Por anos, os astrônomos quebraram a cabeça para resolver um grande enigma espacial no centro da nossa Via Láctea: um estranho objeto, que se acreditava ser uma nuvem de gás hidrogênio, parecia se mover em direção ao enorme buraco negro da nossa galáxia. Astrônomos da Universidade da Califórnia (UCLA), nos EUA, afirmam ter resolvido o enigma do objeto conhecido como G2 depois de estudar a sua maior aproximação ao buraco negro neste verão. Uma equipe liderada por Andrea Ghez, professora de física e astronomia na UCLA, determinou que o G2 provavelmente é um par de estrelas binárias que orbitava o buraco negro em conjunto e que eventualmente se uniu em uma única estrela extremamente grande, envolta em gás e pó, com seus movimentos coreografados pelo poderoso campo gravitacional do buraco negro. Os astrônomos perceberam que se o G2 fosse uma nuvem de hidrogênio, poderia ter sido dilacerada, e que os fogos de artifício celestes resultantes teriam mudado drasticamente o estado do buraco negro. “O G2 sobreviveu e continua feliz em sua órbita; uma nuvem de gás não teria feito isso”, compara Ghez. “Ele basicamente não foi afetado pelo buraco negro. Não houve fogos de artifício”. Os buracos negros, que se formam do colapso da matéria, têm uma densidade tão alta que nada pode escapar de sua atração gravitacional – nem mesmo a luz. Eles não podem ser vistos diretamente, mas sua influência sobre estrelas próximas é visível e fornece uma espécie de assinatura. Ghez, que estuda milhares de estrelas na vizinhança do buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia, afirma que o G2 parece ser apenas uma de uma classe emergente de estrelas que estão perto do buraco negro, criadas por causa da poderosa gravidade no local, que impulsiona estrelas binárias a se fundirem em uma só. Ela também observa que, em nossa galáxia, estrelas massivas vêm principalmente em pares. Ela diz que a estrela sofreu um “arranhão” na sua camada exterior, mas, fora isso, vai ficar bem. Ghez e seus colegas, entre eles Gunther Witzel, um estudioso de pós-doutorado da UCLA, Mark Morris e Eric Becklin, professores de física e astronomia da UCLA, conduziram a pesquisa no observatório WM Keck, no Havaí, que abriga os dois maiores telescópios óticos e infravermelhos do mundo. Quando duas estrelas perto do buraco negro se fundem numa só, a estrela se expande por mais de 1 milhão de anos antes de retroceder. “Isso pode estar acontecendo mais do que pensávamos. As estrelas no centro da galáxia são enormes e principalmente binárias. É possível que muitas das estrelas que temos visto e não entendemos podem ser o produto final de fusões que estão calmas agora”, imagina Ghez. Os pesquisadores também determinaram que o G2 parece estar nessa fase inflada agora. O enigma espacial da estrela dupla tem fascinado muitos astrônomos nos últimos anos, particularmente durante o ano que antecedeu a sua abordagem em relação ao buraco negro. Ghez diz que o G2 agora está passando pelo que ela chama de “espaguetificação”, um fenômeno comum perto de buracos negros em que grandes objetos tornam-se alongados. Ao mesmo tempo, o gás na superfície do G2 é aquecido por estrelas em torno dele, criando uma enorme nuvem de gás e poeira que recobre a maior parte da massa da estrela. Estas novas descobertas estão acontecendo em grande parte pela tecnologia dos telescópios havaianos. “Estamos vendo os fenômenos a respeito dos buracos negros que não podem ser vistos de qualquer outro lugar no universo”, acrescenta Ghez. “Estamos começando a compreender a física de buracos negros de uma forma que nunca foi possível antes”.
terça-feira, 25 de abril de 2017
Astrônomos desvendam misterioso objeto no centro da Via Láctea
Por anos, os astrônomos quebraram a cabeça para resolver um grande enigma espacial no centro da nossa Via Láctea: um estranho objeto, que se acreditava ser uma nuvem de gás hidrogênio, parecia se mover em direção ao enorme buraco negro da nossa galáxia. Astrônomos da Universidade da Califórnia (UCLA), nos EUA, afirmam ter resolvido o enigma do objeto conhecido como G2 depois de estudar a sua maior aproximação ao buraco negro neste verão. Uma equipe liderada por Andrea Ghez, professora de física e astronomia na UCLA, determinou que o G2 provavelmente é um par de estrelas binárias que orbitava o buraco negro em conjunto e que eventualmente se uniu em uma única estrela extremamente grande, envolta em gás e pó, com seus movimentos coreografados pelo poderoso campo gravitacional do buraco negro. Os astrônomos perceberam que se o G2 fosse uma nuvem de hidrogênio, poderia ter sido dilacerada, e que os fogos de artifício celestes resultantes teriam mudado drasticamente o estado do buraco negro. “O G2 sobreviveu e continua feliz em sua órbita; uma nuvem de gás não teria feito isso”, compara Ghez. “Ele basicamente não foi afetado pelo buraco negro. Não houve fogos de artifício”. Os buracos negros, que se formam do colapso da matéria, têm uma densidade tão alta que nada pode escapar de sua atração gravitacional – nem mesmo a luz. Eles não podem ser vistos diretamente, mas sua influência sobre estrelas próximas é visível e fornece uma espécie de assinatura. Ghez, que estuda milhares de estrelas na vizinhança do buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia, afirma que o G2 parece ser apenas uma de uma classe emergente de estrelas que estão perto do buraco negro, criadas por causa da poderosa gravidade no local, que impulsiona estrelas binárias a se fundirem em uma só. Ela também observa que, em nossa galáxia, estrelas massivas vêm principalmente em pares. Ela diz que a estrela sofreu um “arranhão” na sua camada exterior, mas, fora isso, vai ficar bem. Ghez e seus colegas, entre eles Gunther Witzel, um estudioso de pós-doutorado da UCLA, Mark Morris e Eric Becklin, professores de física e astronomia da UCLA, conduziram a pesquisa no observatório WM Keck, no Havaí, que abriga os dois maiores telescópios óticos e infravermelhos do mundo. Quando duas estrelas perto do buraco negro se fundem numa só, a estrela se expande por mais de 1 milhão de anos antes de retroceder. “Isso pode estar acontecendo mais do que pensávamos. As estrelas no centro da galáxia são enormes e principalmente binárias. É possível que muitas das estrelas que temos visto e não entendemos podem ser o produto final de fusões que estão calmas agora”, imagina Ghez. Os pesquisadores também determinaram que o G2 parece estar nessa fase inflada agora. O enigma espacial da estrela dupla tem fascinado muitos astrônomos nos últimos anos, particularmente durante o ano que antecedeu a sua abordagem em relação ao buraco negro. Ghez diz que o G2 agora está passando pelo que ela chama de “espaguetificação”, um fenômeno comum perto de buracos negros em que grandes objetos tornam-se alongados. Ao mesmo tempo, o gás na superfície do G2 é aquecido por estrelas em torno dele, criando uma enorme nuvem de gás e poeira que recobre a maior parte da massa da estrela. Estas novas descobertas estão acontecendo em grande parte pela tecnologia dos telescópios havaianos. “Estamos vendo os fenômenos a respeito dos buracos negros que não podem ser vistos de qualquer outro lugar no universo”, acrescenta Ghez. “Estamos começando a compreender a física de buracos negros de uma forma que nunca foi possível antes”.
Imagem revolucionária feita pelo ALMA revela a gênese planetária
Essa nova imagem do ALMA, o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, revela detalhes extraordinários que nunca foram vistos antes de um disco de formação planetária ao redor de uma jovem estrela. Essas são as primeiras observações que têm usado o ALMA em sua configuração próxima da final e são as imagens mais nítidas já feitas no comprimento de ondas submilimétrico. Os novos resultados representam um gigantesco passo na direção da observação de como os discos protoplanetários se desenvolvem, e consequentemente de como os planetas se formam. Para essa primeira observação do ALMA no seu mais novo e poderoso modo, os pesquisadores apontaram as antenas na direção da HL Tauri – uma jovem estrela, localizada a cerca de 450 anos-luz de distância, que é circundada por um disco empoeirado. A imagem resultante excede todas as expectativas e revela detalhes inesperadamente finos no disco de material deixado para trás depois do nascimento da estrela. A imagem mostra uma série de anéis brilhantes e concêntricos, separados por regiões vazias. “Essas feições são quase que certamente o resultado de corpos jovens parecidos com planetas que estão sendo formados no disco. Isso é surpreendente já que não se espera em jovens estrelas grandes corpos planetários capazes de produzir estruturas como nós estamos vendo na imagem”, disse Stuartt Corder, diretor do ALMA. “Quando nós observamos essa imagem pela primeira vez nós ficamos espantados com o nível espetacular de detalhes. A estrela HL Tauri não tem mais que um milhão de anos de vida, e seu disco já aparece cheio de planetas se formando. Essa é uma imagem que sozinha irá revolucionar as teorias da formação de planetas”, explicou Catherine Vlahakis, cientista do programa ALMA e líder científica do programa para o ALMA Long Baseline Campaign. O disco da HL Tauri aparece muito mais desenvolvido do que se esperaria para uma estrela dessa idade. Assim, a imagem do ALMA também sugere que o processo de formação de planetas pode ser mais rápido do que se pensava anteriormente. Essa alta resolução pode ser alcançada com a capacidade da longa linha de base do ALMA e fornece aos astrônomos novas informações que são impossíveis de serem coletadas com outras instalações, e até mesmo com o Telescópio Espacial Hubble. “A logística e a infraestrutura necessária para colocar as antenas em locais distantes necessitou de um esforço coordenado sem precedentes realizado por uma equipe de especialistas de engenheiros e de cientistas internacional”, disse o diretor do ALMA Pierre Cox. “Essas longas linhas de base representam um dos maiores objetivos do ALMA e marcam um impressionante marco tecnológico, científico e de engenharia”. Estrelas jovens como a HL Tauri nascem em nuvens de gás e poeira fina, em regiões que se colapsaram sob o efeito da gravitação, formando densos núcleos quentes, que eventualmente dão início ao processo de formação de novas estrelas. Essas jovens estrelas vivem inicialmente em casulos de gás e poeira remanescente de sua nuvem, que eventualmente formam discos, conhecidos como disco protoplanetário. Através de muitas colisões as partículas de poeira se aglomeram, crescendo e criando concreções do tamanho de grãos de areia e de cascalho. Finalmente, asteróides, cometas, e até mesmo planetas, podem se formar no disco. Planetas jovens irão corromper o disco e criar anéis, espaços vazios e buracos como esses vistos nas estruturas agora observadas pelo ALMA. A investigação desses discos protoplanetários é essencial para o nosso entendimento sobre como a Terra se formou no Sistema Solar. Observando os primeiros estágios de formação de planetas ao redor da estrela HL Tauri, podemos ter uma idéia de como o nosso sistema planetário se parecia a mais de quatro bilhões de anos atrás, quando ele se formou. “Muito do que nós sabemos hoje sobre a formação de planetas é baseado na teoria. Imagens com esse nível de detalhe faz com que possamos abandonar as simulações computacionais e as impressões artísticas. Essa imagem de alta resolução da HL Tauri demonstra o que o ALMA pode realizar quando estiver operando na sua maior configuração e inicia uma nova era na nossa exploração sobre a formação de estrelas e planetas”, disse Tim Seeuw, Diretor Geral do ESO.
Metade das estrelas pode estar fora das galáxias
Astrônomos acreditam ter encontrado indícios de que metade das estrelas do Universo não faz parte de galáxias, vagando isoladas pelo enorme espaço intergaláctico. Há muito se debate a origem da "Luz de Fundo Extragaláctica" (LFE) - as galáxias conhecidas não emitem luz suficiente para explicar todo o brilho que é captado quando observamos o céu - essa radiação fica na faixa infravermelha do espectro. Há cerca de 10 anos, uma equipe usou dados do telescópio espacial Spitzer para concluir que esse brilho de fundo tinha sido emitido pelas galáxias primordiais, há muito tempo destruídas ou fundidas para formar a atual população de galáxias conhecidas. Agora, usando telescópios especiais a bordo de dois foguetes de sondagem da NASA, Michael Zemcov e seus colegas verificaram que a luz de fundo extragaláctica é azul demais para poder ser atribuída às galáxias muito antigas - nesse caso, o desvio para o vermelho deveria ser muito maior. Segundo eles, a melhor explicação para os novos dados é que esse brilho se origina de estrelas que foram arrancadas de suas galáxias originais por colisões e fusões, e agora flutuam soltas pelo espaço intergaláctico. Essas estrelas não são diretamente observáveis porque estrelas são muito pequenas em comparação com as galáxias que povoam o céu. Apesar disso, "a luz total produzida por essas estrelas desgarradas é mais ou menos igual à luz de fundo que obtemos contando as galáxias individualmente," disse o professor Jamie Bock, membro da equipe. Em outras palavras, se você calcular a luz produzida individualmente por todas as galáxias conhecidas, a soma será menor do que a luz de fundo extragaláctica. Com base nessa intensidade do brilho captado, a equipe conclui que há tantas estrelas desgarradas quanto estrelas reunidas em galáxias. A idéia não é totalmente estranha, uma vez que já se conhecem vários planetas sem estrelas, vagando soltos pelas galáxias, assim como estrelas hipervelozes ejetadas da Via Láctea. E isto sem levar em conta o processo de fusões e choques entre galáxias, que podem deixar muitas estrelas órfãs. "As descobertas redefinem o que os cientistas imaginam ser galáxias. Galáxias podem não ter um conjunto delimitado de estrelas, mas em vez disso se espalharem por grandes distâncias, formando um vasto mar interconectado de estrelas," disse a NASA em comunicado. O experimento CIBER (Cosmic Infrared Background Experiment) consistiu em lançar telescópios com enorme campo de visão - várias vezes a área coberta pela Lua cheia - para observar diferentes partes do céu em diferentes momentos, o que permitiu eliminar a influência da luz zodiacal, o reflexo do brilho do Sol sobre partículas de poeira espalhadas pelo Sistema Solar. Como o processamento dos dados foi extremamente delicado e trabalhoso, envolvendo identificar e remover outras fontes, como as geradas pelo próprio instrumento, pelo Sistema Solar, pelas estrelas, pela Via Láctea e por todas as demais galáxias, vários astrônomos não envolvidos no estudo receberam os resultados com cautela, talvez escaldados pelos casos recentes dos neutrinos superluminais e pela detecção de ondas gravitacionais. Mas muitos concordam que há um problema com os dados observacionais - as galáxias conhecidas não geram a quantidade de radiação detectada - e a equipe forneceu uma explicação possível. "Embora tenhamos projetado nosso experimento para procurar pela emissão das primeiras estrelas e galáxias, essa explicação não se encaixa muito bem nos nossos dados. A melhor interpretação é que estamos vendo a luz de estrelas fora das galáxias, mas nos mesmos halos de matéria escura. As estrelas foram arrancadas das suas galáxias-mãe por interações gravitacionais - que sabemos acontecer a partir de imagens de galáxias interagindo - e arremessadas a grandes distâncias," defende Zemcov.
O Universo pode ser mais velho do que parece
Quando os astrônomos calcularam pela primeira vez a idade da estrela HD 140283, que fica a uns meros 190 anos-luz da Terra, na constelação de Libra, eles ficaram confusos. Esta estrela rara parece ser tão antiga que foi rapidamente apelidada de estrela Matusalém. É uma sub-gigante pobre em metais, com uma magnitude aparente de 7,2. A estrela é conhecida há cerca de um século como uma estrela de alta velocidade, mas a sua presença em nossa vizinhança solar e sua composição estavam em desacordo com as teorias. Além disso, a HD 140283 não era apenas uma esquisitice do início do Universo, formada pouco tempo depois do Big Bang. Na verdade, ela parece ter 14,460 bilhões de anos de idade - o que a torna mais velha do que o próprio Universo, atualmente estimado em seus 13,817 bilhões de anos (idade estimada a partir da radiação cósmica de fundo de micro-ondas). É claro que, em última análise, revelou-se que as margens de erro na estimativa da idade da estrela Matusalém são maiores do que a pesquisa original sugeriu - os astrônomos adicionaram uma margem de erro de 800 milhões de anos. As barras de erro podem torná-la muito mais jovem, o que faz com que esteja entre os objetos estelares mais antigos conhecidos no Universo, mas, certamente, dentro dos limites de tempo desde o Big Bang. Mas, o que dizer desse igualmente possível limite superior de idade? Existe a possibilidade de que esta estrela possa de alguma forma ser tão antiga quanto as medidas originais sugeriram, mas ainda estar "deste lado do Big Bang"? Birol Kilkis, da Universidade Baskent, na Turquia, acredita que sim. Em 2004, Kilkis introduziu um novo modelo para o Universo - o Modelo do Universo Irradiante (RUM: Radiating Universe Model). Este conceito intrigante sugere que a "exergia", a energia que está disponível para fazer o trabalho e o primeiro foco da teoria termodinâmica no século 19, flui desde o Big Bang para o que Kilkis chama de "dissipador térmico de tamanho infinito no zero absoluto" (0 Kelvin), muito, muito distante no futuro. Usando seu modelo RUM, Kilkis calculou a idade do Universo em 14,885 ± 0,040 bilhões de anos, o que é ligeiramente mais velho do que a estimativa a partir das micro-ondas de fundo, mas acomoda facilmente a idade original da estrela HD 140283. As chamadas "constantes fundamentais" da natureza costumam mudar de vez em quando, conforme as medições se tornam mais precisas. Curiosamente, a teoria de Kilkis dá um novo valor dinâmico para a constante de Hubble e sugere que a expansão do universo está se acelerando desde 4,4 bilhões de anos após o Big Bang, o que pode muito bem acomodar a noção de energia escura. Além disso, esse ritmo acelerado de expansão está ele próprio se desacelerando, o que pode ser explicado pela matéria escura. Energia escura e matéria escura são, como já se discutiu amplamente, os fenômenos físicos polêmicos para os quais não temos absolutamente nenhuma explicação, mas temos indícios observacionais que sugerem que eles são reais. Além disso, a teoria RUM sugere que a constante de Planck não é uma constante pura, mas uma variável cosmológica, um ponto para o qual foi apresentado algum fundamento em 2013 por dois físicos indianos. "A questão ainda sem resposta é para onde o Universo observável está se expandindo. Se o universo em expansão tem uma massa e um volume, qualquer que seja a sua forma, ele deve se expandir para outro meio", diz Kilkis. Esse "meio" teria tamanho infinito e estaria no zero absoluto, agindo assim como um ralo térmico para o Universo, que seria uma fonte de radiação térmica dentro da pia.
Mapa da NASA mostra impactos de asteróides na Terra
Os pontos em laranja são eventos registrados durante o dia, enquanto os pontos azuis são eventos registrados à noite.
A NASA divulgou um mapa mostrando o impacto de asteróides na Terra. A quase totalidade deles era de pequeno porte, entre 1 e 20 metros de diâmetro, desintegrando-se ao entrar em contato com a atmosfera, gerando apenas um meteoro (o fenômeno luminoso, também conhecido como estrela cadente) sem que nenhum meteorito chegasse ao solo. O mapa contém os dados disponíveis de 1994 a 2013, somando 556 eventos - o mapa não cobre todos os impactos de asteróides contra a atmosfera da Terra, mas apenas aqueles detectados pelos sistemas de rastreamento. Os dados revelam que os impactos distribuem-se aleatoriamente ao redor de todo o globo, com poucas áreas menos atingidas - como o Brasil. Os pontos em laranja são eventos registrados durante o dia, enquanto os pontos azuis são eventos registrados à noite. Em cada um dos casos a dimensão do ponto é proporcional ao brilho do meteoro, a energia óptica irradiada, medida em bilhões de Joules, que é então convertida em energia total do impacto. Por exemplo, o menor ponto representado no mapa equivale a 1 bilhão de Joules (1 GJ), que pode ser expressa em termos de uma energia de impacto de 5 toneladas de dinamite. Da mesma forma, os pontos representando 100, 10.000 e 100.000 GJ correspondem a energias de impacto de 300, 18.000 e 1.000.000 de toneladas de dinamite, respectivamente. O maior evento registrado em todo o período corresponde ao meteoro de Chelyabinsk, que explodiu sobre a Rússia em 15 de Fevereiro de 2013, com uma energia calculada entre 440.000 e 500.000 toneladas de dinamite - calcula-se que o asteróide tinha cerca de 20 metros de diâmetro, sendo o maior registrado no mapa.
Dados do VLT Mostram Alinhamento Assustador de Quasares em Distâncias de Bilhões de Anos-Luz
Novas observações feitas com o Very Large Telescope do ESO no Chile tem revelado alinhamentos sobre as maiores estruturas já descobertas no universo. Uma equipe de pesquisadores europeus encontrou que os eixos de rotação dos buracos negros supermassivos centrais em uma amostra de quasares são paralelos entre sim em distâncias de bilhões de anos-luz. A equipe também descobriu que os eixos de rotação desses quasares tendem a se alinhar com estruturas vastas na teia cósmica onde eles residem. Os quasares são galáxias com buracos negros supermassivos muito ativos em seus centros. Esses buracos negros são circundados por discos de rotação de material extremamente quente que é frequentemente expelido em longos jatos ao longo dos eixos de rotação. Os quasares podem brilhar mais intensamente do que todas as estrelas no resto de suas galáxias hospedeiras somadas. Uma equipe liderada por Damien Hutsemékers da Universidade de Liège na Bélgica usou o instrumento FORS no VLT para estudar 93 quasares que são conhecidos por formarem grandes grupos espalhados por bilhões de anos-luz, vistos num tempo em que o universo tinha cerca de um terço da sua idade atual. “A primeira coisa estranha que nós notamos foi que alguns dos eixos de rotação dos quasares estavam alinhados entre si – apesar do fato desses quasares estarem separados por bilhões de anos-luz”, disse Hutsemékers. A equipe então foi mais a fundo e procurou se os eixos de rotação estavam linkados, não somente entre si, mas também com a estrutura do Universo em grande escala no mesmo tempo. Quando os astrônomos observaram a distribuição das galáxias em escalas de bilhões de anos-luz eles descobriram que eles não estavam distribuídos de maneira aleatória. Eles formavam uma teia cósmica de filamentos e aglomerados ao redor de imensos vazios onde as galáxias eram escarças. Esse alinhamento estranho e belo de material é conhecido como estrutura de grande escala. Os novos resultados do VLT indicam que os eixos de rotação dos quasares tendem a ser paralelos nas estruturas de grande escala onde eles próprios são encontrados. Assim, se os quasares estão num longo filamento então a rotação dos buracos negros centrais apontará ao longo do filamento. Os pesquisadores estimam que a probabilidade desses filamentos serem simplesmente o resultado de coincidência é de menos de 1%. “Uma correlação entre a orientação dos quasares e a estrutura que eles pertencem é uma importante previsão dos modelos numéricos da evolução do nosso universo. Nossos dados fornecem a primeira confirmação observacional desse efeito, em escalas muito maiores do que tem sido observado em dados de galáxias ditas normais”, adiciona Sominique Sluse do Argelander-Institut für Astronomie em Bonn, Alemanha e Universidade de Liège. Essa equipe poderia não ter visto os eixos de rotação ou os jatos dos quasares diretamente. Ao invés disso eles poderiam medir a polarização da luz de cada quasar e, para 19 deles, encontrar um sinal significantemente polarizado. A direção dessa polarização, combinada com outras informações, poderiam ser usada para deduzir o ângulo do disco de acreção e então a direção do eixo de rotação do quasar. Os alinhamentos nos novos dados, em escalas maiores do que as previstas atualmente pelas simulações, podem ser uma posta de que existe um ingrediente faltante nos nossos modelos do cosmos”, concluiu Dominique Sluse.
Philae detecta moléculas orgânicas no cometa 67P
O Philae, pequeno robô que pousou no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, experimentou seus contratempos, que começaram com o pouso turbulento. Em vez de não quicar, ele acabou quicando duas vezes, e foi descansar em uma ravina, com pouco Sol. Ficar em uma ravina com pouco Sol implicava que o bravo robozinho tinha que fazer o máximo de experimentos enquanto durasse a carga de suas baterias, que não teriam recarga. E assim foi. Dando uma chance para cada um dos dez instrumentos, o Philae trabalhou até o fim das baterias, deixando a última reserva delas para transmitir à sonda Rosetta o seu legado científico. E que legado! Nas 64 horas de sua curta vida, o Philae fotografou, cheirou, furou e testou o cometa de todas as formas possíveis. Entre os instrumentos que ele tinha, estava o COSAC, de análise de gases. E é deste instrumento que veio o resultado de que o cometa possui moléculas orgânicas, embora ainda não se tenha certeza se elas se tratam de aminoácidos, que são a base das proteínas. Além das moléculas orgânicas, outro resultado chama a atenção, o do sensor MUPUS. O plano original era perfurar 40 centímetros do chão do cometa, mas a superfície do objeto tinha dureza semelhante à do gelo, maior que o esperado, e ele deve ter conseguido penetrar somente entre 10 e 20 cm. Além da dureza do solo cometário, o MUPUS também mediu a temperatura baixa do 67P/Churyumov-Gerasimenko, de cerca de -243°C. Logo depois do pouso, o MUPUS sentiu uma queda de 10°C na temperatura, mas ainda não se sabe qual o motivo. O SESAME, que faz experimentos elétricos, sísmicos e acústicos, confirmou a dureza do cometa. Além disso, confirmou a presença de bastante água. A mais incrível foi a medição do CONSERT. Nessa experiência, a nave Rosetta enviou um sinal de rádio através do cometa para o Philae, e o Philae então transmitiu um segundo sinal também através do cometa para a Rosetta. Este processo foi repetido 7.500 vezes para cada órbita da sonda Rosetta em torno do cometa, e vai servir para construir uma imagem 3D do 67P/C-G, quase uma “tomografia”. A primeira descoberta é que, no seu interior, o cometa é bem mais poroso. O último experimento parece que não pôde ser executado com sucesso. O SD2 deveria coletar amostras do solo do cometa e passá-las para o COSAC e o PTOLEMY, onde seriam analisadas. Os cientistas têm certeza que a coleta foi feita, mas as amostras não foram passadas para os instrumentos. De qualquer forma, o COSAC foi capaz de sentir o cheiro de vários compostos orgânicos na tênue atmosfera cometária. Por enquanto, a sonda Rosetta está analisando as leituras para determinar se são compostos simples como amônia e metanol, ou alguma coisa mais complexa, como aminoácidos. Os técnicos da ESA (Agência Espacial Européia) esperam contatar novamente o Philae ano que vem, quando o ângulo do Sol sobre o cometa vai iluminá-lo. Uma das vantagens do ponto em que ele se encontra é que vai demorar mais para o Philae superaquecer quando o cometa ficar mais próximo do Sol.
Todos os outros planetas do sistema solar caberiam no espaço entre a Terra e a Lua
Aqui está um fato interessante que você talvez nunca imaginou ou parou para pensar: dá para colocar todos os 7 outros planetas do sistema solar no espaço que há entre a Terra e a Lua. A distância máxima entre a Terra e seu satélite é de 405.500 km. O diâmetro equatorial de Mercúrio é 4.879 km, Vênus tem 12.104 km, Marte 6.792 km, Júpiter 142.984 km, Saturno 120.536 km, Urano 51.118 km e Netuno 49.528 km. Somando tudo, dá 387.941 km. Claro que esta conta só funciona perto do apogeu lunar porque, em média, a distância entre a Terra e a Lua é de 384.400 km. No perigeu, a Lua está a “meros” 363.300 km. Aposto que você não sabia que cabia tanta coisa entre a Lua e a Terra.
Análise de imagens antigas revela características ocultas de Urano
O hemisfério sul de Urano parece ser o lar de uma enxurrada de fenômenos atmosféricos anteriormente desconhecidos. A descoberta foi feita pelo astrônomo Erich Karkoschka, da Universidade do Arizona (EUA), que reanalisou imagens tiradas do planeta há 28 anos pela sonda Voyager 2, da NASA. Segundo ele, há recursos ocultos na atmosfera de Urano que revelam um padrão de rotação inesperado e apontam para a possível existência de uma característica incomum no interior do planeta. Na época, pelas imagens que a agência espacial norte-americana tinha, a metade sul do hemisfério sul de Urano parecia ser a região mais suave do sistema solar exterior. Ao trazer à tona diferenças sutis das informações contidas nas imagens da Voyager, Karkoschka descobriu características inéditas na atmosfera de Urano, revelando que seu hemisfério sul gira de maneira diferente de qualquer outra já observada nos planetas gasosos gigantes antes. O cientista experimentou com diferentes técnicas de processamento e software de reconhecimento até que características inéditas apareceram no planeta. Quando ele empilhou 1.600 imagens em cima umas das outras, dezenas de características tornaram-se visíveis onde antes apenas uma era conhecida. “Algumas destas características são provavelmente nuvens convectivas causadas por correntes ascendentes e condensação”, disse Karkoschka. “Algumas das características mais brilhantes parecem nuvens que se estendem por centenas de quilômetros”. As nuvens apresentam ventos com movimentos principalmente a leste ou a oeste, a uma velocidade de acordo com a latitude. “Uma vez que sabemos a velocidade do vento ou período de rotação em cada latitude, sabemos a circulação da atmosfera do planeta”. Em 1665, Giovanni Cassini realizou a primeira medição de rotação de um planeta gigante, quando acompanhou a Grande Mancha Vermelha de Júpiter. Ao longo dos últimos três séculos e meio, os astrônomos entenderam a circulação completa de Júpiter e Saturno, mas somente cerca de 75% da de Urano e Netuno. O novo trabalho de Karkoschka preenche os 25% restantes para Urano. “Todas as observações anteriores dos planetas gigantes indicaram que eles giravam de forma regular, ou seja, as taxas de rotação em suas respectivas latitudes norte e sul eram as mesmas”, disse Karkoschka. “Minha análise sugere que as taxas de rotação nas altas latitudes de Urano são altamente assimétricas, com algumas latitudes do sul, possivelmente, girando em torno de 15% mais rápido do que suas contrapartes do norte”. A hipótese do pesquisador é que a rotação incomum de altas latitudes do sul de Urano é provavelmente devido a uma característica incomum no interior do planeta. Os astrônomos têm tentado encontrar pistas sobre o interior dos planetas gigantes há muito tempo, mas pouco se sabe até agora. Medições detalhadas da rotação de Urano podem ajudar a determinar a estrutura interior do planeta com bastante precisão, eliminando alguns dos modelos propostos por enquanto. Como a maioria dos mais de mil planetas descobertos em torno de outras estrelas fora do nosso sistema solar são semelhantes em tamanho a Urano, mas estão muito longe de nós para sermos capaz de medir seus perfis de rotação no futuro previsível, um melhor conhecimento de Urano ajudará os cientistas a tirar conclusões sobre a estrutura interior desses exoplanetas também.
Observando o coração da estrela Mira A e de sua parceira
Estudar as estrelas gigantes vermelhas diz aos astrônomos sobre o futuro do Sol – e sobre como as gerações prévias de estrelas espalham os elementos necessários para a vida através do universo. Uma das estrelas gigantes vermelhas mais famosas no céu, é chamada de Mira A, que é parte do sistema binário Mira, que localiza-se a cerca de 400 anos-luz de distância da Terra. Na imagem acima a vida secreta da Mira é revelada pelo ALMA. Mira A é uma estrela velha, que já começou a expelir os produtos do trabalho da sua vida no espaço para que sejam reciclados. A companheira da Mira A, conhecida como Mira B, a orbita a uma distância, equivalente a duas vezes a distância entre o Sol e Netuno. A Mira A é conhecida por ter um vento lento que gentilmente molda o material ao redor. O ALMA tem agora confirmado que a companheira da Mira é um tipo muito diferente de estrela, com um vento muito diferente. A Mira B é uma estrela do tipo anã branca, quente e densa com um forte e violente vento estelar. Novas observações mostram como os ventos dessas duas estrelas têm criado uma fascinante, maravilhosa e complexa nebulosa. A forma bem definida de coração da bolha no centro é criada pelo vento energético da Mira B dentro da Mira A. O coração que se formou em algum momento nos últimos 400 anos, e o resto do gás ao redor do par mostra que elas têm construído esse estranho e belo ambiente de forma conjunta. Observando estrelas como a Mira A e a Mira B faz com que os cientistas tenham a esperança de descobrir como as estrelas duplas da nossa galáxia se diferem das estrelas simples e como elas criaram o ecossistema estelar da Via Láctea. Apesar da distância entre elas, a Mira A e sua companheira têm tido um forte efeito uma na outra e demonstram como as estrelas duplas podem influenciar seus ambientes e como elas podem deixar pistas para que os cientistas possam decifrar. Outras estrelas moribundas e velhas também possuem arredores bizarros, como os astrônomos têm visto, usando o ALMA e outros telescópios. Mas não é sempre que fica claro se as estrelas são simples, como o Sol, ou duplas como a Mira. A Mira A, sua misteriosa parceira e a bolha em forma de coração são todos elementos que fazem parte dessa história.
Galáxia enigmática desafia astrônomos
Quando olham para o espaço, os astrônomos geralmente fazem uma associação entre distância e tempo - quanto mais longe estiver um corpo celeste, mais antigo ele é. Isto porque a teoria do Big Bang estabelece uma idade do Universo. Ora, se a luz do objeto demorou uma determinada quantidade de anos para chegar até nós, então essa distância é usada para calcular quantos anos aquele objeto tinha, contados a partir do Big Bang, quando emitiu essa luz. É por isso que os astrônomos falam em "galáxias primordiais", criadas apenas alguns milhões de anos após o Big Bang. Contudo, esta nova imagem captada pelo telescópio Hubble mostra uma galáxia que parece oferecer uma exceção a essa regra. A peculiar DDO 68, também conhecida como UGC 5340, parece-se em tudo com uma galáxia primordial, formada pouco tempo após o Big Bang. Ocorre que ela está muito próxima de nós, ou seja, sua luz saiu de lá há muito pouco tempo, o que indica que ela é uma galáxia jovem. A DDO 68 fica a cerca de 39 milhões de anos-luz de distância da Terra. Embora essa distância pareça enorme, ela é cerca de 50 vezes mais perto do que as distâncias habituais para galáxias recém-formadas, geralmente fotografadas pelo Hubble a vários bilhões de anos-luz. Isto é uma pedra no sapato dos teóricos porque o oposto também já aconteceu, ou seja, astrônomos já localizaram galáxias distantes demais, mas muito "evoluídas" para serem tão antigas. Galáxias mais velhas tendem a ser maiores, graças a colisões e fusões com outras galáxias, e são repletas de uma variedade de diferentes tipos de estrelas - incluindo estrelas velhas, jovens, grandes e pequenas. Sua composição química também é diferente. As galáxias recém-formadas têm uma composição rica em hidrogênio, hélio e um pouco de lítio, enquanto as galáxias mais antigas têm elementos mais pesados, forjados ao longo de várias gerações de estrelas. A DDO 68, contudo, questiona esses modelos, apresentando todas as características de uma galáxia primordial no universo local. Intrigados, os astrônomos planejam novos conjuntos de observações para tentar decifrar o mistério.
Por que tudo gira no universo?
Essa é uma questão que não pode ser respondida sem que voltemos ao início de tudo. Antes do nosso universo ser preenchido com matéria, antimatéria e radiação, estava em um estado de rápida expansão, onde a única energia encontrada no espaço-tempo era a energia intrínseca ao próprio espaço. Este foi o período de inflação cósmica que deu origem ao Big Bang que identificamos com o nascimento do que chamamos de nosso universo. Durante este tempo, tanto quanto podemos dizer, flutuações quânticas foram produzidas, mas não podiam interagir umas com as outras, já que a expansão do espaço era demasiado rápida. Ela também era a mesma em todos os lugares e em todas as direções, sem eixo preferencial de qualquer tipo. Quando a inflação acabou, a energia intrínseca do espaço foi convertida em matéria, antimatéria e radiação, e essas flutuações quânticas deram origem a regiões superdensas ou pouco densas no universo em rápida expansão. Isto é o que nós chamamos de Big Bang. Desde o início, todas as partículas fundamentais nascem com um momento angular intrínseco: uma propriedade conhecida como spin (em português, algo como “giro” ou “rotação”) que não pode ser separada da própria partícula (somente o bóson de Higgs, de todas as partículas fundamentais, tem um spin que é intrinsecamente zero). Quando estas partículas são criadas, não fazem isso orbitando qualquer outra, porque não tiveram a oportunidade de interagir com outras ainda. Mas elas já nascem com energias cinéticas intrínsecas e em locais com densidades variáveis. No começo do universo, conforme as partículas que nasciam colidiam e interagiam gravitacionalmente, as regiões mais densas atraíam mais e mais matéria e energia, enquanto as menos densas ficavam ainda mais escassas. Com isso, as diferenças gravitacionais entre elas foram aumentando cada vez mais. A menos que duas dessas fontes gravitacionais sejam ambas perfeitamente esféricas e se movam em uma velocidade ao longo da linha imaginária que as liga (o que é extremamente improvável), elas vão exercer um certo tipo de força sobre a outra: a força de maré. Cada porção de matéria e energia que se move relativamente não alinhada com qualquer outra porção de matéria e energia provoca uma interação gravitacional que cria um “torque” – um momento angular, uma grandeza vetorial da física que afeta cada pedaço de matéria que conhecemos. Conforme o tempo passa e o colapso gravitacional acontece, estas pequenas quantidades de momento angular – 50% das quais devem ser no sentido horário e 50% no anti-horário – são suficientes para causar aglomerados imensos de matéria a rodar muito lentamente. E eles continuam rodando, por causa do que chamamos de quantidades conservadas. Você provavelmente está familiarizado com a conservação de energia: a afirmação de que a energia não pode ser criada ou destruída. O momento angular também é uma dessas quantidades (que você pode observar na prática olhando uma patinadora puxando seus braços e pernas para perto de seu corpo). Ao mudar o que é conhecido como o momento de inércia (trazendo sua distribuição de massa mais perto de seu eixo de rotação), a conservação do momento angular determina que sua velocidade angular (ou velocidade de rotação) deve aumentar para compensar: Estrelas, planetas, luas e mesmo galáxias – todo sistema conhecido no universo – têm experimentado essas forças de maré, e tem uma quantidade diferente de zero do momento angular em relação a outros objetos no universo. Em resumo, gravitação, torques e a conservação do momento angular são os motivos pelos quais tudo gira no universo.
Rover Curiosity estuda em detalhe rochas da base do Monte Sharp
A imagem acima foi feita pela Mast Camera, ou MastCam, do rover Curiosity da NASA em Marte e mostra um conjunto de rochas do embasamento chamadas de Alexander Hills, que o rover se aproximou para uma inspeção detalhada de alvos selecionados. O mosaico constituído de seis frames da MastCam cobre uma área de 2 metros de diâmetro. Ele mostra detalhes dentro de uma área de trabalho acessível para o braço robótico do rover que pode atuar desde a posição onde o rover se encontra. As exposições foram feitas no dia 23 de Novembro de 2014, durante o dia de trabalho em Marte número 817, ou sol. As cores foram balanceadas para se assemelhar ao máximo às cores que seriam observadas durante o dia na Terra. Essa versão anotada mostra o local de três alvos selecionados para o estudo – Aztec, Agate Hill e Cajon – e uma barra de escala de 50 centímetros. O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, uma divisão do Instituto de Tecnologia da Califórnia, em Pasadena, gerencia o Mars Science Laboratory Project para o Science Mission Directorate da NASA, em Washington. O JPL desenhou e construiu o rover Curiosity do projeto. A empresa Malin Space Sciences em San Diego, construiu e opera a MastCam do rover.
Sais de Marte tocam o gelo e produzem água líquida
Não importa a temperatura congelante de Marte: pequenas quantidades de água líquida podem se formar no planeta vermelho. É o que comprova uma pesquisa coordenada pelo brasileiro Nilton Rennó, da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, depois de simulações em câmaras que imitam as condições de Marte. A água líquida é um ingrediente essencial para a vida como a conhecemos e Marte é um dos poucos lugares no sistema solar onde os cientistas viram sinais promissores da sua existência. As experiências são as primeiras a testar teorias sobre a formação de água em um clima tão frio como o de Marte - até agora, ninguém detectou diretamente água líquida em nenhum lugar além da Terra. Os pesquisadores descobriram que um tipo de sal presente no solo marciano pode, em questão de minutos, derreter o gelo com o qual entra em contato - exatamente o mesmo efeito dos sais usados para descongelar estradas e ruas durante o inverno em locais frios. Alguns cientistas sugerem que este sal marciano forme água líquida sugando o vapor do ar, através de um processo chamado deliquescência. Em 2008, Nilton Rennó foi o primeiro a notar estranhos glóbulos nas fotos enviadas pela Phoenix. Por várias semanas, os glóbulos pareciam crescer e se aglutinar. Enquanto ele acreditava que eram gotículas de água e sugeria que sais na superfície de planetas poderiam formá-la, muitos de seus colegas discordaram. Afinal, sais ainda não haviam sido encontrados em Marte. Entre os sais que a Phoenix detectou estava o perclorato de cálcio, uma mistura de cálcio, cloro e oxigênio, que se encontra em lugares áridos como o Deserto do Atacama, no Chile. Anos mais tarde, o robô Curiosity encontrou o mesmo material em outro lugar de Marte, em uma região tropical. Agora os cientistas acreditam que este e outros sais estão espalhados em toda a superfície do planeta. Erik Fischer ajusta a Câmara Atmosférica de Marte, usando nitrogênio líquido para resfriá-la. O que a equipe de Rennó fez agora foi recriar em laboratório as condições locais de aterragem da Phoenix, utilizando cilindros metálicos, com 60 centímetros de altura e 1,5 metro de comprimento. As temperaturas nas câmaras variam de -120 a -20º C, como no fim da primavera e início do verão em Marte. A umidade relativa do ar variou, mas durante a maioria dos experimentos, foi ajustada em 100%. Foram testados dois cenários: perclorato isoladamente e perclorato sobre água congelada. Nos experimentos somente com perclorato, foram colocadas camadas com uma espessura de um milímetro de sal, em um prato com a temperatura equivalente à do solo de Marte. Mesmo depois de três horas, não se formou água líquida, mostrando que a deliquescência não estava ocorrendo e é provável que não seja um processo significativo em Marte. Contudo, quando os pesquisadores colocaram perclorato de cálcio ou solo salgado diretamente na camada de gelo, de 3 milímetros de espessura, as gotas de água líquida formaram-se em poucos minutos, assim que as câmaras alcançaram -73º C. Esta simulação representou bem as condições observadas no local de aterragem da Phoenix. "O que é mais emocionante para mim é saber que agora posso compreender como as gotas de água se formaram na perna da espaçonave," disse Nilton Rennó, referindo-se a gotículas flagradas nas pernas da sonda Phoenix, da NASA. Ele acredita que o impacto do pouso da sonda no solo marciano expôs o gelo, derreteu-o e formou aquela salmoura que espirrou na perna da nave, que aterrissou na região polar norte. Os sais permitiram que as gotas permanecessem líquidas. Rennó diz que sua existência e estabilidade mostraram aos cientistas um ciclo, que não necessariamente precisa da ajuda de uma espaçonave terrestre, podendo ocorrer por outros processos. Os resultados sugerem que pequenas quantidades de água líquida podem existir em uma grande área da superfície de Marte e em uma subsuperfície rasa, das regiões polares até regiões com latitudes médias, durante várias horas do dia na primavera e no início do verão. Tal ciclo poderia formar correntes de água, diz Rennó, que fluem, congelam, descongelam e fluem de novo - a água pode se formar somente abaixo da superfície. Rennó afirma que a água não precisa necessariamente ficar líquida indefinidamente para que possa suportar a vida microbiana no presente ou no passado. "Marte é o planeta do nosso sistema solar mais semelhante à Terra. Estudos sugerem que Marte era ainda mais parecido com a Terra no passado, com água fluindo em sua superfície. Ao estudar a formação de água líquida em Marte, podemos saber mais sobre as possibilidades de vida fora da Terra e procurar recursos para missões futuras," acrescentou Erik Fischer, principal autor do trabalho.
Astronautas da Estação Espacial encontram vida no vácuo
Traços de plâncton e outros micro-organismos foram encontrados vivendo no exterior da Estação Espacial Internacional, de acordo com autoridades espaciais russas. A questão é: como eles foram parar lá? Ou, melhor, como eles sobreviveram ao passeio? Segundo os especialistas, o plâncton não foi dar uma voltinha no espaço no lançamento da nave, pois simplesmente não existem plânctons de onde os módulos russos da estação foram lançados – a teoria mais forte até agora é que eles tenham sido soprados por correntes de ar na Terra. Incrivelmente, os minúsculos organismos foram capazes de sobreviver no vácuo do espaço, apesar das baixas temperaturas, da falta de oxigênio e da radiação cósmica. A descoberta foi feita durante uma caminhada espacial de rotina pelos cosmonautas russos Olek Artemyez e Alexander Skvortsov, que estavam lançando nanosatélites no espaço. Após os lançamentos, eles usaram lenços para polir a superfície das janelas – também conhecidas como iluminadores – no segmento russo da estação quando decidiram analisar a sujeira que estava lá. Surpreendentemente, encontraram a presença de plâncton e outros micro-organismos usando equipamentos de alta precisão. “Os resultados são absolutamente únicos”, afirma o chefe da missão orbital russa, Vladimir Solovyev. “Nós encontramos vestígios de plâncton marinho e partículas microscópicas na superfície do iluminador. Isso deve ser estudado”, sugere. O plâncton não é natural de Baikonur, no Cazaquistão, de onde os módulos russos da estação decolaram. Solovyev não está absolutamente certo como essas partículas microscópicas podem ter aparecido na superfície da estação espacial. Ele acha que eles podem ter sido “elevados” até a estação, a uma altitude de 420 quilômetros. “Plâncton nestes estágios de desenvolvimento podem ser encontrados na superfície dos oceanos. Isso não é típico de Baikonur. Isso significa que existem algumas correntes de ar que chegam à estação e se instalam em sua superfície”, sugere. A Nasa ainda não comentou se resultados semelhantes foram encontrados no passado.
Onde diabos pousou o Philae?
Já passaram duas semanas desde que o módulo Philae pousou no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, mas a ESA ainda não sabe se conseguiu perfurar com sucesso a superfície do astro. Nem sequer ainda se sabe o seu local de aterragem final. Entretanto, a companheira Rosetta continua a sua missão. As leituras do CONSERT, um instrumento de radar que ligou o Philae com a Rosetta antes do "lander" ter ficado sem energia, reduziram os potenciais pontos de aterragem até uma faixa de 350 por 30 metros na cabeça do cometa. A determinação da zona de aterragem está dependente do modelo da forma do cometa, razão pela qual existem duas regiões candidatas. Os cientistas da ESA estão agora à procura do Philae em imagens capturadas pelas câmaras da Rosetta, mas se este se encontra em zonas à sombra é apenas suscetível de aparecer quando a luz for refletida pelos seus painéis solares. Quanto à broca do Philae, foi um dos últimos instrumentos a ser ativado antes do módulo ter ficado sem energia. Os gestores da missão sabem que a broca funcionou como o esperado, mas tendo em conta que o "lander" aterrou numa posição inclinada, não sabem se entregou amostras ao instrumento COSAC. Este foi desenhado para estudar moléculas do cometa ao aquecer material num forno e ao medir os gases resultantes. Os dados do COSAC são inconclusivos. Pode não ter havido uma amostra, ou a amostra pode ter sido muito seca, ou seja, apenas podem ter sido libertadas pequeníssimas quantidades de gás. "Teria gostado de ver um sinal claro de uma amostra," afirma Fred Goesmann, líder da equipe do COSAC. "A minha opinião pessimista é que nunca saberemos." Tal resultado pode permanecer mesmo que a ESA consiga contactar novamente com o Philae, caso este consiga acordar quando mais luz incidir nos seus painéis solares. A broca do módulo não tem nenhuma maneira direta de confirmar se obteve uma amostra e não existe nenhuma câmera no forno que recebe a amostra. Goesmann diz que os cientistas discutiram outros sensores para confirmar uma amostra durante o planejamento da missão, mas que descartaram a idéia por causa dos rigorosos limites de peso do módulo Philae. Não são esperados mais dados do Philae, a não ser que acorde em 2015, mas depois de libertar o "lander", a Rosetta está agora a dedicar-se exclusivamente à sua missão científica. A ESA colocou a sonda novamente numa órbita mais elevada, 30 km acima do cometa, mas vai descer até aos 20 km no dia 3 de Dezembro e durante 10 dias para recolher dados sobre o aumento de poeira e gás expelidos pelo cometa à medida que este se aproxima do Sol. O plano é ficar o mais próximo possível do cometa sem colocar a sonda em risco devido à atividade crescente do 67P/C-G.
Terra tem "escudo invisível" contra radiação cósmica
Cientistas de uma missão da NASA se dizem perplexos com o que acabam de descobrir: um escudo antirradiação em torno da Terra que é uma verdadeira "barreira impenetrável no espaço" - ao menos para partículas cósmicas de alta energia. Os cinturões de Van Allen, anéis de partículas carregadas mantidos pelo campo magnético da Terra, são conhecidos há décadas. Mais recentemente, as duas sondas gêmeas Van Allen (a missão originalmente se chamava RBSP (Radiation Belt Storm Probes) descobriram um novo cinturão de radiação ao redor da Terra. Embora os cinturões de Van Allen protejam a Terra de grande parte da radiação espacial, os cientistas acreditavam que a radiação mais forte, consistindo de elétrons de energia muito alta, só era barrada aos poucos, conforme as partículas se aproximavam e colidiam com os átomos da atmosfera. O que os instrumentos das duas sondas revelaram é algo bem diferente: há um verdadeiro "escudo invisível" nas imediações dos cinturões de Van Allen que simplesmente não permite a penetração dos elétrons de alta energia - a radiação mais perigosa não apenas para os satélites de comunicação e para os astronautas em órbita da Terra, mas também para a própria vida na superfície. "Esta barreira contra elétrons ultrarrápidos é uma característica surpreendente dos anéis. Nós fomos capazes de estudá-la pela primeira vez porque nós nunca havíamos feito uma medição precisa desses elétrons de alta energia," disse Daniel Baker, da Universidade do Colorado, que chamou a nova barreira protetora de "escudo invisível tipo Jornada nas Estrelas". "É quase como se esses elétrons estivessem batendo em uma parede de vidro no espaço. Mais ou menos como os escudos criados por campos de força em Jornada nas Estrelas eram usados para repelir armas alienígenas, estamos vendo um escudo invisível bloqueando esses elétrons. É um fenômeno extremamente intrigante," disse Baker. Ainda não há uma explicação sobre o que e como se forma essa barreira protetora. A equipe já descartou a ação do campo magnético terrestre que mantém os anéis antirradiação já conhecidos - os elétrons de alta energia são bloqueados à mesma altitude mesmo em pontos onde o campo magnético da Terra é mais fraco -, bem como as ondas eletromagnéticas das transmissões de dados feitas pelo homem e o formato muito pronunciado dos anéis de radiação, que também foi descoberto pelas sondas Van Allen. Segundo nota emitida pela NASA sobre a descoberta, a explicação mais provável para a constituição do "escudo invisível" são outras "partículas espaciais" ainda desconhecidas ou não detectadas.
Asteroide que poderia acertar a Terra gira tão rápido de deveria ter se desfeito
Rumores sensacionalistas foram divulgados pelo jornal “Telegraph”, que afirmou que um asteróide acabaria com a vida na Terra em 2880. A matéria revoltou membros da comunidade científica, que se apressaram para explicar que o desastre não era tão certeiro – o que não faz com que o asteróide 1950 DA seja desinteressante. “É muito, muito improvável que o asteróide vá nos atingir em 2880″, explica o astrônomo Phil Plait, do blog Bad Astronomy, acrescentando que o caso é um pouco menos simplório que isso. Porém, garante, há uma explicação científica “muito legal”. O 1950 DA tem sido notícia nos últimos tempos porque uma equipe de cientistas analisou a rapidez com que ele gira e descobriu algo extraordinário: o objeto é tão rápido que deveria se despedaçar! Asteróides são pedaços sólidos de rochas monolíticas, mas sabemos que alguns são “pilhas de entulho”, coleções de pedras menores mantidas juntas presumivelmente por sua própria gravidade. Eles provavelmente seriam sólidos a princípio, entretanto repetidas colisões ao longo das eras os deixaram cheios de rachaduras, por isso são mais parecidos com sacos gigantes de pedra quebrada. O 1950 DA é uma dessas pilhas de entulho, com altíssima rotação: um “dia” por lá tem apenas cerca de duas horas de duração. Ele tem aproximadamente 1,3 quilômetros de diâmetro, o que significa que, se você estivesse em seu equador, a força da gravidade para baixo, que o segura à superfície, seria um pouco menor do que a força centrífuga para fora. Ou seja, você seria lançado no espaço. Isso seria estranho o suficiente em uma rocha sólida, mas como o 1950 DA não é sólido, tal fato significa que ele deveria voar por todos os lados. Como não o faz, deve haver alguma outra força mantendo estes pedaços juntos. Os cientistas especulam sobre o que essa força possa ser, sugerindo a força van der Waals – um efeito complicado que pode ser pensado como uma carga eletrostática entre as moléculas (embora isso seja simplificar demais) – como possível responsável. Aprender sobre asteróides é fascinante e cientificamente importante, claro, mas há considerações práticas. Uma delas é que, se encontrarmos um que poderia atingir a Terra algum dia, temos que fazer algo para impedir isso. Uma idéia é bater nele com uma sonda espacial com força suficiente para alterar sua órbita. As características físicas da rocha são importantíssimas para isso; se é de metal, pedra ou uma pilha de escombros, irá reagir de forma diferente ao impacto. Quanto mais estudamos rochas como o 1950 DA, melhor. O 1950 DA é o que chamamos de “asteróide próximo à Terra”, porque a sua órbita, por vezes, chega relativamente perto de nós – “perto” em uma escala cósmica, claro. Nas próximas décadas, uma passagem típica está a dezenas de milhões de quilômetros de distância, chegando tão perto quanto 5 milhões de quilômetros – o que ainda é mais de 10 vezes mais longe do que a Lua! Ainda assim, isso é a nossa vizinhança, o que é uma das razões para este asteróide ser tão bem estudado. Ele fica próximo o suficiente para que possamos ter uma visão decente dele quando passa por nós. Ele pode impactar a Terra? “Meio” que sim. Neste momento, a órbita do asteróide não o traz perto o suficiente para nos atingir. Contudo, existem forças que atuam sobre asteróides ao longo do tempo que sutilmente alteram suas órbitas. Uma delas é o chamado efeito YORP, uma força fraca que surge devido à maneira como o asteróide gira e irradia calor. Os fótons infravermelhos emitidos pelo corpo celeste quando ele está quente podem fazê-lo agir de forma muito parecida com um foguete de incrivelmente baixa propulsão. Ao longo de muitos anos, isto pode alterar tanto a rotação do asteróide, quanto a forma da sua órbita. Prever a posição de um asteróide ao longo dos anos é uma proposta arriscada, na melhor das hipóteses. Pequenas incertezas em sua posição medida propagam-se em erros maiores, de modo que quanto mais além no futuro tenta-se prever onde o asteróide vai estar, mais confusa essa posição fica. No entanto, o 1950 DA é quase uma exceção. Temos observações referentes a muitas décadas (1950 é o ano em que foi ele descoberto) e observações de radar feitas em 2001 que fornecem medidas de posição muito precisas. Isso permite que a órbita do 1950 DA seja determinada num futuro mais distante do que a maioria dos asteróides. No ano passado, outra equipe de cientistas se dedicou a este assunto, medindo uma série de pequenos efeitos sobre o asteróide, incluindo o impulso YORP, a gravidade dos planetas, a gravidade de outros asteróides, e assim por diante. Eles descobriram que a probabilidade de um impacto em 2880 é de cerca de 2,48 x 10-4, que é aproximadamente 1 em 4 mil. Para deixar claro: isso é muito pouco. Essa é uma razão pela qual a manchete do “Telegraph” é sensacionalista – eles até usaram um dado antigo, que diz que probabilidade de colisão é de 1 em 300. Um outro motivo pelo qual a matéria foi infeliz é que levou a reprodução do erro por outros veículos e consequentemente uma propagação irracional do pânico.
Relógio do Sol
Um relógio de sol mede a passagem do tempo pela observação da posição do Sol. Os tipos mais comuns, como os conhecidos "relógios de sol de jardim", são formados por uma superfície plana que serve como mostrador, onde estão marcadas linhas que indicam as horas, e por um pino ou placa, cuja sombra projetada sobre o mostrador funciona como um ponteiro de horas em um relógio comum. A medida que a posição do sol varia, a sombra desloca-se pela superfície do mostrador, passando sucessivamente pelas linhas que indicam as horas. Também existem relógios de sol mais complexos, com mostradores inclinados e/ou curvos. Os relógios de sol normalmente mostram a hora solar aparente, mas, com pequenas alterações, também podem indicar a hora padrão, que é a hora no fuso horário em que o relógio está geograficamente localizado.
Existe Vida em Marte ?
As sondas enviadas pela NASA já fotografaram e examinaram milhares de substâncias em solo marciano. Após análises de diversos cientistas do mundo todo, ainda não podemos afirmar com segurança sobre a existência de vida em Marte. A existência de água em território marciano abre uma grande possibilidade dessa teoria ser comprovada, já que a água é a principal fonte para a existência de vida. Novos estudos e projetos poderão futuramente esclarecer mais sobre este polêmico tema.
Kepler-186f
A NASA anunciou a descoberta do primeiro planeta fora do Sistema Solar onde pode existir água em estado líquido, similar em tamanho à Terra, o astro em teste poderia ser habitável. A descoberta foi feita a partir de observações feitas com o Telescópio Espacial Kepler. A descoberta de Kepler-186F, como o planeta é chamado, confirma que existem planetas do tamanho da Terra na zona habitável de outras estrelas que não sejam o Sol.
- Algumas pessoas chama estes de “planetas habitáveis”, o que, claro, não temos ideia se de fato são – diz Stephen Kane, astrônomo da Universidade Estadual de San Francisco e líder da equipe internacional responsável pela descoberta, publicada na edição desta semana da revista “Science”. - Nós simplesmente sabemos que eles estão dentro da zona habitável, e que este é o melhor lugar para começar a procurar por planetas habitáveis.
(Oficina Da Net)
M106
Parte da galáxia M106, uma das maiores e mais brilhantes galáxias próximas, a 20 milhões de anos-luz de distância.
O que aconteceria se dois buracos negros colidissem na Via Láctea?
Se você já se perguntou como deve ser o final da Via Láctea, saiba que ele talvez seja mais ou menos assim. O GIF acima mostra uma simulação do que aconteceria com a nossa galáxia se dois buracos negros colidissem dentro ela de alguma forma. Criado pelo projeto Simulando Espaço-tempos Extremos (SXS, na sigla em inglês), a animação mostra como dois buracos negros se comportariam se, por qualquer motivo, começassem a se aproximar um do outro na nossa própria galáxia.
Por mais que sejam apenas dois buracos negros na simulação, eles dobram a luz as estrelas próximas de maneiras estranhas e maravilhosas e acabam fazendo com que todo o espaço pareça estar derretendo.
Por que apenas dois buracos negros, e por que só agora alguém decidiu simular o que aconteceria quando eles se juntassem? Porque é uma física bem complicada: não são só os conceitos Newtonianos que aprendemos na escola, e sim a física complexa Einsteiniana que explica o movimento de dois objetos tão grandes. Este modelo revela que, conforme os buracos negros se aproximam, eles balançam juntos em velocidades não muito distantes da velocidade da luz, curvando o espaço-tempo.
Falando ao Popular Science, um dos pesquisadores explicou como, durante a criação do modelo, as “equações explodiram” em um primeiro momento. Então eles gradualmente evoluíram as equações de Einstein para algo com o qual poderiam trabalhar – e esse é o resultado. Você pode ler o artigo científico completo (em inglês) no arXiv.
Felizmente, é pouquíssimo provável que uma coisa dessas aconteça na nossa galáxia. Ou ao menos esperamos que seja.
Explosões de estrelas na constelação de Virgem
Apesar de todos os esforços, de tudo que se sabe hoje, o total entendimento sobre a formação e a evolução das galáxias é algo que ainda está longe de ser totalmente entendido. Felizmente, as condições observadas dentro de certas galáxias, as chamadas galáxias de explosão de estrelas, podem nos dizer muito sobre como elas se desenvolveram com o passar do tempo. Galáxias de explosão de estrelas, contêm uma região, ou muitas regiões, onde as estrelas estão se formando a uma alta taxa, de modo que a galáxia está se alimentando do seu gás numa velocidade maior que ele pode ser reestabelecido.
A NGC 4536 é uma dessas galáxias e aparece nessa bela e detalhada imagem feita pela Wide Field Camera 3, ou WFC 3 do Telescópio Espacial Hubble. Essa galáxia está localizada a aproximadamente 50 milhões de anos-luz de distância da Terra, na constelação de Virgem, e tem uma região com extrema formação de estrelas. Existem alguns fatores diferentes que levam a um ambiente ideal onde as estrelas podem se formar nessa alta taxa. O que elas precisam ter, sem dúvida, é um suprimento massivo de gás. Isso pode ser adquirido de inúmeras maneiras, por exemplo, passando perto de outra galáxia, numa colisão de galáxias ou como o resultado de algum evento que força uma grande quantidade de gás num pequeno espaço.
A formação de estrelas deixa algumas pegadas, e algumas pistas, então os astrônomos podem nos dizer onde as estrelas nasceram. Nós sabemos que as regiões de explosões estelares são ricas em gás. Estrelas jovens nesses ambientes extremos normalmente vivem rápido e morrem jovens, queimando de maneira extremamente quente e exaurindo seu suprimento de gás de maneira muito veloz. Essas estrelas também emitem uma grande quantidade de luz ultravioleta extrema, que arranca os elétrons de qualquer átomo de hidrogênio que passa perto, num processo chamado de ionização, deixando para trás nuvens de hidrogênio ionizado, conhecidas como regiões HII.
Ao seu alcance
O céu que cobre o Observatório do Paranal do ESO parece óleo sobre água nesta Fotografia da Semana do ESO, com verdes, amarelos e azuis juntando-se para criar esta paisagem celeste incandescente. A paisagem rochosa e desolada faz lembrar um mundo alienígena, perfeitamente complementado com o espetáculo cósmico brilhante no céu. A estrutura principal é a nossa casa galáctica, a Via Láctea, arqueando ao longo do céu noturno chileno e enquadrando perfeitamente o observador que se encontra à esquerda.
A luz emitida por bilhões de estrelas combina-se para criar o brilho da Via Láctea, com enormes nuvens escuras de poeira bloqueando a radiação em várias regiões, dando origem ao padrão salpicado que observamos. O efeito natural da luminescência atmosférica é responsável pela luz verde e laranja que parece emanar do horizonte. O Very Large Telescope do ESO pode ser visto ao fundo, à direita, no topo do Cerro Paranal. O seu vizinho, ligeiramente mais baixo, é o Visible and Infrared Telescope for Astronomy (VISTA).
Descoberta grande mancha fria em Júpiter
Tão grande que pode engolir várias Terras, a Grande Mancha Vermelha de Júpiter é uma tempestade gigantesca que existe há séculos, com ventos que ultrapassam os 600 km por hora. No entanto, esta mancha tem uma rival: os astrónomos descobriram que Júpiter tem uma segunda Grande Mancha, desta vez uma mancha fria.
Os astrónomos descobriram nas regiões polares do planeta uma mancha escura na atmosfera superior, cerca de 200º C mais fria do que o meio que a circunda. Chamada “Grande Mancha Fria”, esta intrigante estrutura é comparável em termos de tamanho à Grande Mancha Vermelha — 24000 km de um lado ao outro, 12000 km de altura. Os dados obtidos ao longo de 15 anos mostram que a Grande Mancha Fria é muito mais volátil que a sua lenta prima. Esta mancha varia drasticamente, tanto em forma como em tamanho, em poucos dias ou semanas — no entanto nunca desaparece, mantendo-se sempre mais ou menos no mesmo local.
Pensa-se que a Grande Mancha Fria é causada pelas auroras poderosas do planeta, as quais libertam energia para a atmosfera sob a forma de calor, que circula em torno do planeta. Este fenómeno dá origem a uma região mais fria na atmosfera superior, o que faz da Grande Mancha Fria o primeiro sistema climático gerado por auroras alguma vez observado.
Plumas de ENCÉLADO e o potencial em abrigar vida
Encélado tem um oceano na sua subsuperfície que poderia suportar a vida? A descoberta de jatos de vapor de água sendo expelidos pelo polo sul do satélite foi feita pela sonda Cassini em 2005. A origem da água que alimentava esses jatos, contudo, era originalmente desconhecida. Desde a descoberta, as evidências se acumularam indicando que Encélado teria um profundo oceano em sua subsuperfície, aquecido pela chamada flexura de maré. A imagem acima mostra a superfície acidentada de Encélado em primeiro plano, enquanto que colunas de plumas de vapor de água nascem das fraturas congeladas. Esses jatos são mais visíveis em determinados ângulos e com determinadas sombras. No sobrevoo feito em 28 de Outubro de 2015, a Cassini descobriu que as plumas além de se originarem de um oceano na subsuperfície do satélite, são ricas em hidrogênio molecular, uma fonte de comida viável para micróbios que poderiam potencialmente viver ali. No vídeo abaixo um resumo de toda a história.
A monstruosa GALÁXIA que cresceu demasiado depressa
Impressão de artista da galáxia ZF-COSMOS-20115. A galáxia provavelmente expeliu todo o gás que despoletou a sua rápida formação estelar e crescimento, o que rapidamente a tornou numa galáxia compacta e avermelhada. Crédito: Leonard Doublet/Universidade de Swinburne
Uma equipe internacional de astrónomos avistou, pela primeira vez, uma galáxia massiva e inativa numa altura em que o Universo tinha apenas 1,65 mil milhões de anos. Os astrónomos pensam que a maioria das galáxias desta época têm uma massa baixa, mas que formam estrelas a um grande ritmo. No entanto, de acordo com o professor Karl Glazebrook, líder da equipa de investigação e Diretor do Centro para Astrofísica e Supercomputação da Universidade de Swinburne, esta galáxia é um "monstro" e está inativa.
Os cientistas descobriram que num curto espaço de tempo, esta galáxia massiva conhecida como ZF-COSMOS-20115, formou todas as suas estrelas (três vezes mais estrelas do que o total atual da Via Láctea) através de um evento explosivo de formação estelar. Mas que parou de produzir estrelas apenas mil milhões de anos após o Big Bang, para se tornar numa galáxia quiescente ou "vermelha e morta" - o que é comum no nosso Universo da atualidade, mas não se espera que exista nessa época antiga. A galáxia é também pequena e extremamente densa, tem 300 mil milhões de estrelas amontoadas numa região do espaço com aproximadamente o mesmo tamanho da distância que separa o Sol e a vizinha Nebulosa de Orionte.
Os astrofísicos ainda estão a debater como é que as galáxias param de formar estrelas. Até recentemente, os modelos sugeriam que as galáxias moribundas como esta só deveriam existir a partir de aproximadamente três mil milhões de anos após o Big Bang. "Esta descoberta estabelece um novo recorde para a primeira galáxia vermelha e massiva. É um achado incrivelmente raro que coloca um novo desafio aos modelos de evolução galáctica, o de acomodar a existência de tais galáxias muito mais cedo no Universo."
Esta investigação baseia-se num estudo anterior, também da Universidade de Swinburne, que sugeria que estas galáxias moribundas podiam existir e que tinha por base ténues objetos avermelhados em imagens extremamente profundas no infravermelho próximo. Neste estudo mais recente, os astrónomos usaram os telescópios W.M. Keck no Hawaii para confirmar as assinaturas destas galáxias, através do novo e único espectrógrafo MOSFIRE. Obtiveram espectros profundos no infravermelho próximo para procurar as características definitivas que assinalam a presença de estrelas velhas e uma ausência de formação estelar ativa.
"Nós usámos o telescópio mais poderoso do mundo, mas ainda precisámos observar esta galáxia durante mais de duas noites para revelar a sua natureza impressionante," comenta a professora Vy Tyran, coautora do estudo e da Universidade do Texas A&M. Mesmo com grandes telescópios como o Keck, com o seu espelho de 10 metros, é necessário um tempo de observação longo para detetar as linhas de absorção que são muito fracas em comparação com as linhas de emissão mais proeminentes geradas por galáxias ativas que formam estrelas.
"Através da recolha de luz suficiente para medir o espectro desta galáxia, nós decifrámos esta narrativa cósmica de que estrelas e elementos estão presentes nessas galáxias e construímos uma linha temporal de quando formaram as suas estrelas," comenta a professora Tran.
A taxa de formação estelar observada nesta galáxia é equivalente a menos de um-quinto da massa do Sol por ano [em estrelas novas] mas, no seu pico, 700 milhões de anos antes, esta galáxia formava estrelas 5000 vezes mais rapidamente. "Esta galáxia formou-se como um foguete em menos de 100 milhões de anos, logo no início da história cósmica," comenta o professor Glazebrook.
"Rapidamente se tornou num objeto monstruoso e, igualmente, se desligou. Como foi capaz de fazer isto, só podemos especular. Esta rápida vida e morte, tão cedo no Universo, não está prevista nas nossas teorias modernas da formação galáctica. O Dr. Corentin Schreiber, da Universidade de Leiden e coautor do artigo, que foi o primeiro a medir o espectro, especula que estes "fogos-de-artifício" do início do Universo estão obscurecidos por detrás de um véu de poeira e que as observações futuras, usando telescópios submilimétricos, vão descobrir mais.
"As ondas submilimétricas são emitidas pela poeira quente, que bloqueia outras partes da luz, e dir-nos-ão quando é que estas galáxias 'explodiram' e qual o seu papel no desenvolvimento do Universo primordial," comenta o Dr. Schreiber. Com o lançamento do Telescópio Espacial James Webb em 2018, os astrónomos serão capazes de construir grandes amostras destas galáxias moribundas graças à sua alta sensibilidade, ao seu grande espelho e à vantagem de não haver atmosfera no espaço.
Esta investigação foi publicada na revista Nature.
DD: Planeta-anão leva 1.100 anos para orbitar o Sol
Concepção artística do DD, ou 2014 UZ224. Seu diâmetro de 635 km o torna um candidato sério à classe de planeta anão.[Imagem: Alexandra Angelich (NRAO/AUI/NSF)]
UZ224
Usando o radiotelescópio ALMA, astrônomos revelaram detalhes inéditos sobre um dos mais novos membros conhecidos do nosso Sistema Solar, só recentemente descoberto. Trata-se do possivelmente planeta-anão 2014 UZ224, mais informalmente conhecido como DD (sigla para Distant Dwarf, ou "anão distante"). A descoberta do DD foi confirmada apenas no ano passado, usando dados da supercâmera DECam, usada pelo projeto DES (Dark Energy Survey) para procurar indícios da Energia Escura. A cerca de três vezes a distância do Sol até Plutão, DD é o segundo objeto transnetuniano com uma órbita confirmada mais distante que se conhece, superado apenas pelo planeta anão Éris.
Esta é a imagem real captada pelo radiotelescópio ALMA, no Chile. [Imagem: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)]
Atualmente DD está a 92 unidades astronômicas (ua) do Sol - 92 vezes a distância do Sol até a Terra. Isso significa que ele leva cerca de 1.100 anos para completar uma órbita. Sua fraca luz demora 13 horas para chegar à Terra. Os astrônomos estimam que há dezenas de milhares desses corpos no Sistema Solar exterior, além da órbita de Netuno.
Comparação de tamanho dá uma ideia das dimensões do DD. [Imagem: Alexandra Angelich (NRAO/AUI/NSF)
Bem para lá de Plutão é uma região surpreendentemente rica em corpos planetários. Alguns são muito pequenos, mas outros têm tamanhos para rivalizar com Plutão, e possivelmente muito maiores. Como esses objetos são tão distantes e escuros, é incrivelmente difícil até mesmo detectá-los, muito menos estudá-los em qualquer detalhe. O ALMA, no entanto, tem capacidades únicas que nos capacitam para aprender detalhes interessantes sobre estes mundos distantes," disse David Gerdes, da Universidade de Michigan, nos EUA.
Um ano em DD equivale a mais de 1.100 anos terrestres. [Imagem: Alexandra Angelich (NRAO/AUI/NSF)]
A incrível resolução do ALMA revelou que o DD tem aproximadamente 635 quilômetros de diâmetro, ou cerca de dois terços do diâmetro do planeta anão Ceres, o maior membro do nosso cinturão de asteroides, aqui bem próximo, logo depois de Marte. Com este tamanho, DD deve ter bastante massa para ser esférico, que é o critério necessário para que os astrônomos o considerem um planeta anão, embora ele ainda não tenha recebido essa designação oficialmente.
Fonte: Inovação Tecnológica
Buracos negros supermassivos encontrados em galáxias minúsculas
Astrónomos descobriram duas galáxias anãs ultracompactas, VUCD3 e M59cO, com buracos negros supermassivos. Os achados sugerem que as anãs são provavelmente remanescentes de galáxias maiores a quem foram retiradas as suas regiões externas depois de colidirem com as galáxias maiores M87 e M59, respetivamente.Crédito: NASA/STScI
Há três anos atrás, uma equipa da Universidade do Utah descobriu uma galáxia anã ultracompacta que continha um buraco negro supermassivo, na altura a galáxia mais pequena que se sabia abrigar um buraco negro tão grande. Os achados sugeriram que as anãs ultracompactas podiam ser os minúsculos remanescentes de galáxias massivas que foram despojadas das suas regiões externas depois de colidirem com outras galáxias maiores.
Agora, o mesmo grupo de astrónomos encontrou mais duas galáxias anãs ultracompactas com buracos negros supermassivos. Os três exemplos sugerem que os buracos negros se escondem no centro da maioria destes objetos, potencialmente duplicando o número de buracos negros supermassivos conhecidos no Universo. Os buracos negros constituem uma grande percentagem da massa total destas galáxias compactas, apoiando a teoria de que as anãs são restos de galáxias massivas rasgadas por galáxias ainda maiores.
"Nós ainda não compreendemos totalmente como é que as galáxias se formam e evoluem ao longo do tempo. Estes objetos podem dizer-nos como é que as galáxias se fundem e colidem," comenta Chris Ahn, candidato pós-doutorado do Departamento de Física e Astronomia da Universidade do Utah e autor principal do estudo internacional publicado ontem na revista The Astrophysical Journal. "Talvez uma fração dos centros de todas as galáxias sejam realmente essas galáxias compactas despojadas das suas regiões externas."
Medindo as galáxias
Os autores mediram duas galáxias anãs ultracompactas, chamadas VUCD3 e M59cO, situadas muito além dos braços espirais da nossa Via Láctea, em órbita de galáxias massivas no enxame galáctico de Virgem. Eles detetaram um buraco negro supermassivo em cada das galáxias; o buraco negro de VUCD3 tem uma massa equivalente a 4,4 milhões de sóis, representando cerca de 13% da massa total da galáxia, e o buraco negro de M59cO tem uma massa equivalente a 5,8 milhões de sóis, representando cerca de 18% da sua massa total.
Em comparação, o buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea tem uma massa de 4 milhões de sóis, mas representa menos de 0,01% da massa total da Galáxia. "É incrível quando realmente pensamos sobre isto. Estas anãs ultracompactas têm cerca de 0,1% do tamanho da Via Láctea, no entanto hospedam buracos negros maiores do que o buraco negro no centro da nossa Galáxia," exclama Ahn.
Para calcular a massa das galáxias anãs, os astrónomos mediram o movimento das estrelas usando o telescópio Gemini Norte localizado no vulcão Mauna Kea no Hawaii. Os astrónomos têm que corrigir as distorções provocadas pela atmosfera da Terra. Disparam um laser para o céu a fim de produzir uma pequena estrela falsa, e movem um espelho centenas de vezes por segundo para desfazer a distorção atmosférica. Aplicam então esta técnica às galáxias anãs ultracompactas, objetos tão pequenos que estas correções se tornam imprescindíveis a fim de medir os movimentos dentro dos objetos. A técnica, com o nome ótica adaptativa, melhora a qualidade de imagem da galáxia.
Também analisaram imagens do Telescópio Espacial Hubble para medir a distribuição das estrelas em cada galáxia e criaram uma simulação computacional que melhor se adapta às suas observações.
Os cientistas descobriram que o movimento das estrelas no centro das galáxias é muito mais rápido do que aquelas nas regiões mais externas, uma assinatura clássica de um buraco negro. VUDC3 e M59cO são a segunda e terceira galáxias anãs ultracompactas que se sabe albergar um buraco negro supermassivo, sugerindo que todas as anãs deste género podem abrigar este tipo de objetos exóticos.
Os mistérios das galáxias anãs ultracompactas
Os astrónomos descobriram as galáxias anãs ultracompactas no final da década de 1990. Estes objetos são formados por centenas de milhões de estrelas densamente agrupadas numa região, em média, com 100 anos-luz de diâmetro. Os cientistas obtiveram medições para ver o que estava a acontecer no seu interior, e algo não batia certo; as galáxias anãs ultracompactas tinham mais massa do que as suas estrelas, por si só, podiam explicar. O professor Anil Seth, professor assistente do Departamento de Física e Astronomia da Universidade do Utah, liderou o estudo de 2014 que encontrou a primeira galáxia anã ultracompacta com um buraco negro supermassivo. Os dois estudos suportam a ideia de que os buracos negros supermassivos no centro de galáxias deste género são responsáveis pela massa extra.
Uma teoria alternativa diz que as anãs são apenas enxames estelares enormes - grupos de centenas de milhares de estrelas nascidas ao mesmo tempo. O maior enxame estelar da Via Láctea contém três milhões de estrelas, e as galáxias anãs ultracompactas são entre 10 e 100 vezes maiores. "A questão era, 'isto porque formam enxames maiores com o mesmo processo? Ou são, de alguma maneira, diferentes?' Este trabalho mostra que são diferentes," continua Seth.
"É óbvio em retrospetiva, porque o centro de uma galáxia regular parece-se quase exatamente com estes objetos, mas isso não era o que a maioria das pessoas pensava que eram. Eu não estava convencido de que íamos encontrar um buraco negro quando fiz as observações," explica Seth. "Este é um exemplo interessante de descoberta científica e da rapidez com que podemos reorientar a nossa compreensão do Universo."
Buracos negros e a formação das galáxias
Os buracos negros são áreas com uma gravidade tão forte que nem a luz pode escapar. Formam-se quando as estrelas colapsam, deixando para trás um buraco negro que exerce força gravitacional sobre os objetos em seu redor. Os buracos negros supermassivos têm uma massa superior a um milhão de sóis, e pensa-se que existam no centro de todas as grandes galáxias.
Uma explicação para o buraco negro supermassivo no interior das galáxias anãs ultracompactas é que as galáxias já albergaram milhares de milhões de estrelas. Os autores pensam que as anãs foram "engolidas" e rasgadas pela gravidade de galáxias muito maiores. O buraco negro da anã ultracompacta é o remanescente do seu anteriormente gigante tamanho. Os resultados alteram o modo como os astrónomos podem resolver o puzzle da formação e evolução galáctica ao longo do tempo.
"Sabemos que as galáxias se fundem e combinam - é assim que evoluem. A nossa Via Láctea está, neste preciso momento, a devorar galáxias mais pequenas," salienta Seth. "O nosso quadro geral de como as galáxias se formam é que galáxias pequenas fundem-se para formar galáxias maiores. Mas a nossa imagem está realmente incompleta. As galáxias anãs ultracompactas fornecem-nos um cronograma mais longo que podemos usar para ver o que aconteceu no passado."
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