uma nuvem interestelar conhecida como Remanescente de Supernova de Sagitário A Este. A equipa usou os dados do SOFIA para estimar a massa total de poeira na nuvem a partir da intensidade da sua emissão. A investigação exigiu medições em comprimentos de onda infravermelhos e longos a fim de atravessar as nuvens interestelares intervenientes e detetar a radiação emitida pela poeira da supernova.



Poeira do remanescente de supernova detetada pelo SOFIA (amarelo) sobrevive longe do gás mais quente em raios-X (púrpura). A elipse vermelha contorna a onda de choque da supernova. A inserção mostra uma imagem ampliada da poeira (laranja) e a emissão gasosa (azul). Crédito: NASA/CXO/Lau et al

Os astrónomos já tinham evidências de que ondas de choque de uma supernova (para fora) podiam produzir quantidades significativas de poeira. Até agora, uma questão-chave era saber se as partículas de poeira conseguiam sobreviver a uma subsequente onda de choque (para dentro) gerada quando a primeira colide com o gás e a poeira interestelar dos arredores. A poeira sobreviveu o segundo 'ataque' de ondas de choque da explosão de supernova e está agora a seguir para o meio interestelar onde pode tornar-se parte da 'semente' de novas estrelas e planetas," explica Lau. Estes resultados também revelam a possibilidade de que a grande quantidade de poeira observada em galáxias distantes e jovens pode ter sido criada por explosões de supernova de estrelas maciças e antigas, pois nenhum outro mecanismo conhecido pode ter produzido assim tanta poeira.

"Esta descoberta é um marco especial para o SOFIA, pois demonstra como as observações da nossa própria Via Láctea podem suportar diretamente o nosso conhecimento da evolução de galáxias a milhares de milhões de anos-luz de distância," afirma Pamela Marcum, cientista do projeto SOFIA no Centro de Pesquisa Ames em Moffett Field, no estado americano da Califórnia. O SOFIA é um avião Boeing 747 altamente modificado que transporta um telescópio com um diâmetro efetivo de 100 polegadas (2,5 metros) até altitudes entre 12 e 14 km. O SOFIA é um projeto conjunto da NASA e do Centro Aeroespacial Alemão.

Novas pistas encontradas sobre o início do sistema solar

Interpretação artística, mostra uma jovem estrela parecida com o Sol cercada por seu disco de formação planetária de gás e poeira. (Imagem: NASA / JPL-Caltech)

 Um grupo de pesquisa do UA Lunar and Planetary Laboratory, encontrou evidências em meteoritos que fazem alusão a descoberta de uma região até então desconhecida dentro do disco de poeira e gás conhecido como o disco protoplanetário – que deu origem aos planetas em nosso sistema solar. Liderados por Kelly Miller, uma estudante de doutorado no laboratório de Dante Lauretta, o investigador principal da missão OSIRIS-REx da NASA, a equipe encontrou provas minerais dentro de meteoritos que se formaram em um ambiente que foi reforçado em oxigênio e enxofre, datado de um tempo antes de as partículas se aglomerarem para formar corpos maiores como asteroides e planetas.

Miller apresentou os dados na 46ª Conferência Ciência Planetária e Lunar, que foi realizada entre os dias 16-20 março em The Woodlands, Texas. Os resultados estão em preparação para publicação em uma revista, mas não foram revistos ainda. Os elementos que mais tarde passaram a constituir os principais ingredientes da vida na Terra – como carbono, oxigênio, nitrogênio e hidrogênio – originaram gases voláteis como no disco protoplanetário quando o sistema solar tinha menos de 10 milhões de anos, disse Miller. “Se queremos entender como esses elementos contribuíram para a vida, temos que entender onde eles estavam no momento em que o sistema solar se formou”, disse ela.

Pistas do nascimento do sistema solar em meteoritos

Miller e sua equipe estudaram meteoritos chamado chondrites, que pensa-se serem sobras mais primitivas do nascimento e da infância do sistema solar há 4,6 bilhões de anos atrás. Eles deram o nome baseado em seu principal componente – chondrules, que se formou a partir de gotículas fundidas que flutuam pelo espaço. “Nós achamos que os chondrites representam os blocos de construção mais antigos de planetas rochosos como a Terra, Marte ou Vênus”, disse Miller. Especificamente, Miller e seus colegas de trabalho estudaram seções tão finas quanto um fio de cabelo humano cortadas de R chondrites, um tipo raro de meteorito chamado assim devido ao local que caiu seu primeiro exemplar: Rumuruti no Quênia. Acredita-se que R chondrites se formaram em algum lugar entre a Terra e Júpiter.

Em um espécime, encontrado na Antártida, eles descobriram um novo tipo de bloco de construção chamado chondrules sulfeto. As amostras foram obtidas a partir da coleção de americana de meteoritos da Antártica – um esforço cooperativo entre a NASA, a National Science Foundation (NSF) e da Smithsonian Institution. “Geralmente, chondrules são constituídos por minerais ricos em silício, mas os chondrules que encontramos neste meteorito são completamente diferentes pois eles são compostos de sulfetos minerais”, explicou ela.

 “Isto sugere que eles se formaram em uma região que era rica em enxofre, e fornece evidências de um tipo de ambiente até então desconhecido do início do sistema solar.” “Nossa descoberta dos chondrules de sulfeto vai nos ajudar a colocar um número quantificável de quanto sulfeto foi reforçado na região do disco protoplanetário”, acrescentou Miller. A obtenção de uma melhor compreensão da distribuição de gases no início do sistema solar foi identificada pela Planetary Science Decadal Survey, como um objetivo prioritário para o estudo de organismos primitivos. Publicado pelo Conselho Nacional de Pesquisa para a NASA e outras agências governamentais, tais como a National Science Foundation, o documento identifica questões-chave em ciência planetária e traça planos para explorações espaciais e terrestres dos próximos 10 anos.

 “O que é interessante sobre esta amostra é que ela não tem sido aquecida a altas temperaturas e, assim, alterado em sua composição”, disse Miller. “Sabemos que é um fragmento de um asteroide maior, e alguns dos asteroides que foram levados a temperaturas mais elevadas, perderam a assinatura dos blocos de construção originais do asteroide, mas a nossa peça mantém os blocos de construção originais.”

“Esses chondrules de sulfeto nos ajudam a fixar quando e onde que o realce de enxofre ocorreu e nos ajudar a entender melhor o processo”, acrescentou. Para saber mais sobre os estágios iniciais do sistema solar, incluindo a origem dos blocos de construção da vida e da água, a missão UA-led OSIRIS-REx está se preparando para lançar uma sonda robótica para o asteroide Bennu em 2016 e trazer uma amostra de pelo menos 60 gramas de material novo de volta à Terra para estudo. A missão irá fornecer uma ampla quantidade de material de amostra e, mais importante ainda, a partir de um contexto conhecido. “Ao contrário dos meteoritos que vieram até nós por acaso e nós estamos sem o contexto de onde o material foi formado, com OSIRIS-REx saberemos exatamente de onde aquele pedaço veio, e nós vamos conhecer a história de Bennu – onde ele estava no passado “, disse Miller.

Estrelas em colisão explicam explosão enigmática do século XVII

Este mapa com a posição (marcada a vermelho) da nova que apareceu no ano 1670 foi feito pelo famoso astrônomo Hevelius e foi publicado pela Sociedade Real em Inglaterra na sua revista Philosophical Transactions. Observações recentes obtidas com o APEX e outros telescópios revelaram que a estrela que os astrônomos europeus viram não era uma nova, mas sim um tipo muito mais raro e violento de colisão estelar. A explosão foi suficientemente espetacular para ser observada a olho nu durante sua primeira fase, mas os traços que deixou eram tão fracos que foi necessário fazer análises muito detalhadas com telescópios submilimétricos, mais de 340 anos depois, para se conseguir desvendar o mistério.Crédito:Royal Society

Observações recentes obtidas com o APEX e outros telescópios revelaram que a estrela que os astrônomos europeus viram aparecer no céu em 1670 não era uma nova, mas sim um tipo muito mais raro e violento de colisão estelar. A explosão foi suficientemente espetacular para ser observada a olho nu durante sua primeira fase, mas os traços que deixou eram tão fracos que foi necessário fazer análises muito detalhadas com telescópios submilimétricos, mais de 340 anos depois, antes de se conseguir desvendar o mistério. Os resultados serão publicados online na revista Nature em 23 de março de 2015. Alguns dos maiores astrônomos do século XVII, incluindo Hevelius - o pai da cartografia lunar - e Cassini, documentaram detalhadamente o aparecimento de uma nova estrela no céu em 1670.

Hevelius descreveu-a como nova sub capite Cygni - uma estrela nova por baixo da cabeça do cisne - mas os astrônomos conhecem-na atualmente pelo nome de Nova Vulpeculae 1670 [1]. Registros históricos de novas são raros, mas são também de grande interesse para os astrônomos modernos. A Nova Vul 1670 é a nova da qual temos o registro mais antigo e é, ao mesmo tempo, a mais tênue recuperada em observações posteriores. O autor principal do novo estudo, Tomasz Kamiński (ESO e Instituto Max Planck de Rádio Astronomia, Bonn, Alemanha) explica: “Durante muitos anos pensou-se que este objeto era uma nova, mas quanto mais o estudávamos menos ele se parecia com uma nova normal - ou até com qualquer tipo de estrela em explosão”.
Os restos da nova de 1670 observados com instrumentos modernos



Esta imagem mostra os restos da nova estrela que foi vista no ano 1670. A imagem foi criada a partir de uma combinação de imagens no visível obtidas com o telescópio Gemini (em azul), de um mapa submilimétrico que mostra a poeira obtido pelo SMA (em verde) e de um mapa da emissão molecular obtido pelo APEX e pelo SMA (em vermelho). A estrela que os astrônomos europeus viram não era uma nova, mas sim um tipo muito mais raro e violento de colisão estelar. A explosão foi suficientemente espetacular para ser observada a olho nu durante sua primeira fase, mas os traços que deixou eram tão fracos que foi necessário fazer análises muito detalhadas com telescópios submilimétricos, mais de 340 anos depois, para se conseguir desvendar o mistério.Crédito:ESO/T. Kamiński

Quando apareceu pela primeira vez no céu, a Nova Vul 1670 era facilmente visível a olho nu e foi variando de brilho durante dois anos. Em seguida desapareceu e tornou a aparecer por duas vezes antes de finalmente deixar de ser vista de todo. Embora bem documentada para a sua época, os intrépidos astrônomos da época não tinham o equipamento necessário para resolver o mistério da atuação peculiar desta nova aparente. Durante o século XX os astrônomos compreenderam que a maioria das novas podiam ser explicadas por um comportamento explosivo de estrelas binárias muito próximas uma da outra. No entanto, a Nova Vul 1670 não encaixava nada bem neste modelo e permaneceu um mistério.

Apesar do poder dos telescópios ser cada vez melhor, pensou-se durante muito tempo que o evento não teria deixado rastro e foi apenas nos anos 1980 que uma equipe de astrônomos detectou uma nebulosa tênue rodeando o local onde se suponha que a estrela tinha estado. Apesar destas observações terem fornecido uma ligação óbvia com a estrela de 1670, não conseguiram, no entanto, desvendar a verdadeira natureza do evento observado nos céus da Europa cerca de 300 anos antes. Tomasz Kamiński continua a contar: “Observamos agora esta região nos comprimentos de onda do milímetro e do submilímetro e descobrimos que o meio que circunda os restos da estrela está imerso num gás frio rico em moléculas, apresentando uma composição química muito incomum”.
Além do APEX, a equipe utilizou também o Submillimeter Array (SMA) e o rádio telescópio Effelsberg para determinar a composição química e medir as razões dos diferentes isótopos do gás. Com todos estes dados obteve-se um panorama muito detalhado da área, o que permitiu saber de onde é que este material poderia ter vindo. O que a equipe descobriu foi que a massa do material frio era demasiado elevada para ser o produto de uma explosão de nova e, adicionalmente, as razões de isótopos que a equipe mediu em torno da Nova Vul 1670 eram diferentes dos esperados para uma nova. Mas, se não era uma nova, o que era então?

A resposta é uma espetacular colisão entre duas estrelas, mais brilhante que uma nova, mas menos que uma supernova, que produzem algo chamado transiente vermelha. Trata-se de um fenômeno muito raro no qual as estrelas explodem devido a uma fusão entre si, ejetando material do interior estelar para o espaço e deixando eventualmente para trás apenas um remanescente fraco envolto num ambiente frio, rico em moléculas e poeira. Esta classe recém-reconhecida de estrelas eruptivas corresponde quase que perfeitamente ao perfil da Nova Vul 1670. O co-autor do trabalho Karl Menten (Instituto Max Planck de Rádio Astronomia, Bonn, Alemanha) conclui: “Este tipo de descoberta é o mais divertido, pois trata-se de algo completamente inesperado!”.

Enigma de Fermi-Pasta-Ulam resolvido após de 60 anos

O chamado problema de Fermi-Pasta-Ulam ou FPU, é o paradoxo aparente na teoria do caos, no qual muitos sistemas físicos complexos exibem um comportamento quase que exatamente periódico, em vez de um comportamento ergódico. 

Uma das resoluções desse paradoxo inclui a percepção de que muitas equações não-lineares são exatamente integráveis. Outro comportamento que pode ser ergódico, pode depender da energia inicial do sistema. Tal problema intriga os cientistas da chamada matemática experimental por várias décadas desde meados da década de 50.

O modelo matemático foi proposto inicialmente pelo famoso físico Enrico Fermi, em conjunto com John Pasta, Stanislaw Ulam e a física e matemática Mary Tsingou, como uma nova forma de analisar como o calor flui através de metais e outros corpos sólidos.

O problema de Fermi-Pasta-Ulam.

O problema de Fermi-Pasta-Ulam No problema proposto, 32 partículas se movem somente à direta ou à esquerda, de um modo que a energia possa ser dissipada pelo atrito se tornando então calor.

Os cientistas acreditavam que ta sistema tenderia ao equilíbrio térmico, conforme as leis da termodinâmica, porém as simulações mostraram o contrário, deixando os pesquisadores perplexos. Tais simulações foram executas por dos primeiros computadores digitais em operação no mundo. e revelaram que a energia inicialmente se dissipava e voltava a se concentrar em 97% em um único modo.

Tal experimento, deflagou incontáveis debates e pesquisas mundo a fora, o que culminou nos fundamentos da matemática experimental. Posteriormente, computadores mais modernos, dotados de maior precisão e potencia, refizeram as simulações de fermi, e indicaram que o sistema acabaria por atingir o equilíbrio, mas ainda não havia ficado claro como isso acontecia.

Porém, somente agora, que uma equipe liderada pelo professor Yuri Lvov, do Instituto Politécnico Rensselaer, em Nova York, conseguiram resultados que possam explicar o problema.

De acordo com os cálculos, a chave reside em uma transferência gradual de energia durante coincidências de seis modos do sistema. Quando precisamente seis modos interagem, a energia é transferida de uma maneira irreversível. Após muitas interações, seis ondas ocorrem, e bastante energia é transferida, para atingir o equilíbrio térmico completo. Esta conclusão é apoiada por extensas simulações numéricas.

''Meus colaboradores e eu demonstramos que as interações de tríades, quartetos e quintetos são reversíveis; em outras palavras, elas não aproximam o sistema do equilíbrio térmico. No entanto, a interação de ondas em sextetos leva a uma transferência irreversível de energia, Por causa disso, o processo é extremamente fraco e muito lento. Esta é a razão pela qual demora tanto para o sistema FPU atingir o equilíbrio. – Afirma Lvov.''

Nova galáxia poderia ajudar a explicar a origem da primeira luz do universo

Algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang, durante o período chamado de Época de Reionização, o gás existente no universo deixou de ser quase completamente neutro e passou a ser quase completamente ionizado. Os cientistas acreditam que esse evento está intimamente ligado a muitas questões fundamentais da cosmologia e da estrutura de formação e evolução do mundo.


Nova galáxia e primeira luz

Para lançar luz sobre a física complexa do processo de reionização, a astrônoma Dra. Sanchayeeta Borthakur da Universidade Johns Hopkins (EUA) e seus colegas decidiram buscar no céu uma galáxia de formação estelar densa que emitisse enormes quantidades de radiação UV. Eles encontraram essa galáxia observando os raios UV que escapavam de sua cobertura de nuvens de poeira e hidrogênio neutro. A regiões de formação estelar em galáxias são cobertas com gases frios de modo que a radiação não pode sair. Se pudermos descobrir como a radiação fica fora da galáxia, podemos aprender que mecanismos ionizaram o universo”, explicou a Dra. Borthakur, principal autora do artigo publicado na revista Science.

Usando observações feitas com o telescópio espacial Hubble da NASA, os cientistas encontraram o objeto exato que procuravam: a galáxia SDSS J092159.38 + 450.912,3. Localizada na constelação de Ursa Maior, a cerca de 2,9 bilhões de anos-luz da Terra, essa galáxia emite até 21% de sua radiação ionizante para o universo. A título de comparação, galáxias normais emitem apenas 1% da radiação UV no meio intergaláctico circundante. O objeto recém-encontrado pertence a uma classe especial de galáxias onde vários bilhões de massas solares de estrelas são produzidas em uma região central extremamente compacta, com um raio de 300 anos-luz.  Resta aguardar que respostas o estudo da SDSS J092159.38 + 450.912,3 pode trazer sobre tal época do início do universo.

JÚPITER "VIAJANTE" explica sistema solar invulgar

Pensa-se que Júpiter migrou para mais próximo do Sol antes de inverter o seu percurso até à posição atual. Crédito: NASA/JPL/Universidade do Arizona

De acordo com um novo estudo publicado no dia 23 de março na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, Júpiter pode ter varrido o Sistema Solar jovem como uma bola de demolição, destruindo a primeira geração de planetas interiores antes de recuar para a sua órbita atual. Os achados ajudam a explicar porque o nosso Sistema Solar é tão diferente das centenas de outros sistemas planetários descobertos pelos astrónomos nos últimos anos. Agora que podemos olhar para o nosso próprio Sistema Solar no contexto de todos estes outros sistemas planetários, uma das características mais interessantes é ausência de planetas dentro da órbita de Mercúrio," afirma Gregory Laughlin, professor de astronomia e astrofísica da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, EUA, e coautor do artigo.

"O sistema planetário 'padrão' da nossa Galáxia parece ser um conjunto de super-Terras com períodos orbitais assustadoramente curtos. O nosso Sistema Solar é cada vez mais invulgar."  O novo artigo explica não só o "buraco" no nosso Sistema Solar interior, mas também certas características na Terra e nos outros planetas rochosos e interiores, que ter-se-ão formado mais tarde do que os planetas exteriores a partir de uma fonte exausta de material de formação planetária.

Laughlin e o coautor Konstantin Batygin exploraram as implicações de um cenário importante para a formação de Júpiter e Saturno. Nesse cenário, proposto por uma outra equipa de astrónomos em 2011 e conhecido em inglês como "Grand Tack", Júpiter primeiro migrou para dentro [na direção do Sol] até que a formação de Saturno fez com invertesse o seu percurso e migrasse para fora até à sua posição atual. Batygin, que trabalhou pela primeira vez com Laughlin como estudante na Universidade da Califórnia em Santa Cruz e é agora professor assistente de ciência planetária no Instituto de Tecnologia da Califórnia, realizou cálculos numéricos para ver o que aconteceria se um conjunto de corpos rochosos com órbitas pequenas se tivesse formado antes da migração interior de Júpiter.

Nessa altura, é plausível que planetas rochosos com atmosferas espessas ter-se-iam formado perto do Sol a partir de um disco denso de gás e poeira, a caminho de se tornarem comuns "super-Terras" como tantos exoplanetas que os astrónomos já descobriram em torno de outras estrelas. No entanto, à medida que Júpiter se movia para mais perto do Sol, as perturbações gravitacionais do planeta gigante varreram os planetas interiores (e planetesimais e asteroides) para órbitas íntimas e sobrepostas, desencadeando uma série de colisões que esmagaram em pedaços todos os planetas jovens. É o mesmo fenómeno que nos preocupa se os satélites fossem destruídos em baixa órbita terrestre. Os seus fragmentos iriam começar a colidir com outros satélites e arriscaríamos uma reação em cadeia de colisões. O nosso trabalho indica que Júpiter criou uma tal cascata de colisões no Sistema Solar interior," explica Laughlin.



Este diagrama mostra a distribuição orbital dos planetas extrasolares mais pequenos que Júpiter detetados pela missão Kepler, em comparação com as órbitas de Mercúrio, Vénus, Terra e Marte. A maioria destes planetas extrasolares está muito mais perto das estrelas hospedeiras do que os planetas interiores estão do Sol. Crédito: Batygin e Laughlin, PNAS

Os detritos resultantes teriam então espiralado para o Sol sob a influência de um "vento" forte a partir do gás denso que ainda rodava em torno do Sol. A avalanche teria destruído quaisquer super-Terras recém-formadas, levando-as para o Sol. Uma segunda geração de planetas interiores ter-se-ia formado mais tarde a partir de material empobrecido deixado para trás, o que é consistente com as evidências de que os planetas interiores do Sistema Solar são mais jovens do que os planetas exteriores. Os planetas interiores daí resultantes - Mercúrio, Vénus, Terra e Marte - são também menos massivos e têm atmosferas muito mais finas do que o esperado, comenta Laughlin. Uma das previsões da nossa teoria é que os planetas realmente semelhantes à Terra, com superfícies sólidas e pressões atmosféricas modestas, são raros," afirma. Os caçadores de planetas já detetaram mais de mil exoplanetas em órbita de outras estrelas da Via Láctea, incluindo quase 500 sistemas com planetas múltiplos. O que emergiu destas observações, como sistema planetário "típico", é um sistema que consiste de alguns planetas com massas várias vezes superiores à da Terra (as super-Terras), que orbitam muito mais perto da estrela hospedeira que Mercúrio do Sol. Em sistemas com planetas gigantes parecidos com Júpiter, também tendem a estar muito mais perto das estrelas do que os planetas gigantes do nosso Sistema Solar.

Os planetas interiores e rochosos do Sistema Solar, com massas relativamente pequenas e atmosferas finas, podem muito bem ser anómalos.  Segundo Laughlin, a formação de planetas gigantes como Júpiter é um tanto ou quanto rara, mas quando ocorre o planeta gigante geralmente migra para dentro e acaba a uma distância orbital semelhante à da Terra. Apenas a formação de Saturno no nosso Sistema Solar puxou Júpiter novamente para mais longe e isso permitiu a formação de Mercúrio, Vénus Terra e Marte. Portanto, outra previsão do artigo é que a existência de planetas mais pequenos próximos da estrela, em sistemas com planetas gigantes e com períodos orbitais superiores a 100 dias, é improvável.

"Este tipo de teoria, onde 'isto' aconteceu primeiro e depois aconteceu 'aquilo', está quase sempre errada, por isso estava inicialmente cético," comenta. "Mas, na verdade, envolve processos genéricos que já foram amplamente estudados por outros investigadores. Existem muitas evidências que suportam a ideia da migração interior de Júpiter e consequente migração exterior. O nosso trabalho debruça-se sobre as consequências dessas alterações orbitais. A hipótese de "Grand Tack" de Júpiter pode muito bem ter sido um "grande ataque" ao Sistema Solar interior original."

Astronomia: olhe para cima e veja a beleza do Hexágono de verão

Se você olhar para cima neste fim de semana, o céu noturno não vai lhe decepcionar. São diversas constelações, uma mais bonita que a outra, formando figuras simples e perfeitas vistas desde a antiguidade. É só olhar pra cima e admirar! Lá pelas 21 horas, o céu noturno estará simplesmente deslumbrante e o que mais chamará a atenção, além da Lua, será a presença de Júpiter e do chamado Hexágono de verão, um asterismo formado por sete estrelas muito brilhantes, que parecerão cercar nosso satélite natural.

Em astronomia, asterismo é um padrão de estrelas que parece formar uma figura, que neste caso é o Hexágono de verão, cujos vértices são compostos pelas estrelas Rigel, Aldebaran, Capella, Pollux e Castor, Procyon e Sirius. Este asterismo é visível no céu noturno entre dezembro e março e todas as estrelas constituintes são muito brilhantes, com magnitude variando entre -1.47 e 1.96. Embora o Hexágono de verão seja um desenho único formado por estrelas, cada uma delas pertence a uma constelação diferente:

Rigel pertence à Orion, Aldebaran a Touro, Capela ao Cocheiro, Castor e Polux fazem parte de Gêmeos, Procyon ao Cão Menor e Sirius ao Cão maior. O interesse da formação dessa sexta-feira é que ela parece abraçar a Lua, que estará centrada dentro do hexágono. Além disso, a presença de Júpiter no mesmo quadrante dará um toque todo especial, com o gigante gasoso formando um triângulo com a Lua e Procyon. 

Então é isso. Chame a família e os amigos. Convide-os a curtir o céu noturno nesse fim de semana. Depois, se for o caso, volte ao Facebook e conte a todos como é interessante o mundo real, cheio de coisas legais a serem descobertas!
Bons céus! 

Ventos de buracos negros "DESLIGAM" a formação de estrelas

Astrônomos que estudavam o buraco negro supermassivo no centro da galáxia IRAS F11119+3257 descobriram evidências de que os ventos que sopram do buraco negro estão a varrer o reservatório de material de formação estelar da galáxia. Os ventos começam pequenos e rápidos, a cerca de 25% da velocidade da luz na vizinhança do buraco negro e sopram o equivalente a uma massa solar de gás por ano. À medida que viajam para longe do buraco negro, ficam mais lentos mas chegam a varrer até 800 massas solares de gás molecular por ano. É a primeira prova sólida de que os ventos dos buracos negros estão a esgotar o gás molecular das suas galáxias hospedeiras e acabam por desligar a formação estelar.

Um grupo de astrónomos a trabalhar no observatório espacial Herschel da ESA descobriu que os ventos de um enorme buraco negro estão a varrer o reservatório de matéria-prima para a criação de estrelas da sua galáxia hospedeira. Localizados no coração da maioria das galáxias, os buracos negros supermassivos são objetos extremamente densos e compactos com massas que têm milhões e milhões de vezes a do nosso Sol. Muitos são bastante passivos, como o que está no centro da nossa Via Láctea. No entanto, alguns buracos negros estão a devorar com grande apetite tudo o que os rodeia. Estes buracos negros devoradores não só usam o gás que os rodeia para se alimentarem, como também expulsam parte desse gás na forma de ventos fortes e jatos. Os astrónomos já suspeitavam que estes ventos eram responsáveis por escoar o gás interestelar das galáxias. Em particular, as moléculas de gás das quais nascem as estrelas.


Esta impressão de artista mostra como o buraco negro junta material das redondezas num disco (laranja) de matéria. Parte deste material é empurrado por um vento (azul), que por sua vez alimenta um fluxo galáctico exterior e a larga-escala de gás molecular (vermelho). Crédito: ESA/ATG medialab

Este efeito pode afetar a formação de estrelas das galáxias, diminuindo a sua capacidade de criação ou mesmo extingui-la completamente. Mas, até agora, não tinha sido possível observar este processo. Os astrónomos já tinham detetado com telescópios de raios-X ventos muito perto de buracos negros. E, através de observações em infravermelho, tinham já registado descargas de moléculas de gás de grande intensidade nas galáxias. Mas não tinham ainda observado os dois fenómenos na mesma galáxia. Um novo estudo mudou este cenário. Foram detetados ventos impelidos por um buraco negro, com diferentes intensidades.



A galáxia IRAS F11119+3257 mostra características ténues que podem ser detritos de marés, um sinal que este objeto está a atravessar uma fusão galáctica. A imagem de fundo é do SDSS (Sloan Digitized Sky Survey), enquanto a inserção é uma imagem com um filtro vermelho do telescópio de 2,2 metros da Universidade do Hawaii. Crédito: NASA/SDSS/S. Veilleux

“É a primeira vez que vimos um buraco negro supermassivo a explodir o reservatório de gás de criação de estrelas da galáxia”, explica Francesco Tombesi, do Centro de Voo Espacial Goddard, da NASA, e da Universidade de Maryland, nos EUA, que liderou o estudo publicado esta semana na Nature. Combinando observações em infravermelho do observatório espacial Herschel, da ESA, com novos dados do satélite de raios-X Suzaku, do Japão e EUA, os astrónomos detetaram ventos perto do buraco negro central da galáxia IRAS F11119+3257 e os ventos a empurrarem o gás galáctico para o exterior. Perto do buraco negro, os ventos são fracos e rápidos, com rajadas de cerca de 25% da velocidade da luz e sopram o equivalente a cerca de uma massa solar de gás por ano. À medida que progridem para o exterior, os ventos tornam-se mais lentos, mas passam a varrer algumas centenas adicionais de massas solares de moléculas de gás por ano e empurram-nas para fora da galáxia.



Esta impressão de artista mostra o fluxo de gás molecular (vermelho) numa galáxia que contém um buraco negro supermassivo no seu centro. Crédito: ESA/ATG medialab

Este estudo mostra, pela primeira vez, que os ventos dos buracos negros estão a esvaziar de gás as suas galáxias hospedeiras através de expulsões em grande escala. E concorda com a teoria de que os buracos negros podem, em última instância, parar a formação de estrelas nas suas galáxias hospedeiras.“O observatório espacial Herschel já tinha revolucionado o nosso conhecimento sobre a criação de estrelas. Este novo resultado ajuda-nos a compreender como e por que é que a formação de estrelas nalgumas galáxias pode ser alterada ou até mesmo desligada”, diz Göran Pilbratt, cientista do observatório Herschel na ESA. “O culpado deste mistério cósmico foi encontrado. Como muitos suspeitavam, um buraco negro central pode impulsionar expulsões de gás em grande escala, que extingue a formação de estrelas.”

A melhor visão até hoje da nuvem empoeirada passando pelo buraco negro situado no centro galático

Observações do VLT confirmam que a nuvem empoeirada G2 sobreviveu a encontro próximo com buraco negro e trata-se de um objeto compacto

Esta imagem composta mostra o movimento da nuvem empoeireada G2 à medida que se aproxima e depois passa pelo buraco negro supermassivo que se situa no centro da Via Láctea. Estas novas observações obtidas com o VLT do ESO mostraram que a nuvem parece ter sobrevivido a este encontro próximo com o buraco negro e que permanece um objeto compacto, não tendo se esticado de forma significativa.Crédito: ESO/A. Eckart

As melhores observações conseguidas até hoje da nuvem de gás empoeirada G2 confirmam que este objeto teve a sua aproximação máxima ao buraco negro supermassivo que se encontra no centro da Via Láctea em maio de 2014 e que sobreviveu à experiência. Os novos resultados obtidos com o Very Large Telescope do ESO mostram que o objeto parece não ter sido significativamente esticado e que é muito compacto. Trata-se muito provavelmente uma estrela jovem com um núcleo massivo que ainda se encontra a acretar material. O buraco negro propriamente dito não mostrou ainda nenhum sinal de aumento de atividade. Um buraco negro supermassivo com uma massa de quatro milhões de vezes a massa do Sol situa-se no coração da Nossa Via Láctea.

Em sua órbita encontra-se um pequeno grupo de estrelas brilhantes e adicionalmente foi descoberta uma nuvem poeirenta bastante enigmática, conhecida por G2, que foi observada a cair em direção ao buraco negro nos últimos anos. Foi previsto que a aproximação máxima ocorresse em maio de 2014. Pensou-se que as enormes forças de maré nesta região de gravidade extremamente elevada desfizessem a nuvem e a dispersassem ao longo da sua órbita. Algum deste material alimentaria o buraco negro, levando a  explosões repentinas que mostrariam como o “monstro” estaria a “apreciar a sua refeição”. Para estudar estes eventos únicos, a região do centro galático foi observada cuidadosamente nos últimos anos por muitas equipes que utilizaram os maiores telescópios de todo o mundo.

Uma equipe liderada por Andreas Eckart (Universidade de Colônia, Alemanha) observou a região com o auxílio do Very Large Telescope do ESO (VLT) durante muitos anos, incluindo durante o período crítico de fevereiro a setembro de 2014, ou seja imediatamente antes e depois do evento da maior aproximação de maio de 2014. Estas novas observações são consistentes com observações anteriores obtidas com o Telescópio Keck no Hawaii. As imagens no infravermelho, radiação emitida pelo hidrogênio brilhante, mostram que a nuvem se manteve compacta antes e depois da aproximação máxima, ou seja, durante todo o trajeto que a levou a contornar o buraco negro. Para além de fornecer imagens muito nítidas, o instrumento SINFONI montado no VLT separa também a radiação nas suas componentes de cor infravermelhas e portanto permite estimar a velocidade da nuvem.  

Antes da aproximação máxima, a nuvem estava a afastar-se da Terra a uma velocidade de cerca de dez milhões de quilômetros por hora e depois de ter contornado o buraco negro, estava a aproximar-se de nós a cerca de doze milhões de quilômetros/hora. Florian Peissker, um estudante de doutorado na Universidade de Colônia, Alemanha, que fez muitas das observações, comenta: “Estar no telescópio e ver os dados chegando em tempo real foi uma experiência fascinante”, e Monica Valencia-S., uma pesquisadora de pós-doutorado, também da Universidade de Colônia, que trabalhou na difícil redução dos dados, acrescenta: “Foi extraordinário ver que o brilho da nuvem empoeirada se manteve compacto antes e depois da maior aproximação ao buraco negro.”

Embora observações anteriores tivessem sugerido que o objeto G2 estava se esticando, as novas observações não mostram evidências de que a nuvem tenha ficado significativamente espalhada, não mostrando a nuvem visivelmente estendida, nem mostrando uma maior dispersão nas velocidades. Além das observações feitas com o instrumento SINFONI, a equipe fez também uma série de medições da polarização da radiação vinda da região do buraco negro supermassivo usando o instrumento NACO montado no VLT. Estas observações, as melhores deste tipo obtidas até hoje, revelam que o comportamento do material que está sendo acretado pelo buraco negro é muito estável e que, pelo menos até agora, não foi alterado pela chegada de material da nuvem G2.

A resiliência da nuvem empoeirada aos efeitos de maré gravitacionais extremos existentes próximo do buraco negro sugere fortemente que este material está girando em torno de um objeto denso com um núcleo massivo, não se tratando de uma nuvem flutuando livremente. Este fato é igualmente apoiado pela ausência, até agora, de evidências de que este material esteja alimentando o monstro central, o que levaria a explosões repentinas e aumento de atividade. Andreas Eckart sumariza os novos resultados: “Vimos todos os dados recentes e em particular os referentes ao período de 2014, época em que houve a maior aproximação ao buraco negro. Não podemos confirmar que a fonte tenha sido esticada de modo significativo. O objeto não se comporta de modo nenhum como uma nuvem de poeira sem núcleo. Pensamos que se trata sim de uma estrela jovem ainda envolta em poeira”.
Fonte: ESO

Os astrônomos finalmente encontraram matéria escura?

É muito cedo para dizer com certeza, mas os astrônomos podem ter descoberto uma nova pista para a natureza da matéria escura – material cósmico invisível com pelo menos cinco vezes a massa de todas as estrelas e galáxias visíveis juntas. A pista vem sob a forma de raios gama, um tipo de luz que o olho humano não consegue detectar, proveniente de uma galáxia anã recém-descoberta chamada Reticulum 2. A Reticulum 2, que paira para além da borda da Via Láctea, a cerca de 98 mil luz-anos da Terra, é fascinante à sua maneira: ela tem não mais do que alguns milhares de estrelas (em comparação com a centena de bilhões ou mais da Via Láctea) incorporadas em um aglomerado de matéria escura, o que é semelhante às primeiras galáxias pequenas que surgiram depois do Big Bang.

O mistério da matéria escura remonta até a década de 1930, quando o lendário astrônomo Fritz Zwicky notou pela primeira vez que as galáxias em aglomerados pareciam estar se movendo sob a gravidade de alguma substância estranha e invisível. Mas até agora ninguém descobriu o que ela realmente é. A Reticulum 2, juntamente com outras oito galáxias anãs recentemente descobertas, são intrigantes pelo que podem dizer aos cientistas sobre como pode ter sido o início do universo. Mas elas também são lugares muito bons para tentar descobrir o que é a matéria escura, porque têm mais dessa substância em comparação com a matéria visível do que uma galáxia grande, como a Via Láctea.

Raios gama e matéria escura

Os astrofísicos estavam especialmente interessados em ver se a galáxia estava emitindo raios gama, porque se a matéria escura for realmente um tipo de partícula elementar ainda não descoberta, como muitos cientistas suspeitam, então os raios seriam produzidos quando as partículas e suas antipartículas se encontram e se aniquilam mutuamente. Então, várias equipes começaram a vasculhar dados do Telescópio Espacial Fermi de Raios Gama, da Nasa, a procura de algum sinais reveladores vindo da direção da Reticulum 2. Uma das equipes encontrou os raios gama que estava procurando. “Os vimos quase que imediatamente”, conta Matthew Walker, da Universidade Carnegie Mellon, em Pittsburgh, coautor de um artigo sobre a descoberta que foi enviado para a revista “Physical Review Letters”. Se a equipe estiver certa, o mistério milenar de Zwicky pode ter sido resolvido.

Porém, somente se o grupo estiver certo. Uma equipe diferente fez a sua própria análise e declarou, em seu próprio artigo, submetido à “Astrophysical Journal Letters”, que, enquanto parece existir um excesso de raios gama provenientes da Reticulum 2, o nível não chega a ser significativo. “O nosso grupo tende a ser mais conservador em nossas interpretações”, diz o principal autor, Alex Drlica-Wagner, do Laboratório Nacional do Acelerador Fermi, que é formalmente afiliado ao telescópio Fermi. “[Grupos de pesquisa] externos tendem a ser mais ousados”. No passado, astrônomos alegaram ter visto evidências de partículas de matéria escura e tais afirmações foram derrubadas na sequência. Contudo, Drlica-Wagner não descarta a ideia de que novas observações e análises poderiam convencer os conservadores de que os raios gama são mais significativos do que eles acreditam no momento. Mais cedo ou mais tarde, os astrônomos vão descobrir o que a matéria escura é realmente. Há uma chance de que isso possa estar acontecendo agora.

Grande Colisor de Hádrons pode detectar dimensões extras

Um grupo de físicos levantou a possibilidade de que o Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês) poderia fazer uma descoberta que iria colocar seu triunfo anterior com o Bóson de Higgs no chinelo. Os autores sugerem que ele poderia detectar mini-buracos negros. Tal conclusão seria uma questão de enorme importância por si só, mas pode ser uma indicação de coisas ainda mais importantes. Poucas ideias de física teórica capturam tanto a imaginação do público quanto a hipótese de outras dimensões, que propõem um número infinito de universos que diferem do nosso de formas grandes e pequenas. Essa ideia tem servido de inspiração para vários filmes e histórias em quadrinhos.

No entanto, segundo o professor Mir Faizal da Universidade de Waterloo (Canadá), “normalmente, quando as pessoas pensam no multiverso, pensam na interpretação de muitos mundos da mecânica quântica, onde cada possibilidade se concretiza. Isso não pode ser testado e por isso é filosofia e não ciência”, afirma. No entanto, Faizal considera a possibilidade de um teste para um tipo diferente de universos paralelos quase ao nosso alcance. “O que podemos observar é universos reais em dimensões extras. À medida que a gravidade pode fluir para fora do nosso universo, para dimensões extras, tal modelo pode ser testado pela detecção de mini-buracos negros no LHC”, explica.

A ideia de que o universo pode ser preenchido com pequenos buracos negros foi proposta para explicar quebra-cabeças tais como a natureza da matéria escura. No entanto, a energia necessária para criar esses objetos depende do número de dimensões que o universo tem. Em um universo quadridimensional convencional, estes furos exigiriam TeV 1016, 15 ordens de grandeza superiores à capacidade do LHC. A teoria das cordas, por outro lado, propõe 10 dimensões, mas apenas quatro que podem ser “experimentadas”. As tentativas de modelar tal universo sugerem que a energia necessária para fazer esses pequenos buracos negros seria muito menor, tanto que alguns cientistas acreditam que eles deveriam ter sido detectados em experimentos que o LHC já executou.

Então, se não há detecção, não há teoria das cordas? Não de acordo com Faizal e seus coautores. Eles argumentam que os modelos utilizados para prever a energia dos buracos negros em um universo de 10 dimensões deixaram de fora a deformação quântica do espaço-tempo que muda a gravidade ligeiramente. Se esta deformação é real é uma questão em rápido desenvolvimento, mas se for, o artigo argumenta que os buracos negros teriam níveis de energia muito menores do que em um universo de quatro dimensões, mas cerca de duas vezes maior do que o detectável por qualquer execução de teste de modo distante. O LHC foi projetado para chegar a 14 TeV, mas até agora só foi a 5,3 TeV, enquanto o artigo aponta que os buracos podem estar à espreita em 11,9 TeV. Neste caso, uma vez que o LHC atinja a sua plena capacidade, devemos encontrá-los.

Tal descoberta iria demonstrar a deformação do espaço-tempo em microescala, a existência de dimensões extras, universos paralelos dentro deles e a teoria das cordas. Se forem encontrados nos níveis de energia certos, os buracos confirmariam a interpretação da equipe de uma nova teoria sobre o comportamento dos buracos negros chamada arco-íris da gravidade. Tal revelação surpreendente e quádrupla transformaria a física, embora os pesquisadores já estejam considerando as falhas mais prováveis ​​no seu trabalho, se os buracos se provarem indescritíveis.

5 Teorias sobre o fim do Universo

Nós mal sabemos quem somos e por que existimos. E ainda por cima temos que nos preocupar com a forma com que tudo vai terminar. Mas se tem uma coisa que os cientistas e os religiosos compartilham é uma visão apocalíptica do fim do nosso Universo. Calma, não estamos dizendo que todos os físicos acreditam que vamos arder no mármore do inferno no fim dos tempos. Na verdade, eles têm umas ideias que envolvem escuridão total, nos rasgar em pedaços e até mesmo congelar o tempo. Se quiser entender melhor o nosso possível fim, conheça 5 teorias científicas sobre o fim do Universo:
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1. BIG RIP
Sabemos que o Universo está em expansão, mas temos muitas dúvidas sobre como e por que exatamente isso acontece. Uma das teorias é a existência de uma energia escura, que ao contrário da gravidade, empurra as coisas para longe uma das outras. Para os cientistas, mais ou menos três quartos de tudo o que tem no Universo é constituído de energia escura. A teoria do Big Rip prevê que a taxa de expansão do Universo aumente com o tempo. Eventualmente, as galáxias vão se separar, os planetas vão ficar cada vez mais longe até que os átomos também se distanciem uns dos outros. Ou seja, no final, seremos rasgados em pedaços.

2. BIG CRUNCH

Se o Universo começou com o Big Bang, ou seja, uma grande explosão que iniciou sua expansão, há uma teoria que acredita que ele irá terminar da mesma maneira. Só que tudo ao contrário. O nome dessa teoria é Grande Colapso, ou Big Crunch. Em resumo, a atração gravitacional causaria uma contração do Universo, até o seu eventual colapso. Para isso ocorrer, a energia do Universo – e suas 10 trilhões de bilhões de estrelas – se concentraria num único ponto minúsculo, denso e quente, como nos primórdios. Começaria, então, um novo ciclo de expansão e contração. Segundo essa teoria, a energia escura teria o papel de espalhar energia e matéria produzidas no Big Bang, preparando o Universo para começar tudo de nvo. Essa teoria de um Universo cíclico também pode ser chamada de Big Bounce.

3. BURACOS NEGROS

Buracos negros são regiões no espaço com massa muito densa, o que faz com que nada escape do seu campo gravitacional, nem mesmo a luz. Eles são formados com a energia da explosão de estrelas e podem ser pequenos (cerca de 100 massas solares) ou gigantescos (com dezenas de bilhões massas solares). O fato de existirem buracos negros imensos ainda intriga os cientistas. Em meio a isso tudo, há uma teoria que acredita que vamos terminar com o Universo completamente engolido por buracos negros. Partindo do pressuposto de que existem galáxias inteiras com buracos negros massivos em seus centros, alguns pesquisadores creem que a maior parte da matéria no Universo orbita os buracos. De acordo com a teoria, vai chegar um ponto em que eles devorarão toda essa matéria e, em seguida, engolirão uns aos outros, gerando um universo completamente escuro. No estágio final, o último massivo buraco negro perderia sua massa e evaporaria no nada.

4. A MORTE TÉRMICA DO UNIVERSO

A teoria da morte térmica do Universo não quer dizer que vamos morrer congelados com o frio extremo ou fritos com o calor absoluto. Na verdade, de acordo com essa ideia, não haveria mudanças drásticas de temperatura no fim do Universo. Vamos começar do começo. A segunda lei da termodinâmica afirma: “A quantidade de entropia de qualquer sistema isolado termodinamicamente tende a incrementar-se com o tempo, até alcançar um valor máximo”. Se considerarmos o Universo um sistema isolado, dá para concluir que vai chegar um tempo em que alcançaremos a entropia máxima e toda a energia será distribuída de forma totalmente igual. Segundo a teoria, quando isso acontecer, será o fim de todos os fenômenos físicos. Não haverá mais movimento. E nem vida.

5. CRUZANDO A BARREIRA DO TEMPO 

Essa teoria é tão maluca que pode ser um pouco difícil explicar. A questão é o seguinte: nossas leis da física só funcionam para explicar um universo finito. O problema é que os pesquisadores acreditam que, na verdade, vivemos num multiverso infinito – onde vários universos com leis diferentes existem paralelamente. Além disso, estamos em expansão. E agora você se pergunta: o que isso tem a ver com as leis da física e, mais importante, com o tempo?

Funciona mais ou menos assim: quando você tenta calcular probabilidade num universo infinito, percebe que tudo tem 100% de chance de acontecer. Isso é um paradoxo, que acabaria levando a uma série de confusões nos cálculos dos cientistas para prever o futuro do nosso Universo e explicar os eventos que acontecem. Para resolver esse problema, os físicos definem uma porção finita no espaço-tempo para fazer suas contas de probabilidade. Um desses físicos, Raphael Bousso, da Univeridade de Berkeley, na Califórnia, explica que essa porção de espaço-tempo definida pelos cientistas se comporta como uma estrutura real no multiverso. Então, para que as leis da física e da probabilidade façam algum sentido, esse “multiverso” estatístico precisa ter fronteiras reais, não pode se expandir.

Agora vem a parte mais complexa: eventualmente, pelos cálculos de Bousso, existe 50% de chances de que a barreira do tempo (da porção estatística de espaço-tempo) vai ser cruzada daqui a 3,7 bilhões de anos. E daí? Daí que, com isso, o Universo – esse em que a gente vive – acaba sem que as pessoas que viverem nessa época sejam capazes de perceber, como se tivessem eternamente congeladas no tempo. A gente avisou que era uma ideia meio maluca.

Hubble e Chandra fazem descoberta que pode ajudar a entender o que é a Matéria Escura

Astrônomos usando observações feitas com o Telescópio Espacial Hubble da NASA e com o Observatório de Raios-X Chandra, encontraram que a matéria escura não reduz de velocidade quando colide entre si. Isso significa que ela interage com ela mesmo ainda menos do que se pensava anteriormente. Os pesquisadores dizem que essa descoberta estreita as opções sobre o que pode ser essa misteriosa substância. A matéria escura é uma forma transparente de matéria que faz parte da maior massa no universo. Pelo fato da matéria escura não refletir, absorver, ou emitir luz, ela só pode ser traçada indiretamente, medindo como ela destorce o espaço por meio do fenômeno de lente gravitacional, onde a luz de distantes fontes é ampliada e distorcida pelos efeitos gravitacionais da matéria escura. Os dois observatórios espaciais foram usados para estudar como a matéria escura nos aglomerados de galáxias se comporta quando os aglomerados colidem. O Hubble foi usado para mapear a distribuição das estrelas e da matéria escura pós-colisão, que foi traçada através do efeito de lente gravitacional na luz de fundo. O Chandra foi usado para observar a emissão de raios-X do gás em colisão. Os resultados foram publicados na revista Science do dia 27 de Março de 2015.

“A matéria escura é um enigma que nós buscamos a muito tempo revelar”, disse John Grunsfeld, administrador assistente do Science Mission Directorate da NASA em Washington. “Com as capacidades combinadas desses grandes observatórios, ambos em missões estendidas, nós estamos ainda mais perto de entender esse fenômeno cósmico. Para aprender mais sobre a matéria escura, os pesquisadores podem estuda-la de maneira similar como fazem com experimentos com a matéria visível – observando o que acontece quando ela atinge objetos celestes. Um excelente laboratório natural para essa análise pode ser encontrado nas colisões entre aglomerados de galáxias. Os aglomerados de galáxias são feitos de três principais ingredientes: galáxias, nuvens de gás e matéria escura. Durante as colisões, as nuvens de gás que envelopam as galáxias se chocam e param.

As galáxias são muito menos afetadas pelo arrasto do gás e, graças aos grandes vazios entre as estrelas, não se tem o efeito redução de velocidade em cada uma. Nós sabemos como o gás e as galáxias reagem a essas colisões cósmicas e onde eles emergem a partir desse choque. Comparando como a matéria escura se comporta pode nos ajudar a estreitar o que ela realmente é”, explica David Harvey da École Polytechnique Fédérale de Lausanne, na Suíça, principal autor do novo estudo. Harvey e sua equipe usou os dados do Hubble e do Chandra para estudar 72 grandes colisões em aglomerados. As colisões acontecem em tempos diferentes, e são vistas de diferentes ângulos – algumas de lado e outras de frente.

A equipe descobriu que, como as galáxias, a matéria escura continua direto através das violentas colisões sem reduzir a velocidade relativa para as galáxias. Pelo fato das galáxias passarem sem impedimentos, se os astrônomos observarem uma separação entre a distribuição das galáxias e a matéria escura então eles sabem que houve uma diminuição de velocidade. Se a matéria escura reduz a velocidade, ela se arrastará e ficará localizada em algum lugar entre as galáxias e o gás, que pode dizer aos pesquisadores o quanto ela tem interagido.

A teoria vigente é que as partículas da matéria escura se espalham através dos aglomerados de galáxias e frequentemente não se chocam uma com a outra. A razão da matéria escura não reduzir a velocidade é porque não somente ela não interage com as partículas visíveis, mas também ela pouco frequentemente interage com outra matéria escura. A equipe mediu essa interação própria e descobriu que ela ocorre menos frequentemente ainda do que se pensava anteriormente. “Um estudo prévio tinha visto um comportamento similar no Aglomerado Bullet”, disse Richard Massey, um membro da equipe, da Universidade de Durham, no Reino Unido. “Mas é difícil interpretar o que nós estamos vendo se nós só temos um exemplo. Cada colisão leva centenas de milhões de anos, assim, durante a nossa vida, nós só podemos ver um quadro congelado de um ângulo único de uma câmera.

Agora que nós estamos estudando muito mais colisões, nós podemos começar a montar um filme completo e entender melhor o que está acontecendo. Descobrindo que a matéria escura interage com ela mesmo ainda menos do que se pensava anteriormente, a equipe conseguiu com sucesso estreitar as propriedades da matéria escura. Os teóricos de física de partículas têm agora um conjunto menor de variáveis desconhecidas para trabalhar quando construírem seus modelos. Não está claro quanto nós esperamos que a matéria escura interaja com ela mesmo, pois a matéria escura vai contra tudo o que conhecemos”, disse Harvey. “Nós sabemos de observações prévias que ela precisa interagir com ela mesmo de maneira razoavelmente fraca, contudo, esse estudo tem agora colocado essa taxa abaixo até mesmo do grau de interação de dois prótons interagindo um com o outro – o que é uma teoria para a matéria escura”.

Harvey disse que os resultados sugerem que a matéria escura ‘e pouco provável de ser somente um tipo de próton escuro. Se a matéria escura espalhar como os prótons fazem um com os outros (eletrostaticamente) ela teria sido detectada. Isso desafia a ideia de que existam prótons escuros, o equivalente aos fótons na matéria escura”, disse ele. A matéria escura poderia potencialmente ter propriedades ricas e complexas, e existem ainda outros tipos de interações para o estudo. Esses últimos resultados descartam as interações que criam um forte força de fricção, fazendo com que a matéria escura reduza a velocidade durante as colisões.

Outras possíveis interações poderiam fazer com que as partículas da matéria escura rebatessem uma nas outras como bolas de sinuca, fazendo com que as partículas da matéria escura fossem ejetadas das nuvens pelas colisões ou para as bolhas de matéria escura para mudar a forma. A equipe estudará isso posteriormente. Para aumentar o número de colisões que podem ser estudadas, a equipe está também buscando estudar colisões envolvendo galáxias individuais, que são muito mais comuns. Existem ainda alguns candidatos viáveis para o posto de matéria escura, assim o jogo ainda não acabou, mas nós estamos chegando cada vez mais perto da resposta”, concluiu Harvey. “Esses colisores de partículas astronomicamente grandes estão finalmente deixando com que possamos espiar o mundo escuro ao nosso redor e fora do nosso alcance”.

Berçários estelares

Berçários estelares em Orion vistos em poeira cósmica brilhante nas bordas de nuvens moleculares gigantes cerca de 1.500 anos-luz de distância. 

Abrangendo cerca de 30 graus, esta vista de tirar o fôlego, se estende por toda a constelação conhecida da cabeça aos pés (da esquerda para a direita) e além.

Em 1.500 anos-luz de distância, a grande nebulosa de Orion é a região de formação estelar mais próxima, chegando a ser visível a olho nu bem abaixo do cinturão.

À sua esquerda está a Nebulosa Cabeça de Cavalo, M78, e estrelas do cinturão de Orion.

Deslizando o cursor sobre a imagem também vai encontrar gigante vermelha Betelgeuse no ombro do caçador, Rigel azul brilhante no seu pé, a nebulosa cabelo de brucha acima - e iluminado por - Rigel, eo brilhante Lambda Orionis (Meissa) nebulosa à esquerda , perto da cabeça de Órion.

Naturalmente, a Nebulosa de Órion e estrelas brilhantes são fáceis de ver a olho nu, mas as nuvens de poeira e de emissões do extenso gás interestelar neste complexo rico em nebulosa, são muito fracos e muito mais difícil de gravar.

Neste mosaico de imagens telescópicas de banda larga, dados de imagem adicionais adquiridos com um filtro alpha hidrogênio estreita foi usada para trazer para fora os tentáculos penetrantes do gás hidrogênio atômico energizado como no arco do laço gigante de Barnard.

O Cinturão de Van Allen

O Cinturão de Van Allen é uma região onde ocorrem vários fenômenos atmosféricos devido a concentrações de partículas no campo magnético terrestre, descobertas em 1958 por James Van Allen, que elaborou um experimento de raios cósmicos embarcado na sonda americana Explorer 1, lançada em janeiro de 1958.

As radiações de Van Allen não ocorrem, salvo em raras exceções, nos polos, e sim na região equatorial. Estas formam dois cinturões em forma de anéis, com centro no equador. O mais interno se estende entre as altitudes de mil e cinco mil quilômetros, sua intensidade máxima ocorrendo em média aos três mil quilômetros.

Consiste de prótons altamente energéticos, que se originam pelo decaimento de nêutrons produzidos quando raios cósmicos vindos do espaço exterior colidem com átomos e moléculas da atmosfera terrestre. Parte dos nêutrons é ejetada para fora da atmosfera e se desintegra em prótons e elétrons ao atravessar esta região do cinturão. Essas partículas se movem em trajetórias espirais ao longo de linhas de força do campo magnético terrestre.

O segundo cinturão, que fica situado entre 15.000 e 25.000 km, contém partículas eletricamente carregadas de origem tanto atmosférica quanto solar. São principalmente íons hélio trazidos pelo vento solar. As partículas mais energéticas deste são elétrons cuja energia atinge várias centenas de milhares de elétrons-volt. Os prótons são muito menos energéticos do que os do primeiro cinturão, porém seu fluxo é mais intenso.

Via de regra, não existe entre os dois cinturões uma delimitação; eles fundem-se em altitudes variáveis. Durante os períodos de intensa atividade solar, grande parte das partículas eletricamente carregadas vindas do Sol consegue romper a barreira formada pelos cinturões de radiação de Van Allen. Ao atingir a alta atmosfera produzem os fenômenos de auroras polares e as tempestades magnéticas

Valles Marineris: O Grand Canyon de Marte

O maior cânion do Sistema Solar corta uma grande área em toda a face de Marte. Nomeado Valles Marineris, o grande vale se estende mais de 3.000 quilômetros de extensão, abrange 600 quilômetros de diâmetro, e se aprofunda a 8 quilômetros de profundidade. 

Em comparação, o Grand Canyon da Terra no Arizona, EUA, é de 800 quilômetros de extensão, a 30 quilômetros de diâmetro e 1,8 quilômetros de profundidade.

A origem do Valles Marineris permanece desconhecida, embora a principal hipótese sustenta que ele começou como uma rachadura de bilhões de anos atrás, como o planeta esfriou. Vários processos geológicos foram identificados no canyon. O mosaico foi criado a partir de mais de 100 imagens de Marte feitas pelo Viking Orbiters na década de 1970.

O universo Observável

Tudo o que há no Universo observável é somente 4% de toda a matéria visível. O Restante subdividido em 23% de matéria escura e 73% de energia escura. 

- A Matéria Visível é chamada de matéria bariônica, composta por partículas como o próton, nêutron e elétron.

- A Matéria e Energia não-visível(escura) pode ser uma partícula que interage fracamente em termos de matéria comum e fortemente em termos de gravidade (as lentes gravitacionais são um exemplo). Seus candidatos como partículas são os Áxions, WIMPs e o mais famoso entre eles: O Neutrino estéril, o 4º 'sabor' dos 3 neutrinos conhecidos. Vale lembrar que a massa dessas partículas equivale a 0,02 da massa do elétron, a menor partícula de matéria dita 'comum'. A Energia Escura seria o exato oposto da gravidade, realizando pressão negativa tornando a homogeneidade e coesão entre as galáxias.


Estima-se que existem muitas galáxias constituídas por matéria luminosa e não luminosa, simultaneamente. Detectadas por massa gravitacional calculando o raio da órbita e massa convertida na intensidade de luz recebida.

Foto: Distribuição de matéria no Universo em larga escala.