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quinta-feira, 24 de outubro de 2024

Matéria escura não existe e o universo tem 27 bilhões de anos: estudo

 Uma nova pesquisa desafiadora sugere que a matéria escura pode ser mais uma ilusão do que realidade. Rajendra Gupta, um respeitável professor de física da Universidade de Ottawa, propõe que a estrutura do universo poderia ser explicada sem a necessidade de matéria escura ou energia escura. Esse argumento audacioso está causando um verdadeiro rebuliço na comunidade científica.

A Teoria Revolucionária de Gupta

Gupta não é alguém que aceita a sabedoria convencional sem questionar. Com anos de pesquisa em sua bagagem, ele apresenta um modelo que combina duas teorias intrigantes: os constantes de acoplamento covariantes (CCC) e a ideia de “luz cansada” (TL). Essas teorias podem mudar nossa compreensão do cosmos, e não apenas no sentido figurado.

Até agora, acreditávamos que as constantes fundamentais da natureza — como a velocidade da luz (299.792.458 metros por segundo) — eram inalteráveis. No entanto, Gupta sugere que, em diferentes partes do universo, essas constantes podem variar. Isso implica que tudo, desde partículas subatômicas até galáxias inteiras, poderia funcionar de maneira diferente dependendo de onde você está. Como diria um físico, isso é “um pouco fora da caixa”.

O Que Há de Errado com a Matéria Escura?

Durante as décadas de 1930, um astrônomo chamado Fritz Zwicky notou algo estranho. Ele percebeu que as galáxias em um aglomerado se moviam de forma que não fazia sentido com a massa visível. Algo invisível parecia estar exercendo uma força gravitacional sobre elas. Esse fenômeno levou à teoria de que a matéria escura compunha cerca de 27% do universo, enquanto a matéria comum representava menos de 5%, e o restante seria energia escura.

Com o passar dos anos, as evidências para a matéria escura cresceram, especialmente quando observamos a rotação das galáxias, que se movem mais rápido do que deveriam se apenas a matéria visível estivesse envolvida. Portanto, a matéria escura se tornou a cola invisível que mantém as galáxias unidas. Mas agora, com as novas descobertas de Gupta, essa cola pode ser apenas um rótulo enganador.

A Luz Cansada: O Novo Vilão da História

A teoria da luz cansada propõe que, à medida que a luz viaja por longas distâncias, ela perde energia. Isso resultaria em um desvio para o vermelho da luz de galáxias distantes, semelhante ao que se observa quando o universo se expande. A diferença é que, segundo Gupta, esse fenômeno não exige a expansão do universo. Em outras palavras, a luz pode estar apenas “desistindo” durante a longa viagem, como um corredor que não consegue chegar à linha de chegada.

Gupta se dedica a analisar os desvios para o vermelho, ou seja, o modo como a luz se alonga em direção ao vermelho conforme viaja pelo cosmos. Ao examinar dados sobre como as galáxias estão distribuídas e compará-los com padrões observados no início do universo, ele constrói um argumento robusto contra a existência da matéria escura.

Um aspecto curioso é que, se a luz realmente “cansa”, isso poderia mudar nossa percepção de como o universo se comporta, e quem diria que a luz poderia ser tão preguiçosa?

Testando Novas Teorias

Se a teoria CCC+TL de Gupta for confirmada, podemos estar à beira de uma revolução em nossa compreensão do universo. As implicações dessa pesquisa são profundas: novas explicações para a radiação cósmica de fundo em micro-ondas e a formação de galáxias poderiam ser exploradas de maneira diferente. E quem não gostaria de ver uma boa reviravolta na narrativa do Big Bang?

No entanto, críticos apontam que existe um vasto conjunto de dados que apoia as teorias tradicionais, como a consistência das leis físicas e a expansão do universo. Para que a teoria CCC+TL ganhe aceitação, será fundamental que produza previsões testáveis que possam ser confirmadas ou refutadas por observações futuras.

À medida que os pesquisadores se aprofundam na busca de evidências para testar o modelo de Gupta, novos instrumentos e tecnologias avançadas estão sendo utilizados. Telescópios mais potentes e detectores sofisticados prometem abrir novas portas para entendermos melhor nosso universo.

Enquanto isso, a jornada pela compreensão do cosmos continua. Cada nova descoberta é como encontrar uma peça do quebra-cabeça, revelando uma imagem cada vez mais clara, mas também desafiadora. E quem sabe? Talvez um dia descubram que a verdadeira essência do universo é um pouco mais leve do que pensávamos.

O estudo completo de Gupta foi publicado no The Astrophysical Journal, e as suas alegações já estão provocando debates acalorados entre os físicos. Afinal, a ciência é feita de perguntas, e talvez estejamos apenas começando a entender as complexidades do cosmos.

Fonte: hypescience.com

Mistérios da Via Láctea: Astrônomos revelam seu lugar único no cosmos

 Cientistas do projeto SAGA Survey estudaram 101 galáxias com massa similar à Via Láctea e descobriram que a nossa galáxia pode ter menos galáxias satélites do que o esperado. A pesquisa destacou a supressão da formação de estrelas nessas galáxias satélites e apresentou um novo modelo para prever a evolução galáctica. Além disso, o grupo forneceu dados importantes sobre redshifts (medidas de distância) para 46 mil galáxias, que apoiarão futuras pesquisas. 

Uma imagem de uma galáxia semelhante à Via Láctea e seu sistema de galáxias satélites. A pesquisa SAGA identificou seis pequenas galáxias satélites em órbita ao redor deste análogo da Via Láctea. Crédito: Yasmeen Asali (Yale), com imagens do DESI Legacy Surveys Sky Viewer 

Investigando a Singularidade da Via Láctea

Será que a Via Láctea, nossa galáxia, é realmente única? Em 2013, um grupo de cientistas iniciou o projeto Satellites Around Galactic Analogs (SAGA), com o objetivo de explorar sistemas de galáxias semelhantes à nossa. Recentemente, o SAGA Survey publicou três novos artigos que trazem novas perspectivas sobre a singularidade da Via Láctea após realizar um censo completo de 101 sistemas de satélites similares ao nosso.

As “galáxias satélites” são galáxias menores, em termos de massa e tamanho, que orbitam uma galáxia maior, chamada de galáxia hospedeira. Assim como os satélites artificiais orbitam a Terra, essas galáxias são mantidas pela gravidade da galáxia hospedeira e sua matéria escura. A Via Láctea, por exemplo, é a galáxia hospedeira de várias galáxias satélites, sendo as maiores as Nuvens de Magalhães (Grande e Pequena), visíveis a olho nu no Hemisfério Sul. Contudo, existem outras galáxias satélites mais fracas, observáveis apenas com telescópios potentes.

O Objetivo Ambicioso do Projeto SAGA:

O SAGA Survey busca caracterizar sistemas de galáxias satélites em torno de outras galáxias hospedeiras com massas estelares semelhantes às da Via Láctea. O projeto é liderado por Yao-Yuan Mao, da Universidade de Utah, junto com Marla Geha, da Universidade de Yale, e Risa Wechsler, da Universidade de Stanford. Os artigos recentemente publicados no *Astrophysical Journal* trazem os últimos achados do projeto e disponibilizam os dados para a comunidade científica.

Um mosaico de imagens de 378 satélites em 101 sistemas semelhantes à Via Láctea que a equipe SAGA pesquisou. As imagens de satélite são classificadas por sua luminosidade da esquerda para a direita. Crédito: Yao-Yuan Mao (Utah), com imagens do DESI Legacy Surveys Sky Viewer

A Via Láctea

Um Caso à Parte Entre as Galáxias”

O primeiro estudo, liderado por Mao, identificou 378 galáxias satélites em 101 sistemas com massa semelhante à da Via Láctea. O número de satélites por sistema variou de zero a 13, enquanto a Via Láctea possui quatro satélites confirmados. Embora esse número seja comparável aos sistemas observados, “a Via Láctea parece ter menos satélites se considerarmos a presença da Grande Nuvem de Magalhães (LMC)”, explica Mao. Os dados mostram que sistemas com um satélite maciço, como a LMC, tendem a ter mais galáxias satélites.

Uma explicação para essa diferença pode ser o fato de que a Via Láctea adquiriu a LMC e a Pequena Nuvem de Magalhães (SMC) recentemente, em comparação com a idade do universo. Se a Via Láctea for uma galáxia hospedeira mais antiga e ligeiramente menos massiva, com a adição recente dessas nuvens, seria esperado que tivesse um menor número de satélites.

Formação de Estrelas nas Galáxias Satélites:

O segundo estudo, liderado por Geha, explora se as galáxias satélites ainda estão formando estrelas. Entender os mecanismos que interrompem a formação estelar é essencial para compreender a evolução das galáxias. Os pesquisadores descobriram que satélites mais próximos de suas galáxias hospedeiras são mais propensos a ter a formação de estrelas “extinguida” ou suprimida, sugerindo que fatores ambientais influenciam o ciclo de vida dessas galáxias.

Imagem de três galáxias semelhantes à Via Láctea e seus sistemas de galáxias satélites. A pesquisa SAGA identificou duas, seis e nove pequenas galáxias satélites nesses três sistemas, respectivamente. Crédito: Yasmeen Asali (Yale), com imagens do DESI Legacy Surveys Sky Viewer

Modelagem da Formação de Galáxias

O terceiro estudo, liderado por Yunchong (Richie) Wang, utiliza os dados do SAGA para aprimorar modelos teóricos de formação galáctica. Com base no número de satélites com formação estelar suprimida, o modelo prevê que galáxias com essa característica também devem existir em ambientes mais isolados. Essa previsão poderá ser testada em breve com novos levantamentos astronômicos.

Contribuição Valiosa para a Astronomia:

Além dos resultados que avançam nosso entendimento sobre a evolução galáctica, o SAGA Survey também trouxe um “presente” para a comunidade astronômica: dados de redshift para cerca de 46 mil galáxias. “Encontrar essas galáxias satélites é como achar agulhas em um palheiro”, comenta Mao. Esses novos dados possibilitarão o estudo de uma ampla variedade de tópicos além das galáxias satélites.

Esses estudos fornecem uma nova visão sobre a posição especial da Via Láctea no universo e os fatores que podem ter moldado a sua formação e evolução ao longo do tempo.

Fonte: scitechdaily.com

Telescópio Espacial Euclid está produzindo um atlas cósmico; confira!

 Uma equipe de pesquisadores do Telescópio Euclid está criando um ‘atlas cósmico’ com as imagens capturadas pela missão nos últimos meses; recentemente, eles apresentaram uma versão reduzida desse mapa. 

Operado pela Agência Espacial Europeia (ESA) em parceria com a NASA, o telescópio foi lançado ao espaço em julho de 2023 e passará os próximos seis anos estudando galáxias e regiões distantes do universo. 

Créditos: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, CEA Paris-Saclay, image processing by J.-C. Cuillandre, E. Bertin, G. Anselmi (mapa) ESA/C. Carreau (arte Euclid). Edição: Olhar Digital

Em um comunicado oficial, a ESA explicou que o mosaico apresentado foi produzido a partir de 260 observações realizadas entre março e abril de 2024. Essas primeiras observações já incluem 100 milhões de objetos celestes, como estrelas, galáxias, entre outros. Por enquanto, esse mapa representa apenas 1% da pesquisa que o Euclid realizará ao longo de seus anos de operação.

O objetivo da equipe é criar o maior mapa cósmico 3D já produzido pela ciência. Segundo os cientistas, a versão divulgada é apenas uma amostra dos detalhes que o Euclid pode revelar. Ao longo dos próximos seis anos, eles esperam mapear cerca de um terço do que está no céu.

“O que realmente me impressiona sobre essas novas imagens é a tremenda variedade em escala física. As imagens capturam detalhes de aglomerados de estrelas perto de uma galáxia individual até algumas das maiores estruturas do universo. Estamos começando a ver as primeiras dicas de como serão os dados completos de Euclid quando chegarem à conclusão da pesquisa principal”, disse o cientista que participa do projeto, Mike Seiffert.

Atlas cósmico e Telescópio Euclid

A agência espacial afirma que as câmeras do telescópio capturaram regiões com uma enorme riqueza de detalhes, sendo que algumas áreas desse atlas foram ampliadas em até 600 vezes. Um dos aspectos mais interessantes da imagem são as nuvens escuras entre as estrelas, uma mistura de gás e poeira cósmica que aparece em azul-claro contrastando com o fundo escuro do espaço.

O atlas foi apresentado pela primeira vez durante o Congresso Internacional de Astronáutica, em Milão, e tem uma qualidade de 208 gigapixels. A equipe ainda não divulgou quando pretende lançar o atlas cósmico completo, mas afirmou que novos dados do Euclid serão apresentados em março de 2025. Além disso, os dados do primeiro ano completo de coleta só serão divulgados em 2026.

"Já vimos belas imagens de alta resolução de objetos individuais e grupos de objetos de Euclid. Esta nova imagem finalmente nos dá uma amostra da enormidade da área do céu que Euclid cobrirá, o que nos permitirá fazer medições detalhadas de bilhões de galáxias", disse o cosmólogo observacional no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA e parte da equipe do Euclid, Jason Rhodes.

Mantenha-se atualizado sobre astronomia aqui no TecMundo. Se desejar, aproveite para entender como as lentes dos telescópios contribuíram para a evolução da astronomia.

Fonte: TecMundo

Veja a deslumbrante Nebulosa Roseta antes que ela destrua a si mesma

 A Câmera de Energia Escura (DECam), instalada no Chile, capturou recentemente a impressionante Nebulosa Roseta, uma estrutura cósmica que se assemelha a uma flor multicolorida no espaço profundo. 

Esse espetáculo natural foi imortalizado em uma imagem de 377 megapixels que destaca um jovem aglomerado estelar, conhecido como NGC 2244, cercado por nuvens de gases ionizados que brilham em tons de azul, dourado e vermelho.

Crédito da imagem: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA; Processamento de Imagem: T.A. Rector (Universidade do Alasca Anchorage/NSF NOIRLab), D. de Martin & M. Zamani (NSF NOIRLab)

Nascimento de Estrelas em Meio a Gases Luminosos

A Nebulosa Roseta, localizada a cerca de cinco mil anos-luz da Terra, repousa na constelação de Monoceros. Essa nebulosa se distingue por seus 130 anos-luz de diâmetro, sendo aproximadamente cinco vezes maior que a famosa Nebulosa de Órion, embora esteja quatro vezes mais distante de nós. No núcleo da nebulosa, o aglomerado NGC 2244, composto por estrelas jovens e quentes, brilha intensamente, emitindo radiação ultravioleta que energiza o gás ao seu redor, fazendo-o reluzir em uma paleta vibrante de cores.

Os cientistas explicam que a radiação dessas estrelas é capaz de ionizar, ou seja, carregar eletricamente, o gás hidrogênio presente ao redor, transformando-o em um espetáculo luminoso. A ionização cria as cores vibrantes que vemos: o oxigênio, por exemplo, aparece em amarelo-dourado, o hidrogênio em tons de vermelho, e o silício exibe um tom rosado. É como se cada elemento químico assumisse seu papel em um balé celestial.

Os “Troncos de Elefante” e a Luta dos Gases

No coração da nebulosa, encontra-se um vazio escavado pelas estrelas, onde pilares de poeira, apelidados de “troncos de elefante”, marcam a transição entre o gás ionizado próximo às estrelas jovens e o hidrogênio mais frio ao fundo. Esses pilares são como sentinelas de poeira que resistem à expansão da cavidade criada pelo aglomerado estelar. Enquanto o calor das estrelas tenta empurrá-los para longe, os gases mais frios e densos se mantêm firmes, criando essas intrigantes formas alongadas.

Conforme o calor e a radiação das estrelas continuam a agir sobre a nebulosa, ela se expande lentamente, mudando a forma e a composição da nuvem de gás. É como assistir a uma escultura sendo esculpida pelo próprio vento estelar — mas em uma escala que só o universo consegue alcançar. Os “troncos de elefante” são vestígios dessa batalha entre forças opostas.

A Flor que se Desvanece: O Futuro da Nebulosa

Embora a Nebulosa Roseta brilhe com uma beleza inigualável hoje, o destino desse espetáculo já está traçado. Em cerca de 10 milhões de anos, a intensa radiação dos jovens sóis que formam o NGC 2244 terá dissipado a maior parte dos gases que compõem a nebulosa. A névoa colorida será apenas uma lembrança, substituída por um aglomerado estelar visível contra o fundo negro do universo. Em termos cósmicos, essa é uma vida breve, mas deslumbrante, como uma flor que floresce em plena primavera estelar.

No entanto, enquanto ainda podemos observar essa “rosa” espacial, os cientistas aproveitam a oportunidade para estudar a formação de estrelas e a interação das nebulosas com seus ambientes. Esse tipo de pesquisa ajuda a compreender como se formam novas estrelas e planetas — talvez até os primeiros passos de sistemas que, em bilhões de anos, possam dar origem a vida em outros cantos do universo.

Por Trás da Imagem

A imagem da Nebulosa Roseta foi capturada usando a poderosa DECam, uma câmera de 570 megapixels que faz parte do telescópio Víctor M. Blanco, no Observatório Interamericano de Cerro Tololo, situado no Deserto do Atacama, no Chile. Este local, com seu céu limpo e distante de luzes urbanas, oferece uma visão privilegiada do cosmos, permitindo a captura de imagens de tirar o fôlego como esta.

A DECam foi desenvolvida com o objetivo de estudar a energia escura, um dos mistérios mais intrigantes do universo. A energia escura é uma força que está acelerando a expansão do universo, e compreender suas propriedades pode revelar muito sobre a evolução do cosmos. Contudo, enquanto a câmera procura desvendar segredos ainda maiores, ela também nos presenteia com imagens detalhadas de fenômenos como a Nebulosa Roseta, nos lembrando que o espaço é tão fascinante quanto misterioso.

A Grandeza das Estrelas Jovens

NGC 2244, o aglomerado de estrelas jovens no centro da Nebulosa Roseta, tem aproximadamente 2 milhões de anos de idade — uma infância quando comparada à escala de vida das estrelas. Esse aglomerado se formou a partir dos gases da nebulosa, que se uniram sob a ação da gravidade, criando um pequeno grupo de sóis massivos. Esses jovens astros são responsáveis por esculpir a cavidade central que vemos na imagem, criando um efeito visual que dá à nebulosa a aparência de um “olho” brilhante.

Uma Flor Cósmica Efêmera

Estamos presenciando a Nebulosa Roseta em um momento especial de sua existência. Como uma flor do cosmos, ela exibe sua beleza máxima antes de murchar sob a intensa radiação de seus próprios “filhos estelares”. É uma lembrança de que, mesmo em escalas astronômicas, há um ciclo de nascimento, transformação e desaparecimento que rege o universo. E, enquanto a Nebulosa Roseta dança sua última valsa cósmica, os astrônomos a observam atentamente, tentando decifrar os segredos escondidos em suas cores vibrantes e formas únicas.

Para quem deseja explorar mais o universo, a Nebulosa Roseta e outras imagens incríveis estão disponíveis em versões de alta resolução, permitindo mergulhar nos detalhes e apreciar cada nuance desse espetáculo celestial. É uma oportunidade de viajar pelo cosmos sem sair da Terra, vislumbrando o que há de mais belo e misterioso nas estrelas.

Fonte: hypescience.com

Astrónomos "correm" para captar imagem de exoplaneta perto de estrela

O planeta AF Lep b é um mundo de estreias. Em 2023, ele foi o planeta de menor massa fora do nosso sistema solar a ser diretamente observado e ter sua massa medida usando astrometria.

Esta é uma técnica que mapeia os movimentos sutis de uma estrela hospedeira ao longo de muitos anos para obter insights sobre companheiros em órbita, incluindo planetas. 

Esquerda: imagem da estrela de AF Leporis b, captada pelo DSS (Digitized Sky Survey). Direita: imagem de AF Lep b pelo JWST, mostrando a sua distância à sua estrela hospedeira em comparação com as distâncias de Júpiter e da Terra ao nosso Sol. Quando observada com os instrumentos do JWST, AF Lep b é 10.000 vezes mais fraca que a sua estrela. Crédito: Kyle Franson, Universidade do Texas em Austin; DSS 

Agora, AF Lep b é o planeta de menor massa com a menor separação angular – isto é, quão próximo ele está de sua estrela hospedeira, visto da Terra – que foi diretamente observado pelo Telescópio Espacial James Webb. Os resultados foram publicados recentemente no Astrophysical Journal Letters .

Com 23 milhões de anos, AF Lep b é um gigante gasoso relativamente jovem (para comparação, Júpiter tem 4,6 bilhões de anos). Isso o torna brilhante e, portanto, um ótimo candidato para observação. No entanto, a equipe que desejava aprender mais sobre o planeta - liderada pelos alunos de pós-graduação Kyle Franson da Universidade do Texas em Austin e William Balmer da Universidade Johns Hopkins - teve que correr contra o relógio para capturá-lo. Isso porque ele está se aproximando de sua estrela hospedeira em sua órbita. Quanto mais perto ele estiver, mais difícil será observá-lo.

“AF Lep b está bem na borda interna de ser detectável. Embora seja extraordinariamente sensível, o JWST é menor do que nossos maiores telescópios no solo”, explicou Franson. “E estamos observando em comprimentos de onda maiores, o que tem o efeito de fazer os objetos parecerem mais difusos. Torna-se difícil separar uma fonte da outra quando elas parecem tão próximas.”

Além disso, o JWST usa um coronógrafo para observar planetas perto de suas estrelas. Esta é uma ferramenta que bloqueia a luz da estrela para que objetos próximos possam ser vistos. Na separação angular de AF Lep b de sua estrela, o coronógrafo bloqueia mais de 90 por cento da luz do planeta. À medida que o planeta se aproxima de sua estrela, mais e mais de sua luz será bloqueada.

“A sabedoria convencional tem sido que o JWST é mais sensível a planetas de menor massa em órbitas amplas do que instalações terrestres, mas antes de seu lançamento, não estava claro se ele seria competitivo em pequenas separações”, disse Brendan Bowler, astrônomo da UT Austin e coautor do estudo. “Estamos realmente levando a instrumentação ao limite aqui.”

AF Lep b leva cerca de 25 anos para orbitar sua estrela. Embora, em teoria, os astrônomos pudessem capturar uma imagem dele do outro lado da estrela quando ele for visível novamente, pode levar mais de uma década até que isso seja uma possibilidade.

Para garantir que não perderiam essa oportunidade, a equipe solicitou — e recebeu — o Tempo Discricionário do Diretor. Esse é o tempo no telescópio que é mantido em reserva para observações críticas e sensíveis ao tempo. É competitivo para propostas receberem tempo de observação no JWST, e ainda mais sob essa designação especial. “Este é o primeiro programa de Tempo Discricionário do Diretor liderado por alunos de pós-graduação”, disse Bowler. “E é um dos poucos dentro do campo de exoplanetas.”

“É impressionante que dois estudantes de pós-graduação consigam aproveitar todas essas incríveis inovações tecnológicas”, acrescentou Laurent Pueyo, astrônomo do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial e coautor do artigo.

A equipe estava ansiosa para aprender mais sobre a atmosfera de AF Lep b, pois é incomum observar diretamente planetas de massa semelhante aos gigantes gasosos em nosso próprio sistema solar. Com base em suas observações, ele tem uma atmosfera muito ativa, com correntes de convecção misturando elementos entre seus níveis inferior e superior.

“Observamos muito mais monóxido de carbono do que esperávamos inicialmente”, explicou Balmer. “A única maneira de levar gás desse tipo para a atmosfera superior do planeta é com fortes correntes ascendentes.”

Embora aprender mais sobre AF Lep b seja emocionante, a capacidade de fazer essas observações é particularmente notável. “No geral, esses dados foram obtidos no segundo ano de operações do JWST. Há muito mais por vir”, disse Bowler. “Não se trata apenas dos planetas que conhecemos agora, mas também dos planetas que descobriremos em breve. Isso está prenunciando alguns dos trabalhos emocionantes que veremos nos próximos anos.”

Fonte: mcdonaldobservatory.org

Hubble avista uma galáxia voando pelo espaço como uma bala de canhão cósmica

 Esta semana, o Telescópio Espacial Hubble nos traz a imagem impressionante de IC 3225, uma galáxia espiral voando pelo cosmos, parecendo um cometa com uma cauda de gás.

A galáxia espiral IC 3225, capturada nesta imagem dinâmica pelo Telescópio Espacial Hubble, é vista acelerando pelo espaço dentro do denso aglomerado de galáxias de Virgem. Crédito: ESA/Hubble & NASA, M. Sun

A galáxia espiral apresentada nesta impressionante imagem do Telescópio Espacial Hubble é a IC 3225. Parece ter sido disparada de um canhão, correndo pelo espaço como um cometa, com um fluxo de gás saindo de seu disco. Galáxias vistas da Terra frequentemente criam cenas visuais fascinantes: algumas parecem flutuar serenamente no vazio, enquanto outras exibem uma atividade muito mais dinâmica .

Dinâmica do aglomerado de galáxias de Virgem

Embora as aparências possam enganar com objetos tão distantes da Terra — IC 3225 está a aproximadamente 100 milhões de anos-luz de distância — sua localização ajuda a explicar esse comportamento energético. Ela faz parte do aglomerado de galáxias de Virgem, que contém mais de 1.300 galáxias.

A população densa do aglomerado gera um ambiente quente e cheio de gás conhecido como "meio intraaglomerado". A imensa massa gravitacional do aglomerado faz com que as galáxias orbitem seu centro em velocidades incrivelmente altas. À medida que galáxias como IC 3225 se movem por esse meio intraaglomerado espesso, elas experimentam " pressão de aríete ", que retira gás delas enquanto viajam pelo espaço.

Forças Astronômicas e Transformações Galácticas

A IC 3225 não está tão perto do núcleo do aglomerado agora, mas os astrônomos deduziram que ela passou por essa remoção de pressão de aríete no passado. A galáxia parece ter sido impactada por isso: ela está comprimida de um lado e houve notavelmente mais formação de estrelas nesta borda de ataque, enquanto a extremidade oposta está esticada e fora de forma.

Estando em um campo tão lotado, um contato próximo com outra galáxia também poderia ter puxado a IC 3225 e criado esta forma. A visão desta galáxia distorcida é um lembrete das forças incríveis em ação em escalas astronômicas, que podem mover e remodelar até mesmo galáxias inteiras!

Fonte: scitechdaily.com

Teoria da "Luz Cansada" volta a assombrar tese do Big Bang

 A teoria do Big Bang, amplamente aceita como a explicação definitiva para a origem do universo, está sendo desafiada por uma ideia antiga que se recusa a desaparecer. De acordo com um estudo recente, as observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST) estão levantando novas dúvidas sobre a expansão cósmica e reacendendo o debate em torno da teoria da "Luz Cansada".

O telescópio James Webb tem levantado muitas dúvidas sobre o que realmente sabemos do Universo. (Fonte: Getty Images/ Reprodução)

Esta teoria, que sugere que a luz dos objetos distantes perde energia com o tempo, foi proposta há quase um século pelo astrônomo Fritz Zwicky (1898-1974) e, agora, está recebendo uma atenção renovada. 

Uma velha teoria

O Big Bang, que propõe que o universo começou com uma explosão colossal há cerca de 13,8 bilhões de anos, tem sido o modelo padrão para explicar o redshift — o fenômeno onde a luz das galáxias distantes é deslocada para o vermelho devido à expansão do universo.

Edwin Hubble (1889-1953), cujas observações na década de 1920 mostraram que galáxias mais distantes estão se afastando mais rapidamente, ajudou a consolidar essa teoria. O físico belga Georges Lemaître (1894-1966) também contribuiu para essa ideia, propondo a expansão do universo a partir de um estado primordial.

Por outro lado, Zwicky apresentou uma explicação alternativa: a teoria da Luz Cansada. Segundo essa teoria, a luz emitida por galáxias distantes perde energia à medida que viaja pelo espaço, o que faz com que seu comprimento de onda aumente e se desloque para o vermelho.

Esse fenômeno, então, seria uma consequência da perda de energia dos fótons ao invés de uma evidência de que as galáxias estão se afastando umas das outras.

A teoria do Big Bang, sustentada por evidências como a radiação cósmica de fundo e as observações de supernovas, tem sido amplamente aceita e respaldada por diversas descobertas. No entanto, o advento do JWST trouxe uma nova perspectiva ao observar galáxias que parecem ser mais complexas e desenvolvidas do que o esperado para a idade do universo.

Essas observações inesperadas provocaram um novo interesse na teoria da Luz Cansada, já que essas galáxias primitivas parecem desafiar o cronograma do Big Bang.

Galáxias e o desvio para o vermelho

As galáxias têm desafiados os astrônomos. (Fonte: Getty Images/ Reprodução)

O professor Lior Shamir, da Universidade Estadual do Kansas, reviveu a teoria de Zwicky, sugerindo que a perda de energia dos fótons pode explicar as discrepâncias observadas.

Em seu estudo, Shamir analisou o desvio para o vermelho de mais de 30.000 galáxias, encontrando evidências que apoiam a ideia de que a luz se degrada ao longo de grandes distâncias. Suas descobertas mostraram que o desvio para o vermelho das galáxias aumenta com a distância, um fenômeno que Zwicky havia previsto.

No entanto, a teoria da Luz Cansada enfrenta críticas, principalmente porque não há evidências diretas de que os fótons perdem energia enquanto viajam pelo espaço. Além disso, observações da radiação cósmica de fundo e outras medições têm ajudado a refutar essa ideia.

Mesmo assim, as novas descobertas do JWST colocam em questão algumas premissas do modelo do Big Bang, sugerindo que nosso entendimento do universo ainda pode estar em evolução.

Embora a teoria da Luz Cansada não esteja perto de substituir o Big Bang, o trabalho de Shamir destaca a importância de revisar e questionar nossas teorias estabelecidas. A ciência é um campo em constante desenvolvimento, e novas evidências podem levar a revisões significativas em nossa compreensão do cosmos.

MSN.COM

Astrônomos detectam quasares antigos e solitários com origens obscuras

  Um quasar é o núcleo extremamente brilhante de uma galáxia que hospeda um buraco negro supermassivo ativo em seu centro. À medida que o buraco negro atrai gás e poeira ao redor, ele libera uma quantidade enorme de energia, tornando os quasares alguns dos objetos mais brilhantes do universo.

Os quasares foram observados já algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang, e tem sido um mistério como esses objetos podem ter se tornado tão brilhantes e massivos em tão pouco tempo cósmico. 

Esta imagem, tirada pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA, mostra um quasar antigo (circulado em vermelho) com menos galáxias vizinhas do que o esperado (manchas brilhantes), desafiando a compreensão dos físicos sobre como os primeiros quasares e buracos negros supermassivos se formaram. Crédito: Christina Eilers/Equipe EIGER 

Cientistas propuseram que os primeiros quasares surgiram de regiões excessivamente densas de matéria primordial, o que também teria produzido muitas galáxias menores no ambiente dos quasares. Mas em um novo estudo liderado pelo MIT, astrônomos observaram alguns quasares antigos que parecem estar surpreendentemente sozinhos no universo primitivo.

Os astrônomos usaram o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA para olhar para trás no tempo, mais de 13 bilhões de anos, para estudar os arredores cósmicos de cinco quasares antigos conhecidos. Eles encontraram uma variedade surpreendente em suas vizinhanças, ou "campos de quasares". Enquanto alguns quasares residem em campos muito lotados com mais de 50 galáxias vizinhas, como todos os modelos preveem, os quasares restantes parecem flutuar em vazios, com apenas algumas galáxias perdidas em sua vizinhança.

Esses quasares solitários estão desafiando a compreensão dos físicos sobre como objetos tão luminosos puderam ter se formado tão cedo no universo, sem uma fonte significativa de matéria ao redor para alimentar o crescimento do buraco negro.

"Ao contrário da crença anterior, descobrimos que, em média, esses quasares não estão necessariamente nas regiões de maior densidade do universo primitivo. Alguns deles parecem estar no meio do nada", diz Anna-Christina Eilers, professora assistente de física no MIT. "É difícil explicar como esses quasares puderam ter crescido tanto se eles parecem não ter nada para se alimentar."

Há uma possibilidade de que esses quasares não sejam tão solitários quanto parecem, mas sim cercados por galáxias que estão fortemente envoltas em poeira e, portanto, escondidas da vista. Eilers e seus colegas esperam ajustar suas observações para tentar ver através de qualquer poeira cósmica, a fim de entender como os quasares cresceram tanto, tão rápido, no início do universo. 

Vizinhos galácticos

Os cinco quasares recentemente observados estão entre os quasares mais antigos observados até hoje. Com mais de 13 bilhões de anos, acredita-se que os objetos tenham se formado entre 600 e 700 milhões de anos após o Big Bang. Os buracos negros supermassivos que alimentam os quasares são um bilhão de vezes mais massivos que o sol e mais de um trilhão de vezes mais brilhantes. Devido à sua extrema luminosidade, a luz de cada quasar é capaz de viajar pela idade do universo, longe o suficiente para alcançar os detectores altamente sensíveis do JWST hoje.

"É simplesmente fenomenal que agora tenhamos um telescópio que pode capturar luz de 13 bilhões de anos atrás com tantos detalhes", diz Eilers. "Pela primeira vez, o JWST nos permitiu observar o ambiente desses quasares, onde eles cresceram e como era sua vizinhança."

A equipe analisou imagens dos cinco quasares antigos tiradas pelo JWST entre agosto de 2022 e junho de 2023. As observações de cada quasar compreenderam múltiplas imagens de "mosaico", ou visões parciais do campo do quasar, que a equipe efetivamente uniu para produzir uma imagem completa da vizinhança de cada quasar.

O telescópio também fez medições de luz em vários comprimentos de onda no campo de cada quasar, que a equipe então processou para determinar se um determinado objeto no campo era luz de uma galáxia vizinha e quão longe uma galáxia está do quasar central, muito mais luminoso.

"Descobrimos que a única diferença entre esses cinco quasares é que seus ambientes parecem muito diferentes", diz Eilers. "Por exemplo, um quasar tem quase 50 galáxias ao seu redor, enquanto outro tem apenas duas. E ambos os quasares estão dentro do mesmo tamanho, volume, brilho e tempo do universo. Isso foi realmente surpreendente de ver."

Surtos de crescimento

A disparidade nos campos de quasares introduz uma torção na imagem padrão do crescimento de buracos negros e formação de galáxias. De acordo com a melhor compreensão dos físicos sobre como os primeiros objetos no universo surgiram, uma teia cósmica de matéria escura deveria ter definido o curso. A matéria escura é uma forma de matéria ainda desconhecida que não tem outras interações com seus arredores além da gravidade.

Logo após o Big Bang, acredita-se que o universo primitivo tenha formado filamentos de matéria escura que agiram como uma espécie de estrada gravitacional, atraindo gás e poeira ao longo de seus tentáculos. Em regiões excessivamente densas dessa teia, a matéria teria se acumulado para formar objetos mais massivos. E os objetos primitivos mais brilhantes e massivos, como quasares, teriam se formado nas regiões de maior densidade da teia, o que também teria produzido muito mais galáxias menores.

"A teia cósmica de matéria escura é uma previsão sólida do nosso modelo cosmológico do universo, e pode ser descrita em detalhes usando simulações numéricas ", diz o coautor Elia Pizzati, um estudante de pós-graduação na Universidade de Leiden. "Ao comparar nossas observações com essas simulações, podemos determinar onde na teia cósmica os quasares estão localizados."

Os cientistas estimam que os quasares teriam que crescer continuamente com taxas de acreção muito altas para atingir a massa e a luminosidade extremas nos momentos em que os astrônomos os observaram, menos de 1 bilhão de anos após o Big Bang.

"A principal questão que estamos tentando responder é: como esses buracos negros de bilhões de massas solares se formam em um momento em que o universo ainda é muito, muito jovem? Ele ainda está em sua infância", diz Eilers.

As descobertas da equipe podem levantar mais perguntas do que respostas. Os quasares "solitários" parecem viver em regiões relativamente vazias do espaço. Se os modelos cosmológicos dos físicos estiverem corretos, essas regiões estéreis significam muito pouca matéria escura, ou material inicial para a fermentação de estrelas e galáxias . Como, então, os quasares extremamente brilhantes e massivos surgiram?

"Nossos resultados mostram que ainda falta uma peça significativa do quebra-cabeça de como esses buracos negros supermassivos crescem", diz Eilers. "Se não há material suficiente ao redor para que alguns quasares sejam capazes de crescer continuamente, isso significa que deve haver alguma outra maneira de eles crescerem, que ainda precisamos descobrir."

Fonte: phys.org

XRISM revela os primeiros segredos escondidos por supernovas e buracos negros

 Os segredos do Universo continuam a ser revelados. As primeiras observações do telescópio XRISM mudam a nossa visão da matéria em torno dos buracos negros e das supernovas, revelando detalhes anteriormente inacessíveis. 

(a) Imagem Xtend do N132D obtida com observação em modo de janela inteira, a cor corresponde à intensidade. As “lacunas” são devidas às linhas de injeção de carga. (b) Imagem Xtend obtida com observação no modo janela 1/8. Vermelho, verde e azul correspondem a 0,3–0,5 keV, 0,5–1,75 keV e 1,75–10 keV, respectivamente.

Lançado em 2023, o XRISM é um projeto conjunto da JAXA, NASA e ESA. Os seus primeiros dados estão a abalar a nossa compreensão dos objetos mais violentos do cosmos. Ao analisar raios X, ele pode sondar áreas onde reinam plasmas em chamas.

A primeira descoberta significativa diz respeito ao resíduo da supernova N132D que explodiu há 3.000 anos, localizada na Grande Nuvem de Magalhães, a 160.000 anos-luz de distância. Ao contrário das suposições de uma bolha simples, o XRISM revelou uma estrutura complexa e em rápida expansão em forma de donut. Este plasma move-se a 1200 km/s, a uma temperatura vertiginosa de 10 mil milhões de graus. Para efeito de comparação, o núcleo do nosso Sol está a 15 milhões de graus.

Esses elementos são essenciais para a compreensão do processo de dispersão de materiais pesados, como o ferro, no espaço interestelar. Estas substâncias desempenham um papel fundamental na formação de novas gerações de estrelas. Antes do advento do XRISM, era impossível aceder a dados tão precisos sobre estes fenómenos.

O telescópio também investigou o buraco negro supermassivo na galáxia NGC 4151, a 62 milhões de anos-luz de distância, cuja massa é 30 milhões de vezes a do Sol.

Usando raios X, os pesquisadores mapearam a matéria que gira em torno do buraco negro. Eles descobriram discos de acreção e um toro de poeira e gás, elementos essenciais para a compreensão do crescimento dos buracos negros. Antes de ser engolida pelo buraco negro, a matéria que o rodeia move-se gradualmente para dentro, até uma distância de 0,001 anos-luz (a distância entre Urano e o Sol).

A espectroscopia utilizada pelo XRISM permite observar os movimentos dos átomos de ferro em escalas sem precedentes. Ao estudar este material, os pesquisadores esperam desvendar os segredos da evolução das galáxias.

Estas primeiras descobertas marcam o início de uma nova era de observações. O XRISM planeja escanear mais de uma centena de objetos celestes nos próximos anos, prometendo revelações sobre fenômenos cósmicos.

O que é um buraco negro supermassivo?

Um buraco negro supermassivo é um objeto celeste extremamente denso com uma massa equivalente a milhões ou mesmo bilhões de vezes a do Sol. Geralmente se forma no coração das galáxias e exerce uma atração gravitacional tão forte que nada, nem mesmo a luz, consegue escapar.

Esses gigantes absorvem ativamente a matéria circundante, principalmente na forma de gás e poeira. Este processo forma um disco de acreção em torno do buraco negro, onde a matéria aquece até temperaturas extremas, emitindo radiação poderosa como os raios X. Os astrónomos utilizam estas emissões para observar indiretamente os buracos negros.

Um buraco negro supermassivo desempenha um papel essencial na evolução da sua galáxia hospedeira. Ao acumular matéria, influencia o seu ambiente através de jatos de partículas e energia, que podem retardar ou estimular a formação de estrelas próximas.

Qual é o horizonte de eventos em um buraco negro?

O horizonte de eventos é a fronteira de um buraco negro além do qual nada, nem mesmo a luz, pode escapar. Este limite marca o ponto onde a força gravitacional se torna tão forte que a velocidade de escape excede a da luz.

Ao cruzar o horizonte de eventos, toda a matéria é irremediavelmente atraída para a singularidade, onde as leis da física clássica não se aplicam mais. A extrema distorção do espaço-tempo torna impossível qualquer retorno ou transmissão de informação para o exterior.

Como a gravidade afeta o tempo perto de um buraco negro?

A gravidade de um buraco negro retarda o tempo próximo ao horizonte de eventos. Este fenômeno, denominado dilatação do tempo gravitacional , é previsto pela relatividade geral de Einstein . Quanto mais nos aproximamos do buraco negro, mais o tempo parece desacelerar em comparação com um observador distante.

À medida que o horizonte de eventos se aproxima, o tempo para um observador externo parece parar, embora na realidade, para o objeto em queda, o tempo continue normalmente. Esta distorção temporal mostra a profunda influência dos campos gravitacionais no tempo.

Fonte: techno-science.net

“Mundo d’água”: o primeiro planeta com a atmosfera feita de vapor d’água

 Um planeta enorme, envolto em uma atmosfera de vapor de água: este é o GJ 9827 d. Ele fica a 100 anos-luz de distância da Terra e foi detectado pela primeira vez em 2017. Agora, com base em observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST, na sigla em inglês), cientistas puderam entender melhor sua atmosfera e composição.

1710–Telescópio-layout_site © Robert Lea (created with Canva)/Space/Reprodução 

“É a primeira vez que vemos algo assim”, disse Eshan Raul, coautor do estudo que analisa os dados do JWST, em um comunicado. Segundo ele, o planeta parece ser feito quase inteiramente de vapor quente de água. “Para ser claro, esse planeta não é hospitaleiro, pelo menos para os tipos de vida que conhecemos na Terra.”

Os astrônomos há muito especulam que “mundos de vapor” como o GJ 9827 d poderiam existir, mas essa é a primeira vez que um exoplaneta desse tipo é observado. Mesmo que seja improvável que esse planeta consiga abrigar vida, estudá-lo poderia guiar os astrônomos na compreensão de outros exoplanetas semelhantes.

No início de 2024, o telescópio espacial Hubble encontrou indícios de vapor de água na atmosfera do planeta. Mas ainda havia uma grande diferença entre detectar indícios e provar que a afirmação é real.

A investigação por trás do novo estudo usou o JWST para capturar o espectro de luz que viajou pela atmosfera do GJ 9827 d quando ele passou em frente a sua estrela. A técnica é chamada espectroscopia de transmissão e funciona com base em um princípio físico: todo elemento químico absorve e emite luz em comprimentos de onda eletromagnéticos característicos.

Quando a luz de uma estrela atravessa a atmosfera de um planeta, os elementos dessa atmosfera absorvem determinados comprimentos de onda, deixando lacunas no espectro de luz. Essas lacunas funcionam como as impressões digitais, que revelam a presença de elementos e moléculas específicos nessa atmosfera.

Até então, a maioria dos exoplanetas desse tipo que foram investigados possuía atmosferas compostas majoritariamente por hidrogênio e hélio, os elementos mais leves e comuns do Universo. Isso é muito diferente da complexa atmosfera da Terra e das atmosferas que seriam necessárias para sustentar a vida como a conhecemos.

 “GJ 9827 d é o primeiro planeta em que detectamos uma atmosfera rica em moléculas pesadas como a dos planetas terrestres do sistema solar”, disse, no mesmo comunicado, a líder do estudo Caroline Piaulet-Ghorayeb. “Esse é um grande passo.”

Os resultados da pesquisa foram publicados em 4 de outubro na revista Astrophysical Journal Letters. “Foi um momento muito surreal”, disse Raul, que era um aluno da graduação no momento em que a equipe percebeu que estavam lidando com um mundo d’água. “Trabalhar com os dados do telescópio mais poderoso que já foi feito neste ponto da minha carreira mostra que nunca houve um momento melhor para os jovens se dedicarem à astronomia.”

msn.com

Estudo investiga estrela muito pobre em metais HE 2315−4240

 Um estudo investigou a estrela HE 2315″4240, que é extremamente pobre em metais, com base em dados do telescópio Magellan-Clay, no Chile. Os resultados dessa pesquisa, publicados no servidor de pré-impressão arXiv, trouxeram novas informações sobre a natureza dessa estrela.

Razões de abundância [X/H] de HE 2315−4240 (círculos preenchidos em preto) como uma função do número atômico. Sobreposto em verde está o modelo de nucleossíntese da População III mais bem correspondido. A massa e a energia do modelo são mostradas no canto superior direito. Crédito: Wang et al., 2024. 

Estrelas pobres em metais são raras, pois existem apenas alguns milhares com abundância de ferro [Fe/H] inferior a -2,0 descobertas até agora. Encontrar mais estrelas com essa característica é importante para os astrônomos, pois esses objetos podem ajudar a entender melhor a evolução química do universo.

HE 2315″4240 é uma estrela muito pobre em metais, com uma metalicidade de aproximadamente -2,89 dex e localizada a cerca de 9.300 anos-luz da Terra. Como essa estrela é pouco estudada e suas propriedades são pouco conhecidas, um grupo de astrônomos liderado por Xinuo Wang, da Universidade Cornell, decidiu investigá-la usando o espectrógrafo Magellan Inamori Kyocera Echelle (MIKE) acoplado ao telescópio Magellan-Clay.

Os pesquisadores analisaram o espectro da luz visível de alta resolução dessa estrela e conseguiram determinar a abundância de 19 elementos. Eles descobriram que os elementos do grupo alfa e os elementos do pico do ferro seguem o mesmo padrão de outras estrelas pobres em metais conhecidas. Isso sugere que pelo menos uma supernova aumentou a quantidade desses elementos na nuvem de gás que formou a HE 2315″4240.

Além disso, as observações mostraram que a estrela possui baixos índices de abundância de estrôncio em relação ao bário e de carbono em relação ao ferro. Esses resultados indicam que a HE 2315″4240 foi formada em uma galáxia anã e depois foi “capturada” pela Via Láctea em crescimento. A temperatura efetiva da estrela foi estimada em 5.181 K, o que a classifica como uma gigante quente.

A metalicidade de HE 2315″4240 e suas abundâncias de magnésio e silício sugerem que a estrela se formou a partir de gás enriquecido por uma explosão de supernova do tipo II. Os astrônomos acreditam que a estrela progenitora, que deu origem ao material que formou HE 2315″4240, era provavelmente uma estrela de População III, com cerca de 10 massas solares. Essas estrelas de População III são teorizadas como sendo as primeiras a se formarem após o Big Bang, compostas quase inteiramente de gás primordial.

Com base em uma análise de sua movimentação (cinemática), os pesquisadores supõem que HE 2315″4240 se formou fora do disco da nossa galáxia, provavelmente em uma pequena galáxia anã, e foi incorporada pela Via Láctea durante seu crescimento. O estudo conclui que esse sistema progenitor foi capturado antes de outros sistemas, o que coloca a estrela no halo interno da galáxia, como o conhecemos hoje.

Fonte: phys.org