Como é que o Universo começou? Pesquisadores revelam como surgiu a estrutura do Cosmos primitivo

 

Uma equipe de astrônomos analisou mais de um milhão de galáxias para explorar as origens da estrutura do universo primitivo, detalhando as suas descobertas num novo estudo.

Recorrendo ao maior levantamento de galáxias do mundo - o Sloan Digital Sky Survey (SDSS) - os investigadores pretendiam esclarecer exatamente o que determinou a formação das estruturas cósmicas que vemos hoje, tais como estrelas, galáxias e aglomerados de galáxias.

Quantas estrelas se veem no céu e que percentagem do universo representam?

Descobriram que a distribuição espacial e o padrão de forma das galáxias no Universo não são tão aleatórios como parecem. De fato, existem correlações entre galáxias formadas a milhões de anos-luz de distância, mesmo quando os seus processos de formação não estão aparentemente relacionados.

Flutuações primordiais

Até agora, as observações exatas do Universo primitivo levaram ao estabelecimento de um quadro padrão conhecido como modelo ΛCDM, do qual a matéria escura e a energia escura são constituintes fundamentais.

Este modelo sugere que o início do Universo estava repleto das chamadas flutuações primordiais - variações de densidade que atuaram como sementes para todos os objetos celestes do Universo. Estas flutuações primordiais são, portanto, de grande interesse para os astrônomos que procuram desvendar os mistérios do início do Universo.

Dado que a natureza da distribuição espacial das galáxias é fortemente influenciada pela natureza das flutuações primordiais que as criaram, há muito que são efetuadas análises da distribuição das galáxias com este objetivo.

Todos os objetos celestes que vemos hoje foram formados por flutuações primordiais.

No entanto, o que não tem sido avaliado com a mesma intensidade é o padrão de forma destas galáxias, apesar do facto de este também estar fortemente relacionado com as flutuações primordiais subjacentes.

O estudo das formas das galáxias foi, por isso, um aspecto fundamental do novo estudo, como explica o coautor Toshiki Kurita, investigador de pós-doutoramento no Instituto Max Planck de Astrofísica.

"Existem poucos precedentes de investigação que utilizem as formas das galáxias para explorar a física do universo primitivo e o processo de investigação, desde a construção da ideia e o desenvolvimento de métodos de análise até à análise dos dados, foi uma série de tentativas e erros", disse Kurita. "Mas acredito que este feito será o primeiro passo para abrir um novo campo de investigação da cosmologia usando formas de galáxias".

Teoria da inflação

Durante a sua pesquisa, os autores encontraram um alinhamento "estatisticamente significativo" das orientações das formas de duas galáxias separadas por mais de 100 milhões de anos-luz.

Este fato prova que, mesmo quando os processos de formação das galáxias são aparentemente independentes e não estão relacionados, há correlações na forma e na orientação em que acabam por ficar.

Este fato é importante, dizem os pesquisadores, porque no futuro permitirá aos físicos testar a teoria da inflação - a ideia de que o universo tem se expandindo desde o Big Bang.

Amores secretos no espaço: como se formam os planetas binários e o que isso significa para nós!

 

Um estudo recentemente publicado na Monthly Notices of the Royal Astronomical Society explora as histórias de amor das estrelas: como se formam os pares de planetas e o que isso significa para a nossa compreensão do universo.

Os planetas binários são como o casal espacial de Hollywood: dois grandes planetas "dançando" à volta um do outro. Parece fascinante, não é? E a melhor parte? É que não temos nada parecido no nosso sistema solar! Mas os cientistas estão na pista para descobrir como é possível que tais "amores" possam surgir mesmo no espaço.

O tema quente do aquecimento das marés

Bem, esses romances cósmicos requerem uma certa quantidade de calor e, no mundo astronômico, isso se chama "aquecimento de maré". Trata-se basicamente da energia que é partilhada entre dois planetas quando estes se aproximam um do outro. É como a atração entre a Terra e a Lua, mas a uma escala interplanetária!

Por que é que isto é importante?

Pode se perguntar por qual razão nos deveríamos preocupar com romances interplanetários. Bem, aqui está o truque: esses planetas binários podem nos ajudar a compreender a formação de sistemas planetários e até a existência de vida em outras partes do universo. É disso que são feitos os sonhos espaciais, certo?

Plutão e Caronte: o famoso par do sistema solar

Para tornar as coisas mais tangíveis, olhemos para o casal de celebridades do sistema solar: Plutão e Caronte. Estes dois podem ter as suas raízes num drama amoroso cósmico, talvez criado por uma colisão dramática com outro corpo celeste, semelhante ao nascimento da nossa Lua.

O que é que torna Caronte tão especial? Bem, não só é a maior Lua comparada com o seu planeta Plutão, como a dinâmica entre os dois é fascinante. Caronte está mais ligado a Plutão do que a nossa lua está à Terra, e as suas rotações fazem com que Caronte fique sempre sobre o mesmo ponto de Plutão. Isto é romance intergaláctico no seu melhor!

O amor pela simulação em código informático

Como é que os cientistas chegaram a esta conclusão? Bem, fizeram algo parecido com uma prova de amor cósmica - com simulações! Utilizando um código informático melhorado de 1998 que analisava a formação de planetas terrestres, os investigadores analisaram vários cenários. Pensaram: "E se tivermos dois, três ou mesmo cinco planetas em um sistema?" O resultado? Cerca de um em cada dez sistemas poderia ter o potencial para planetas binários. Parece-lhe uma combinação perfeita, não é?

O caso DH Tau Bb e outras fofocas sobre estrelas

A propósito, a motivação para esta investigação sobre o amor cósmico não veio do tédio, mas de um sentimento real! Em 2020, foi descoberto o possível planeta binário DH Tau Bb, o que deixou os cientistas muito entusiasmados. É como se uma nova estrela estivesse a pisar a passadeira vermelha: as colunas de mexericos sobre astronomia estão cheias delas!

Mas DH Tau Bb não está sozinho neste caso celestial. Há também outras estrelas que serviram de inspiração para esta investigação, incluindo Kepler 1625 b-i e Kepler 1708 b-i. Parece que o cosmos está a escrever o seu próprio drama romântico, e nós estamos aqui para o revelar!

O que é que isto significa para nós, terráqueos?

Por que razão nos devemos preocupar com os romances celestes? Bem, pense na procura de exoplanetas e satélites que orbitam exoplanetas: as luas do nosso próprio sistema solar, como Europa, Encélado e Titã, podem dizer-nos muito sobre a possibilidade de vida fora da Terra. Explorar planetas binários pode ajudar-nos a compreender as condições de vida noutros cantos do Universo. É como um vislumbre da história de amor do Universo, e quem é que quer perder isso?

O grande final: rumo a novas estrelas!

Os cientistas estão à procura dos segredos dos planetas binários e quem sabe que revelações excitantes nos esperam nos próximos anos e décadas! É como um final épico de um drama espacial, cheio de tensão, romance e a promessa de que as estrelas têm muitas mais histórias reservadas para nós.

Por isso, caros leitores, preparem-se para uma viagem pelas galáxias do amor, porque os planetas binários mostram-nos que o universo está cheio de histórias de amor por descobrir à espera de serem reveladas.

Quantos asteroides existem no sistema solar e onde estão localizados?

 

O espaço está cheio de enigmas que revelam a ciência. Estrelas, supernovas, luas e planetas, cujas propriedades guardam os segredos da origem do universo. Um dos habitantes mais famosos e numerosos do espaço são os asteroides.

Protagonistas do cinema de catástrofes, os asteroides são restos rochosos e sem ar que persistem desde a formação do sistema solar, há 4,6 bilhões de anos. Eles orbitam o Sol, assim como os planetas.

O asteroide Eros tem uma forma irregular e dentada. Imagem: NASA/JPL/JHUAPL

Mas há muitos mais. Segundo dados da NASA, existem mais de um milhão de asteroides na nossa vizinhança. Especificamente 1.097.148, e a grande maioria são encontrados no chamado cinturão principal de asteroides, localizado entre Marte e Júpiter.

No início da história do Sistema Solar, a gravidade do recém-formado Júpiter pôs fim à formação de corpos planetários nesta região e fez com que pequenos corpos colidissem entre si, fragmentando-os nos asteroides que observamos hoje, explica a NASA.

O cinturão principal é o local mais populoso. Embora também existam asteroides que compartilham a órbita com um planeta maior, mas sem colidir com ele. Eles são conhecidos como Trojans. Lá, a atração gravitacional do Sol e do planeta é equilibrada pela tendência do Trojan de sair de órbita.

O grande Júpiter é o planeta que tem mais troianos ao seu redor e acredita-se que existam tantos quanto no cinturão de asteroides. Existem também Trojans de Marte e Netuno, e em 2021 a NASA descobriu um Trojan ao redor do nosso planeta.

Near Earth Asteroids (NEO) é outra categoria de asteroide. São aqueles que possuem órbitas que passam próximas ao nosso planeta. Aqueles que cruzam nosso caminho são conhecidos como atravessadores da Terra.

Variedade de tamanhos, formas e cores

Existem asteroides de vários tamanhos. Vesta é uma das maiores, com 530 km de diâmetro, é quase totalmente esférica e possui crosta, manto e núcleo. Está no cinturão de asteroides, a cerca de 400 milhões de quilômetros do Sol.

Outros são muito menores, com apenas 10 metros de largura. Possuem formatos irregulares, semelhantes a dentes, com crateras e buracos.

“Sabe-se que mais de 150 asteroides têm uma pequena lua companheira (alguns têm duas). Existem também asteroides binários, nos quais dois corpos rochosos de tamanho semelhante orbitam um ao outro, bem como sistemas triplos de asteroides”, diz a NASA.

Embora existam muitos deles, e de tamanhos diferentes, a massa total de todos os asteroides juntos não seria igual à da nossa Lua.

De acordo com a sua composição, os asteroides são classificados em três tipos.

• Tipo C: são os mais comuns. Eles são escuros e compostos por rochas argilosas e silicatadas. Eles estão entre os objetos mais antigos do sistema solar.
• Tipos S: (“pedregoso”) composto principalmente por silicato e níquel-ferro.
• Tipos M: são metálicos (níquel-ferro).

A composição está ligada à distância do Sol em que se formaram. Alguns experimentaram temperaturas muito altas após a formação e derreteram parcialmente.

Os asteroides costumam ter formatos irregulares, com crateras e buracos.

Várias missões da NASA voaram para observá-los e até coletar amostras de sua superfície. Em 2001, a espaçonave NEAR Shoemaker pousou em Eros, um asteroide próximo à Terra. Dez anos depois, a sonda Dawn viajou até ao cinturão de asteroides para orbitar e observar Vesta.

Em 2016, a espaçonave OSIRIS-REx estudou o asteroide próximo da Terra, chamado Bennu, e conseguiu coletar amostras de poeira e rochas de sua superfície, que revelaram alto teor de carbono e água, componentes básicos da vida na Terra.

O tamanho e a forma de Vesta, em relação a outros asteroides. Imagem: NASA/JPL-Caltech/JAXA/ESA

Em setembro de 2022 chegou um acontecimento histórico para a humanidade. A missão DART foi o primeiro teste de “defesa planetária” em que a NASA conseguiu atingir o asteroide Dimorphos, fragmentá-lo em pedaços e assim desviar a sua trajetória.

“Tudo o que fazemos na NASA procura responder a perguntas sobre quem somos e de onde viemos”, disse na época o administrador da NASA, Bill Nelson.

Do paraíso ao inferno: simulação mostra quão rapidamente o efeito estufa sufoca os planetas

 Pela primeira vez, pesquisadores simularam todo o processo descontrolado do efeito estufa, revelando que existem margens tênues entre um planeta ser um paraíso idílico e um horror inabitável.

Utilizando um modelo climático global 3D, os astrônomos descobriram que a diferença pode ser uma questão de apenas alguns graus e que as fases iniciais do processo apresentam mudanças significativas na estrutura atmosférica e na cobertura de nuvens de um planeta.

Na Terra, descobriram que um ligeiro aumento na luminosidade do Sol seria suficiente para desencadear este processo imparável, tornando o planeta inabitável. Seria necessário apenas um aumento da temperatura global de algumas dezenas de graus para que isso aconteça.

Até agora, os principais estudos em climatologia concentraram-se exclusivamente no estado temperado antes da fuga, ou no estado habitável pós-fuga", disse Martin Turbet, do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica.

"É a primeira vez que uma equipe estuda a transição em si com um modelo climático global 3D e verifica como o clima e a atmosfera evoluem durante esse processo", disse ele.

Equilibrando os níveis de vapor de água

Vênus é um bom exemplo de planeta após um efeito estufa descontrolado. Sua atmosfera espessa e sufocante é bombeada com dióxido de carbono, ajudando a reter o calor e a elevar a temperatura da superfície a uma média de 464°C. Isso faz de Vênus o planeta mais quente do Sistema Solar.

Embora isso possa parecer muito diferente da Terra, parece que não seria preciso muito para nos levar a um destino semelhante.

O vapor de água é um poderoso gás natural com efeito de estufa.

Como um dos gases naturais do efeito estufa, o vapor d'água retém o calor na Terra como um cobertor atmosférico. Sem ele, nosso planeta congelaria.

Mas muito vapor d'água pode colocar o planeta num caminho perigoso, onde o aumento do calor provoca uma maior evaporação dos oceanos, liberando ainda mais vapor d'água para a atmosfera – um processo que, como dizem os pesquisadores, é incrivelmente complexo de parar quando começa a funcionar.

Padrões de nuvens peculiares

Ao modelar este mesmo cenário em planetas pequenos e rochosos como a Terra, os autores observaram como as primeiras fases de um efeito de estufa descontrolado alteraram as características da atmosfera. Surgiu um padrão de nuvens muito peculiar.

"“Desde o início da transição, podemos observar algumas nuvens muito densas desenvolvendo-se na alta atmosfera", disse Guillaume Chaverot, autor principal do estudo. "Na verdade, esta última não apresenta mais a inversão de temperatura característica da atmosfera terrestre que separa suas duas camadas principais: a troposfera e a estratosfera. A estrutura da atmosfera é profundamente alterada", complementou.

Os pesquisadores afirmam que esta descoberta é importante para o estudo dos climas de outros planetas, particularmente dos exoplanetas, onde a procura de condições habitáveis é um aspecto fundamental. No entanto, também destacam a sua importância para a Terra, numa altura em que as temperaturas globais estão aumentando rapidamente.

"Assumindo que este processo descontrolado seria iniciado na Terra, uma evaporação de apenas 10 metros da superfície dos oceanos levaria a um aumento de 1 bar na pressão atmosférica ao nível do solo", disse Chaverot. "Em apenas algumas centenas de anos, alcançaríamos uma temperatura do solo superior a 500°C", complementou.

Como tal, um dos principais objetivos da pesquisa futura da equipe será investigar se os gases de efeito estufa produzidos pelo ser humano poderão desencadear um efeito estufa descontrolado semelhante ao produzido por um aumento na luminosidade solar.

2024 pode ser o ano em que a humanidade ultrapassará pela primeira vez o limite de 1,5ºC

 O ano que acaba de começar pode ser o primeiro em que a temperatura média global da superfície excede o limiar de 1,5°C mais quente do que a era pré-industrial, informou o Met Office do Reino Unido.

Essa previsão está em linha com a feita em Julho do ano passado pela Organização Meteorológica Mundial (WMO), quando confirmou que se estava a desenvolver um evento El Niño.

“O início do El Niño aumentará significativamente a probabilidade de quebrar recordes de temperatura e provocar calor mais extremo em muitas partes do mundo e nos oceanos”, disse o secretário-geral da OMM, Petteri Taalas.

Nesta ocasião, o British Met Office afirmou que “Pela primeira vez, prevemos uma possibilidade razoável de um ano que exceda temporariamente 1,5°C”.

O Met Office prevê que a temperatura média global em 2024 estará entre 1,34°C e 1,58°C (com uma estimativa central de 1,46°C) acima da temperatura média pré-industrial.

No Acordo de Paris de 2015, as autoridades de todo o mundo concordaram em tentar evitar temperaturas globais superiores a 1,5°C acima dos níveis pré-industriais. Ultrapassá-la temporariamente não representa uma violação deste acordo, embora sem dúvida o primeiro ano com uma temperatura média global acima de 1,5°C será um marco na história climática do nosso planeta.

Superando 1,5°C

Os 10 anos mais quentes de que há registo foram os últimos 10, e tudo indica que 2024 poderá entrar na lista dentro de um ano... e em primeiro lugar.

Esta não será a primeira vez que o planeta regista temperaturas superiores a 1,5°C, dado que houve vários meses onde foram registadas temperaturas recordes, superiores a esse valor. Mas só se passaram meses, não um ano civil. Desde julho de 1998, já o ultrapassaram há mais de 30 meses, mas sempre temporariamente.

As cidades do futuro terão de fazer todo o possível para reduzir os efeitos do aumento das temperaturas. Soluções baseadas na natureza são uma opção possível e econômica.

Em 2023, o planeta registou as temperaturas mais quentes alguma vez registadas. Os meses de julho, agosto e setembro juntos constituíram o período de três meses mais quente já registrado, e cada um desses meses foi o julho, agosto e setembro mais quente já registrado.

Julho de 2023 foi 0,24°C mais quente do que qualquer julho anterior registrado pela NASA, tornando-o o mês mais quente já registrado.

E muito antes do esperado, 17 de novembro foi o primeiro dia em que a anomalia de temperatura ultrapassou os 2°C, segundo dados provisórios.

Se as tendências atuais se mantiverem, é provável que ultrapassemos permanentemente os 1,5°C em comparação com os valores pré-industriais na década de 2030. E se nada mudar o panorama, ultrapassaremos permanentemente os 2°C na segunda metade da década de 2040.

Qual é a diferença entre um aquecimento de 1,5°C e 2°C?

Um aquecimento de 1,5°C ou mais agravará os impactos do calor, da precipitação e da seca. E a partir de 1,5°C, por cada décimo extra de aquecimento teremos mais acontecimentos extremos e as desigualdades existentes seriam exacerbadas.

Além disso, o custo de adaptação a aumentos de temperatura mais elevados aumenta exponencialmente.

De acordo com o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), um episódio de calor extremo, que ocorre uma vez por década em um clima sem influência humana, ocorreria 4 vezes por década com 1,5°C de aquecimento, e quase 6 vezes por década com 2°C. Isso terá impacto não apenas na saúde, mas também na produtividade.

Além disso, uma atmosfera mais quente também pode reter mais umidade, levando a precipitações mais extremas, que aumentam o risco de inundações. E isto, por sua vez, aumenta a evaporação, o que provoca secas mais intensas.

Os humanos têm potencial para se adaptar ao novo clima. Muitas espécies animais e vegetais não o fazem, e estarão condenadas à extinção.

A vida selvagem que se adaptou a um clima estável durante milhares de anos teria dificuldade em sobreviver a aumentos abruptos de temperatura.

Em palavras simples, esse meio grau de diferença pode determinar um planeta que ainda é adequado para os humanos e um que certamente não o será.

Quanto tempo duram os dias e os anos nos planetas do Sistema Solar?

 Deve-se partir da premissa de que nem todos os dias são iguais. Quando pensamos num dia, muitas vezes associamo-lo ao ciclo dia/noite, marcado por horas de luz e escuridão; Porém, para definir sua duração em outros planetas, focaremos no mero conceito de “dia”.

Em essência, o dia é o intervalo de tempo que um planeta leva para completar uma rotação em seu eixo: os cientistas baseiam-no nesta base para medir a duração de um dia em nossos planetas vizinhos. Por outro lado, o tempo que um planeta leva para fazer uma revolução completa em torno do Sol é conhecido como ano.

Dia solar versus dia sideral

Algo que aprendemos desde pequenos é que o dia terrestre dura cerca de 24 horas: esse intervalo é conhecido como dia solar. No entanto, a órbita da Terra é elíptica, por isso os dias solares são variáveis: em latitudes distantes do equador, alguns duram alguns minutos a mais e outros alguns minutos mais curtos.

Curiosamente, o dia na Terra costumava ser mais curto, mas desde a existência dos oceanos e da Lua, a sua rotação diminuiu devido ao atrito das marés.

É por isso que a distinção é feita com o dia sideral, que é justamente o tempo que um planeta leva para girar 360 graus. No caso da Terra, dura exatamente 23 horas e 56 minutos.

Como o tempo passa nos planetas vizinhos?

Agora que sabemos como são medidos os dias e os anos em outros planetas, vamos tomar como referência a duração terrestre para compará-los.

Existem três planetas no Sistema Solar que têm dias mais curtos que os da Terra: Saturno (11 horas), Netuno (16 horas) e Urano (17 horas). O planeta com o dia mais longo é Vênus: são necessários 243 dias terrestres (5.832 horas) para completar sua rotação. Marte é o que mais se assemelha ao dia terrestre em duração, sendo aproximadamente 25 horas.

Duración de los días en los planetas del sistema solar

Crédito @physicsJ pic.twitter.com/baxfgTyi8z

— Don Desea (@njmogo) January 20, 2021

Quanto aos anos, a sua duração depende da distância que o planeta se encontra da nossa estrela: quanto mais longe, mais tempo demora a completar a sua órbita, visto que o planeta percorre uma distância maior e a uma velocidade menor.

Mercúrio

Mercúrio é o menor planeta rochoso do Sistema Solar e o mais próximo do Sol. É o planeta que viaja mais rápido em torno da nossa estrela. Por outro lado, sua rotação é muito lenta, o que torna os dias longos. Neste caso, duram 59 dias terrestres (1.408 horas). O ano deles, por outro lado, dura cerca de 88 dias terrestres.

Vênus

Vênus é o planeta mais próximo de nós. É o planeta mais quente do Sistema Solar. É um dos chamados planetas rochosos e tem tamanho muito semelhante ao da Terra. Apresenta também rotação lenta em torno de seu eixo e de forma retrógrada. É por isso que um dia em Vênus leva 243 dias terrestres, mais do que um ano, que equivale a 225 dias terrestres!

Da esquerda para a direita, você pode ver Mercúrio e Vênus, que são considerados planetas internos junto com a Terra e Marte, porque suas órbitas são as mais próximas do Sol.

Marte

O Planeta Vermelho, apesar da sua cor, não é quente: é o mais distante do Sol dos quatro planetas rochosos e o segundo mais próximo da Terra. Um ano em Marte equivale a 687 dias terrestres ou 1,88 anos terrestres. Além disso, sua rotação dura 24,6 horas, semelhante à duração do dia na Terra.

Júpiter

Júpiter é um dos gigantes gasosos que possui grandes magnitudes: até 11 planetas Terra poderiam caber em sua linha do equador. Ele gira rapidamente, permitindo que seu dia dure apenas 10 horas, enquanto seu ano pode durar até 12 anos terrestres.

Os dias futuros na Terra durarão 25 horas, de acordo com novo estudo

Saturno

Saturno é outro dos maiores planetas vizinhos, também considerado um gigante gasoso. Semelhante a Júpiter, tem dias com duração de cerca de 11 horas. Sua jornada ao redor do Sol termina a cada 29,4 anos terrestres.

Na imagem você pode ver Júpiter (esquerda) e Saturno (direita). Ambos os planetas, juntamente com Urano e Netuno, são classificados como gigantes gasosos, embora estes últimos também sejam considerados gigantes gelados devido à sua composição.

Urano

Urano é um dos gigantes gelados do nosso Sistema Solar, pois sua composição é um “gelo” fluido de água, amônia e metano. Um ano em Urano pode durar uma vida inteira! Na verdade, são necessários cerca de 84 anos terrestres para completar a revolução em torno do Sol. Apesar disso, são necessárias apenas 17 horas para um dia neste planeta.

Netuno

Netuno é bastante semelhante em composição ao seu vizinho Urano, razão pela qual também pertence à classificação de gigante de gelo. Seu dia dura 16 horas terrestres e sua viagem ao redor do Sol leva cerca de 165 anos.

Aglomerado estelar superlotado

 

Os astrônomos sugerem que se um núcleo estelar tem acima de 2,2 massas solares depois de perder suas camadas externas e grande parte de seu conteúdo, ele é pesado o suficiente para dar origem a um buraco negro.

O problema disso é que os buracos negros mais leves já observados ainda têm cerca de cinco vezes a massa do Sol. A ausência de buracos negros entre cinco e 2,2 massas solares é chamada de “lacuna de massa de buraco negro” e lança dúvidas sobre o limite de 2,2 massas solares para estrelas de nêutrons.

Segundo Stappers e sua equipe, o misterioso objeto poderia ser a chave para resolver esse mistério e fechar a lacuna de massa. As estrelas deste aglomerado onde ele foi localizado estão mais firmemente ligadas do que as estrelas no resto da Via Láctea. Elas estão tão lotadas que interagem freneticamente entre si, perturbando as órbitas umas das outras e até colidindo em casos extremos.

Os pesquisadores acreditam que tal colisão entre duas estrelas de nêutrons poderia ter criado o objeto misterioso que detectaram orbitando o pulsar PSR J0514-4002E.

Descobrir a verdadeira natureza da companheira será um ponto de virada em nossa compreensão de estrelas de nêutrons, buracos negros e qualquer outra coisa que possa estar à espreita na lacuna de massa do buraco negro.

Arunima Dutta, doutoranda em Física Fundamental em Radioastronomia no Instituto Max Planck, na Alemanha, e membro da equipe.

Descoberta misteriosa pode ser buraco negro mais leve já detectado

 

Algo misterioso foi detectado por astrônomos na Via Láctea: um objeto que é mais massivo que a mais pesada estrela de nêutrons já observada, mas mais leve que o menor dos buracos negros.

De acordo com os autores de um artigo publicado quinta-feira (18) na na revista Science, essa descoberta pode ajudar os cientistas a determinar melhor a “linha divisória” entre estrelas de nêutrons e buracos negros, dois fenômenos que se originam da morte de uma estrela massiva.

Astrônomos descobriram um objeto misterioso orbitando uma estrela de nêutrons em um aglomerado globular na Via Láctea;

Tal objeto tem características de buraco negro e de estrelas de nêutros;

Ambas as possibilidades (um sistema binário de estrelas de nêutrons ou um buraco negro na órbita de uma) são empolgantes para a ciência.

Para o principal autor do estudo, o professor de astrofísica da Universidade de Manchester, no Reino Unido, Ben Stappers, qualquer possibilidade para a natureza do achado é interessante.

Um sistema pulsar-buraco negro será um alvo importante para testar teorias da gravidade, e uma estrela de nêutrons superpesada fornecerá novos insights sobre a física nuclear em densidades muito altas.

Ben Stappers, físico e astrônomo da Universidade de Manchester, em comunicado.

Segundo ele, o objeto foi descoberto usando o Radiotelescópio MeerKAT, que é composto por 64 antenas localizadas no Cabo Norte da África do Sul. Os dados coletados mostram que o denso remanescente estelar está orbitando uma estrela de nêutrons que gira muito rapidamente (conhecida como “pulsar de milissegundos”), localizada a cerca de 40 mil anos-luz de distância, dentro de um aglomerado globular chamado NGC 1851, na constelação Columba, na Via Láctea.

Buraco negro na órbita de uma estrela de nêutros testa Teoria da Relatividade de Einstein

Se por um lado, um sistema com duas estrelas de nêutrons seria fascinante, por outro, se o objeto misterioso for um buraco negro, isso demonstraria um sistema binário pulsar-buraco negro de rádio – algo revolucionário para a astrofísica.

Isso porque, graças às explosões altamente periódicas do pulsar, que podem ser usadas como um mecanismo de temporização, e à intensa influência gravitacional do buraco negro, tal sistema poderia ser crucial para testar os limites do conceito de gravidade de Albert Einstein, de 1915, conhecido como 

Denominado PSR J0514-4002E, o objeto foi detectado através dos fracos pulsos das ondas de rádio que envia em direção à Terra. Como a estrela de nêutrons gira a 170 vezes por segundo como um farol cósmico, pequenas mudanças nos pulsos altamente regulares permitiram aos pesquisadores determinar que o sistema tem um objeto em órbita incrivelmente denso, o que significa que só pode ser o remanescente de uma estrela massiva colapsada.

A equipe descobriu que o pulsar e o objeto misterioso estão separados por oito milhões de quilômetros, cerca de 0,05 vezes a distância entre a Terra e o Sol, e circulam um ao outro uma vez a cada sete dias terrestres.

Tanto as estrelas de nêutrons quanto os buracos negros nascem quando estrelas massivas atingem o fim do combustível para a fusão nuclear e não conseguem mais se sustentar contra a pressão interna de sua própria gravidade. O núcleo da estrela moribunda colapsa enquanto suas camadas externas são destruídas por uma explosão de supernova.

Na extremidade inferior da escala de massa, o colapso do núcleo estelar é interrompido pelas propriedades quânticas do mar de nêutrons do qual ele passa a ser composto, e ele se torna uma estrela de nêutrons – um remanescente estelar que tem entre uma e duas vezes a massa do Sol, com somente cerca de 20 quilômetros de largura.

Acima de uma certa massa, no entanto, a pressão quântica que mantém os nêutrons separados é superada, e o núcleo sofre um colapso completo, se tornando um buraco negro. Uma estrela de nêutrons também pode exceder esse limite e colapsar em um buraco negro se tiver uma estrela companheira que possa roubar material para aumentar sua própria massa

Duas manchas solares explodem ao mesmo tempo e com a mesma força

Nesta terça-feira (23), por volta da meia-noite e meia (pelo horário de Brasília), duas manchas solares separadas por 500 mil km entraram em erupção simultaneamente. O Observatório de Dinâmicas Solares (SDO) da NASA registrou a explosão dupla em ultravioleta.

O Observatório de Dinâmicas Solares (SDO) da NASA captou em ultravioleta as duas manchas solares que explodiram ao mesmo tempo e em igual intensidade na madrugada desta terça-feira (23). Créditos: AIA/SDO/NASA.

Vamos entender:

O Sol tem um ciclo de 11 anos de atividade solar;

Ele está atualmente no que os astrônomos chamam de Ciclo Solar 25;

Esse número se refere aos ciclos que foram acompanhados de perto pelos cientistas;

No auge dos ciclos solares, o astro tem uma série de manchas em sua superfície, que representam concentrações de energia;

À medida que as linhas magnéticas se emaranham nas manchas solares, elas podem “estalar” e gerar rajadas de vento;

De acordo com a NASA, essas rajadas são explosões massivas do Sol que disparam partículas carregadas de radiação para fora da estrela em jatos de plasma (também chamados de “ejeção de massa coronal” – CME);

Os clarões (sinalizadores) são classificados em um sistema de letras pela Administração Nacional Oceânica e Atmosférica dos EUA (NOAA) – A, B, C, M e X – com base na intensidade dos raios-X que elas liberam, com cada nível tendo 10 vezes a intensidade do anterior;

A classe M, no caso, denota os clarões de média intensidade, enquanto o número fornece mais informações sobre sua força;

Um M2 é duas vezes mais intenso que um M1, um M3 é três vezes mais intenso, e, assim, sucessivamente.

Quando ocorrem duas explosões solares de mesma intensidade ao mesmo tempo, isso é chamado de “explosão solar simpática”. Essa simultaneidade não é por acaso, mas por causa de alguma conexão física. Uma análise estatística dessas explosões em 2002 provou que elas são reais e ligadas por laços magnéticos na coroa solar. Um estudo ainda maior de 40 anos de surtos simpáticos descobriu que os pares podem ser separados por mais de 90° de latitude.

De acordo com a plataforma de meteorologia e climatologia espacial Spaceweather.com, o surto desta madrugada causou um apagão de rádio de ondas curtas sobre a Austrália e a Indonésia. Operadores de rádio e marinheiros podem ter notado uma perda de sinal em frequências abaixo de 30 MHz por até 30 minutos após o pico da explosão dupla.

Hubble registra “bola de neve” de estrelas em galáxia satélite da Via Láctea

Dados coletados pelo Telescópio Espacial Hubble foram usados para construir uma imagem impressionante de um aglomerado de estrelas gravitacionalmente ligadas que se assemelha a uma bola de neve cósmica, situado em uma galáxia satélite da Via Láctea chamada Grande Nuvem de Magalhães (LMC).

Denominado NGC 2210, este aglomerado fica a cerca de 158 mil anos-luz da Terra e tem idade estimada em cerca de 11,6 bilhões de anos, basicamente a mesma de outros aglomerados globulares na LMC, bem como aos aglomerados globulares mais antigos localizados nas redondezas da Via Láctea.

Isso significa que, embora seja apenas cerca de 2,2 bilhões de anos mais jovem do que o próprio Universo, NGC 2210 é, na verdade, um dos aglomerados globulares mais jovens vistos pelos astrônomos na LMC. 

Outros aglomerados vistos na mesma rodada de observações eram ainda mais antigos do que NGC 2210, com quatro parecendo ter mais de 13 bilhões de anos, o que significa que se formaram apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang.