A Estrela Polar tem planetas?

A Estrela Polar (Polaris), ou mais especificamente Polaris Aa, é uma estrela gigantesca, quase 40 vezes maior do que o Sol e mais de mil vezes mais brilhante. Ela é orbitada por outra estrela, Polaris Ab, que é bem normal, semelhante ao Sol, e cuja distância da estrela principal é mais ou menos equivalente à distância de Urano ao Sol. Polaris Aa é uma estrela variável Cefeida, o que significa que está em processo de mudança da sequência principal e seu brilho varia ao longo de algumas semanas.

Esse conjunto de fatores torna o sistema Polaris A um local improvável para abrigar vida. A fera pulsante no centro e o touro preso por uma coleira que o orbita significam que, mesmo se um ou mais planetas pudessem ter se formado nessa confusão, eles teriam sido esterilizados pela radiação.

Só que o sistema tem uma terceira estrela, Polaris b, que é apenas uma estrela comum semelhante ao Sol e orbita Polaris Aa e Ab a uma distância de 2.400 UA. É totalmente plausível que possa haver planetas ao seu redor, talvez até mesmo habitáveis.

Se pudéssemos viajar na velocidade da luz, quanto tempo levaria para viajar até o sistema estelar mais próximo?

 O sistema solar mais próximo do nosso, é Proxima Centauri, que se situa a mais ou menos a uma distância de 4,2 anos-luz.

Como estamos a falar de viajar à velocidade da luz, e não o consegues fazer através de nenhum método que tenhamos disponível assim como terá que ser um método completamente diferente de tudo que temos usado, então essa viagem levaria 4 anos, 2 meses, e alguns dias.

A luz que vai em direcção a uma estrela tem a mesma velocidade que a luz emitida por uma estrela?

 Esta questão tem dois aspectos que precisam de ser abordados.

Assim, em primeiro lugar e acima de tudo, a velocidade da luz é constante.

Em segundo lugar, grandes objectos maciços como os planetas e mais ainda as estrelas, todos eles dobram o espaço-tempo.

Assim, se pudéssemos etiquetar e seguir fotões específicos em direcção ao sol, poderíamos ver o que pareceria um ligeiro aumento quase insignificante na velocidade dos fotões.

Mas isso seria uma ilusão. Uma ilusão causada pela própria massa da estrela e como ela dobra o espaço-tempo, sendo o espaço-tempo a média das viagens de luz.

Aqui está um bom exemplo para si...

A velocidade média de corrida humana é de cerca de 13 km/h. E digamos, que esta é a sua velocidade máxima de corrida... Mas agora está a correr sobre uma superfície em movimento que se move ainda mais depressa do que você, enquanto também está a correr a 13 km/h. Se estivesse a ser localizado por GPS, o sistema poderia ser enganado a pensar que está a correr a uma velocidade superior a 13 km/h.

E assim, mesmo que pudéssemos marcar e localizar os fotões que vão para o sol, a velocidade desses fotões continuaria a ser de 299.792.458 metros por segundo. Mas se o equipamento fosse suficientemente sensível, poderia detectar uma variação extremamente baixa onde parecia que aqueles fotões se moviam ligeiramente mais depressa do que a luz normal.

Isso seria, evidentemente, uma ilusão causada pela própria massa da estrela.

Mais uma vez, se pudesse etiquetar e localizar os fotões enviados dentro de um Buraco Negro, notaria o que pareceria um grande aumento na velocidade da luz. Mas esse aumento seria uma ilusão.

O que estava realmente a acontecer era que o espaço, que os fotões utilizam para viajar, está a ser teoricamente esticado para a singularidade teórica no centro do Buraco Negro.

Assim, o próprio espaço daria a ilusão de que a luz estava a mover-se mais depressa do que a sua velocidade normal.

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Assim, no caso da estrela, a luz entra na estrela à mesma velocidade a que sai da estrela.

Seria como que num Buraco Negro.

O que aconteceria se uma agulha atingisse a Terra viajando à velocidade da luz?

 A Terra explodiria!

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Se pensássemos usando apenas a física clássica, nada de mais aconteceria.

A massa de uma agulha comum é de 0,03 quilo.

A massa de nosso planeta é de imensos 5,9 x 10^24 quilos.

A agulha está se movendo à velocidade da luz, ou perto de trezentos mil quilômetros por segundo.

A Terra está se movendo bem mais vagarosamente, a trinta mil metros por segundo.

Se você usar a conservação de momento, vai descobrir que não há, praticamente, reação nenhuma vinda desta colisão. Apesar da agulha estar se movendo tão rapidamente, a massa da Terra é grande demais.

O problema é que, se usarmos a relatividade, descobriremos que quando um objeto se aproxima da velocidade da luz, seu momento se aproxima do infinito.

Por conta disto, não importa qual é a massa ou a velocidade do objeto que a partícula à velocidade da luz atingirá, já que ela tem momento infinito, a colisão vai resultar em uma imensa perda de energia cinética.

Uma onda de energia cinética como esta, combinada com o impacto da colisão, muito provavelmente destruiria nosso planeta e toda a vida que ele contém.

Então é bom torcermos para que uma inofensiva agulha não resolva, subitamente, pegar ódio pela Terra e decida atacá-la!

Imagens conseguidas através da Busca do Google

A dilatação do tempo só ocorre perto de um buraco negro, ou pode ocorrer perto de uma estrela como o Sol? O tempo em Mercúrio passa diferente do tempo em Plutão?

 

Constelação de Satélites de GPS

O tempo corre mais devagar sob qualquer campo gravitacional.

Este fenômeno é conhecido como a Dilatação Gravitacional do Tempo, uma consequência direta da Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein.

Assim na superfície da Terra o tempo corre ligeirissimamente mais devagar do que em órbita. Por isso os satélites de GPS têm que, a partir dos seus relógios atómicos, compensar os sinais emitidos considerando este fenómeno (mas também o efeito da velocidade orbital).

Sem as correções temporais baseadas na Teoria da Relatividade (que incluem os efeitos gravitacionais e de velocidade), o sistema de GPS acumularia um erro de posicionamento de mais de 11 quilômetros por dia e se tornaria completamente inútil em poucos minutos.

Precessão do Periélio de Mercúrio

A massa do Sol não só atrai Mercúrio (e o mantém em órbita) mas também curva o espaço ao seu redor e atrasa a passagem do tempo, criando a Precessão do Periélio de Mercúrio.

Assim sendo, o tempo passa um pouco mais depressa em Plutão do que em Mercúrio.

O cinturão de Kuiper e as órbitas planetárias externas do Sistema Solar

Legenda: A Nuvem de Oort (composta por muitos milhares de milhões de cometas)

A Nuvem Oort estende-se por mais de 3 anos-luz. As coisas daqui e O Cinturão de Kuiper (a 6-12 horas-luz de distância) -colectivamente TNOs ( N.T- Objectos trans- Neptunianos) - não são algo que seria estável com outra estrela de massa semelhante que se aproxime. E o nosso vizinho mais próximo é na realidade um conjunto triplo de um par binário e uma estrela em órbita. E o maior é na verdade mais maciço que o sol (a 1,1 massas solares)! O seu parceiro é apenas ligeiramente menor do que o Sol (a 0,9 massas solares)!

Leia mais sobre Hadean Eon and The Late Heavy Bombardment. Objectos trans-Neptunianos, cometas e asteróides choveram nos planetas interiores durante milhões de anos. Estes deram à Terra a água que temos hoje. Mas imaginem que duravam mais algumas centenas de milhões de anos e talvez (mais uns) poucos milhões de anos depois, graças a eles estarem mais próximos. A vida nunca seria mais do que bactérias, SE alguma forma elas conseguissem sobreviver até agora !

Não só isso, mas Alfa Centauri B é na realidade mais velho que o Sol. Ou seja, se estivesse mais perto, teria sugado algum do nosso disco de acreção planetária. Por isso, digam adeus a Neptuno e Urano sendo (eles) do tamanho que têm hoje. O facto de serem mais pequenos faria com que fossem mais propensos a atirar TNOs - Objectos trans-Neptunianos do que a engoli-los e teria demorado mais tempo. As suas órbitas poderiam tornar-se mais elípticas e eventualmente atravessariam a órbita de Saturno. Faria com que Saturno e Júpiter nunca sincronizassem, assim Júpiter ia mover-se PARA dentro e destruiria os planetas terrestres. E isso é apenas SE Neptuno ou Urano não conseguirem aproximar-se o suficiente um do outro ou de Saturno, para serem ejectados ou enviados como uma bola de bowling para o sol. Provavelmente, eliminando pelo menos um planeta interior.....ou todos.

Se houvesse um planeta similar à Terra na mesma órbita mas do lado oposto do sol, quando provavelmente ele teria sido detectado durante a história humana?

 Bom, este planeta não existe, é bom ressaltar aos mais distraídos. E nós seríamos (fomos) capazes de deduzir isto quando as leis da mecânica celeste começaram a ser descobertas, lá pelos idos do século XVII.

O que acontece é que órbitas assim não são estáveis se pensarmos em termos astronômicos (!) de tempo. Durante a formação do sistema solar, quando os planetas se aglutinaram, demoraria apenas alguns milhões de anos (no máximo) para Terra e Anti-Terra se chocarem. Na verdade, parece que Téia, o planeta do tamanho de Marte que se chocou com a Terra e causou a formação da Lua, estava no ponto de Lagrange 4 antes de desestabilizar e vir em nossa direção (a Anti-Terra estaria no ponto 3).

Isto teria ocorrido (não ocorreu) há mais de quatro bilhões de anos, então… Não teria ninguém por aqui para descobrir a Anti-Terra nem mandar selfie com ela vindo pelas costas.

Agora, se você está interessado em saber quando teríamos sido capazes de ver a Anti-Terra, se existisse… É fácil: quando começamos a mandar sondas espaciais para conhecer os outros planetas. Toda sonda que foi mandada para a órbita de um planeta ficou, em algum momento, atrás do sol em relação à Terra. Poderíamos, portanto, ter detectado a Anti-Terra na década de sessenta, diretamente e visualmente.

Ela não está lá.

FONTE DAS IMAGENS: Los puntos Lagrangianos (puntos Lagrange)

Se a Artemis II viaja a ~40.000 km/h, e a Lua está a ~400.000 km de distância, por que a viagem até a Lua leva 4 dias em vez de 10 horas?

 Um esclarecimento. Artemis II é a missão. Orion é a espaçonave, e SLS é o nome do foguete.

O motivo da diferença de tempo é simples, a velocidade de ~40.000 km/h é a velocidade inicial da Orion. Logo que ela atinge esta velocidade, ela desliga os motores e começa a cair de volta em direção à Terra. Quer dizer, mais ou menos. Como ela está a 40.000 km/h, ao desligar os motores a gravidade da Terra começa a puxar ela de volta, e ela vai desacelerando, desacelerando, até parar e começar a voltar. Novamente, mais ou menos, já que quando ela vai estar "parando", ela vai estar tão perto da Lua, que a gravidade lunar vai pegar a Orion para si, e a Orion vai cair na Lua. Ou quase, já que ela vai "cair errando o chão", ou seja, vai entrar em órbita da Lua.

Por que a equação de Dirac foi considerada tão inovadora a ponto de lhe render um Prêmio Nobel de Física?

 A Equação de Paul Dirac foi revolucionária por conseguir unificar, pela primeira vez, a Mecânica Quântica com a Teoria da Relatividade Especial (mas não a Teoria da Relatividade Geral) de Albert Einstein.

Esse feito matemático e conceptual explicou de forma natural o spin do Eletrão e previu a existência do Positrão e, por extensão, da anti-matéria.

Equação de Dirac, o Spin do Eletrão e o Positrão

As principais consequências da Equação de Dirac foram:

• Síntese das Duas Teorias: Antes da Equação de Dirac em 1928, a Mecânica Quântica de Schrödinger não considerava os efeitos de partículas viajando próximas à velocidade da luz. Dirac conseguiu casar as duas teorias em uma única e elegante formulação matemática.
• Explicação do Spin: A rotação intrínseca do elétron (o spin) era tratada como uma observação experimental sem muita base teórica. A Equação de Dirac demonstrou que o spin surge naturalmente como uma consequência matemática da união entre a Mecânica Quântica e a Relatividade.
• Previsão da Anti-Matéria: A Equação de Dirac apresentava um resultado duplo, indicando níveis de energia tanto positivos quanto negativos. Isso levou Dirac a prever a existência de uma partícula com a mesma massa do Eletrão, mas com carga positiva: o Positrão (primeira anti-partícula descoberta).

Essas previsões foram essenciais para o avanço da Física das Partículas e do entendimento sobre como a matéria e a luz interagem.

Devido a estas descobertas, Dirac dividiu o Prêmio Nobel de Física de 1933 com Erwin Schrödinger.

Como é o solo da Lua?

Está coberto por uma poeira, que se houvesse uma atmosfera respirável na Lua, ainda morreríamos se não usássemos o traje de mergulho que inventaram para pular no satélite da Terra, porque essa poeira lunar contém partículas que quebrariam tudo em seu trajeto: nariz, laringe, brônquios e pulmões, se inalados, pois essas partículas possuem arestas que romperiam qualquer tecido mole.

Qual é a cor do Sol visto da Lua?

 Visto da Lua, o Sol é branco - já que para praticamente não há atmosfera para espalhar a luz.

“A atmosfera da Terra espalha a luz nos comprimentos de onda azul, índigo e violeta de forma mais proeminente, enquanto cores de comprimento de onda mais alto como vermelho, laranja e amarelo são dispersadas na atmosfera. Devido a esta dispersão, o Sol parece ser amarelo.

Se você tiver a sorte de visitar a Estação Espacial Internacional algum dia, vai poder testemunhar a verdadeira cor branca do Sol, porque ele não terá sido distorcido pela nossa atmosfera. Do espaço sideral, o Sol aparece como uma grande bola branca brilhante."

What Is The Real Color Of The Sun? It's Not Yellow!

A atmosfera da Lua consiste de uma presença muito escassa de gases em torno do nosso satélite. Para a maioria dos propósitos práticos, considera-se que a Lua é cercada por vácuo.

Atmosphere of the Moon - Wikipedia

O nascer do Sol na Lua - Stock Image - S380/0281

Como a lua consegue brilhar com a luz do sol? Por que a lua não absorve a luz?

 A Lua é realmente bastante escura, em comparação com outros corpos astronómicos.

A Lua só parece tão brilhante no céu noturno porque é muito próxima da Terra e porque as árvores, casas e campos ao seu redor são muito escuros à noite. De facto, a Lua é um dos objetos menos refletivos no sistema solar.

A sonda DSCOVER capturou esta única fotografia da Lua e da Terra no dia 16 de julho de 2015. Tanto a Terra como a Lua são iluminadas pela mesma quantidade de luz solar. Como você pode ver nesta foto, a Terra é muito mais brilhante que a Lua.

Fonte: NASA / NOAA.

Em geral, podemos ver objetos porque eles direcionam a luz para os nossos olhos. Existem duas maneiras principais pelas quais um objeto pode fazer isso. O objeto cria nova luz ou reflete a luz que já existia. Planetas e luas não geram a sua própria luz visível. A única razão pela qual podemos vê-los é porque refletem a luz de alguma outra fonte. A fonte mais forte de luz no nosso sistema solar é o Sol.

A quantidade de luz solar incidente numa lua ou planeta refletida depende dos materiais na sua superfície e atmosfera, bem como da sua rugosidade. Neve, gelo e nuvens são altamente refletivos. A maioria dos tipos de rocha não é. Portanto, um planeta coberto de nuvens, como a Terra ou Vênus, geralmente é mais brilhante que uma lua rochosa que não possui atmosfera, como a Lua.

No contexto de planetas e luas, podemos medir o seu brilho indicando o seu coeficiente de reflexão ou albedo. É a quantidade média de luz refletida pelo corpo em relação à quantidade total de luz incidente. 0% representa um objeto perfeitamente preto e 100% representa um objeto que dispersa toda a luz. A terra tem um albedo de 31%. Em contraste, a lua tem um albedo de 12%. O coeficiente de reflexão dos principais objetos no nosso sistema solar está listado abaixo:

Triton 85%

Vênus 75%

Plutão 50%

Júpiter 34%

Saturno 34%

Terra 31%

Netuno 31%

Urano 29%

Marte 25%

Titã 20%

Mercúrio 12%

Lua 12%

Fonte: Fundamental Planetary Science

Como a NASA conseguiu voar para a Lua em apenas 4 dias enquanto a SpaceIL agora precisa de dois meses completos para chegar lá?

Se você tem uma pequena sonda não tripulada, não há pressa. Nenhum astronauta morrerá de tédio, falta de ar ou fome. Portanto, pegue a rota barata, mas lenta, usando o motor apenas quando for mais econômico (no ponto mais baixo de sua órbita) para aumentar o pico da órbita um pouco de cada vez até que esteja alto o suficiente para a captura. Claro, isso leva tempo, mas requer muito menos combustível do que ir direto para a Lua, o que significa que você pode chegar à Lua em uma nave de cerca de dois metros cúbicos. Isso significa que você não precisa de um Saturn V enorme e muito caro para chegar à Lua. Um pequeno e barato Falcon 9 serve.

Se você está com pressa, digamos, porque não há como eu colocar os consumíveis necessários para três homens para uma viagem de quatro meses (dois meses para a Lua, dois meses de volta para casa) em uma cápsula Apollo, e você tem que complete a missão em uma semana, ou duas no máximo, então você deve ir direto para a Lua. É menos econômico e requer muita aceleração e muito empurrão. Isso significa que você precisa de um enorme foguete para que o combustível obtenha a aceleração e o impulso. Portanto, use um Saturn V para que a tripulação possa chegar e voltar em um período de tempo razoável.

Como você pode ver, isso significa muito para o tipo de foguete que você precisa e, inversamente, para o dinheiro que você tem que pagar.

Então, em essência, é "nunca jogue um ás quando um dois serve".

J2245+3743

 

Astrônomos detectaram o clarão mais poderoso já vindo de um buraco negro, e ele atravessou 10 bilhões de anos-luz para chegar até nós.

O protagonista dessa história é o J2245+3743, um buraco negro supermassivo com cerca de 500 milhões de vezes a massa do Sol. Ele fica no centro de uma galáxia ativa, região já naturalmente violenta e brilhante.

Em 2018, telescópios que vasculham o céu notaram algo estranho: o brilho desse objeto disparou mais de 40 vezes em poucos meses. No pico, a luz emitida equivalia a impressionantes 10 trilhões de Sóis.

Não é uma simples oscilação de brilho. A energia total liberada até agora chega a algo em torno de 10⁵⁴ ergs — o que seria como converter toda a massa do Sol diretamente em luz.

A explicação mais plausível para um evento tão extremo é uma ruptura por maré. Uma estrela gigantesca, provavelmente com mais de 30 massas solares, chegou perto demais e foi literalmente despedaçada pela gravidade do buraco negro.

O mais surpreendente é que a explosão ainda está perdendo intensidade anos depois. Mas como o clarão está a uma distância imensa, a expansão do Universo dilata o tempo. Para nós, passaram-se sete anos, enquanto no local do evento viveram-se apenas cerca de dois.

Essa não é apenas uma explosão recordista. Ela pode ser a evidência mais clara até agora de que estrelas que habitam os discos de buracos negros ativos conseguem crescer até tamanhos colossais e, então, encontrar o fim mais extremo possível.

Fonte: Graham et al., "An extremely luminous flare recorded from a supermassive black hole", Nature Astronomy (2025)

Monte Olimpo

 

O Monte Olimpo é a maior montanha conhecida do Sistema Solar.

Localizado em Marte, esse gigante tem cerca de 21 quilômetros de altura, mais de duas vezes o tamanho do Monte Everest, que é o ponto mais alto da Terra.

Mas o mais impressionante é que o Monte Olimpo não é apenas uma montanha.

Ele é um vulcão colossal.

Enquanto o Everest se formou pelo choque entre placas tectônicas, o Monte Olimpo cresceu de outro jeito: por erupções vulcânicas acumuladas ao longo de milhões de anos.

Como Marte não possui placas tectônicas ativas como a Terra, o vulcão permaneceu sobre a mesma região por muito tempo, permitindo que a lava se acumulasse em camadas gigantescas.

Além da altura absurda, o Monte Olimpo tem cerca de 600 quilômetros de diâmetro, ocupando uma área maior que muitos países.

Em um planeta frio, seco e aparentemente silencioso, Marte guarda uma das maiores estruturas vulcânicas já conhecidas pela ciência.

Quando o assunto é montanha, o Everest reina na Terra. Mas no Sistema Solar, o verdadeiro gigante está em Marte.

Está chovendo rubis e safiras neste planeta

 Um lugar onde os ventos sopram a 18.000 km/h e onde chove metal líquido, rubis e safiras: essa descrição, digna de um romance de ficção científica, corresponde à realidade de um exoplaneta chamado WASP-121b, um "Júpiter ultraquente" que desafia a imaginação. 

Ilustração artística do exoplaneta WASP-121b. Este gigante gasoso está tão próximo de sua estrela que as forças de maré o estão esticando, dando-lhe um formato oval. Crédito: NASA, ESA e G. Bacon (STSci)

Esse gigante gasoso orbita tão perto de sua estrela que um ano ali dura apenas 30,5 horas. Sua proximidade com a estrela é tamanha que as forças de maré o deformaram, dando-lhe um formato oval, e qualquer aproximação maior o desintegraria. Em seu lado diurno, as temperaturas são altas o suficiente para vaporizar metais, enquanto à noite, ferro ou mesmo cristais podem se condensar e se formar, caindo como chuva.

Graças ao Telescópio Espacial James Webb, astrônomos detectaram diferenças de temperatura entre o amanhecer e o anoitecer neste planeta. Observando como a luz estelar é absorvida quando WASP-121b passa em frente à sua estrela, eles descobriram que o terminador vespertino é mais quente que o matutino. Essa diferença se deve aos fortes ventos que transportam calor do lado diurno para o noturno. 

As medições também revelaram variações nos sinais de vapor d'água e monóxido de carbono. O lado vespertino mais quente pode estar decompondo moléculas de água na alta atmosfera. O lado matutino mais frio pode estar parcialmente obscurecido por nuvens de silicato, embora modelos mais avançados sejam necessários para confirmar essa hipótese. 

Esses novos dados complementam observações anteriores. O Telescópio Espacial Hubble já havia detectado magnésio e ferro escapando da atmosfera, provavelmente devido à intensa radiação ultravioleta da estrela. O Very Large Telescope, no Chile, revelou ventos complexos e correntes de jato que se estendem por metade do planeta.

A técnica utilizada pela equipe de Cyril Gapp, no Instituto Max Planck de Astronomia, pode ser aplicada a outros planetas ultraquentes. Isso permitirá comparações das condições atmosféricas desses mundos distantes, adicionando uma peça crucial à nossa compreensão dos exoplanetas. O estudo foi publicado na revista Nature Astronomy .

Espectroscopia de exoplanetas

Para estudar a atmosfera de um exoplaneta como o WASP-121b, os astrônomos utilizam a espectroscopia. Quando o planeta passa em frente à sua estrela (um trânsito), uma pequena fração da luz estelar atravessa sua atmosfera. As moléculas presentes absorvem certos comprimentos de onda específicos, criando uma espécie de impressão digital.

Ao analisar essa luz com instrumentos sensíveis como os do Telescópio Espacial James Webb, podemos identificar a composição química da atmosfera, sua temperatura e até mesmo os padrões de vento. Cada molécula deixa uma assinatura única: água, dióxido de carbono, metano e assim por diante.

Essa técnica nos permite sondar a atmosfera em diferentes altitudes e longitudes, fornecendo um mapa tridimensional das condições climáticas extraterrestres.

Techno-science.net

Raios anticrepusculares sobre a Sicília

 

 Crédito de imagem e direitos autorais: Marcella Giulia Pace Texto: Cecilia Chirenti ( NASA GSFC , UMCP , CRESST II )

O Sol acabou de se pôr... no lado oposto do céu. Na imagem, vemos raios anticrepusculares aparentemente convergindo para o leste, no planalto calcário no coração das Montanhas Hibleias , no sudeste da Sicília , Itália. Como esses raios anticrepusculares se formaram, se o Sol não estava lá ? Após o pôr do Sol (no oeste, como de costume), sua luz ainda iluminava uma nuvem mais alta no céu. Parcialmente bloqueada pela nuvem, a luz solar produziu padrões de luz e sombra, cruzando o céu em linhas paralelas. A perspectiva faz parecer que elas convergem para o leste, da mesma forma que os trilhos de trem parecem se encontrar à distância. Esse efeito também pode ocorrer ao nascer do sol , apenas com a direção invertida. Em casos raros , raios crepusculares e anticrepusculares podem ser vistos simultaneamente .

Apod.nasa.gov

Imagem: Par de galáxias NGC 3504 e NGC 3512

 

  Crédito: NAOJ; imagem fornecida por Masayuki Tanaka

Este impressionante par de galáxias, localizado a 80 milhões de anos-luz da Terra, encontra-se na constelação de Leão, tendo como pano de fundo galáxias distantes. A galáxia espiral barrada NGC 3504 é visível à direita, e a galáxia espiral NGC 3512 à esquerda. Embora se acredite que as duas galáxias estejam fisicamente próximas uma da outra, nenhuma evidência clara de interação gravitacional em curso foi encontrada. A NGC 3504 apresenta um anel proeminente de formação estelar ativa ao redor de sua barra central. Classificada como uma galáxia starburst, ela oferece um excelente laboratório para explorar a conexão entre estruturas de barra e uma taxa excepcionalmente alta de formação estelar. Em contraste, a NGC 3512 distingue-se pelos seus intrincados braços espirais ramificados. Embora ambas sejam galáxias espirais, as duas exibem morfologias notavelmente diferentes, tornando este um par galáctico particularmente intrigante.

Phys.org

Este jato do buraco negro M87* está vindo em nossa direção a... 5 vezes a velocidade da luz!?

  Alguns fragmentos do jato do buraco negro supermassivo M87* parecem estar viajando a cinco vezes a velocidade da luz. 

Crédito: Raio X: NASA/CXC/Univ. Laval/C. Poitras et al.; RI: NASA/CSA/STScI; Rádio: NSF/NRAO/VLA; Óptica: NASA/ESA/STScI; Processamento de imagem: NASA/CXC/SAO/L. Fratar

Os jatos de M87* são poderosos fluxos de matéria que escapam dos polos do buraco negro a velocidades próximas à da luz. Alimentados por gás e poeira em queda, eles se estendem por milhares de anos-luz. Essas estruturas desempenham um papel fundamental na forma como os buracos negros supermassivos redistribuem energia por toda a sua galáxia hospedeira .

Graças ao Chandra, os astrônomos obtiveram a imagem de raios X mais nítida já capturada desse jato. Seus dados, coletados ao longo de mais de dez anos, revelam transformações dinâmicas onde antes apenas formas borradas eram visíveis. Estruturas que antes eram indistinguíveis agora estão se tornando distintas, abrindo caminho para o rastreamento da evolução do jato ao longo do tempo.

A aparente ultrapassagem superluminal de certas partes do jato não viola as leis da física. De acordo com a teoria da relatividade restrita, nada pode viajar mais rápido que a luz. Esse fenômeno óptico ocorre quando a matéria viaja a uma velocidade próxima à da luz diretamente em direção à Terra, criando a impressão de uma velocidade maior. 

Essas observações do Chandra representam um avanço significativo na compreensão de como as partículas são aceleradas a energias tão elevadas em jatos. Elas também nos ajudam a entender melhor como a energia liberada perto do buraco negro é transportada pelo jato e transferida para a galáxia hospedeira, influenciando sua evolução. 

M87*, localizado a 55 milhões de anos-luz de distância, tornou-se famoso em 2019 como o primeiro buraco negro a ser fotografado. Os novos dados de raios X complementam essa imagem, oferecendo uma nova perspectiva sobre a atividade dinâmica de seu jato e abrindo caminho para futuros estudos desses objetos excepcionalmente intensos.

Techno-science.net

Impressões digitais do horizonte de eventos de um buraco negro são detectadas pela primeira vez.

 Cientistas detectaram, pela primeira vez, as "impressões digitais" do horizonte de eventos de um buraco negro — a fronteira da qual nada pode escapar —, de acordo com uma pesquisa publicada na quarta-feira. 

A primeira imagem de um buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia, a Via Láctea.

A descoberta foi feita através do estudo de ondulações no espaço-tempo chamadas ondas gravitacionais, que foram criadas quando dois buracos negros colidiram violentamente um com o outro.

O horizonte de eventos de um buraco negro é conhecido como o "ponto sem retorno" porque nem mesmo a luz consegue evitar ser engolida pela sua escuridão.

Isso tornou incrivelmente difícil aprender qualquer coisa sobre eles.

No entanto, existe um evento de violência tão cataclísmica que poderia oferecer uma chance de vislumbrar esse fenômeno extremo: a fusão de dois buracos negros em um só.

Quando essa espiral da morte cósmica ocorre, ela dispara ondas gravitacionais por todo o universo, as quais os cientistas vêm detectando na última década.

Para a nova pesquisa publicada na Nature , uma equipe internacional de pesquisadores analisou dados da onda gravitacional mais forte já registrada, conhecida como GW250114, detectada pelo observatório LIGO em janeiro de 2025.

Representação artística do que acontece quando dois buracos negros se fundem em um só.

Ao isolar a última rajada de ondas — conhecidas como "ondas diretas" — dessa fusão de buracos negros, os cientistas afirmaram ter conseguido extrair informações de uma região mais próxima do horizonte de eventos do que nunca. 

"Esse conceito de horizonte de buraco negro normalmente aparece na ficção científica", disse à AFP o autor principal do estudo, Sizheng Ma, do Instituto Perimeter de Física Teórica, no Canadá.

"Mas agora somos realmente capazes de acessar a região ao redor do horizonte com dados gravitacionais", acrescentou.

"Às vezes, não consigo acreditar que isso esteja realmente acontecendo."

Causando alvoroço

O último estágio da fusão de dois buracos negros é como uma colher mexendo um copo d'água, explicou Ma.

O redemoinho resultante no espaço cria ondulações de ondas gravitacionais que viajam à velocidade da luz em todas as direções.

Se a colher metafórica estiver mexendo perto o suficiente do horizonte de eventos do buraco negro, "isso nos oferece uma chance de decodificar a física em torno dessa região", disse Ma.

Ao corroborar a teoria da relatividade geral , os resultados "provaram que Einstein estava certo novamente", acrescentou ele.

Os cientistas enfatizaram que mais pesquisas são necessárias para decifrar o que pode ser obtido sobre os horizontes de eventos usando esse método.

Mas eles detectaram informações sobre como os buracos negros distorcem o espaço ao seu redor enquanto giram — um fenômeno conhecido como " arrasto de referenciais ".

"É semelhante a empurrar um copo contra uma mesa e girá-lo, de modo que a toalha de mesa se enrole em volta dele", disse à AFP Maximiliano Isi, astrofísico de ondas gravitacionais da Universidade de Columbia.

No futuro, os cientistas esperam encontrar sinais de pequenas alterações conhecidas como flutuações quânticas.

"Dessa forma, podemos realmente explorar essa região próxima ao horizonte em busca de novas físicas", incluindo a busca por desvios da relatividade geral, disse Ma.

Reação mista

Especialistas que não participaram do estudo pediram cautela.

Francesco Sannino, um físico teórico italiano que estuda buracos negros, disse à AFP que se tratava de uma "análise convincente", mas que precisava ser verificada por outros pesquisadores.

Ainda assim, foi "impressionante" que os cientistas tenham conseguido demonstrar que as ondas gravitacionais carregavam as "impressões digitais" do horizonte de eventos, disse ele.

O astrofísico Isi descreveu a obra como "tentadora".

"De maneira mais geral, entender a física dos buracos negros e suas fusões é importante, pois pode esclarecer como o espaço e o tempo estão interligados em um nível mais fundamental", disse ele à AFP.

Sean McWilliams, um astrofísico da Universidade da Virgínia Ocidental, mostrou-se cético quanto à possibilidade de a frequência das ondas gravitacionais analisadas pelos cientistas ser realmente "ditada" pelo horizonte de eventos.

Por essa razão, "o sinal observado em si não nos diz nada sobre o horizonte ou outras propriedades diretamente relacionadas a ele", disse ele à AFP.

Ma afirmou que a declaração de McWilliams "não estava correta", sugerindo que ele havia confundido dois aspectos diferentes no artigo.

"Frequentemente, há muita resistência e críticas nos estágios iniciais da promoção de um novo conceito", disse ele, acrescentando que está trabalhando em outro artigo para "esclarecer essas confusões e possíveis interpretações equivocadas".

Phys.org