Cientista brasileiro pode ter descoberto novo planeta no Sistema Solar

Um estudo liderado por um pesquisador brasileiro e um japonês levanta a hipótese da existência de um novo planeta no Sistema Solar.

Os cientistas brasileiro Patryk Sofia Lykawka, da Universidade Kindai, do Japão, e Takashi Ito, do Observatório Astronômico Nacional do Japão, informam que o planeta estaria localizado em uma região distante chamada de Cinturão de Kuiper e com massa entre 1,5 e 3 vezes a do planeta Terra.

“Prevemos a existência de um planeta semelhante à Terra e de vários TNOs [objetos transnetunianos] em órbitas peculiares no sistema solar exterior, que podem servir como assinaturas testáveis ​​​​observacionalmente das supostas perturbações do planeta”, dizem os pesquisadores em artigo publicado na revista científica Astronomical Journal.

Foto: Patryk Sofia Lykawka/Arquivo Pessoal

Patryk Sofia Lykawka é professor da Universidade Kindai, no Japão - Patryk Sofia Lykawka/Arquivo Pessoal

Em entrevista à agência de notícias da Unisinos, Patryk Lykawka informou que simulações mostraram que o Sistema Solar – conhecido hoje por reunir quatro planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno) – não explica as propriedades encontradas no suposto novo planeta. Ele graduou-se em física e matemática pela universidade privada.

“Dessa forma, este estudo prevê a existência de um planeta com massa de aproximadamente 1,5 a 3 Terras no sistema solar externo distante, situado além de 200 unidades astronômicas. Há três órbitas possíveis para o planeta, de aproximadas: 200 a 300 unidades astronômicas, 200 a 500 unidades astronômicas e 200 a 800 unidades astronômicas, mas os melhores resultados favorecem as duas últimas órbitas”, afirmou na entrevista.

O pesquisador destacou ainda o impacto da descoberta na comunidade científica e nos estudos futuros sobre o Sistema Solar. “Primeiro, o Sistema Solar oficialmente teria nove planetas novamente. Além disso, assim como ocorreu em 2006 com a reclassificação de Plutão, precisaríamos aprimorar a definição de ‘planeta’, já que um planeta massivo localizado muito além de Netuno provavelmente pertenceria a uma nova classe. Por fim, nossas teorias do sistema solar e da formação de planetas também precisariam ser revistas.”

De acordo com a Unisinos, o brasileiro reside há mais de 20 anos no Japão e leciona na Universidade Kindai.

Fonte: https://agenciabrasil.ebc.com.br/geral/noticia/2024-02/cientista-brasileiro-pode-ter-descoberto-novo-planeta-no-sistema-solar

Óvni? Objeto misterioso é flagrado na madrugada por observatório; veja

 

Algo inusitado foi flagrado cruzando o céu de Santa Maria, no Rio Grande do Sul, durante a madrugada de quarta-feira (21). 

Os responsáveis por gravarem e divulgarem o objeto misterioso, que atraiu a atenção por conta do brilho que emitiu, foram o observatório Bate-Papo Astronômico e o projeto Clube da Astronomia, situado no campus Santo Ângelo do Instituto Federal Farroupilha.

A partir do registro, é possível ver algo cruzando o céu e brilhando a todo momento. Inclusive, em algumas partes do vídeo dá para notar que a intensidade de luz aumenta, e em outras, diminui.

Astronomia vs. astrologia: qual é a diferença entre elas?

 Qual é a diferença entre astronomia vs. astrologia?

Astronomia

Astronomia é a ciência que estuda os corpos celestes e os fenômenos que ocorrem fora da atmosfera da Terra. É uma disciplina baseada em observações precisas, teorias científicas e métodos rigorosos de investigação. Astrônomos usam telescópios avançados e instrumentos especializados para examinar estrelas, planetas, galáxias e outros objetos do cosmos.

Essa é uma ciência empírica que busca compreender a origem, a evolução e o funcionamento do universo. Ela nos permite explorar os mistérios do espaço e entender os processos físicos que regem os corpos celestes. Além disso, também busca procurar por vida além da Terra. Em resumo, a astronomia é a busca humana pelo conhecimento sobre o cosmos, impulsionada pela curiosidade e pela sede de compreensão.

Astrologia

Por outro lado, a astrologia é uma prática que busca entender e interpretar como os movimentos dos corpos celestes afetam a vida na Terra. Especialmente os seres humanos. Baseia-se na crença de que há uma conexão entre os padrões celestes e os eventos, e características da vida na Terra, incluindo personalidade, relacionamentos e destinos individuais.

Os astrólogos utilizam o posicionamento dos planetas, das estrelas e de outros elementos celestes no momento do nascimento de uma pessoa para criar um mapa astral único. Esse mapa é então interpretado para fornecer insights sobre a personalidade, as tendências emocionais, os potenciais de carreira e os padrões de relacionamento da pessoa.

Embora muitas vezes seja criticada por sua falta de base científica, a astrologia continua a atrair milhões de seguidores em todo o mundo, que a veem como uma ferramenta valiosa para a autoconsciência, a orientação e o planejamento de vida.

Um céu; duas perspectivas

Enquanto a astronomia busca desvendar os mistérios do universo por meio de métodos científicos e observações objetivas, a astrologia busca encontrar significado e padrões na interação entre os corpos celestes e a vida na Terra. Embora distintas em suas abordagens, ambas oferecem uma visão fascinante do cosmos e continuam a inspirar e cativar aqueles que buscam entender nosso lugar no universo.

Então, da próxima vez que olhar para o céu estrelado, lembre-se das ricas tradições e histórias por trás das estrelas e dos planetas - desde os segredos desvendados pela astronomia até as narrativas tecidas pela astrologia. O céu é um vasto palco onde ciência e mitologia se encontram, convidando-nos a contemplar a beleza e o mistério do cosmos de maneiras infinitamente diversas.

LHS 3154

 

Comparação da relação de massas do sistema LHS 3154 e da nossa própria Terra e Sol.

[Imagem: Penn State University]

Questionamentos sobre as teorias

O enorme planeta descoberto orbitando a estrela LHS 3154 questiona as teorias porque seu pesado núcleo planetário exigiria uma quantidade maior de material sólido no disco de formação planetária do que os modelos atuais poderiam prever - esses discos protoplanetários são formados pelo material que resta após a formação da estrela.

A descoberta também levanta questões sobre a compreensão anterior da formação das estrelas, uma vez que a relação poeira-massa e poeira-gás do disco que rodeia estrelas como a LHS 3154 - quando eram jovens e recém-formadas - precisaria ser 10 vezes maior do que o observado para formar um planeta tão massivo quanto aquele que a equipe descobriu.

A descoberta espantou astrônomos, pois as características do sistema vão contra o que é descrito pelas teorias atuais de formação planetária. "Não esperávamos que poderia existir um planeta tão pesado ao redor de uma estrela tão pouco massiva", comentou Suvrath Mahadevan, coautor do estudo.

Para entender a formação dos planetas, precisamos primeiro lembrar que as estrelas nascem de grandes nuvens de gás e poeira. Após a formação da estrela, a matéria que resta se organiza em um disco ao redor dela, o qual pode originar novos planetas.

Curiosamente, o disco ao redor da estrela não parecia ter massa suficiente para formar LHS 3154 b. "Mas está por aí, então precisamos reexaminar nossa compreensão de como planetas e estrelas se formam", observou.

Assim, a detecção do LHS 3154 b mostra que o instrumento tem potencial para revelar exoplanetas variados em nossa galáxia, ajudando os astrônomos a entender melhor estes mundos. "O que descobrimos nos fornece um caso de testes extremo para todas as teorias de formação planetária", finalizou Mahadevan.

Descoberta de planeta grande demais para sua estrela questiona teorias

 

Planeta grande demais

A descoberta de um planeta que é grande demais para a sua estrela está pondo em questão o que se entende hoje sobre a formação das estrelas, dos planetas e dos sistemas solares.

O planeta tem mais de 13 vezes a massa da Terra, e orbita a estrela ultrafria chamada LHS 3154, que por sua vez é nove vezes menos massiva do que o Sol. Assim, a proporção de massa do planeta com sua estrela é mais de 100 vezes maior que a da Terra e do Sol.

Isto vai contra o que as teorias atuais preveem para a formação de planetas em torno de estrelas pequenas e marca a primeira vez que um planeta com massa tão elevada foi visto orbitando uma estrela de massa tão baixa - catalogada como uma "estrela anã", ela pertence à classe das estrelas menos massivas e mais frias do Universo.

"Esta descoberta mostra o quão pouco realmente sabemos sobre o Universo," disse Suvrath Mahadevan, da Universidade do Estado da Pensilvânia, nos EUA. "Não esperaríamos que existisse um planeta tão pesado em torno de uma estrela de massa tão baixa."

Os pesquisadores avistaram o planeta, chamado LHS 3154b, usando um espectrógrafo astronômico chamado Caçador de Planetas na Zona Habitável (HPF: Habitable Zone Planet Finder), projetado para detectar planetas orbitando as estrelas mais frias fora do nosso Sistema Solar com potencial para ter água líquida - um ingrediente chave para a vida - em suas superfícies.

Embora tais planetas sejam muito difíceis de detectar em torno de estrelas como o nosso Sol, a baixa temperatura das estrelas ultrafrias significa que os planetas capazes de ter água líquida na sua superfície estão muito mais próximos da sua estrela em relação à Terra e ao Sol. Esta distância mais curta, combinada com a baixa massa das estrelas ultrafrias, resulta em um sinal que anuncia a presença do planeta mais detectável.

O que estuda a astrobiologia?

 

A astrobiologia, também conhecida como exobiologia ou bioastronomia, é um campo científico interdisciplinar que estuda a origem, evolução, distribuição e o futuro da vida na Terra e onde mais possa existir no Universo.

O conhecimento da vida na Terra é o ponto de partida para se investigar a possibilidade de vida extraterrestre - que implicaria na existência de biosferas extraterrestres: para tanto, é necessário reunir conhecimentos amplos e integrados de química, biologia, astronomia / astrofísica, geologia, e tecnologia espacial.

Este campo interdisciplinar abrange desde estudos sobre a origem dos compostos orgânicos no espaço, passando pela formação de sistemas planetários, dinâmicas de atmosferas e oceanos, biologia de extremófilos - organismos capazes de prosperar nos ambientes mais hostis conhecidos e estudos sobre habitabilidade planetária, que incluem a busca por bioassinaturas que permitiriam detectar vida fora da Terra. 

Também abriga estudos sobre os potenciais de adaptação da vida terrestre aos grandes desafios que vivemos.

A própria origem da vida terrestre, a chamada abiogênese, é parte inseparável da disciplina de astrobiologia.

A natureza interdisciplinar da astrobiologia e as perspectivas cósmicas e evolutivas engendradas por ela podem resultar em uma série de benefícios aqui na Terra, contribuindo em diversas áreas da ciência.

Hiceanos: Nova classe de exoplanetas que podem abrigar vida

 

Hiceanos

Astrônomos estão propondo uma nova classe de exoplanetas que pode ampliar a busca por corpos celestes que suportem vida, seja vida como a que conhecemos ou formas de vida que não conhecemos.

O padrão na busca por vida extraterrestre tem sido procurar indícios em planetas com o tamanho, massa, temperatura e composição atmosférica semelhantes aos da Terra.

Mas Nikku Madhusudhan e seus colegas da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, acreditam que existem possibilidades mais promissoras por aí.

Eles identificaram nos dados coletados até agora uma classe de exoplanetas que eles batizaram de "hiceanos", uma junção de hidrogênio com oceano, porque esses planetas têm atmosferas ricas em hidrogênio e têm potencial para conter grandes oceanos em sua superfície.

Além disso, ao menos no conjunto de exoplanetas descobertos até agora, eles parecem ser muito mais abundantes do que os planetas rochosos tipo Terra.

Vários dos principais candidatos a hiceanos identificados pelos pesquisadores - as observações são primárias e precisarão ser confirmadas - são maiores e mais quentes do que a Terra, mas têm características para hospedar grandes oceanos que poderiam suportar vida microbiana semelhante à encontrada em alguns dos ambientes aquáticos mais extremos da Terra.

Esses planetas também permitem uma zona habitável mais ampla em comparação com planetas semelhantes à Terra, o que significa que eles ainda podem sustentar vida mesmo que estejam fora da faixa de distância da sua estrela onde um planeta semelhante à Terra precisaria estar para ser habitável.

Planetas oceânicos

A grande maioria dos exoplanetas descobertos até agora tem tamanhos entre o da Terra e o de Netuno, sendo por isso chamados de "super-Terras" ou "mini-Netunos".

A maioria deles tem por volta de 1,6 vezes o tamanho da Terra, grandes demais para ter interiores rochosos como o nosso planeta. Além disso, os astrofísicos vinham considerando que a pressão e a temperatura abaixo de suas atmosferas ricas em hidrogênio seriam altas demais para suportar vida.

O que Madhusudhan e seus colegas descobriram é que, entre eles, há uma faixa de tamanhos dos planetas e características de suas estrelas que geram as condições adequadas para suportar vida.

Eles então caracterizaram seu planetas "hiceanos" com sendo até 2,6 vezes maiores que a Terra e com temperaturas atmosféricas de até 200 ºC, dependendo de suas estrelas hospedeiras. A classificação que eles propõem também inclui hiceanos escuros, planetas sem rotação, bloqueados por marés, que podem ter condições habitáveis apenas no seu lado noturno permanente, e mundos hiceanos frios, que recebem pouca radiação de suas estrelas.

O próximo passo será observar os candidatos a planetas hiceânicos para ver se suas propriedades batem com as calculadas pelos astrônomos.

Para isso, a equipe já identificou uma amostra considerável de potenciais hiceanos, que são os principais candidatos para estudos detalhados com telescópios de próxima geração, como o Telescópio Espacial James Webb (JWST), que deverá ser lançado ainda este ano.

Todos esses planetas catalogados orbitam estrelas anãs vermelhas entre 35 e 150 anos-luz de distância, o que é bastante próximo em termos astronômicos. Observações do JWST já estão planejadas para o candidato mais promissor, o K2-18b, um exoplaneta com água e possivelmente chuva - a expectativa é detectar uma ou mais moléculas de bioassinatura em sua atmosfera.

Três exoplanetas estão prestes a ser engolidos por suas estrelas

Três exoplanetas recém-descobertos orbitam tão perigosamente perto de suas estrelas que seus destinos já estão selados: Eles serão engolidos pelas estrelas.

Dos milhares de planetas extrassolares encontrados até agora, esses três planetas gigantes gasosos têm algumas das órbitas de período mais curto que se conhece em torno de estrelas muito grandes.

Um dos planetas, o TOI-2337b, será consumido por sua estrela hospedeira em menos de 1 milhão de anos, mais cedo do que qualquer outro planeta conhecido atualmente.

"Estas descobertas são cruciais para entender uma nova fronteira nos estudos dos exoplanetas: Como os sistemas planetários evoluem ao longo do tempo," disse Samuel Grunblatt, da Universidade do Havaí. "Essas observações oferecem novas janelas para planetas que estão chegando ao fim de suas vidas, antes que suas estrelas hospedeiras os engulam."

Os planetas - TOI-2337b, TOI-4329b e TOI-2669b - foram detectados pela primeira vez pela missão TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA, lançada em 2018. Grunblatt e seus colegas identificaram os candidatos a planetas nos dados do TESS, e então usaram o instrumento HIRES (High-Resolution Echelle Spectrometer) do Observatório W. M. Keck, em Maunakea, no Havaí, para confirmar a existência dos três planetas.

Planeta leve como isopor

Os astrônomos estimam que os planetas tenham massas entre 0,5 e 1,7 vez a massa de Júpiter e tamanhos que variam de um pouco menor a mais de 1,6 vez o tamanho de Júpiter.

Eles também abrangem uma ampla gama de densidades, desde um tão leve quanto isopor, até um três vezes mais denso que a água. Isso implica cada um se originou de forma diferente.

Os astrônomos acreditam que esses três planetas sejam apenas a ponta de um iceberg.

"Esperamos encontrar dezenas a centenas desses sistemas de planetas em trânsito evoluídos com o TESS, fornecendo novos detalhes sobre como os planetas interagem uns com os outros, inflam e migram em torno das estrelas, incluindo aquelas como o nosso Sol," disse Nick Saunders, coautor do trabalho.

Planetas troianos

 

Usando dados do radiotelescópio ALMA, no Chile, uma equipe internacional de astrônomos acredita ter descoberto o primeiro caso de dois planetas que compartilham a mesma órbita.

A equipe detectou uma nuvem de detritos na órbita de um exoplaneta já conhecido, e essa nuvem pode ser formada pelos blocos constituintes de um novo planeta ou pelos restos de um planeta já formado.

Se for confirmada, esta descoberta será o primeiro caso de dois planetas que orbitam sua estrela no mesmo caminho, tornando-os planetas troianos, ou co-orbitais.

Os troianos, corpos rochosos na mesma órbita de um planeta, são comuns no nosso próprio Sistema Solar, sendo o exemplo mais famoso os asteroides troianos de Júpiter - mais de 12.000 corpos rochosos que se encontram na mesma órbita em torno do Sol que o gigante gasoso. Assim, não havia motivos para duvidar de que também pudessem existir planetas troianos, só que ninguém nunca havia conseguido observar um caso.

"Até agora, os exotroianos, planetas troianos exteriores ao nosso Sistema Solar, têm sido uma espécie de unicórnios, ou seja, apesar da teoria permitir que existam, nunca foram detectados," disse Jorge Lillo-Box, do Centro de Astrobiologia de Madrid, na Espanha.

O nome troianos surgiu quando da descoberta dos asteroides na órbita de Júpiter, que foram então batizados em homenagem aos heróis da guerra de Troia.

Dois exoplanetas parecem compartilhar mesma órbita

 

O radiotelescópio ALMA captou os indícios dos exoplanetas troianos no sistema PDS 70. Já se sabia que essa jovem estrela tem pelo menos dois planetas gigantes, semelhantes a Júpiter, o PDS 70b e o PDS 70c.

Ao reanalisar observações, retiradas do arquivo científico do telescópio, Olga Balsalobre-Ruza, estudante do Centro de Astrobiologia de Madrid, detectou uma nuvem de detritos no local da órbita do PDS 70b, deslocada do planeta, onde se esperaria que se localizasse qualquer eventual planeta troiano.

Os troianos ocupam as chamadas zonas lagrangeanas, duas regiões extensas na órbita de um planeta onde a atração gravitacional combinada da estrela e do planeta pode reter material. Ao estudar estas duas regiões da órbita do PDS 70b, os astrônomos detectaram um sinal equivalente a uma nuvem de detritos com uma massa até cerca de duas vezes a da nossa Lua.

"Quem poderia imaginar dois mundos que partilham a duração do ano e as mesmas condições de habitabilidade? O nosso trabalho apresenta a primeira evidência de que tais mundos podem existir," disse Olga. "Podemos imaginar facilmente um planeta partilhando a sua órbita com milhares de asteroides, como é o caso de Júpiter, mas para mim é extraordinário pensar que dois planetas ou mais possam partilhar a mesma órbita".

Para confirmar sem margem de dúvida esta detecção, a equipe terá de aguardar até 2027, quando chegará sua vez na fila para utilizar o ALMA e investigar se tanto o PDS 70b como a sua nuvem de detritos irmã se deslocam em conjunto de forma significativa ao longo da órbita em torno da estrela.

O Universo inteiro vai evaporar, e não apenas os buracos negros

 

Evaporação cósmica

As flutuações naturais e constantes que permeiam o espaço vazio dão origem espontaneamente a pares de partículas e antipartículas - é por isso que agora os físicos falam sobre o vácuo quântico, já que ele nunca está inteiramente vazio, como poderia estar no conceito que vigorou por milênios.

Normalmente esses pares se aniquilam rapidamente, por isso são chamadas de partículas virtuais. Mas um campo de energia forte o bastante consegue separar os membros de um par por tempo suficiente para que sua existência se torne real - é por isso que é possível criar luz e matéria a partir do vácuo ou mesmo energia negativa.

Os cientistas usam lasers para criar essas partículas do nada em laboratório, mas esse é um fenômeno que pode acontecer sob qualquer campo de energia forte o suficiente - ao redor dos buracos negros por exemplo.

Stephen Hawking foi quem percebeu que, se um par partícula-antipartícula vier à existência perto do horizonte de eventos de um buraco negro, o campo gravitacional descomunal pode desfazer esse par, deixando um dos membros cair no buraco negro, enquanto o outro escapa.

Essa é a famosa evaporação do buraco negro, que quebrou a noção anterior de que nada poderia escapar desses monstros devoradores de mundos - o material que escapa é conhecido como radiação Hawking, uma espécie de "brilho dos buracos negros".

Mas esta parece não ser toda a história. Na verdade, a descoberta de Hawking parece ser apenas um caso especial de um fenômeno geral.

Um trio de pesquisadores da Universidade Radboud, nos Países Baixos, demonstrou agora que o fenômeno da evaporação cósmica pode de fato acontecer em um horizonte de eventos, mas nem de longe depende da presença dessa fronteira.

Eles combinaram técnicas de física, astronomia e matemática para examinar em maiores detalhes o que acontece quando esses pares de partículas virtuais são criados nos arredores dos buracos negros. Os resultados mostraram que novas partículas podem na verdade ser criadas e separadas em uma faixa muito mais ampla, muito além do horizonte de eventos.

"Demonstramos que, além da conhecida radiação Hawking, também existe uma nova forma de radiação," disse Michael Wondrak, membro da equipe.

Ao levar em conta todos os caminhos que um par de partículas virtuais poderia tomar durante sua breve existência, as novas equações mostraram que um campo suficientemente forte desestabiliza o vácuo, o que torna alguns caminhos mais prováveis do que outros. Isso leva a um déficit de parceiros para se recombinar e se destruir.

Essa descompensação entre partículas de matéria e antimatéria é compensada então por uma saída líquida de partículas, que se tornaram partículas reais, criando assim um jato de radiação.

"Isso significa que objetos sem um horizonte de eventos, como restos de estrelas mortas e outros grandes objetos do Universo, também possuem esse tipo de radiação. E, depois de um período muito longo, isso faria com que tudo no Universo acabe evaporando, assim como os buracos negros. Isso muda não apenas nossa compreensão da radiação de Hawking, mas também nossa visão do Universo e do seu futuro," concluiu o professor Heino Falcke.

Buraco negro do centro da Via Láctea tem formato ovalado

 

Buraco negro ovalado

O buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea gira tão rapidamente que deixa o espaço-tempo que o rodeia em um formato fortemente ovalado, parecido com uma bola de futebol americano.

Essa forma ovalada sugere que o buraco negro está girando a uma velocidade substancial, estimada em cerca de 60% do seu limite máximo por Ruth Daly e colegas da equipe do radiotelescópio Karl G. Jansky (VLA), nos EUA.

Os astrônomos chamam esse buraco negro gigante de Sagitário A* (lê-se Sagitário A estrela). Ele está localizado a cerca de 26.000 anos-luz de distância da Terra, no centro da galáxia. Para determinar a rapidez com que ele gira - uma das suas propriedades fundamentais, juntamente com sua massa - os pesquisadores aplicaram um método que utiliza dados de raios X e ondas de rádio para avaliar como a matéria flui em direção e para longe do buraco negro.

Os dados indicam que a velocidade angular - o número de rotações por segundo - da rotação de Sagitário A* é cerca de 60% do valor máximo possível, um limite estabelecido porque o material não pode viajar mais rápido do que a velocidade da luz.

Estimativas anteriores da velocidade do buraco negro, feitas com diferentes técnicas e por outros astrônomos, apresentaram resultados variados, que iam desde nenhuma rotação até uma rotação quase na velocidade máxima - na verdade, só no final do ano passado os astrofísicos demonstraram que, de fato, os buracos negros giram.

À medida que um buraco negro gira, ele atrai o espaço-tempo - a combinação do tempo e das três dimensões do espaço - e a matéria próxima. A atração gravitacional também comprime o espaço-tempo, alterando sua forma dependendo de como é observado. 

O espaço-tempo parece circular se o buraco negro for visto de cima. Visto de lado, porém, o espaço-tempo tem o formato de uma bola de futebol americano - quanto mais rápido for o giro, mais plana será a bola.

A rotação também pode servir como fonte de energia se houver matéria nas proximidades do buraco negro - como gás ou restos de uma estrela que se aproxima demais. À medida que o buraco negro gira, a matéria pode escapar na forma de jatos estreitos chamados fluxos colimados. No entanto, Sagitário A* tem atualmente pouca matéria próxima, pelo que o buraco negro tem estado relativamente calmo nos últimos milênios, com fluxos de saída fracamente colimados.

Astrônomos descobrem a menor estrela já observada

 

Menor estrela conhecida

Astrônomos chineses descobriram a menor estrela que se conhece.

Ela está em um sistema binário muito compacto, catalogado como TMTS J0526, com um período orbital ultracurto de apenas 20,5 minutos, localizado a cerca de 2.760 anos-luz da Terra.

O binário é formado por uma estrela anã branca de carbono-oxigênio, com uma massa de cerca de 0,74 massa solar, associada a uma estrela ainda menor, com uma massa de cerca de 0,33 massa solar - Jie Lin e seus colegas da Universidade Tsinghua a descreveram como uma "subanã quente".

Esta subanã tem um raio apenas sete vezes maior que o raio da Terra, representando a estrela com o menor volume conhecido.

Com um período orbital tão pequeno, este binário está prestes a se tornar uma fonte de ondas gravitacionais, que deverão ser emitidas quando as duas estrelas finalmente se fundirem. Essa é uma informação importante para os futuros observatórios espaciais, como LISA, TianQin e Taiji, que poderão fazer observações sem precedentes no campo da astronomia de ondas gravitacionais.

A descoberta valida hipóteses teóricas sobre a possibilidade de formação de uma estrela subanã quente muito pequena a partir da mesma fonte de material - os astrônomos chamam essa fonte de "segundo canal de ejeção do envelope comum". As teorias afirmam que esse segundo canal pode formar estrelas na faixa de 0,32 a 0,36 massa solar, o que torna esta subanã recém-descoberta, com 0,33 massa solar, não apenas a menor já observada, como também uma das menores possíveis.

Fusão de hélio

A distribuição de massa dessas estrelas, que são formadas pela ignição de um núcleo de hélio não degenerado, contrasta fortemente com as bem conhecidas estrelas subanãs quentes (com cerca de 0,45 massa solar) que surgem da ignição de hélio em um núcleo degenerado.

Quando o estoque de hidrogênio de uma estrela não é mais suficiente para suportar a fusão nuclear, a energia da estrela passa a vir da fusão de hélio, que forma elementos mais pesados, como oxigênio e carbono. Estrelas maiores passam por esse processo sem degenerar o núcleo. Já as menores, por volta de 0,5 massa solar, não têm uma temperatura suficiente no núcleo para a ignição do hélio. Mas pode ocorrer um processo chamado flash de hélio, como parece ter ocorrido neste caso.

Os modelos teóricos sugerem que tais sistemas (subanã quente + anã branca) podem evoluir para binários extremamente compactos com períodos orbitais ultracurtos (tão curtos quanto 20 minutos) devido à radiação das ondas gravitacionais. Antes desta descoberta, não havia nenhuma evidência observacional de tais sistemas binários separados com estas propriedades.

A estrela maior e mais brilhante do binário (a estrela visível) sofre uma deformação devido às forças gravitacionais das marés exercidas pela outra companheira mais compacta e mais fraca (não visível).

Nosso Universo cresce por se fundir com outros ‘universos bebês’, sugere estudo

 

Qual o tamanho do nosso Universo? Existem outros universos? Se sim, o conceito do multiverso seria real?

Não existe uma resposta definitiva para essas perguntas. Cientistas e astrônomos continuam buscando explicações no cosmos. Agora, em meio a todos esses questionamentos, os pesquisadores chegaram a um consenso: o de que o Universo em que vivemos está em constante expansão

Os cientistas já criaram diferentes teorias sobre o assunto, mas nenhuma delas foi 100% aceita pela comunidade. E acaba de surgir uma nova candidata. Um estudo, publicado na revista científica Journal of Cosmology and Astroarticle Physics, afirma que essa expansão poderia ser resultado de colisões e incorporações sucessivas do nosso Universo com outros universos paralelos menores, chamados de “universos bebês”.

Esse conceito surgiu após análises detalhadas da chamada radiação cósmica de fundo (CMB) em micro-ondas, que indicaram uma aceleração na expansão do Universo.

A CMB é a radiação remanescente do Big Bang ou da época em que o Universo começou. A CMB representa, portanto, o calor que sobrou da famosa grande explosão.

Uma teoria dissidente

Essa ideia dos universos bebês confronta a teoria predominante sobre a evolução do Universo.

De acordo com o chamado Modelo Cosmológico Padrão, existiria uma substância enigmática conhecida como energia escura, supostamente responsável por impulsionar essa expansão.

Agora, ninguém até hoje conseguiu provar nada.

Ou seja, seria uma questão matemática.

Para sustentar essa tese, os cientistas afirmam que são necessários novos estudos observacionais, que devem se tornar cada vez mais frequentes, com o avanço da tecnologia espacial.

Jan Ambjørn, físico da Universidade de Copenhague e autor principal do novo estudo, defendeu a tese dele em detrimento à teoria predominante atual. A declaração foi dada em entrevista por e-mail ao site gringo LiveScience:

“Nosso principal achado indica que a expansão acelerada do nosso Universo, antes atribuída à enigmática energia escura, pode ter uma explicação mais intuitiva: a fusão com os chamados universos bebês. Essa nova hipótese pode se alinhar melhor com os dados observacionais do que o Modelo Cosmológico Padrão”, disse o cientista.

Gravastars são uma teoria alternativa para buracos negros

 Embora os buracos negros tenham uma grande quantidade de evidências teóricas e observacionais para provar a sua existência, a teoria dos buracos negros não é isenta de problemas. 

Ilustração de uma hipotética gravastar. Crédito: Daniel Jampolski e Luciano Rezzolla, Goethe University Frankfurt

Por um lado, a relatividade geral prevê que a massa se comprime até uma singularidade infinitamente densa onde as leis da física entram em colapso. Esta singularidade é envolta por um horizonte de eventos, que serve como ponto de não retorno para qualquer coisa devorada pelo buraco negro. Ambos são problemáticos, por isso há uma longa história de tentativas de encontrar alguma alternativa. Algum mecanismo que impede a formação de singularidades e horizontes de eventos.

Uma alternativa é uma estrela gravitacional do vácuo ou estrela gravitacional condensada, comumente chamada de gravastar. Foi proposto pela primeira vez em 2001 e aproveita o fato de que a maior parte da energia do universo não é matéria regular ou mesmo matéria escura, mas sim energia escura. A energia escura impulsiona a expansão cósmica, então talvez pudesse se opor ao colapso gravitacional em altas densidades.

O modelo gravastar original propunha uma espécie de condensado de Bose-Einstein de energia escura rodeado por uma fina camada de matéria regular. O condensado interno garante que a gravastar não tenha singularidade, enquanto a densa camada de matéria garante que a gravastar pareça semelhante a um buraco negro vista de fora. Idéia interessante, mas há dois problemas centrais.

Uma delas é que a casca é instável, principalmente se a gravastar estiver girando. Existem maneiras de ajustar as coisas apenas para torná-las estáveis, mas essas condições ideais provavelmente não ocorrerão na natureza. O segundo problema é que as observações de ondas gravitacionais de grandes fusões de corpos confirmam o modelo padrão de buraco negro. Mas um novo modelo Gravastar poderá resolver alguns desses problemas.

O novo modelo basicamente aninha vários gravastars, um pouco como aquelas bonecas Matryoshka aninhadas. Em vez de uma única camada envolvendo energia escura exótica, o modelo tem camadas de camadas aninhadas com energia escura entre as camadas. Os autores referem-se a este modelo como nestar, ou nested gravastar.

Este modelo alternativo torna a gravastar mais estável, uma vez que a tensão da energia escura é melhor equilibrada pelo peso das conchas. A estrutura interior do nestar também significa que as ondas gravitacionais de um nestar e de um buraco negro são mais semelhantes, o que significa que tecnicamente a sua existência não pode ser descartada.

Dito isto, até os autores observam que não existe um cenário provável que possa produzir nestars. Provavelmente não existem, e é quase certo que o que observamos como buracos negros são verdadeiros buracos negros. Mas estudos como este são excelentes para testar os limites da relatividade geral. Eles nos ajudam a compreender o que é possível dentro da estrutura da teoria, o que por sua vez nos ajuda a compreender melhor a física gravitacional. 

Fonte: Universetoday.com

Mais brilhante e de crescimento mais rápido: astrônomos identificam quasar recordista

 Utilizando o Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), os astrónomos caracterizaram um quasar brilhante, descobrindo que não é apenas o mais brilhante do seu tipo, mas também o objecto mais luminoso alguma vez observado. 

Quasares são núcleos brilhantes de galáxias distantes e são alimentados por buracos negros supermassivos. O buraco negro neste quasar recorde está a crescer em massa o equivalente a um Sol por dia, tornando-o no buraco negro de crescimento mais rápido até à data. 

Impressão artística do quasar recordista J0529-4351 Crédito: ESO/M. Kornmesser 

Os buracos negros que alimentam os quasares recolhem matéria do seu entorno num processo tão energético que emite grandes quantidades de luz. Tanto é verdade que os quasares são alguns dos objetos mais brilhantes do nosso céu, o que significa que mesmo os distantes são visíveis da Terra. Como regra geral, os quasares mais luminosos indicam os buracos negros supermassivos de crescimento mais rápido.

“ Descobrimos o buraco negro de crescimento mais rápido conhecido até hoje. Tem uma massa de 17 bilhões de Sóis e come pouco mais de um Sol por dia. Isto torna-o no objeto mais luminoso do Universo conhecido ”, afirma Christian Wolf, astrónomo da Universidade Nacional Australiana (ANU) e principal autor do estudo publicado hoje na Nature Astronomy . O quasar, chamado J0529-4351, está tão longe da Terra que a sua luz levou mais de 12 mil milhões de anos para chegar até nós.

A matéria que é puxada para este buraco negro, na forma de um disco, emite tanta energia que J0529-4351 é 500 biliões de vezes mais luminoso que o Sol [1] . “ Toda esta luz vem de um disco de acreção quente que mede sete anos-luz de diâmetro - este deve ser o maior disco de acreção do Universo ”, diz o estudante de doutoramento e co-autor da ANU, Samuel Lai. Sete anos-luz equivalem a cerca de 15 000 vezes a distância do Sol à órbita de Netuno.

E, surpreendentemente, este quasar recordista estava escondido à vista de todos. “ É uma surpresa que tenha permanecido desconhecido até hoje, quando já conhecemos cerca de um milhão de quasares menos impressionantes. Ele tem estado literalmente na nossa cara até agora ”, diz o coautor Christopher Onken, astrônomo da ANU. Ele acrescentou que este objeto apareceu em imagens do Schmidt Southern Sky Survey do ESO que datam de 1980, mas só foi reconhecido como um quasar décadas mais tarde.

Encontrar quasares requer dados observacionais precisos de grandes áreas do céu. Os conjuntos de dados resultantes são tão grandes que os pesquisadores costumam usar modelos de aprendizado de máquina para analisá-los e diferenciar os quasares de outros objetos celestes. No entanto, estes modelos são treinados em dados existentes, o que limita os potenciais candidatos a objetos semelhantes aos já conhecidos. Se um novo quasar for mais luminoso do que qualquer outro observado anteriormente, o programa poderá rejeitá-lo e classificá-lo como uma estrela não muito distante da Terra.

Uma análise automatizada de dados do satélite Gaia da Agência Espacial Europeia passou por J0529-4351 por ser demasiado brilhante para ser um quasar, sugerindo que se tratava, em vez disso, de uma estrela. Os investigadores identificaram-no como um quasar distante no ano passado, usando observações do telescópio ANU de 2,3 metros, no Observatório Siding Spring, na Austrália.

Descobrir que era o quasar mais luminoso já observado, no entanto, exigiu um telescópio maior e medições de um instrumento mais preciso. O espectrógrafo X-shooter montado no VLT do ESO, no deserto chileno do Atacama, forneceu os dados cruciais.

O buraco negro de crescimento mais rápido alguma vez observado será também um alvo perfeito para a atualização GRAVITY+ do Interferómetro do VLT ( VLTI ) do ESO , que foi concebido para medir com precisão a massa dos buracos negros, incluindo os que estão distantes da Terra. Além disso, o Extremely Large Telescope ( ELT ) do ESO, um telescópio de 39 metros em construção no deserto chileno do Atacama, tornará ainda mais viável a identificação e caracterização destes objetos esquivos.

Encontrar e estudar buracos negros supermassivos distantes poderia lançar luz sobre alguns dos mistérios do Universo primitivo, incluindo como eles e as suas galáxias hospedeiras se formaram e evoluíram. Mas essa não é a única razão pela qual Wolf os procura. “Pessoalmente, simplesmente gosto da perseguição”, diz ele. “ Por alguns minutos por dia, sinto-me como uma criança novamente, brincando de caça ao tesouro, e agora trago para a mesa tudo o que aprendi desde então .”

Fonte: Eso.org

A idade das trevas cósmica: tudo o que você precisa saber

 O primeiro hidrogênio a se formar absorveu a luz das primeiras estrelas do universo. Eventualmente, o universo encheu-se de estrelas e galáxias que reionizaram este hidrogénio, permitindo que os fotões viajassem livremente em todas as direções. 

Quais são as idades das trevas cósmicas? (Crédito da imagem: Science Photo Library via Getty Images) 

A "idade das trevas cósmica" refere-se a um período durante o início do universo, quando as fontes de luz estavam envoltas em uma densa névoa de gás hidrogênio neutro. Embora a luz possa agora viajar em todas as direcções através do Universo, tornando-o transparente, o Universo primitivo estava envolto em hidrogénio, que absorvia a luz emitida pelas primeiras estrelas e fontes de radiação. 

Durante os primeiros 380.000 anos após o Big Bang , toda a matéria e energia existiam como uma bola de plasma ionizado extremamente quente e densa em expansão. Neste ponto, as colisões entre partículas subatômicas nesta sopa de alta energia impediram que as partículas adquirissem elétrons para formar átomos estáveis . Contudo, assim que o Universo se expandisse e arrefecesse suficientemente, as partículas subatómicas poderiam adquirir electrões para formar átomos de hidrogénio neutros, e a Idade das Trevas cósmica começou.

No entanto, assim que nasceram estrelas suficientes , a luz ultravioleta que produziram acabou por ionizar todo o hidrogénio no espaço interestelar , permitindo aos fotões viajar livremente em todas as direcções através do universo, sem serem absorvidos ou dispersos pelo hidrogénio neutro.

Através de uma combinação de simulações e observações, os astrofísicos estimaram que a idade das trevas cósmica começou 380 mil anos após o Big Bang . Os processos que se pensa terem encerrado a Idade das Trevas cósmica começaram cerca de 680 milhões de anos após o Big Bang e terminaram aproximadamente 1,1 mil milhões de anos após o Big Bang.

Quanto tempo durou a idade das trevas cósmica?

Embora seja geralmente aceite que a idade das trevas cósmica começou 380.000 anos após o Big Bang, quando os primeiros átomos de hidrogénio neutros se formaram, exactamente quando este período terminou ainda é uma questão de debate. Os processos de reionização, nos quais as primeiras estrelas massivas do Universo enviavam luz ultravioleta para o cosmos, provavelmente levaram vários milhões de anos à medida que mais e mais estrelas emergiam da escuridão cósmica. As observações das primeiras galáxias sugeriram que o início da ionização começou cerca de 680 milhões de anos após o Big Bang, enquanto a ionização completa do universo visível foi provavelmente concluída cerca de 1,1 mil milhões de anos após o Big Bang.  

Qual é a idade das trevas do universo?

A frase "idade das trevas do universo" refere-se a uma fase do universo primitivo quando ele estava coberto de trevas. No universo primitivo, a luz ultravioleta não podia viajar livremente por longas distâncias, pois era absorvida e espalhada por densas nuvens de átomos de hidrogênio neutros.   

O que causou o fim da idade das trevas cósmica?

O fim da idade das trevas cósmica foi um processo gradual. Regiões mais densas de gás hidrogênio neutro no início do universo eventualmente colapsaram gravitacionalmente para formar estrelas massivas – as primeiras estrelas do universo. Essas estrelas enviaram grandes quantidades de luz ultravioleta para o universo próximo, mas foi somente quando as estrelas e protogaláxias eram abundantes no universo primitivo que luz ultravioleta suficiente foi emitida para o espaço, de modo a reionizar completamente todo o hidrogênio neutro no espaço interestelar. 

O SURGIMENTO DO HIDROGÊNIO

O início da idade das trevas cósmica foi inaugurado pelo surgimento do hidrogênio no universo . O Big Bang foi quente. Mas assim que o denso plasma de prótons , elétrons e outras partículas subatômicas recebesse espaço suficiente para esfriar devido à expansão do universo , esses elétrons e prótons poderiam se unir para formar átomos, na forma de muito hidrogênio e um pouco de hélio.  

Embora a abundância galáctica de hidrogênio tenha eventualmente semeado as primeiras estrelas e galáxias , a absorção de diferentes frequências de luz no espectro eletromagnético por esse hidrogênio primordial deixou o universo adolescente opaco. 

No entanto, assim que os fornos de fusão das primeiras estrelas e galáxias se espalharam por todo o Universo, foi emitida radiação ultravioleta de alta energia suficiente - fotões - para o espaço interestelar para retirar os electrões dos átomos de hidrogénio neutros. Agora, em vez de serem absorvidos por estes átomos de hidrogénio que transportam electrões, estes fotões de alta energia tornaram-se livres para viajar vastas distâncias através do Universo. 

AS PRIMEIRAS ESTRELAS E GALÁXIAS

Uma impressão artística de galáxias com explosão estelar no universo primitivo, sendo alimentadas com matéria-prima para a formação de estrelas através de filamentos na teia cósmica.(Crédito da imagem: Aaron M. Geller, Northwestern, CIERA + IT-RCDS)

Os astrónomos estimam que as primeiras estrelas e galáxias começaram a surgir no Universo durante os primeiros 500 milhões de anos de história cósmica. Estas primeiras populações estelares foram responsáveis ​​pela distribuição dos primeiros elementos pesados ​​por todo o cosmos e por desencadear o processo de reionização que permitiu à luz viajar sem impedimentos através do espaço. 

A câmera infravermelha próxima do Telescópio Espacial James Webb proporcionou aos astrônomos um acesso sem precedentes para observar essas estruturas no universo primitivo e revelou algumas surpresas. As observações destas primeiras galáxias mostram que são significativamente mais luminosas do que os modelos de formação de galáxias previam. Uma explicação é que estas primeiras galáxias eram povoadas por estrelas extremamente grandes e extremamente quentes.  

OLHANDO DE VOLTA PARA A IDADE DAS TREVAS CÓSMICA

Nossa capacidade de fazer observações do universo tal como ele existia durante a idade das trevas cósmica é limitada por algumas barreiras óbvias. Por um lado, estava escuro e as fontes de luz estavam obstruídas pelas densas nuvens de hidrogênio daquela época. No entanto, astrónomos e cosmólogos pensam que um dia poderemos observar alguma luz deste período no Universo primitivo – nomeadamente, ondas de rádio emitidas pelo gás hidrogénio. 

Ondas de rádio desta magnitude só poderiam ser observadas do espaço, pois a atmosfera da Terra as bloqueia. No entanto, algum dia, um observatório baseado na Lua poderá olhar para trás, para uma época em que o Universo parecia significativamente diferente de como é agora. Os astrónomos demonstraram que um observatório de rádio baseado na Lua poderia oferecer uma visão tentadora da Idade das Trevas cósmica .

Fonte: Space.com

O que veio primeiro: buracos negros ou galáxias?

 Os buracos negros não só existiam no início dos tempos, como também deram origem a novas estrelas e à formação de galáxias sobrecarregadas, sugere uma nova análise dos dados do Telescópio Espacial James Webb.

Uma ilustração de um campo magnético gerado por um buraco negro supermassivo no universo primitivo, mostrando fluxos turbulentos de plasma que transformam nuvens de gás em estrelas. Crédito: ROBERTO MOLAR CANDANOSA/JHU

Os insights derrubam teorias sobre como os buracos negros moldam o cosmos, desafiando a compreensão clássica de que eles se formaram após o surgimento das primeiras estrelas e galáxias. Em vez disso, os buracos negros podem ter acelerado dramaticamente o nascimento de novas estrelas durante os primeiros 50 milhões de anos do Universo, um período fugaz nos seus 13,8 mil milhões de anos de história. 

“Sabemos que estes buracos negros monstruosos existem no centro de galáxias perto da nossa Via Láctea, mas a grande surpresa agora é que também estavam presentes no início do Universo e eram quase como blocos de construção ou sementes para as primeiras galáxias,” disse autor principal Joseph Silk, professor do Departamento de Física e Astronomia da Universidade Johns Hopkins e do Instituto de Astrofísica de Paris, Universidade Sorbonne.

"Eles realmente impulsionaram tudo, como amplificadores gigantescos de formação estelar, o que é uma reviravolta completa em relação ao que pensávamos ser possível antes - tanto que isto poderia abalar completamente a nossa compreensão de como as galáxias se formam." 

O trabalho foi publicado recentemente no Astrophysical Journal Letters . 

Galáxias distantes do universo primitivo, observadas através do telescópio Webb, parecem muito mais brilhantes do que os cientistas previram e revelam números invulgarmente elevados de estrelas jovens e buracos negros supermassivos , disse Silk.

A sabedoria convencional afirma que os buracos negros se formaram após o colapso de estrelas supermassivas e que as galáxias se formaram depois que as primeiras estrelas iluminaram o escuro universo primitivo. Mas a análise da equipa de Silk sugere que os buracos negros e as galáxias coexistiram e influenciaram o destino uns dos outros durante os primeiros 100 milhões de anos. Se toda a história do universo fosse um calendário de 12 meses, esses anos seriam como os primeiros dias de janeiro, disse Silk. 

“Estamos argumentando que o buraco negro libera nuvens de gás esmagadas , transformando-as em estrelas e acelerando enormemente a taxa de formação de estrelas”, disse Silk. "Caso contrário, é muito difícil compreender de onde vieram estas galáxias brilhantes porque são tipicamente mais pequenas no Universo primitivo. Por que diabos deveriam estar a formar estrelas tão rapidamente?" 

Os buracos negros são regiões do espaço onde a gravidade é tão forte que nada consegue escapar à sua atração, nem mesmo a luz. Devido a esta força, eles geram campos magnéticos poderosos que provocam tempestades violentas, ejetando plasma turbulento e, em última análise, agindo como enormes aceleradores de partículas, disse Silk. Este processo, disse ele, é provavelmente o motivo pelo qual os detectores de Webb detectaram mais buracos negros e galáxias brilhantes do que os cientistas previram.

“Não conseguimos ver estes ventos violentos ou jatos muito, muito distantes, mas sabemos que devem estar presentes porque vemos muitos buracos negros no início do Universo”, explicou Silk. "Estes enormes ventos vindos dos buracos negros esmagam as nuvens de gás próximas e transformam-nas em estrelas. Esse é o elo que faltava que explica porque é que estas primeiras galáxias são muito mais brilhantes do que esperávamos."

A equipe de Silk prevê que o universo jovem teve duas fases. Durante a primeira fase, as saídas de alta velocidade dos buracos negros aceleraram a formação de estrelas e, depois, numa segunda fase, as saídas abrandaram.

 Algumas centenas de milhões de anos após o big bang , as nuvens de gás entraram em colapso devido às tempestades magnéticas de buracos negros supermassivos, e novas estrelas nasceram a uma taxa muito superior à observada milhares de milhões de anos mais tarde em galáxias normais, disse Silk.

A criação de estrelas abrandou porque estes fluxos poderosos fizeram a transição para um estado de conservação de energia, disse ele, reduzindo o gás disponível para formar estrelas nas galáxias.

“No início pensávamos que as galáxias se formavam quando uma nuvem gigante de gás colapsava”, explicou Silk. “A grande surpresa é que havia uma semente no meio daquela nuvem – um grande buraco negro – e isso ajudou a transformar rapidamente a parte interna dessa nuvem em estrelas a uma taxa muito maior do que alguma vez esperávamos. são incrivelmente brilhantes."

A equipe espera que futuras observações do telescópio Webb, com contagens mais precisas de estrelas e buracos negros supermassivos no universo primitivo, ajudem a confirmar os seus cálculos. Silk espera que estas observações também ajudem os cientistas a reunir mais pistas sobre a evolução do universo. 

"A grande questão é: quais foram os nossos primórdios? O sol é uma estrela em 100 bilhões na galáxia da Via Láctea, e há um enorme buraco negro no meio também. Qual é a conexão entre os dois?" ele disse. "Dentro de um ano teremos dados muito melhores e muitas das nossas perguntas começarão a receber respostas."

Fonte: phys.org