Cientistas detectam planetas com a mesma densidade do algodão doce

Sabe aquela frase: "eu já vi de tudo nessa vida"? Certamente ela não se aplica ao universo. Quando os astrônomos achavam que já tinham visto de tudo em termos de exoplanetas, eis que surgiu uma classe inteiramente nova: os planetas superfofos!

Em 2012, o telescópio espacial Kepler observou a estrela Kepler 51, um sistema planetário com uma estrela do tipo solar. Sabia-se desde essa observação, que os 3 planetas desse sistema eram extremamente inchados, ou seja, suas dimensões eram da ordem do tamanho de Júpiter.

Dois anos depois, em 2014, uma equipe de astrônomos norte-americanos e holandeses resolveu dar uma olhada mais criteriosa no sistema, a fim de caracterizar melhor seus planetas. Para fazer isso, a aluna de doutorado da Universidade do Colorado Jessica Libby-Roberts usou o telescópio espacial Hubble para observar o sistema em quatro ocasiões. A ideia era observar os trânsitos dos 3 planetas, ou seja, medir a variação do brilho da estrela quando um deles passa na frente dela.

Com a análise precisa dos tempos dos trânsitos e também da própria variação da luz da estrela, o time de pesquisadores conseguiu estabelecer não só o tamanho aproximado dos planetas, como também suas massas. Com o tamanho e com a massa, eles obtiveram a densidade dos planetas e com ela uma ideia de sua composição, de acordo com os modelos. Quando essa técnica foi aplicada aos planetas de Kepler 51, o resultado foi surpreendente: a densidade dos planetas correspondia à densidade do algodão doce!

Ilustração mostra o sistema planetário de Kepler 51 — Foto: NASA/ESA/Hulstak/Olmsted/Player/Summers

Isso mesmo, de acordo com Libby-Roberts, os planetas têm o tamanho comparável ao nosso Júpiter, mas têm a massa equivalente a algumas vezes a massa da Terra. Com isso, sua densidade é baixíssima, comparável à densidade de um algodão doce de parques de diversão!

De acordo com os resultados publicados mês passado, a explicação para isso é simples e se baseia na idade do sistema. Kepler 51 e seus 3 planetas são muito jovens, têm em torno de meio bilhão de anos. Os três planetas fofos ainda estão em processo de formação e suas atmosferas ainda estão, digamos, se assentando. Eles já têm um núcleo rochoso com várias vezes a massa da Terra, o que significa que no próximo meio bilhão de anos, os três devem se transformar em mini Netunos, uma classe de exoplanetas razoavelmente comum na galáxia.

Com os três planetas de Kepler 51, o total de exoplanetas como esses conhecidos chegou a 15, que em comparação aos mais de 4 mil exoplanetas conhecidos na nossa galáxia é muito pouco. Esse fato permite concluir que a formação de planetas, mesmo os maiores, é um processo relativamente rápido e planetas do tipo algodão doce não duram muito.

Um Universo sem Big Bang

Para Mário Novello, um dos maiores físicos do Brasil, o Universo não teve começo e nem fim: ele sempre existiu, e pulsa em ciclos.

Texto: Bruno Vaiano | Design: Carlos Eduardo Hara | Ilustrações: Felipe del Rio | Edição: Alexandre Versignassi

No Budismo, o Universo é eterno, sem começo ou fim. Existem apenas ciclos de criação e destruição, chamados mahākalpa. Cada mahākalpa tem quatro subdivisões temporais, os kalpas. No primeiro kalpa, o mundo nasce, e semideuses reluzentes com 80 mil anos de vida cruzam os céus. O segundo kalpa, em que nós vivemos, é imperfeito, com decadência, guerra e miséria. O terceiro estágio é a dissolução do cosmos em fogo. E o quarto é o vazio absoluto – um interlúdio. É então que o vento primordial planta a semente do próximo mahākalpa.

Trata-se de uma cosmologia cíclica, típica das religiões do subcontinente indiano. Ela é bem diferente da criação na concepção judaico-cristã, em que Deus faz o mundo, vê que ele é bom e deixa o reality show rolar – sem data de validade. Todas as etnias têm uma cosmologia, que se apresenta em um desses dois tipos: ou o Universo é eterno e cíclico, ou emergiu em um instante único.

Essa dicotomia básica se mantém viva entre os cosmólogos – físicos que investigam a estrutura e a história do cosmos. A maioria deles advoga que o Universo teve um início definido, num estado denso e quente, e vem se expandindo desde então (o Modelo Cosmológico Padrão, popularmente chamado de Big Bang). Mas um grupo divergente propõe que o Universo infla e esvazia como um balão – e que a fase de expansão atual, em que as galáxias estão se afastando umas das outras, foi precedida por uma fase de contração. Um mahākalpa anterior ao nosso.

Um dos maiores estudiosos de universos cíclicos trabalha em um escritório no Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), no bairro carioca da Urca. Mário Novello nasceu no Rio de Janeiro em 1942, filho de imigrantes italianos da província da Calábria. Aos 12 anos, ganhou do pai o livro O Universo e o Sr. Einstein, de Lincoln Barnett. E decidiu que dedicaria a vida à cosmologia – ainda que a palavra sequer existisse na época. “Meu pai riu e falou: bom, compete a você fazer isso. Acabou que aconteceu mesmo.”

Novello cursou física na Faculdade Nacional de Filosofia (hoje Universidade Federal do Rio de Janeiro, a UFRJ) com alguns professores lendários – como José Leite Lopes, especialista em partículas que se doutorou em Princeton orientado por Wolfgang Pauli. Leite, diga-se, foi um dos fundadores do CBPF, onde Mário começou a estagiar durante a graduação. Era um lugar bem frequentado: às vezes, César Lattes, um dos descobridores da partícula subatômica méson pi, fazia uma visita

Em 1968, com o decreto do AI-5, Leite Lopes foi cassado pela Ditadura Militar. Preocupado com os rumos da ciência nacional sob a opressão do regime, ele recomendou a seu pupilo que fosse fazer doutorado na Universidade de Genebra, na Suíça, com Josef-Maria Jauch. Foi então que Novello saiu do mundo das partículas subatômicas – área de especialização de seu mentor brasileiro – e começou a se envolver com o estudo do cosmos, seu objetivo desde a adolescência.

Em 1979, já com uma carreira sólida, Novello publica um modelo pioneiro de Universo com boucing, isto é: um Universo como o proposto pelo Budismo – que de tempos em tempos entra em colapso, atinge um tamanho minúsculo e volta a se expandir, reciclando seu conteúdo de matéria e energia. Nessa visão, não há Big Bang: o Universo não precisa ser criado, porque ele sempre existiu. É um debate esotérico, que deve ser explicado com calma. Se o Universo se expande, como pode ele se contrair? O que exatamente é o Big Bang? Houve algo antes dele? Para entender a obra de Novello, é preciso mergulhar na física do século 20. Vamos nessa.

Hubble observa o visitante interestelar

Lembra do cometa Borisov, o segundo cometa interestelar a visitar o Sistema Solar? Eu falei dele no mês passado aqui. Pois então, um astrônomo da Universidade da Califórnia apresentou nesta semana as primeiras imagens do cometa obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble.

David Jewitt observou o cometa em 12 de outubro e rapidamente processou as imagens para divulgá-las durante a semana seguinte, tamanho era o interesse dos astrônomos em geral.

E o que se viu nessa imagem? Um cometa como outro qualquer! Sim, diferente de Oumuamua, o primeiro visitante de outro sistema estelar a ser identificado, o cometa Borisov tem cauda e uma coma de poeira proeminente.

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Cientistas estudam Oumuamua, o misterioso asteroide interestelar

Oumuamua também foi observado pelo Hubble quando foi descoberto em 2017, mas para a decepção geral ele não se parecia em nada com um cometa: não apresentava cauda, não parecia ter coma e muito menos jatos. Não se pode excluir a possibilidade de ele ter tudo isso, mas como ele já estava muito distante quando foi observado esses detalhes escaparam da detecção porque estavam abaixo do limite dos instrumentos. Por esse motivo sua classificação gerou um certo debate, pois na ausência de cauda ou qualquer emissão de gases, a classificação mais adequada é a de asteroide.

No caso do Borisov não restou nenhuma dúvida e além da imagem, outras características foram obtidas. Por exemplo, o composto cianeto foi encontrado nos gases da cauda do cometa. Esse composto é o mais abundante encontrado em cometas do nosso Sistema Solar. Além disso, seu brilho também é igual ao brilho de cometas típicos do nosso sistema. Como o brilho do cometa depende do material do que ele é feito e que é evaporado pela ação da luz do Sol, esse fato sugere que a composição do Borisov não deve ser tão diferente.

Jewitt diz que se ele fosse basear sua opinião a partir das informações obtidas das imagens feitas pelo Hubble, ele jamais diria que esse cometa não foi formado no Sistema Solar. Os resultados, por enquanto, não mostram nada de extraordinário. Quem denuncia sua origem são seus parâmetros orbitais.

O cometa Borisov viaja a uma velocidade de 176 mil km/h, muito mais do que a velocidade orbital da Terra em torno do Sol, que não chega a 130 mil km/h. Essa é a principal evidência de que esse cometa veio de fora do Sistema Solar. Nenhum corpo do nosso sistema poderia chegar a essa velocidade, mesmo que estivesse na longínqua Nuvem de Oort e fosse acelerado pela gravidade solar.

Jewitt, que também participou da descoberta de 20 novas luas em Saturno em outra pesquisa, está agora trabalhando nas imagens para tentar obter mais informações do seu núcleo. Analisando-se a luz refletida pelos gases do cometa e a luz espalhada pela poeira ejetada do núcleo, é possível subtrair uma da outra em processos digitais. Com isso será possível descobrir se há jatos e qual a rotação do núcleo. Jewitt aponta também que o cometa está ainda se aproximando do Sol e deverá ficar mais e mais brilhante nesse processo, o que deve ajudar nas observações.

Como a arqueologia cósmica encontrou sinais de 'canibalismo galáctico' na galáxia de Andrômeda

Dois pesquisadores de universidades australianas lideraram o mais completo trabalho de arqueologia estelar já realizado sobre a galáxia Andrômeda. Em seu artigo publicado na revista "Nature" dessa semana, Dougal Mackey, Geraint Lewis e mais 13 pesquisadores conseguiram determinar dois grandes eventos de que Andrômeda tenha praticado 'canibalismo galáctico', ou seja, 'engolido' outras galáxias.

Na pesquisa, o grupo de astrônomos analisou um total de 92 aglomerados globulares – trata-se de um conjunto de estrelas que, juntas, apresentam um formato esférico, mantendo no centro uma grande densidade de estrelas antigas.

Através das suas propriedades dinâmicas, como a velocidade, por exemplo, foi possível determinar que esses aglomerados são na verdade restos de galáxias engolidas no passado.

Ao que tudo indica, houve dois eventos distintos. Um ocorreu há “apenas” um bilhão de anos, e o outro é muito mais antigo. A dificuldade em se estabelecer a idade exata desses eventos se deve ao fato de que, bem depois de se formar, Andrômeda deve ter engolido uma das principais galáxias do 'Grupo Local'.

Esse grupo é na verdade o conjunto de 36 galáxias, incluindo Andrômeda e a nossa Via Láctea.

Nesse evento de 'canibalismo galáctico', a quarta ou quinta galáxia mais massiva do grupo deve ter virado refeição. Isso, hoje, seria o equivalente a Via Láctea jantar a Grande Nuvem de Magalhães!

Imagem das Nuvens de Magalhães - duas pequenas galáxias satélites em órbita ao redor da Via Láctea — Foto: Mark Gee

Há ainda algumas galáxias que não está claro se fazem parte do grupo, ou mesmo se podem ser classificadas de fato como galáxias! Esses objetos, na maioria das vezes, já perderam todo o seu gás e se parecem muito com um aglomerado globular. Só nas proximidades da Via Láctea há pelo menos 5 casos desse tipo.

Como uma galáxia consegue engolir outra?

O Grupo Local é dominado por duas grandes galáxias, a nossa Via Láctea, uma espiral com uma barra central, e a galáxia espiral de Andrômeda, que fica a uma distância de 2,5 milhões de anos luz. Como ambas concentram a maior parte da matéria do grupo, a maioria das demais galáxias podem ser encontradas nas proximidades das duas. Andrômeda e Via Láctea são muito parecidas, mas mapeamentos recentes de estrelas na nossa galáxia mostraram que a Via Láctea tem mais massa que sua irmã.

Por causa da predominância de ambas, é natural esperar que galáxias menos avisadas sejam atraídas e engolidas. Na atualidade, temos do Fluxo Estelar de Virgem, um verdadeiro riacho de estrelas, outrora uma galáxia, sendo assimilado pela Via Láctea. Esse processo de destruição e assimilação de uma galáxia por outra é o processo que cientistas chamam de canibalismo galáctico.

Não pense que isso acontece apenas com galáxias grandes engolindo as pequenas. Andrômeda e Via Láctea estão em rota de colisão, e daqui uns 4 ou 5 bilhões de anos elas devem se encontrar.

Mas não haverá exatamente uma colisão: uma deve iniciar um processo de deformação da outra, destruindo o padrão espiral de ambas. Elas devem até atravessar uma a outra, para depois de alguns bilhões de anos formarem uma única galáxia, provavelmente esferoidal.

O passado de Andrômeda

Nós sabemos que a Via Láctea já fez e está fazendo esse canibalismo galáctico há bilhões anos. Mas o estudo publicado nesta semana traz mais detalhes sobre nossa galáxia irmã, e se ela teve um passado como o nosso.

O passado de Andrômeda é bastante turbulento. Para se ter uma ideia, sua principal galáxia satélite, M32, pode ser uma galáxia espiral que teve todos os seus braços arrancados, deixando-a elíptica. O que restou dela seria na verdade seu bojo mais interno.

Esse estudo é bastante interessante para mostrar como procurar restos de galáxias na Via Láctea. É muito mais fácil aprender vendo casos ocorridos em outras galáxias do que estudando a nossa própria. O motivo é bem simples: estamos dentro dela!

Gosma ou vidro lunar? Entenda o mistério em foto de missão chinesa no lado oculto da Lua

No comecinho do ano, a sonda chinesa Chang’e 4 fez história ao pousar com segurança no lado oculto da Lua. Foi um momento histórico na exploração espacial, pois isso nunca tinha sido feito. Aliás, que eu saiba, isso nunca havia sido tentado! Logo depois do pouso, no dia 3 de janeiro, o módulo Chang’e 4 liberou um jipinho lunar chamado Yutu 2 que começou a trafegar pelas imediações.

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O problema em se conseguir efetuar uma missão dessas com sucesso está no problema básico das comunicações, ou a falta delas no caso. Todos os pousos na Lua, tripulados ou não, ocorreram no lado visível, ou seja, o seu lado mais próximo. Como a Lua tem sua rotação sincronizada com a sua translação ao redor da Terra, ela mantém sempre a mesma face voltada para nós. O lado oposto é o lado oculto e muitas vezes chamado de lado distante.

Foto tirada pela missão chinesa durante a aproximação — Foto: CNSA/CLEP/Moriarty

Veja que é bem diferente de lado escuro, como muita gente usa de forma errada. É claro que a Lua tem um lado escuro, que vai mudando conforme ela vai mudando de fase. Mas associar o lado oculto (ou distante) ao lado escuro é errado. Na Lua Nova, por exemplo, o lado visível da Lua é o lado escuro dela.

A escolha pelo pouso apenas no lado visível da Lua é sobretudo pela comunicação direta, ou seja, estando na linha de visada, é possível estabelecer uma ligação entre a sonda e a base na Terra via rádio. Isso fica impossível de se fazer com uma sonda no lado oposto, pois temos Lua bloqueando a ligação. Para se enviar (e receber) dados para o lado oposto da Lua é preciso estabelecer uma estação de retransmissão que tenha visada tanto para a base quanto para a sonda.

Isso foi feito pela China no final de maio de 2018, com o lançamento do satélite Queqiao, que em chinês quer dizer “ponte das pegas”, uma variedade de pombo. Com o posicionamento deste satélite a comunicação com o lado oculto da Lua ficou possível e assim a Chang’e 4 pousou.

O Yutu 2 começou a passear no entorno do módulo de pouso e em julho último encontrou algo intrigante dentro de uma cratera. Uma das fotos enviadas para a Terra mostrava uma mancha escura em meio ao terreno mais claro do fundo da cratera. Quando um dos técnicos da missão disse que o Yutu tinha encontrado um material gosmento, como um ‘gel lunar’ na sua definição, o interesse por essa descoberta escalou a níveis estratosféricos.

Como assim gel na Lua?

A China não tem a prática de deixar seus dados disponíveis a pesquisadores de outros países. Aliás até as fotos que são divulgadas vêm pelos canais de divulgação, tipo as redes sociais da agência espacial. E dessa maneira as fotos são de baixa resolução, sem qualidade para fazer uma análise mais profunda. Ainda assim, o pesquisador da NASA do Centro Espacial Goddard Daniel Moriarty resolveu olhar essas fotos com cuidado.

O Yutu 2 fez dois conjuntos de imagens, sob diversas condições de iluminação e posicionamento das câmeras. Aliás, o primeiro conjunto foi usado para avaliar se o jipe poderia entrar e sair da cratera com segurança e assim fotografar a tal mancha bem de perto. As imagens mostram de fato uma mancha mais escura, em relação ao terreno ao seu redor, mas é possível ver pontos mais brilhantes no meio da mancha.

O que seria, então, esse material?

De acordo com Moriarty, o material escuro é originário de impactos de meteoros na superfície da Lua, que deve ter trazido material do subsolo para o fundo da cratera. O aspecto deste material é fragmentado em pequenos pedaços, muito parecido com as amostras recolhidas Harrison Schmitt, geólogo e astronauta da missão Apollo 17.

A amostra foi coletada por Schmitt exatamente pelo seu contraste de cor com o seu entorno e por parecer pequenas bolinhas de vidro refletindo luz. A melhor explicação para esse fato está no impacto de meteoros no passado, que além de revolver o material da superfície, produziu fragmentos de vidro por aquecimento. Sim, com o impacto violento de rochas contra a superfície, o material composto sobretudo de silício se derrete formando fragmentos de vidro. A grande similaridade entre a aparência da amostra e a aparência da mancha fez com que Moriarty apontasse a mesma explicação.

Nos momentos de maior aproximação do jipe, ele acionou seu espectrômetro visível e infravermelho que tem a capacidade de analisar a composição química de uma amostra. Infelizmente, esse não é um tipo de informação que seja compartilhado em rede social, então deve demorar um pouco para sabermos do que se trata realmente. Mas, ao que tudo indica, gel não deve ser.

A China deve fazer outra investida na exploração lunar no meio do ano que vem. Está programado, ou menos planejado, o lançamento da sonda Chang’e 5. O grande atrativo desta missão será a coleta de amostras do solo lunar, pelo menos 2 kg, para enviar à Terra. Isso foi feito pela União Soviética na década de 1970 e a última missão a faze-lo foi a Luna 24 em 1976. Depois dela, a Chang’e 6 deve fazer o mesmo nos anos seguintes, em preparação para a colonização da Lua nos anos 2030.

Meteoros 'carregados' com açúcar podem ter sido fundamentais para o surgimento da vida na Terra Por Cassio Barbosa

Mas como é? Sim, é mais ou menos isso, de acordo com pesquisadores da Universidade Tohoku no Japão e da Nasa.

No fim da semana passada, pesquisadores das duas instituições publicaram os resultados de um estudo que afirma ter encontrado um tipo de açúcar essencial para a criação de vida em fragmentos de meteoritos. Os meteoritos foram recolhidos em diversos lugares da Terra e o açúcar em questão é a ribose, um constituinte essencial do ácido ribonucleico, ou RNA.

O RNA é um tipo de ácido nucleico formado por unidades menores chamadas nucleotídeos. Mas o mais importante é que o RNA participa de várias funções biológicas, como a codificação genética e a o reconhecimento de proteínas.

O RNA é uma das macromoléculas essenciais à vida, como é o ácido desoxirribonucleico (DNA), as proteínas, os lipídeos e os carboidratos. O RNA “informa” ao DNA como os organismos devem produzir as proteínas, por exemplo.

Estrutura de uma molécula de ribose e um meteorito estudado — Foto: Yoshihiro Furukawa/Arquivo Pessoal

De acordo com Yoshihiro Furukawa, o líder desse estudo, o RNA deve ter sido o responsável pelo surgimento e desenvolvimento inicial da vida na Terra: ele tem uma molécula muito mais simples e que tem a capacidade de se replicar sem a ajuda de outras moléculas, ao contrário do DNA.

Além disso, os açúcares que compõem o DNA ainda não foram encontrados em meteoritos. Ou seja, muito antes da formação da molécula de DNA, já havia condições para a formação da molécula de RNA.

Uma das consequências deste estudo é que a química essencial à vida tem condições de ser processada em asteroides e meteoros ao longo de bilhões de anos. Os asteroides e meteoros, assim como cometas também, poderiam transportar esses ingredientes pelo espaço e ao atingir um planeta com condições favoráveis, fazer com que a vida surja, ou se desenvolva mais rápido.

No início do Sistema Solar, havia muitos objetos como meteoros e asteroides vagando por entre os planetas ainda em formação. Nessa época a Terra passou por um período de intenso bombardeio sendo alvo desses asteroides de diversos tamanhos.

Concepção artística de um asteroide no cinturão de Kuiper, no limite do nosso Sistema Solar — Foto: NASA

Por essa época a vida pode ter surgido na Terra, ou mesmo ter sido trazida de fora, mas a frequência e a violência desses impactos impediram que ela florescesse. A isso soma-se o fato de não haver, ainda, uma substância essencial à vida: a água.

A própria água deve ter sido trazida de carona em cometas na época do ‘Grande Bombardeio’, de acordo com as teorias mais aceitas. Assim que a frequência e a violência dos impactos se reduziram, a água pode se condensar formando lagos e oceanos. Com a entrega da ribose através de asteroides, teria sido possível formar RNA numa época pré biótica na Terra e a partir disso a vida pode surgir e evoluir.

Essa é uma questão fundamental da astrobiologia, se a vida surgiu na Terra a partir de elementos disponíveis, digamos, naturalmente, ou surgiu com a contaminação de substâncias vindas de fora.

Ainda vai demorar muito tempo até que se tenha certeza de qual situação deve ter prevalecido, mas ao que tudo indica, tivemos uma ajudinha de um açúcar extraterrestre!

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Duas estrelas de nêutrons se despedaçam

No dia 25 de abril do ano passado, os mais importantes detectores de ondas gravitacionais emitiram um alerta: um “pulso” de ondas havia passado pela Terra. Isso aconteceu às 10:18 da manhã na Itália - sede do observatório Virgo, mas alta madrugada nos EUA onde estão os demais que compõem o LIGO. Alertas como esses chegam todos os dias, a maioria não passa de alarme falso, mas a análise que veio na sequência deixou todo mundo encafifado.

• Constelação de satélites ameaça trabalho de astrônomos e observação do céu

As ondas gravitacionais são uma das previsões da Teoria de Relatividade Geral de Albert Einstein. Ele em si não tinha percebido isso até publicar um trabalho sobre a sua própria teoria e um dos revisores do artigo sugeriu que ele desenvolvesse a ideia. Conta-se que ele ficou muito bravo com a sugestão e meio que a contragosto desenvolveu a ideia, mas de birra mandou o artigo para outra revista...

Ondas gravitacionais são minúsculas ondulações no tecido do espaço-tempo (como se fosse um gigantesco lençol vibrando) provocado por eventos extremos de objetos compactos ou com muita massa. Um objeto compacto é um objeto muito denso, ele tem muita matéria confinada em um volume muito pequeno. Exemplos deste tipo de objeto são as anãs brancas, as estrelas de nêutrons e os buracos negros. Quando eles colapsam ou se chocam, causam uma distorção no tal tecido do espaço-tempo, que se propaga como ondas pelo universo. Você pode ter uma boa ideia disso imaginando uma pedrinha caindo em um lago de superfície calma e lisa. Mas para detectá-las foi preciso um esforço tecnológico sem precedentes, tanto que a primeira detecção da história aconteceu apenas em 2015.

Os três principais observatórios de ondas gravitacionais operam de maneira conjunta. Dois deles estão nos EUA, um no estado da Louisiana e outro a 3 mil quilômetros de distância no estado de Washington, sendo que o mais recente opera na Itália. Com os 3 em atividade é possível detectar um pulso de ondas gravitacionais com grande grau de confiança e, mais ainda, apontar a posição no espaço de onde o sinal foi gerado. Todavia, neste caso em específico, apenas o detector da Louisiana estava operacional no momento do evento e o sinal chegou no limiar de detecção do observatório italiano, de modo a complicar um pouco sua análise. Sem os outros observatórios para ajudar na detecção, ficou impossível restringir a posição da origem do evento no céu.

O sinal de abril do ano passado começou a ser analisado imediatamente, fazendo-se a comparação dos registros com modelos calculados previamente que abrangem uma vasta combinação de possibilidades: colisão entre buracos negros, colisão entre estrelas de nêutrons e por aí vai. A melhor combinação de fatores que conseguiu reproduzir o sinal detectado foi uma colisão de estrelas de nêutrons. Mas não exatamente como imaginado.

A estimativa da massa total do sistema deu por volta de 3,4 vezes a massa do Sol, mas a questão é que de todos os sistemas duplos de estrelas de nêutrons da galáxia têm no máximo 2,9 massas solares. Se você repartir a massa do sistema igualmente nas duas estrelas, dá 1,7 massa solares para cada. Só que o limite para uma estrela de neutros é de, no máximo 1,44 massas solares. Acima disso a estrela colapsa em um buraco negro. Esse limite foi calculado pelo físico brasileiro Mário Schenberg em colaboração com o físico indiano Subramanyan Chandrasekhar em 1942. Outra possibilidade levantada seria a de uma colisão entre um buraco negro e uma estrela de nêutrons, mas aí o problema seria o inverso: o buraco negro teria de ser excepcionalmente pequeno e aí entra a explicação mais exótica: a colisão entre dois buracos negros primordiais.

Buracos negros primordiais são previstos para terem se formado nos primeiros momentos depois do Big Bang, antes mesmo do universo completar 1 segundo de idade. Esse tipo de buraco negro poderia ter um limite bem amplo de massas, mas apenas os que têm mais de 100 milhões de toneladas teriam sobrevivido à radiação de Hawking. Abaixo desse limite, os buracos negros já teriam se evaporado. Se essa teoria estiver correta, os buracos negros primordiais mais comuns no universo teriam por volta de 1 massa solar, mais ou menos o esperado para os elementos desse evento. Entretanto os próprios cientistas do projeto não acreditam muito nessa ideia e acham mais provável que os modelos disponíveis precisam ser melhorados.

Falando em cientistas, a colaboração envolve por volta de 530 pela parte do Virgo e 1.300 pelo lado do LIGO. Nesse segundo grupo estão alguns pesquisadores brasileiros divididos em duas equipes. Uma, encabeçada por Odylio Aguiar está baseada no INPE em São José dos Campos (SP) e tem atualmente 5 pesquisadores. Já a outra equipe tem 2 pesquisadores chefiados por Riccardo Sturani da UFRN em Natal (RN).

Constelação de satélites ameaça trabalho de astrônomos e observação do céu

Você sabe que para se observar os astros, especialmente os mais fracos como nebulosas e galáxias, é preciso um local escuro. Quanto mais escuro melhor, ainda mais se estamos falando de pesquisar esses astros. Por conta disso, os observatórios estão cada vez mais sendo construídos em regiões remotas, fugindo da poluição luminosa das cidades.

Os desertos andinos e os gigantescos vulcões adormecidos no Havaí são os melhores lugares para a astronomia profissional, oferecendo pouquíssima poluição luminosa. A população próxima colabora usando iluminação doméstica adequada, bloqueando a luz para o chão, de modo que esses sítios devem permanecer bons para pesquisa durante muito tempo.

Mas agora, antecipando um problema previsto para ocorrer apenas nas próximas décadas, os astrônomos estão tendo de lidar com outro um tipo de poluição luminosa: a espacial.

Todos os satélites em órbita da Terra refletem a luz do Sol, podendo ser vistos da superfície. Isso depende principalmente de sua área, da distância até o observador, do ângulo de incidência da luz do Sol e da capacidade do material que recobre o satélite refletir a luz.

Essa quantidade é chamada de albedo, quanto mais próximo de 1, maior a capacidade de refletir a luz. Atualmente a estimativa é que haja uns 2-3 mil satélites em órbita da Terra, sendo que a maioria a gente não consegue ver. 

Só que isso está mudando radicalmente nos últimos meses por causa da iniciativa Starlink da empresa SpaceX. Essa iniciativa pretende lançar aproximadamente 12 mil satélites em órbita da Terra, até meados da próxima década (que começa em 2021, por sinal).

Isso mesmo, 12 mil satélites dispostos em 3 camadas ao redor da Terra, com distâncias entre 340 km (abaixo da ISS), 550 km (mais ou menos a órbita da ISS e do Hubble) e a mais alta em 1.140 km. Com o lançamento da última segunda feira, dia 06, o total de satélites dessa constelação órbita está em 182 e a ideia é lançar 60 deles a cada 2 semanas.

O propósito dessa empreitada é fornecer acesso à internet de banda larga em regiões remotas do planeta e oferecer preços competitivos em áreas já servidas de acesso. Além disso, Elon Musk, o dono da empresa, afirma que os lucros serão reinvestidos nas iniciativas de conquista de Marte. De acordo com documentos internos, a empresa espera estar lucrando na casa de 20 bilhões de dólares em meados de 2025, 100% do total investido.

Mas isso tem um preço, a meu ver, muito mais alto: a degradação do céu a ponto de matar projetos importantes.

Os satélites estarão dispostos em órbitas, viajando alinhados, de modo a formar uma rede no céu para garantir a cobertura. Nos momentos em que os satélites refletem a luz do Sol, o brilho deles pode chegar facilmente à magnitude 1,6, o equivalente ao brilho das estrelas do Cinturão de Órion, mais conhecido como as 3 Marias.

Os atuais 180 satélites já estão causando estrago. Observatórios pelo mundo afora estão compartilhando imagens das passagens da constelação de satélites na frente dos alvos observados. Quando isso acontece é preciso repetir a imagem, pois remover digitalmente a trilha deixada pelo satélite vai alterar a estimativa de brilho do objeImagem obtida no Observatório Lowell (o mesmo que descobriu Plutão). As galáxias estudadas foram atropeladas pelos satélites arruinando os dados — Foto: Vitoria Girgis/Lowell

Projetos de investigação que observam grandes áreas do céu, como o DES que vai tentar desvendar a energia escura e a rede de defesa contra a ameaça de asteroides já sentiram o golpe. Quando toda a rede estiver no espaço, os cálculos apontam que haverá ao menos um satélite em cada grau quadrado do céu (o equivalente à 4 Luas Cheias formando um painel 2x2).

Não só a astronomia no óptico será afetada, a rádio astronomia corre sérios riscos. Algumas das bandas utilizadas para comunicação com os satélites são usadas também para pesquisa. Se bem me lembro, são as mesmas bandas usadas para receber e enviar sinais às sondas no espaço. Considerando que o sinal dessas sondas chega aqui muito fraco, vai ser difícil receber os dados. Satélites meteorológicos serão prejudicados.

Eu fiz uma simulação que tenta dar uma noção do problema. Inseri as informações das órbitas disponíveis para toda a constelação de 1.200 satélites disponíveis até o momento. Usei as características de céu esperadas para um observatório, ou seja, bem escuro e em uma noite de inverno, que dura mais do 12 horas. A note inteira se passa em apenas 1 minuto e todos os satélites vistos na simulação refletem luz, uns mais outro menos, mas o suficiente para serem detectados por um telescópio de porte pequeno.

É assustador!

Depois que anoitece, leva umas 2 horas para a sobra da Terra cobrir metade dos satélites, por volta das 19:30, e eles só desaparecem por completo após as 22h! O mesmo repete no amanhecer, os satélites começam a surgir por volta das 02:30 da manhã e tomam o céu todo por volta das 05:30 da manhã. Por baixo, serão 4 horas perdidas por causa dos satélites.

Os números mais precisos são ainda piores, já que eu considero os satélites acima da linha do horizonte, ou seja, toda a esfera celeste. Só que os telescópios não apontam tão baixo assim; a área efetiva que eles podem observar é bem menor.

Astrônomos estão preocupados que os satélites brilhantes possam dificultar suas pesquisas, como essa trilha de satélite Starlink — Foto: Marco Langbroek/Sattrakcam Lei

Questionada, a SpaceX respondeu que ainda estão sendo feitos testes, que a configuração final será diferente da atual. Prometeu cobrir os satélites com algum tipo material com baixo poder de reflexão, um deles já subiu na leva desta semana. Além disso, afirmou que vai oferecer dados precisos das órbitas para que os observatórios consigam apontar os telescópios em regiões do céu sem satélites. A empresa também convidou o presidente da Sociedade Americana de Astronomia para participar das reuniões, com poder de voz. Mas não de voto...

É certo que este não é o fim da astronomia como um todo, mas pense nos eventos transientes. Por exemplo, explosões de novas, supernovas, surtos de raios gama que precisam de pelo menos duas imagens obtidas em tempos distintos para comparação. Não dá para combinar que uma estrela exploda numa região sem satélites.

Atualmente um observatório inteiro, com um telescópio de 8 metros de diâmetro está sendo construído para um projeto assim. A ideia é mapear o céu todo a cada 5 dias para detectar mudanças, por mais sutis que possam ser. Agora ninguém sabe direito o que vai acontecer com ele.

Além de tudo isso, o céu é patrimônio natural da humanidade, estabelecido desde 2009 pela UNESCO. O céu está disponível para qualquer um no planeta e pode ser contemplado, ou mesmo estudado, sem o uso de equipamentos.

Ninguém quer que nenhuma região do planeta seja privada de avanços tecnológicos, como os prometidos pela SpaceX, mas não é correto que alguém apareça e o deprede o céu dessa maneira. Não é aceitável que alguém determine quando e como cientistas do mundo inteiro possam olhar para cima sem que um satélite arruíne suas imagens.