2863: A galáxia pode estar repleta de “micro-máquinas” alienígenas

CIÊNCIA

Naeblys / Canva

A galáxia pode estar repleta de “micro-máquinas” de origem alienígena. Quem o diz é o astrofísico Zaza Osmanov, que parte do conceito de sonda replicante do matemático John von Neuman e o ajusta à nano-escala.

Encontrar seres alienígenas tem-se mostrado uma tarefa complicada para a comunidade científica. O Paradoxo de Fermi continua a questionar por que motivo ainda não encontramos estes seres, tendo em conta a alta probabilidade de existirem.

Um dos caminhos para encontrar vida para lá da Terra pode passar por direccionar a pesquisa para rastos tecnológicos. Uma das teorias mais intrigantes neste âmbito sustenta que a galáxia pode estar repleta de “micro-máquinas” avançadas, as chamadas sondas de von Neuman. Tal como o nome indica, a hipótese foi inspirada na ideia de máquinas que se auto-replicam do matemático John von Neumann, que nunca as estudou ou aplicou no âmbito do Espaço ou da Astronomia.

Ao longo dos tempos, vários teóricos socorreram-se da ideia de von Neumann e aplicaram-na à Astrobiologia: de acordo com os especialistas, civilizações avançadas podem ter criado máquinas que exploram longas distâncias no Universo sem precisar de deixar os seus planetas, um vez que estes dispositivos são capazes de fazer cópias de si mesmo à medida que viajam, aumentando rápida e exponencialmente em número.

A ideia, contudo, alberga alguns problemas: as máquinas replicantes precisariam de “recolher” materiais para fazer nascer novas ao longo do caminho e estes mesmo materiais podem não ser encontrados em qualquer canto ou asteróide do Universo. Erros no processo de replicação são também prováveis, tal como escreve o Hype Science.

Recentemente, o astrofísico Zaza Osmanov, da Universidade Livre de Tbilisi, na Geórgia, apresentou soluções para estes problemas num artigo disponível em pré-publicação no arxiv, sustentando que estas podem mesmo estar por toda a galáxia.

Uma questão de tamanho

Osmanov solucionou alguns destes problemas, argumentando que se trata de uma questão de tamanho – tivemos em conta a escala errada. As sondas de von Neumann funcionariam melhor se fossem microscópicas, com cerca de um nanómetro de comprimento.

A redução do tamanho, explicou, faria com que estas máquinas não precisassem de tantos materiais para se “reproduzirem”, tal como pensaram os cientistas. Um pouco de hidrogénio, aponta a Cosmos Magazine, faria com que estas sondas ficassem abastecidas e prontas para desbravar o Cosmos.

Além disso, o pequeno tamanho tornaria mais fácil e mais rápido o processo de replicação – Osmanov estima que uma população inicial de 100 “micro-máquinas” se transformaria em cerca de 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 (1 x 10³³) em apenas um parsec ou quatro anos-luz.

A pequena escala das máquinas poderia facilitar o trabalhos dos seres alienígenas mas, em sentido oposto, dificultaria o do Homem. Ainda assim e apesar de reconhecer a dificuldade na identificação, acredita Osmanov acredita que é possível detectar estas estruturas – basta olhar na direcção certa.

Estas “nano-máquinas” replicantes poderiam produzir emissões luminosas ao encontrar e recolher protões pelos caminhos do Universos. Estas emissões poderiam, explicou, ser virtualmente impossíveis de detectar por si só contudo, e com alguma sorte, um grande exame de sondas poderia ser observável através do espectro infravermelho.

“Todos os resultados mencionados indicam que, se alguém detectar um objecto estranho com valores extremamente altos de aumento de luminosidade, pode ser um bom sinal para colocá-lo na lista de candidatos extraterrestres à sonda de von Neumann”, concluiu o cientista, citado pela Cosmos Magazine.

A radiação de Hawking pode ser a chave para encontrar vida alienígena

O Universo é assustadoramente antigo e vasto ao ponto de vários cientistas  considerarem a possibilidade de existirem civilizações alienígenas avançadas…

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19 Outubro, 2019

 

2786: Caíram bolas de fogo no Chile (e não eram meteoritos)

CIÊNCIA

forplayday / Canva

Bolas de fogo misteriosas passaram pelo céu e caíram no Chile na semana passada. O que são e de onde vieram continua a ser um mistério, mas uma primeira análise já descartou a hipótese favorita: meteoritos.

Em 25 de Setembro, testemunhas relataram ter visto bolas de fogo a iluminar o céu sobre a ilha de Chiloé, no arquipélago ao sul do Chile. Pouco tempo depois, foram relatados pequenos incêndios em sete locais da ilha, rapidamente apagados por voluntários.

25 de set

Se reporta caída de meteorito en mocopulli chiloe

A explicação óbvia, como o astrofísico e chileno do ano José Maza disse à emissora nacional TVN, era um meteorito ou detritos espaciais. Os moradores notaram que a bola de fogo estava a mover-se extremamente rápido, queimando num tom vermelho brilhante, o que sugeria um meteoro. Por outro lado, o lixo espacial é muito comum – cerca de 200 a 400 objectos caem todos os anos.

No entanto, autoridades do Serviço Nacional de Geologia e Mineração analisaram os locais carbonizados espalhados pela cidade de Dalcahue e não encontraram evidências de meteoritos. “Geólogos foram ao local examinar a área do suposto impacto. Trabalharam em sete pontos correspondentes a matas queimadas, onde não encontraram restos, vestígios ou evidências de queda de um meteorito”, afirmou o relatório.

Os geólogos disseram à TVN que recolheram amostras de solo para uma análise mais aprofundada e divulgarão as suas conclusões em poucas semanas.

Neste momento, o cenário mais provável é algum tipo de lixo espacial a cair na Terra. Em grande parte, de acordo com o IFLScience, desconhecemos a maior parte do lixo espacial, porque, geralmente, os detritos espaciais queimam na atmosfera, caiem no oceano – que cobre 70% do planeta – ou aterra num lugar remoto e despovoado.

É muito raro o lixo espacial atingir o chão perto das pessoas e nunca ninguém morreu ou ficou gravemente ferido por detritos espaciais. As únicas ocorrências conhecidas de pessoas atingidas por detritos espaciais foram cinco marinheiros japoneses num navio que foi atingido por pedaços de uma nave espacial russa em 1969. Em 1997, uma mulher nos EUA foi atingida por material de um foguete Delta 2.

Os eventos mais famosos de detritos espaciais envolvem as estações espaciais Mir e Skylab. A primeira estação espacial americana, a Skylab, teve um regresso memorável à Terra em 1979, quando parte dela aterrou no oeste da Austrália. Já Mir, a estação espacial da Rússia, caiu na Terra em 2001. O maior objecto que já entrou na atmosfera da Terra aterrou no Oceano Pacífico.

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6 Outubro, 2019

 

2581: Primeira imagem de buraco negro vale prémio de 2,7 milhões de euros

CIÊNCIA

EHT Collaboration
A primeira fotografia de um buraco negro.

A primeira imagem de um buraco negro, revelada em Abril, valeu à equipa de cientistas envolvida no trabalho, incluindo o astrofísico português Hugo Messias, um prémio de três milhões de dólares (2,7 milhões de euros).

O Prémio Breakthrough, atribuído nos Estados Unidos, reconhece o avanço científico de excelência, tendo como patrocinadores Mark Zuckerberg, um dos fundadores do Facebook, e Sergey Brin, ex-presidente da Google.

A equipa internacional de 347 cientistas que obteve a primeira imagem de um buraco negro super-maciço, neste caso a sua silhueta formada por gás quente e luminoso a rodopiar em seu redor, foi premiada na categoria de Física Fundamental.

A entrega do galardão será feita numa cerimónia em 3 de Novembro, na Califórnia, indicou a organização do Prémio Breakthrough no seu portal.

A “fotografia” do buraco negro – localizado no centro da galáxia M87, a 55 milhões de anos-luz da Terra, e com uma massa 6,5 mil milhões de vezes superior à do Sol – foi conseguida graças aos dados recolhidos das observações feitas, no comprimento de onda rádio, com uma rede de oito radiotelescópios espalhados pelo mundo, que funcionaram como um só e com uma resolução sem precedentes.

Einstein estava certo

O “telescópio gigante” foi designado Event Horizon Telescope, tendo o astrofísico português Hugo Messias participado nas observações com um dos radiotelescópios, o ALMA, no Chile.

A imagem dos contornos do buraco negro – o buraco em si, um corpo denso e escuro de onde nem a luz escapa, não se vê – permitiu comprovar mais uma vez a Teoria da Relatividade Geral, de 1915, do físico Albert Einstein, que postula que a presença de buracos negros, os objectos cósmicos mais extremos do Universo, deforma o espaço-tempo e sobreaquece o material em seu redor.

Em declarações em Abril à agência Lusa, o director do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, José Afonso, explicou que na imagem do buraco negro da M87 “há uma zona mais escura” e uma auréola, que corresponde a luz proveniente de material (gás) que está por detrás do buraco negro propriamente dito, sendo que a luz “vem na direcção” de um observador na Terra “devido à deformação do espaço” provocada por esse material.

De acordo com a equipa científica envolvida na observação, a sombra do buraco negro registada é o mais próximo da imagem do buraco negro em si, uma vez que este é totalmente escuro.

Para José Afonso, especialista no estudo de galáxias, a imagem obtida permitirá conhecer melhor a natureza dos buracos negros e perceber como as galáxias se formaram.

Baptizado de Powehi

O buraco negro foi depois baptizado de Powehi. A palavra – que tem raízes em “Kumulipo”, o poema épico da antiga religião havaiana – significa “a obscura fonte embelezada da criação infinita” e foi proposta pelo professor de línguas da Universidade do Havaí em Hilo, nos Estados Unidos, Larry Kimura.

Em comunicado, a instituição explica que o objecto espacial foi baptizado com um nome havaiano porque dois dos telescópios que foram utilizados para a descoberta localizam-se no território deste estado norte-americano.

“Ter o privilégio de dar um nome havaiano à primeira confirmação científica de um buraco negro é muito importante para mim e para a minha linhagem havaiana”, disse Kimura.

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5 Setembro, 2019

 

2433: Descoberto buraco negro massivo com 40.000 milhões de vezes a massa do Sol

LIGO
Conceção artística da colisão de dois buracos negros

Um buraco negro massivo com 40.000 milhões de vezes a massa do Sol foi detectado no coração da galáxia elíptica Holmberg 15A, localizada a cerca de 700 milhões de anos-luz do nosso planeta.

O objecto, baptizado de Holm 15A *, é um dos maiores buracos negros até então conhecido, sendo também o maior entre os buracos negros descobertos após o rastreamento das estrelas à sua volta, escreve o portal Science Alert.

Com a descoberta, cujos resultados foram publicados em julho passado no portal arXiv.org, os autores corrigiram cálculos de outros astrofísicos que estimavam com base em observações indirectas a presença de um buraco negro com uma massa 310 maior do que a do Sol também na galáxia Holmberg 15A.

“Usamos modelos axisimétricos Schwarzschild baseados em órbitas para analisar a cinemática estelar de Holm 15A a partir de novas observações espectrais de alta resolução e campo amplo”, escreveram os cientistas no artigo, detalhando que os novos dados foram obtidos graças ao instrumento MUSE, instalado no telescópio Very Large Telescope), localizado no Chile. “Este é o buraco negro mais massivo [já descoberto] com detecção dinâmica directa no Universo local”, acrescentam.

De acordo com o mesmo modelo, o buraco negro está numa zona de fusão de galáxias do tipo primitivo. Contudo, os cientistas esperam levar a cabo novas investigações para terminar com precisão a forma com o corpo massivo se formou.

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12 Agosto, 2019

 

2330: Afinal, a descoberta de galáxias sem matéria escura não terá passado de um erro humano

P. van Dokkum / ESA / NASA

O mistério aumentou no início do ano com a descoberta do que parecia provar a existência de galáxias antigas “impossíveis”, uma vez que, aparentemente, não tinham nenhuma matéria escura.

No modelo actual da formação de galáxias, é impossível encontrar estes aglomerados estelares sem matéria escura, já que esta estranha forma de matéria é fundamental para produzir o colapso do gás que forma as estrelas.

Em 2018, um estudo anunciava a descoberta de uma galáxia sem matéria escura. Tratava-se da NGC1052-DF2, que tem mais ou menos o tamanho da Via Láctea. Já em Abril deste ano, os astrónomos encontraram uma segunda galáxia sem matéria escura chamada NGC 1052-DF4.

Em algumas galáxias, parece haver mais matéria escura que matéria normal. Até a descoberta do DF2, pensava-se que a matéria escura não é apenas um componente, mas um requisito para as galáxias se formarem.

Mas, agora, os astrónomos têm outras ideias. De acordo com novos cálculos de distância, a galáxia DF4 é muito mais próxima do que as medidas iniciais sugeridas, o que altera tanto a massa da galáxia como um todo como a proporção da massa que poderia ser matéria normal. Com base na nova medida, ela parece uma galáxia comum.

No mês passado, uma equipa diferente de astrónomos lançou uma “bomba”: recalcularam a distância até o DF2 e descobriram que não estavam a 64 milhões de anos-luz de distância, como encontrado anteriormente. Em vez disso, eram apenas 42 milhões de anos-luz da Terra.

Agora os astrofísicos Ignacio Trujillo e Matteo Monelli, do Instituto de Astrofísica das Canárias, aplicaram as suas técnicas à DF4 e tiveram um resultado semelhante. As conclusões foram aceites pela revista The Astrophysical Journal Letters e estão disponíveis no arXiv.

Ao Science Alert, Trujillo disse que a descoberta inicial do DF2 despertou o seu interesse. Não foi apenas a suposta falta de matéria escura que o intrigou, mas os aglomerados globulares. Estes são grandes aglomerados de estrelas que orbitam centros galácticos e são vistos em todos os tipos de galáxias.

“Todas as galáxias que conhecemos, portanto a nossa galáxia, a galáxia de Andrómeda, galáxias anãs e assim por diante, têm uma população de aglomerados globulares que são mais ou menos os mesmos“, disse Trujillo.

Mas os aglomerados globulares do DF2 eram incrivelmente grandes e incrivelmente brilhantes. Então, elaborou um cálculo rápido: a que distância os aglomerados globulares do DF2 precisariam ter luminosidade normal? E que distância para o tamanho normal?

Em dois cálculos separados e independentes, essa distância era de 42 milhões de anos-luz. O próximo passo foi medir a distância. Usando cinco métodos de medição diferentes, a distância foi sempre a mesma: 42 milhões de anos-luz.

“Então eles relataram outro ainda mais extremo”, disse Trujillo. “Me chamou a atenção que estava exactamente no mesmo campo de visão. Então eu digo, oh, talvez eles estejam cometendo exactamente o mesmo erro.”

O problema, diz Trujillo, é que ambas as galáxias são pequenas, mas a calibração de medição de distância que a equipa de Yale usou baseou-se em galáxias muito massivas e pouco adequada para DF2 e DF4.

Além disso, a equipe de Trujillo descobriu que, neste campo de visão específico, existem dois grupos de galáxias. Um deles está a uma distância de cerca de 65 milhões de anos-luz. Este é o grupo ao qual DF2 e DF4 originalmente pertenceram. O outro, no entanto, está mais próximo: 44 milhões de anos-luz. É possível que as duas galáxias estejam associadas ao grupo errado.

Esta distância mais próxima significaria que as duas galáxias teriam menos massa e a proporção de matéria normal é menor. Com a maioria das galáxias, objectos como aglomerados globulares orbitam mais rápido do que deveriam com base na massa que podemos detectar directamente. Alguma massa indetectável está a gerar mais gravidade do que podemos considerar com matéria normal. Essa massa indetectável é o que se chama de matéria escura.

A uma distância maior, a luminosidade das galáxias implicava que havia massa de matéria normal suficiente para produzir essas órbitas.

Trujillo notou que, com a DF4, era ainda mais estranho. “A galáxia é tão exótica que, mesmo com as estrelas sozinhas, são incapazes de explicar a dinâmica”, disse. “É tão artificialmente baixo, a dinâmica é tão baixa, as velocidades, que tem que ser ainda maior com as estrelas que afirmam ter. De alguma forma, para explicar o que têm, precisariam de algum tipo de anti-gravidade, algo extremamente, extremamente estranho”.

Mas o facto de a galáxia estar simplesmente mais próxima de nós acaba por resolver a estranheza. Os cosmologistas acham que as galáxias começam as suas vidas como uma gota de matéria escura, de modo que as galáxias de vida longa sem matéria escura exigiriam um novo modelo de formação de galáxias.

Em poucos meses, dados muito mais profundos do Telescópio Espacial Hubble estarão disponíveis, permitindo que ambas as equipas revejam as suas descobertas mais uma vez. E embora Trujillo acredite que as medições de distância feitas pela equipe de Yale estejam incorrectas porque a calibração estava errada, o cientista também acredita que há a possibilidade de alguma estranheza.

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18 Julho, 2019

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2308: Descoberto um asteróide escondido que está “apaixonado” pelo Sol

O ano passa depressa neste asteróide recém-descoberto. O chamado 2019 LF6 orbita o Sol a cada 151 dias, e detém agora o recorde da menor órbita entre todos os asteróides conhecidos.

Uma equipa de astrofísicos da Caltech acaba de descobrir um enorme asteróide, com uma órbita muito próxima do Sol, que passou até agora despercebido a todos os cientistas e astrónomos que exploram os nossos céus.

O asteróide, designado 2019 LF6, mede aproximadamente um quilómetro de diâmetro. Na sua trajectória, oscila além de Vénus e, por vezes, aproxima-se do Sol mais do que Mercúrio, planeta que dá uma volta à nossa estrela a cada 88 dias.

O 2019 LF6 é um asteróide Atira, ou IEO, objecto cuja órbita se encontra totalmente contida na órbita terrestre. Conhecem-se apenas 20 asteróides Atira.

“Actualmente, os asteróides de um quilómetro de comprimento não são encontrados com muita frequência”, explicou Quanzhi Ye, astrofísico da Caltech que descobriu o 2019 LF6, em comunicado.

“Há 30 anos, as pessoas começaram a organizar buscas metódicas por asteróides, primeiro encontrando objectos maiores, mas agora que a maioria foi encontrada, os maiores são pássaros raros. LF6 é incomum em órbita e tamanho e a sua órbita única explica porque um asteróide tão grande escapou de várias décadas de buscas cuidadosas”, explicou.

O 2019 LF6 foi descoberto através da Zwicky Transient Facility (ZTF), uma câmara de última geração no Palomar Observatory (San Diego, EUA) que examina os céus todas as noites em busca de objectos transitórios, como estrelas em explosão e asteróides em movimento.

ZTF / Caltech Optical Observatories
Imagens da descoberta do asteróide 2019 LF6

Como o ZTF observa o céu tão rapidamente, é ideal para encontrar asteróides Atira, que possuem janelas de observação curtas. “Só temos cerca de 20 a 30 minutos antes do nascer do sol ou depois do pôr do sol para encontrar esses asteróides”, disse Ye.

Para detectar os Atira, a equipa da ZTF tem conduzido uma campanha de observação chamada Twilight, a hora mais apropriada para descobrir os objectos. Até agora, o programa descobriu outro asteróide Atira, chamado 2019 AQ3. Antes de 2019 LF6, 2019 AQ3 tinha o ano mais curto conhecido de qualquer asteróide, orbitando o Sol aproximadamente a cada 165 dias.

“Os dois grandes asteróides Atira que foram encontrados pela ZTF orbitam bem fora do plano do sistema solar”, disse Prince. “Isto sugere que, em algum momento no passado, foram atirados para fora de lá porque se aproximaram muito de Vénus ou Mercúrio”.

ZTF / Caltech Optical Observatories
O corpo celeste recém-descoberto, com cerca de um quilómetro de diâmetro, orbita o Sol a cada 151 dias

Além dos dois objectos Atira, a ZTF encontrou cerca de 100 asteróides próximos da Terra e cerca de 2.000 asteróides a orbitar o Cinturão Principal entre Marte e Júpiter.

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13 Julho, 2019

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2275: A primeira IA a simular o Universo sabe coisas que não devia

CIÊNCIA

(CC0/PD) myersalex216 / Pixabay

Uma equipa de investigadores conseguiu desenvolver o primeiro simulador do Universo utilizando Inteligência Artificial (IA), que consegue gerar imagens em 3D do Cosmos.

Como (ainda) não conseguimos viajar no tempo, a melhor forma de saber como foi formado o nosso Universo é criar simulações de computador usando o que sabemos sobre o Cosmos. A maioria das simulações pode ser dividida em dois grupos: ou são lentas e mais precisas, ou rápidas mas menos exactas.

Agora, uma equipa internacional de investigadores desenvolveu um sistema de Inteligência Artificial capaz de gerar simulações tridimensionais do Universo altamente precisas em milissegundos. Os resultados foram tão rápidos, precisos e robustos que nem os próprios astrofísicos entendem como é que a tecnologia conseguiu esta proeza.

“É como ensinar um software de reconhecimento de imagens com muitas fotografias de gatos e cães, que consegue reconhecer elefantes“, detalhou a cientista Shirley Ho, em comunicado. “Ninguém sabe como é que isto aconteceu. É um grande mistério a ser resolvido”, continuou, citada pelo Futurism.

Os cientistas explicaram ao pormenor o novo simulador do Universo – Modelo de Deslocamento de Densidade Profunda (D3M) – num novo artigo científico, publicado recentemente na Proceedings of National Academy of Sciences.

O objectivo dos investigadores era ensinar a ferramenta a simular de que forma a gravidade molda o Universo. Para isso, começaram a alimentar o sistema com 8.000 simulações distintas, focadas em gravidade e criadas por um simulador já existente e altamente preciso.

Esse sistema precisava de 300 horas de computação para criar apenas uma das suas simulações, mas a D3M conseguiu produzir as suas próprias simulações de um universo de cubos de 600 milhões de anos-luz em apenas 30 milissegundos.

Ainda assim, a velocidade não é a característica mais notável deste novo simulador. As simulações da D3M foram mais precisas do que as dos sistemas “rápidos” já existentes, que precisam de alguns minutos para criar uma única simulação.

A IA simulava com precisão a aparência do Universo mesmo que a equipa alterasse parâmetros que não foram inicialmente incluídos no treinamento. Ou seja, se os cientistas ajustassem a percentagem de matéria escura, a D3M conseguia, da mesma forma, simular com precisão a evolução do Universo.

Além de ajudar astrofísicos a entender melhor a evolução do Universo, este comportamento do simulador tem o potencial de ajudar os cientistas da computação a entender melhor a Inteligência Artificial.

“Podemos ser um playground interessante para um aprendiz entender por que motivo este modelo extrapola tão bem – por que extrapola para elefantes em vez de apenas reconhecer cães e gatos”, disse Ho, em comunicado. “É uma via de mão dupla entre a Ciência e o deep learning“.

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5 Julho, 2019

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2268: Investigadores lançam luz sobre origens dos buracos negros

Impressão de artista de um buraco negro.

Astrofísicos encontraram evidências da formação directa de buracos negros que não precisam de emergir de uma estrela remanescente – uma descoberta que pode fornecer aos cientistas uma explicação para a presença de buracos negros extremamente massivos nos estágios iniciais do nosso Universo.

Os professores de Física e Astronomia Shatanu Basu e Arpan Das, da Universidade Western, Canadá, desenvolveram uma explicação para a distribuição observada de massas e luminosidades de buracos negros super-massivos, para as quais não havia anteriormente explicação científica.

O estudo foi publicado na passada sexta-feira na revista The Astrophysical Journal Letters.

A descoberta é baseada na simples suposição de que os buracos negros super-massivos se formam rapidamente em curtos períodos de tempo e então – de repente – param. Esta explicação contrasta com o entendimento actual de que os buracos negros de massa estelar emergem quando o núcleo de uma estrela massiva colapsa sobre si próprio.

“Esta é uma evidência observacional indirecta de que os buracos negros originam de colapsos directos e não de remanescentes estelares,” disse Basu, especialista reconhecido internacionalmente dos estágios iniciais de formação estelar e de evolução de discos proto-planetários.

Basu e Das desenvolveram o novo modelo matemático calculando a função de massa dos buracos negros super-massivos que se formam ao longo de um período de tempo limitado e sofrem um rápido crescimento exponencial de massa. O crescimento em massa pode ser regulado pelo limite de Eddington que é definido por um balanço de forças de radiação e gravitação ou pode até excedê-lo por um factor modesto.

“Os buracos negros super-massivos tiveram apenas um curto período de tempo para crescer depressa e, em algum momento, devido a toda a radiação no Universo criada por outros buracos negros e estrelas, a sua produção foi interrompida,” explicou Basu. “Este é o cenário de colapso directo.”

Durante a última década, vários buracos negros super-massivos, mil milhões de vezes mais massivos do que o Sol, foram descobertos em grandes desvios para o vermelho, o que significa que já existiam no Universo apenas 800 milhões de anos após o Big Bang. A presença destes buracos negros jovens e massivos põe em causa a nossa compreensão da formação e do crescimento dos buracos negros.

O cenário de colapso directo permite que as massas iniciais sejam muito maiores do que o implícito no cenário padrão de remanescente estelar, e pode ter um grande papel na explicação das observações. Este novo resultado fornece evidências de que os buracos negros, por meio de colapso directo, foram produzidos no Universo inicial.

Basu é da opinião que estes novos resultados podem ser usados para inferir a história da formação dos buracos negros extremamente massivos que existem nos primeiros tempos do nosso Universo e que é preciso mais trabalho para comprovar a sua validade.

Astronomia On-line
2 de Julho de 2019

2266: TESS encontra o seu exoplaneta mais pequeno até agora

Ilustração do TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA

O TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA descobriu um mundo de tamanho entre Marte e a Terra, em órbita de uma estrela próxima, brilhante e fria. O planeta, chamado L 98-59b, é o mais pequeno descoberto até à data pela missão.

Dois outros mundos orbitam a mesma estrela. Embora os tamanhos de todos os três planetas sejam conhecidos, são necessários estudos de acompanhamento com outros telescópios a fim de determinar se têm atmosferas e, em caso afirmativo, quais os gases presentes. Os mundos de L 98-59 quase que duplicam o número de exoplanetas pequenos – isto é, planetas para lá do nosso Sistema Solar – que têm o melhor potencial para este tipo de acompanhamento.

“A descoberta é um grande feito científico e de engenharia para o TESS,” disse Veselin Kostov, astrofísico do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland e do Instituto SETI em Mountain View, Califórnia. “Para estudos atmosféricos de planetas pequenos, precisamos de órbitas curtas em torno de estrelas brilhantes, mas esses planetas são difíceis de detectar. Este sistema tem potencial para estudos futuros fascinantes.”

O artigo sobre os resultados, liderado por Kostov, foi publicado na edição de 27 de Junho da revista The Astronomical Jounral e está disponível online.

L 98-59b tem cerca de 80% do tamanho da Terra e é aproximadamente 10% mais pequeno do que o recordista anterior descoberto pelo TESS. A sua estrela hospedeira, L 98-59, é uma anã M com mais ou menos um-terço da massa do Sol e está situada a 35 anos-luz de distância na direcção da constelação de Peixe Voador. Embora L 98-59b seja um recorde para o TESS, o satélite Kepler da NASA descobriu planetas ainda mais pequenos, incluindo Kepler-37b, que é apenas 20% maior do que a Lua.

Os outros dois mundos do sistema, L 98-59c e L 98-59d, têm mais ou menos 1,4 e 1,6 vezes o tamanho da Terra, respectivamente. Todos os três foram descobertos pelo TESS usando trânsitos, quedas periódicas no brilho estelar provocado pela passagem de cada planeta em frente da estrela.

O TESS monitoriza uma região com 24 por 96 graus do céu, chamada sector, durante 27 dias de cada vez. Quando o satélite terminar, este mês de Julho, o seu primeiro ano de observações, o sistema L 98-59 terá aparecido em sete dos 13 sectores que compõem o céu do hemisfério sul. A equipa de Kostov espera que isto permita aos cientistas refinar o que se sabe sobre os três planetas confirmados e procurar mundos adicionais.

“Se tivermos mais do que um planeta a orbitar num sistema, estes podem interagir gravitacionalmente uns com os outros,” comentou Jonathan Brande, co-autor e astrofísico de Goddard e da Universidade de Maryland em College Park. “O TESS vai observar L 98-59 em sectores suficientes para detectar planetas com órbitas que rondam os 100 dias. Mas se tivermos muita sorte, poderemos ver os efeitos gravitacionais de planetas não descobertos naqueles que actualmente conhecemos.”

As anãs M como L 98-59 correspondem a três-quartos da população estelar da Via Láctea. Mas não são maiores do que metade da massa do Sol e são muito mais frias, com temperaturas de superfície correspondentes a menos de 70% da do Sol. Outros exemplos incluem TRAPPIST-1, que hospeda um sistema com sete planetas do tamanho da Terra, e Proxima Centauri, o nosso vizinho estelar mais próximo, que possui um planeta confirmado. Dado que estas estrelas pequenas e frias são tão comuns, os cientistas esperam aprender mais sobre os sistemas planetários que se formam em seu redor.

L 98-59b, o mundo mais interior, completa uma órbita a cada 2,25 dias, ficando tão próximo da estrela que recebe até 22 vezes a quantidade de energia que a Terra recebe do Sol. O planeta do meio, L 98-59c, orbita a cada 3,7 dias e recebe aproximadamente 11 vezes mais radiação do que a Terra. L 98-59d, o planeta mais exterior identificado até agora no sistema, orbita a cada 7,5 dias e recebe cerca de quatro vezes a energia que a Terra recebe do Sol.

Nenhum dos planetas está dentro da “zona habitável” da estrela, a gama de distâncias onde a água líquida pode existir à superfície. No entanto, todos ocupam o que os cientistas chamam de zona de Vénus, uma gama de distâncias estelares onde um planeta com uma atmosfera inicial parecida à da Terra pode albergar um efeito de estufa que a transforma numa atmosfera semelhante à da Vénus. Com base no seu tamanho, o terceiro planeta pode ser ou um mundo rochoso parecido com Vénus ou parecido a Neptuno, com um núcleo pequeno e rochoso rodeado por uma atmosfera profunda.

Um dos objectivos do TESS é construir um catálogo de planetas pequenos e rochosos em órbitas curtas em torno de estrelas muito brilhantes e próximas, para um estudo atmosférico com o Telescópio Espacial James Webb da NASA. Quatro dos mundos TRAPPIST-1 são os principais candidatos, e a equipa de Kostov sugere que os planetas de L 98-59 também o sejam.

A missão do TESS alimenta o desejo de compreender a nossa origem e se estamos sozinhos no Universo.

“Se observássemos o Sol a partir de L 98-59, os trânsitos da Terra e de Vénus levar-nos-iam a pensar que os planetas são quase idênticos, mas sabemos que não são,” explicou Joshia Schlieder, co-autor e astrofísico de Goddard. “Ainda temos muitas perguntas sobre porque é que a Terra se tornou habitável e Vénus não. Se pudermos encontrar e estudar exemplos semelhantes em torno de outras estrelas, como L 98-59, podemos potencialmente desvendar alguns destes segredos.”

Astronomia On-line
2 de Julho de 2019

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Novas “Terras” descobertas em torno de estrela muito pequena

Os dois planetas estão localizados na zona habitável da estrela de Teegarden.
Crédito: Universidade de Gotinga, Instituto para Astrofísica

Uma equipa internacional liderada pela Universidade de Gotinga (Alemanha) com a participação de investigadores do Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC) descobriu, usando o espectrógrafo de alta resolução CARMENES no Observatório Calar Alto (Almería), dois novos planetas parecidos com a Terra em redor de uma das estrelas mais próximas da nossa vizinhança estelar.

A estrela de “Teegarden” está a apenas 12,5 anos-luz de distância. É uma das estrelas mais pequenas, uma anã vermelha, na direcção da constelação de Carneiro. A sua temperatura superficial é de 2700º C e tem uma massa equivalente a apenas 1/10 da do Sol. Mesmo estando tão perto, o seu ténue brilho impediu a sua descoberta até 2003.

“Nós temos vindo a observar esta estrela há três anos à procura de variações periódicas na sua velocidade,” explica Mathias Zechmeister, investigador da Universidade de Gotinga, autor principal do artigo. As observações mostraram que existem dois planetas em órbita, ambos semelhantes aos planetas do Sistema Solar interior. São apenas um pouco maiores do que a Terra e estão situados na “zona habitável” onde a água pode existir, à superfície, no estado líquido. “É possível que os dois planetas façam parte de um sistema maior,” diz Stefan Dreizler, outro investigador da Universidade de Gotinga e co-autor do artigo.

O IAC tem participado muito activamente nas campanhas fotométricas desta estrela. Têm sido realizadas com instrumentos como o Muscat2 do Telescópio Carlos Sánchez do Observatório Teide (Tenerife) e com a rede de telescópios do Observatório de Las Cumbres, entre outros. Estes estudos permitiram mostrar que os sinais dos dois planetas não podem ser devidos à actividade da estrela, embora não possamos detectar os trânsitos dos dois novos planetas,” comenta Victor Sánchez Béjar, investigador do IAC e outro autor do artigo publicado na revista Astronomy & Astrophysics.

Para usar o método de trânsito, os planetas devem atravessar a face do disco estelar e bloquear um pouco da luz da estrela durante um curto período de tempo, o que significa que têm que estar em linha com a estrela e com os observadores. Este alinhamento fortuito ocorre apenas para uma pequena fracção dos sistemas planetários.

Curiosamente, o sistema da estrela de Teegarden está situado numa direcção especial do céu. A partir desta estrela é possível ver os planetas do nosso Sistema Solar a passar em frente do Sol e durante alguns anos a Terra será discernível como um planeta em trânsito para qualquer observador situado nos planetas de Teegarden que se preocupe em nos estudar.

A estrela de Teegarden pertence à classe mais pequena para a qual podemos medir as massas dos seus planetas com a tecnologia actual. “Esta descoberta é um grande sucesso para o projecto CARMENES, que foi projectado para procurar planetas em torno de estrelas de baixa massa,” comenta Ignasi Ribas, investigador do Instituto de Estudos Espaciais da Catalunha e co-autor do artigo.

Desde 2006, cientistas alemães e espanhóis têm procurado planetas em volta de estrelas próximas usando o CARMENES, acoplado ao telescópio de 3,5 m do Observatório Calar Alto (Almería). Estes novos planetas são os 10.º e 11.º descobertos pelo projecto.

Astronomia On-line
21 de Junho de 2019

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2177: As luas fora do Sistema Solar podem esconder vida extraterrestre

CIÊNCIA

ESO/M. Kornmesser

As luas que orbitam planetas fora do Sistema Solar (exoluas) podem abrigar vida extraterrestre, segundo sustentam astrofísicos numa nova investigação.

Os planetas para lá do Sistema Solar são já mais de 4000, mas apenas uma pequena fatia destes mundos está na chamada zona habitável, isto é, tem condições para abrigar vida.

No entanto, e contrariando as baixas possibilidades de habitabilidade, alguns exoplanetas podem ter os seus próprios satélites (exoluas) com água no estado líquido. Partindo deste pressuposto, os cientistas defendem que as exoluas devem ser tidas em conta quando se procura por vida extraterrestre.

“Estas luas podem ser aquecidas no seu interior pela atracção gravitacional do planeta que orbitam. Por isso, podem conter água líquida mesmo estando fora da zona habitável, onde encontramos planetas semelhantes à Terra”, explicou Phil Sutton, cientista da Universidade de Lincoln, no Reino Unido.

Caso os cientistas consigam detectar as exoluas, estes satélites podem ser a chave para a tão procurada vida extraterrestre. “Acredito que, se pudermos encontrá-las, as luas oferecem um caminho mais promissor para encontrar vida extraterrestre”, frisou.

Devido ao seu tamanho e à distância a que se encontram da Terra, as exoluas são extremamente difíceis de encontrar. Por isso, explicou Sutton, os cientistas terão que debruçar o seu trabalho de localização através do efeito que produzem nos objectos à sua volta, como é o caso dos anéis planetários.

Para a nova investigação foram utilizadas simulações computorizadas para modelar os anéis em torno do exoplaneta J1407b, que são 200 vezes maiores do que os de Saturno. Sutton quis perceber se o espaço entre as luas era o resultado da acção das luas.

O estudo apontou que, apesar de as luas influenciarem a dispersão de partículas ao longo da borda do anel neste exoplaneta, é improvável que as lacunas tenham sido causadas por forças gravitacionais de uma lua desconhecida.

Apesar dos resultados inconclusivos, pesquisas publicadas anteriormente sugerem que existem muitas lacunas no maciço “disco formador da lua” do exoplaneta J1407b, que podem ser explicadas pelas exoluas.

A investigação, que será publicado na revista científica Monthly Notices da Astronomical Society, está disponível para visualização no arquivo de pré-publicação arXiv.

ZAP // SputnikNews

Por ZAP
15 Junho, 2019

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2054: Os anéis de Saturno estão a desaparecer (e a culpa é nossa)

NASA/JPL/SSI
Imagem dos anéis de Saturno, pela sonda Cassini

Recentemente, um grupo de cientistas alertou que os anéis de Saturno podem vir a desaparecer devido às futuras explorações humanas. 

Exploradores de asteróides e bilionários da tecnologia poderão roubar pedras preciosas do Espaço num futuro próximo, incluindo os anéis gelados de Saturno. Num estudo recente, publicado na Acta Astronautica, um grupo de cientistas sugere aos governantes que apresentem um conjunto claro de directrizes e restrições que devam ser estritamente seguidas por todos na indústria espacial.

“Se não pensarmos sobre este problema agora, seguiremos o nosso caminho e, daqui a algumas centenas de anos, enfrentaremos uma crise extrema, muito pior do que a que temos na Terra”, afirma Martin Elvis, astrofísico do Observatório Astrofísico Smithsonian, citado pelo IBTimes.

“Depois de explorar o Sistema Solar, não há mais nenhum lugar para ir.” Elvis faz uma referência especial às agências espaciais privadas, como a SpaceX e a Blue Origin, de Elon Musk, que estão a mudar o conceito de indústria espacial.

A SpaceX, por exemplo, está a tornar as viagens espaciais mais “acessíveis”, prometendo inclusive que o turismo espacial será uma realidade no futuro. Além disso, a empresa de Musk espera estabelecer colónias humanas noutros planetas, como Marte.

Por outro lado, a Blue Origin projecta um futuro onde milhões de pessoas poderiam viver e trabalhar no Espaço. Esta indústria multi-bilionária do futuro despertou o interesse dos investidores, mas colocar este empreendimento em prática pode significar a recolha de recursos preciosos do nosso Sistema Solar.

Elvis e Tony Milligan, co-autor do artigo e filósofo no King’s College de Londres, sugeriram o “oitavo princípio” para os seres humanos lidarem com os recursos do Sistema Solar: somente um oitavo do nosso Sistema Solar pode ser recolhido, enquanto que o resto deve ser protegido.

Os anéis de Saturno poderiam ser uma fonte abundante de pedras e gelo. Mas além destes elegantes anéis, os humanos poderiam também extrair ferro do cinturão de asteróides. A quantidade de ferro do cinturão é tanta que, mesmo que apenas um oitavo seja extraído, ainda é um milhão de vezes maior do que o encontrado na Terra.

Outro exemplo é o Helio-3, que se pensa ser abundante na Lua e pode valer mais do que ouro num futuro próximo.

ZAP //

Por ZAP
26 Maio, 2019


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2038: A colisão com um planeta anão pode ter “estragado” o lado oculto da Lua

Universidade Rice

Da Terra, vemos sempre o mesmo da Lua. Contudo, esse lado é bem diferente do lado oculto do nosso satélite natural. O contraste entre as duas partes da Lua tem intrigado os astrónomos.

Se se olhar para a Lua cheia numa noite clara, é possível ver manchas grandes e escuras. Estas são as marinas lunares, planícies largas ou “oceanos” de basalto vulcânico. Em contraste, quando a sonda soviética Luna 3 tirou as primeiras fotografias da órbita lunar em 1959, descobrimos que o lado mais distante é pálido e cheio de marcas de crateras – e não é porque a Terra protege o lado visível dos meteoritos.

As diferenças são ainda mais profundas. Dados mais recentes de 2012 revelaram que o outro lado também tem uma crosta que é mais espessa cerca de 20 quilómetros, coberta por uma camada extra de 10 quilómetros de espessura, rica em magnésio e ferro, não encontrada no lado mais próximo.

Agora, podemos ter uma nova explicação possível para estas diferenças. Algures no passado distante, a Lua pode ter experimentado uma colisão gigante com outro objecto, o que poderá justificar as distinções bizarras entre os dois hemisférios.

Hipóteses anteriores incluíram uma segunda lua que se teria fundido com a nossa Lua nos primeiros dias do Sistema Solar, resultando numa espécie híbrida da Lua. Mas outra possibilidade é um grande asteróide ou planemo que, de alguma forma, acabou na órbita solar, colocando-o em rota de colisão com a Lua.

Este último cenário, usando dados de 2012, é a hipótese à qual os cientistas lunares liderados pelo astrofísico Meng Hua Zhu, da Universidade de Ciência e Tecnologia de Macau, foram postos à prova.

De acordo com o estudo publicado na revista Journal of Geophysical Research: Planets, Os investigadores fizeram simulações em computador de 360 cenários de impacto, batendo objectos gigantes numa região de impacto no lado mais próximo para ver se algum poderia produzir a assimetria da Lua como a vemos hoje.

E encontraram um. O melhor ajuste teria sido um objecto com cerca de 780 quilómetros de diâmetro – que é cerca de um terço do tamanho de Plutão, pouco mais de um quarto do tamanho da Lua, e apenas um pouco menor que o planeta anão Ceres. Esse objecto teria de chocar a cerca de 22.500 quilómetros por hora quando atingisse a Lua. Um objecto menor também poderia tê-lo feito – com cerca de 720 quilómetros de diâmetro e a viajar um pouco mais rápido, a 24.500 quilómetros por hora.

O efeito seria mais ou menos o mesmo para ambos os impactos. Os objectos emitiram rochas e poeiras, a uma profundidade de até 300 quilómetros, que choveriam para o lado oposto, cobrindo-o uma camada de cinco a 10 quilómetros de profundidade, consistente com a camada de magnésio e ferro observada em 2012.

O impacto também teria deslocado a crosta, resultando no afastamento da crosta do local de impacto. Este modelo reproduziu a distribuição da espessura da crosta da Lua vista hoje. E, como a Lua era relativamente nova quando isto aconteceu, com altas temperaturas internas, poderia facilmente ter voltado à sua forma arredondada, apagando a enorme bacia de impacto.

A Terra e a Lua são, em grande parte, feitas do mesmo material básico, mas a Lua tem inexplicáveis ​​abundâncias de alguns isótopos na sua superfície – potássio, fósforo e elementos de terras raras, como o tungstênio-182. No modelo, poderiam ter sido escavados pelo impacto e chover outra vez na superfície lunar.

“Este é um trabalho que será muito provocativo“, disse o cientista planetário Steve Hauck, da Case Western Reserve University. “Entender a origem das diferenças entre o lado mais próximo e o lado mais distante da Lua é uma questão fundamental na ciência lunar. Vários planetas têm dicotomias hemisféricas, mas para a Lua temos muitos dados para testar modelos e hipóteses, por isso as implicações do trabalho poderiam ser mais amplas do que apenas a Lua”.

ZAP // Science Alert

Por ZAP
24 Maio, 2019

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2014: Conseguirá a Terra sair ilesa se o Sol ficar sem combustível?

CIÊNCIA

(CC0/PD) pxhere

Planetas rochosos formados por elementos densos serão, muito provavelmente, os únicos sobreviventes da morte explosiva de uma estrela. Esta descoberta dá-nos pistas preciosas sobre o futuro da Terra.

Quando uma estrela morre destrói tudo o que a rodeia, excepto os pequenos e densos planetas rochosos. Estes são os objectos com maior probabilidade de sobreviverem, ao contrário dos planetas pesados e gasosos, que se desmoronam e perecem.

Esta é a descoberta mais recente de uma equipa de astrofísicos da Universidade de Warwick, no Reino Unido. Os cientistas chegaram a esta conclusão após várias simulações que analisaram a interacção de uma estrela anã branca e um planeta próximo. O objectivo era determinar se os objectos espaciais conseguiam suportar a aniquilação da estrela.

Esta experiência foi muito interessante na medida em que se espera que o nosso próprio Sol se torne uma estrela anã branca no futuro. Assim sendo, somos os primeiros a interessar-nos pelo possível destino da Terra.

Quando uma estrela com pouca massa, como o Sol, queima todo o seu combustível, expande as suas camadas externas até se transformar numa gigante vermelha. Por sua vez, essas camadas externas espalham-se nas proximidades da estrela, ameaçando causar a completa destruição de qualquer planeta que esteja ao seu redor.

Depois, a gigante vermelha encolhe-se e transforma-se numa estrela altamente densa, chamada anã branca, que irá, a pouco e pouco, perdendo o calor durante bilhões de anos. Qualquer planeta que se arrisque a ficar no seu caminho durante este cataclismo, seria extremamente afortunado se conseguisse sobreviver. Contudo, existem vários planetas que não estão preparados para resistir a esta tempestade.

O que os cientistas descobriram foi que os pequenos planetas rochosos são os que têm maior probabilidade de sobreviver à morte explosiva de uma estrela. O artigo científico com os resultados desta investigações foi recentemente publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Os astrónomos investigaram os efeitos da morte estelar em planetas de vários tamanhos, desde as super-terras até aos pequenos exoplanetas. Dimitri Veras, do Departamento de Física do Instituto de Warwick, adiantou que este estudo é o primeiro dedicado à investigação dos efeitos dos fluxos entre as anãs brancas e os planetas.

Mas o que é que estes resultados podem significar para o futuro do nosso planeta? Os astrónomos prevêem que o nosso Sol, que tem cerca de 4,6 mil milhões de anos, continuará a queimar as suas reservas de combustível durante mais 5 mil milhões de anos, até se transformar numa gigante vermelha.

No entanto, quando esse momento chegar, os cientistas não têm a certeza do que irá acontecer com um planeta de “multi-camadas” como a Terra. Ainda assim, na sua essência, os planetas uniformes constituídos maioritariamente de elementos mais densos e mais pesados, tais como metais pesados, têm boas possibilidades de sobrevivência.

Outro factor que é preciso ter em conta é a distância a que o planeta está localizado da estrela moribunda. A equipa afirma que a distância segura até à estrela é de um terço da distância entre o Sol e Mercúrio. Mercúrio localiza-se a uma distância de 57,9 milhões de quilómetros do Sol.

A Terra está a 149,6 milhões de quilómetros do Sol, uma distância que é conhecida como unidade astronómica. Sim, há esperança de estarmos a salvo.

ZAP // SputnikNews

Por ZAP
20 Maio, 2019


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2010: Planetas pequenos e resistentes com maior probabilidade de sobreviver à morte das suas estrelas

Um asteróide quebrado pela forte gravidade de uma anã branca formou um anel de partículas de poeira e detritos em órbita do remanescente estelar.
Crédito: Universidade de Warwick/Mark Garlick

De acordo com uma nova investigação da Universidade de Warwick, os planetas pequenos e resistentes, repletos de elementos densos, têm a melhor probabilidade de evitar serem esmagados e engolidos quando a sua estrela-mãe morre. A nova investigação foi publicada na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Os astrofísicos do Grupo de Astronomia e Astrofísica de Warwick modelaram a probabilidade de diferentes planetas serem destruídos pelas forças de maré quando as suas estrelas hospedeiras se tornam anãs brancas e determinaram os factores mais significativos que decidem se evitam a destruição ou não.

O seu “guia de sobrevivência” para exoplanetas pode ajudar os astrónomos a localizar potenciais exoplanetas em torno de estrelas anãs brancas, enquanto uma nova geração de telescópios ainda mais poderosos está a ser desenvolvida para procurá-los.

A maioria das estrelas como o nosso Sol acabarão ficando sem combustível, encolherão e tornar-se-ão anãs brancas. Alguns corpos em órbita, que não são destruídos neste ambiente cataclísmico instigado quando a estrela expele as suas camadas exteriores, serão então submetidos a mudanças nas forças de maré à medida que a estrela colapsa e se torna super-densa. As forças gravitacionais exercidas em qualquer planeta em órbita seriam intensas e potencialmente os arrastariam para novas órbitas, chegando mesmo a empurrar alguns deles para fora dos seus sistemas solares.

Ao modelar os efeitos da mudança na gravidade de uma anã branca com corpos rochosos em órbita, os investigadores determinaram os factores mais prováveis que farão com que um planeta se mova para dentro do “raio de destruição” da estrela; a distância da estrela onde um objecto mantido unido apenas pela sua própria gravidade se desintegrará devido às forças de maré. Dentro do raio de destruição formar-se-á um disco de detritos planetários.

Embora a sobrevivência de um planeta esteja dependente de muitos factores, os modelos revelam que quanto mais massivo um planeta, maior a probabilidade de que seja destruído por interacções de maré.

Mas a destruição não é certa, com base apenas na massa, e depende parcialmente da viscosidade, uma medida da resistência à deformação: exo-Terras com baixa viscosidade são facilmente engolidas mesmo que habitem até cinco vezes a distância entre o centro da anã branca e o raio de destruição. A lua de Saturno, Encélado – frequentemente descrita como uma “bola de neve suja” – é um bom exemplo de um planeta homogéneo com baixíssima viscosidade.

As exo-Terras com alta viscosidade são facilmente engolidas somente se residirem até duas vezes a distância entre o centro da anã branca e o seu raio de destruição. Estes planetas seriam compostos inteiramente por um núcleo denso de elementos mais pesados, com uma composição similar ao planetesimal de metais pesados descoberto recentemente por outra equipa de astrónomos da Universidade de Warwick. Esse planetesimal evitou ser engolido porque é tão pequeno quanto um asteróide.

O Dr. Dimitri Veras, do Departamento de Física da Universidade de Warwick, disse: “O artigo é um dos primeiros estudos dedicados a investigar os efeitos de maré entre as anãs brancas e os planetas. Este tipo de modelagem terá uma relevância crescente nos próximos anos, quando corpos rochosos adicionais provavelmente forem descobertos perto de anãs brancas.”

“O nosso estudo, embora sofisticado em vários aspectos, trata apenas planetas rochosos homogéneos que são consistentes na sua estrutura. Um planeta com várias camadas, como a Terra, seria significativamente mais complexo de modelar, mas estamos a investigar a viabilidade de também fazer isso.”

A distância à estrela, tal como a massa do planeta, tem uma correlação robusta com a sobrevivência ou com a imersão. Haverá sempre uma distância segura da estrela e essa distância segura depende de muitos parâmetros. Em geral, um planeta rochoso homogéneo que resida a uma distância da sua anã branca equivalente a um-terço da distância entre Mercúrio e o Sol, garantidamente consegue evitar ser engolido pelas forças de maré.

O Dr. Veras acrescentou: “O nosso estudo leva os astrónomos a procurar planetas rochosos perto – mas ainda fora – do raio de destruição da anã branca. Até agora, as observações concentraram-se nesta região interior, mas o nosso estudo demonstra que os planetas rochosos podem sobreviver a interacções de maré com a anã branca de uma maneira que empurra os planetas ligeiramente para fora.

“Os astrónomos também devem procurar assinaturas geométricas em discos de detritos conhecidos. Estas assinaturas podem ser o resultado de perturbações gravitacionais de um planeta que reside muito perto, mas ainda fora do raio de destruição. Nestes casos, os discos teriam sido formados mais cedo pela fragmentação de asteróides que periodicamente se aproximam e entram no raio de destruição da anã branca.”

Astronomia On-line
17 de Maio de 2019



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1922: Buraco negro veloz e torto observado a cuspir “balas” de plasma

Dados do observatório de alta energia, Integral, da ESA, ajudaram a esclarecer o funcionamento de um misterioso buraco negro que se encontra a lançar “balas” de plasma enquanto gira no espaço.

O buraco negro faz parte de um sistema binário conhecido como V404 Cygni e está a sugar material de uma estrela companheira. Encontra-se na nossa Via Láctea, a cerca de 8000 anos-luz da Terra, e foi identificado pela primeira vez em 1989, quando provocou um enorme surto de radiação altamente energética e de material.

Após 26 anos de dormência, acordou novamente em 2015, tornando-se por um curto período de tempo o objecto mais brilhante no céu observável em raios-X altamente energéticos. Astrónomos de todo o mundo apontaram os seus telescópios terrestres e espaciais na direcção do objecto celeste e descobriram que o buraco negro estava a comportar-se de maneira um tanto ou quanto estranha.

Um novo estudo, com base em dados recolhidos durante a explosão de 2015, revelou agora o funcionamento interno desse monstro cósmico. Os resultados foram esta semana divulgados na revista científica Nature.

“Durante a explosão observámos detalhes das emissões dos jactos quando o material é expelido a uma velocidade muito alta da vizinhança do buraco negro,” diz Simone Migliari, astrofísica da ESA e co-autora do artigo. “Podemos ver os jactos disparados em várias direcções numa escala de tempo de menos de uma hora, o que significa que as regiões internas do sistema estão a girar muito depressa.”

Normalmente, os astrónomos observam os jactos disparados directamente dos pólos dos buracos negros, perpendicularmente ao disco circundante de material que é acretado da estrela companheira. Anteriormente, havia apenas um buraco negro observado com um jacto giratório. No entanto, estava a girar muito mais lentamente, completando um ciclo a cada seis meses.

Os astrónomos puderam observar os jactos de V404 Cygni no rádio recorrendo a telescópios como o VLBA (Very Long Baseline Array) nos EUA. Entretanto, dados de raios-X altamente energéticos obtidos pelo Integral e por outros observatórios espaciais ajudaram a descodificar o que estava a acontecer ao mesmo tempo dentro da região interna do disco de acrecção com 10 milhões de quilómetros de diâmetro. Isto foi importante, já que é a mecânica do disco que provoca o comportamento estranho do jacto.

“V404 Cygni é diferente pois achamos que o disco de material e o buraco negro estão desalinhados,” diz o professor James Miller-Jones, do ICRAR (International Centre for Radio Astronomy Research) e da Universidade Curtin, na Austrália, que é o principal autor do novo artigo científico. “Parece estar a fazer com que a parte interna do disco oscile como um pião que está a desacelerar, e dispara jactos em direcções diferentes conforma muda de orientação.”

Durante a explosão, uma grande quantidade do material circundante estava a cair no buraco negro de uma só vez, aumentando temporariamente a taxa de acrecção do material do disco em direcção ao buraco negro e resultando num súbito surto energético. Isto foi visto pelo Integral como um aumento repentino na emissão de raios-X.

As observações do Integral foram usadas para estimar a energia e a geometria da acrecção para o buraco negro, o que por sua vez foi crucial para entender a ligação entre o material que entra e o que sai para criar uma imagem completa da situação. “Com o Integral, pudemos observar V404 Cygni continuamente durante 4 semanas, enquanto outros satélites de alta energia só podiam obter exposições mais curtas,” explica Erik Kuulkers, cientista do projecto Integral na ESA.

“Os dados de raios-X suportam um modelo em que a parte interna do disco de acrecção está inclinada em relação ao resto do sistema, provavelmente devido à rotação do buraco negro, inclinado em relação à órbita da estrela companheira,” explica Simone.

Os cientistas têm vindo a estudar o que provocou este estranho desalinhamento. Uma possibilidade é que o eixo de rotação do buraco negro pode ter sido inclinado pelo “pontapé” recebido durante a explosão da super-nova que o criou. “Os resultados encaixam num cenário, também estudado em simulações computacionais recentes, onde o fluxo de acrecção na vizinhança do buraco negro e os jactos podem girar juntos,” diz Erik.

“Devemos esperar dinâmicas semelhantes em qualquer buraco negro com forte acrecção cuja rotação está desalinhada com o influxo de gás, e temos que levar em conta os diferentes ângulos de inclinação do jacto ao interpretar observações de buracos negros em todo o Universo.”

ZAP // CCVAlg

Por ZAP
3 Maio, 2019

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1918: Astrofísicos simulam os sons das estrelas para revelar os seus segredos

ESO

O som não é capaz de viajar pelo vácuo do espaço. Mas isso não impede que as estrelas desencadeiem uma sinfonia de notas sub-sónicas enquanto os seus fornos nucleares geram vibrações complexas.

Os telescópios podem detectar essas vibrações como flutuações no brilho ou na temperatura à superfície de uma estrela. Compreendendo estas vibrações, podemos aprender mais sobre a estrutura interna da estrela que, de outra forma, não pode ser vista.

“Um violoncelo soa como um violoncelo devido ao seu tamanho e forma,” diz Jacqueline Goldstein, estudante de pós-graduação do departamento de astronomia da Universidade de Wisonsin-Madison. “As vibrações das estrelas também dependem do seu tamanho e estrutura.”

No seu trabalho, Goldstein estuda a ligação entre a estrutura estelar e as vibrações, desenvolvendo software que simula diversas estrelas e as suas frequências. À medida que compara as suas simulações com estrelas reais, Goldstein pode refinar o seu modelo e melhorar a maneira como os astrofísicos, como ela, espreitam sob a superfície das estrelas, examinando os seus subtis sons.

“Com frequências que se repetem na ordem de minutos a dias, teríamos que acelerar as vibrações estelares mil ou um milhão de vezes para colocá-las dentro do alcance da audição humana. Estas reverberações podem ser mais precisamente chamadas “sismos estelares”, nome que recebem dos seus primos sísmicos na Terra. O campo de estudo chama-se asterosismologia (ou sismologia estelar).

À medida que as estrelas fundem hidrogénio em elementos mais pesados nos seus núcleos, o plasma quente vibra e faz com que as estrelas pisquem. Estas flutuações podem informar os investigadores sobre a estrutura de uma estrela e sobre como mudará à medida que envelhece. Goldstein estuda estrelas que são maiores do que o nosso próprio Sol.

“Essas são as que explodem e produzem buracos negros e estrelas de neutrões e todos os elementos pesados do Universo que formam planetas e, essencialmente, vida nova,” explica Goldstein. “Nós queremos entender como funcionam e como afectam a evolução do Universo. São questões muito importantes.”

Trabalhando com os professores de astronomia Rich Townsend e Ellen Zweibel, Goldstein desenvolveu um programa chamado GYRE que se liga ao programa de simulação estelar MESA. Usando este software, Goldstein constrói modelos de vários tipos de estrelas para ver os aspectos das suas vibrações. Verifica de seguida quão intimamente a simulação e a realidade combinam.

“Como fui eu que criei as minhas estrelas, sei o que coloquei no seu interior. De modo que quando comparo os meus padrões previstos de vibração com os padrões de vibração observados, se são iguais, então, óptimo, o interior das minhas estrelas é como o interior daquelas estrelas reais. Se são diferentes, o que é normalmente o caso, isso dá-nos informações de que precisamos melhorar as nossas simulações e testar novamente,” acrescenta Goldstein.

Tanto o GYRE como o MESA são programas de código aberto, o que significa que os cientistas podem aceder e modificar livremente o código. Todos os anos, cerca de 40 a 50 pessoas frequentam uma escola de verão dedicada ao software MESA na Universidade da Califórnia, em Santa Barbara, para aprender a usar o programa e para fazer “brainstorming” de melhorias.

Goldstein e o seu grupo beneficiam de todos estes utilizadores que sugerem alterações e corrigem erros tanto no MESA quanto no seu próprio programa.

Também recebem um impulso de outro grupo de cientistas – caçadores de planetas. Duas coisas podem fazer o brilho de uma estrela flutuar: vibrações internas ou um planeta que passa em frente da estrela. À medida que a procura por exoplanetas – planetas que orbitam estrelas que não o Sol – cresce, Goldstein ganha acesso a uma série de novos dados sobre as flutuações estelares que são captadas nos mesmos levantamentos de estrelas distantes.

O mais recente caçador de exoplanetas é um telescópio chamado TESS, que foi lançado para órbita o ano passado para estudar 200.000 das estrelas mais brilhantes e próximas. “O que o TESS está a fazer é olhar para todo o céu (…) Vamos poder dizer, para todas as estrelas que vemos na nossa vizinhança, se pulsam ou não. Se sim, vamos poder estudar as suas pulsações para aprender mais sobre o que está a acontecer abaixo da superfície.”

Goldstein está agora a desenvolver uma nova versão do GYRE para aproveitar os dados do TESS. Com a nova versão, começará a simular esta orquestra estelar com centenas de milhares de participantes. Com estas simulações, podemos ser capazes de aprender um pouco mais sobre as nossas vizinhas cósmicas, apenas ouvindo.

ZAP // CCVAlg

Por CCVAlg
3 Maio, 2019

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1864: A vida pode estar a evoluir nos exoplanetas mais próximos

(CC0/PD) Buddy_Nath / Pixabay

Quatro dos mundos mais próximos do nosso Sistema Solar podem reunir condições para abrigar vida, sugere um grupo de cientistas que estuda a habitabilidade em planetas semelhantes à Terra.

Astrofísicos da universidade norte americana de Cornell acreditam ser possível descobrir vida nos planetas rochosos que orbitam a zona potencialmente habitável de anãs vermelhas próximas, apesar dos seus elevados níveis de exposição radioactiva.

De acordo com um novo estudo, cujos resultados foram publicados na semana passada no Monthly Notices, da Royal Astronomical Society, os cientistas concluíram que a vida terrestre evoluiu a partir de criaturas que suportaram níveis de radiação ultravioleta mais fortes do que aqueles a que os exoplanetas em causa estão expostos.

A partir de uma simulação sobre as condições de radiação ultravioleta que assolam estes exoplanetas, os cientistas determinaram que a exposição que sofrem é significativamente do que aquela que atingia a Terra há 3,9 mil milhões de anos.

Por isso, sustentam, a radiação ultravioleta não pode ser vista como um factor de exclusão na procura de planetas que podem potencialmente abrigar vida. “Os mundos mais próximos continuam a ser alvos atraentes para a procura de vida fora do nosso Sistema Solar”, pode ler-se na publicação.

Para a investigação, a equipa teve em conta quatro exoplanetas: Próxima b (o exoplaneta mais próximo da Terra – 4,2 anos-luz do nosso planeta, na constelação de Centaurus), o Ross-128b (10,89 aos-luz, na constelação de Virgo), o TRAPPIST-1e (39,6 anos-luz luz, na constelação de Aquarius) e ainda o  LHS-1140b (40 anos-luz, na constelação de Cetus).

Segundo os dados da equipa, o exoplaneta mais próximo da Terra recebe um nível de radiação ultravioleta 250 vezes maior do que o que temos hoje em dia na Terra. Por isso mesmo, os cientistas questionam: se a vida terrestre sobreviveu a níveis mais altos no passado, por que não pode a vida evoluir nestes exoplanetas?

A equipa frisa ainda que nem todos  os comprimentos de onda dos raios ultravioletas são igualmente prejudiciais, e que os níveis de ozono também são um factor importante a ter em conta quando se estuda a habitabilidade de um planeta.

ZAP //

Por ZAP
19 Abril, 2019

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1818: O caçador de planetas da NASA encontrou um exocometa a orbitar uma estrela alienígena

ESO

O novo telescópio espacial da NASA, a TESS, pode estar a procurar mundos alienígenas, mas certamente não é a única coisa que sabe fazer. Agora, os astrónomos detectaram o primeiro exocometa nos dados da TESS.

A detecção foi feita na curva de luz de banda larga de uma estrela e a resultante queda na luz encaixa-se na curva de luz cometária prevista em 1999 pelos astrofísicos Alain Lecavelier des Etangs, Alfred Vidal-Madjar e Roger Ferlet. Os novos dados sobre o exocometa foram publicados no arXiv e ainda não foram revisto pelos pares.

Já se sabia que os exocometas existiam – foram detectados em mudanças no espectro electromagnético de estrelas. Conforme o cometa passa entre nós e a estrela, a qualidade da luz muda de acordo com a química do cometa, o que permite aos astrónomos inferir a sua presença.

Desta vez, a estrela em questão é a Beta Pictoris, localizada a cerca de 63 anos-luz de distância. Por ser tão jovem – com apenas 20 milhões de anos – ainda está cercada por um disco de detritos que sobrou dos seus dias protoestelares. Incluídos neste disco estão centenas de cometas detectados usando o método espetroscópico. Mas uma detecção de curva de luz branca é uma coisa diferente.

“Outros astrónomos viram indícios de exocometas em relação a Beta Pictoris e outras estrelas usando um instrumento chamado espectrógrafo”, disse o astrónomo Matthew Kenworthy, da Universidade de Leiden, na Holanda. “Mas esta curva de luz é uma prova muito forte porque tem a forma predita por outro astrónomo há 20 anos. A curva de luz que vemos combina com o modelo de computador que ele fez.”

Quando se detecta um exoplaneta na curva de luz de uma estrela – que é chamado de método de trânsito da detecção de exoplanetas – aparece como um mergulho simétrico no brilho enquanto o planeta passa entre nós e a estrela.

Mas não é o que estamos a ver aqui. Em vez disso, há um mergulho repentino quando o objeto se move em frente da estrela, seguido por uma curva muito mais suave. Essa assimetria é causada pela cauda longa e empoeirada de um cometa. “Encontrámos depressões de curva de luz semelhantes e mais pequenas, que são provavelmente exocometas. É difícil calcular a forma e tamanho da cauda”, afirmou Kenworthy.

Agora que os astrónomos sabem o que procurar, estarão a esforçar-se por encontrar mais curvas de luz para tentar entender o papel dos cometas nos estágios iniciais da vida útil de um sistema planetário. Aprender isso permitiria aos cientistas relacionar a sua compreensão de exocometas à juventude do Sistema Solar, quando os cometas costumavam entrar no seu círculo interno com mais frequência.

ZAP // Science Alert

Por ZAP
8 Abril, 2019

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1760: Há uma “estrela morta” que quer fugir da Via Láctea

Astrofísicos americanos descobriram uma “estrela morta” – um pulsar – extremamente incomum. Esse pulsar surgiu na sequência da explosão de uma super-nova que a acelerou a uma velocidade recorde.

Considerando a velocidade muito alta do seu movimento, a estrela poderá deixar a Via Láctea num futuro longínquo, supõem os cientistas, cujo estudo foi publicado na revista Astrophysical Journal Letters.

“A velocidade do seu movimento — 1.130 quilómetros por segundo (4,07 milhões de quilómetros por hora) — significa que irá fugir da galáxia num futuro longínquo. Actualmente não é claro o que aconteceu exactamente a este pulsar, no entanto, supomos que o movimento poderia ter sido acelerado por instabilidades hidrodinâmicas dentro da super-nova no momento em que explodiu”, declarou Dale Frail, do Observatório Nacional de Radioastronomia.

A maioria das estrelas gira em torno do centro da nossa galáxia com velocidade que normalmente não excede 100 quilómetros por segundo. No entanto, desde meados dos anos 2000, os astrónomos descobriram duas dezenas de estrelas que se movem com velocidade tão alta que quase “se libertaram” da força de gravidade da Via Láctea e a abandonaram.

Segundo opinam os astrónomos, essas estrelas começam a mover.se tão rapidamente devido à interacção com o buraco negro maciço no centro da galáxia ou à explosão de uma super-nova, caso se encontrem perto desses objectos.

No entanto, há excepções. Assim, os cientistas prestaram atenção ao pulsar PSR J0002+6216, localizado na constelação de Cassiopeia a uma distância de cerca de 6,5 mil anos-luz da Terra. Ao contrário da maioria dos outros objectos semelhantes, não se localizava dentro dos restos da super-nova nem numa região relativamente “limpa” do espaço aberto, mas perto do casulo da super-nova que explodiu.

Esta característica incomum da “estrela morta” obrigou Freyle e a sua equipa a estudar em detalhe tanto o pulsar como a nuvem de gás quente CTB 1, que fica a cerca de 50 anos-luz de distância. Os dados e imagens enviados pelo radiotelescópio VLA, usado pelos especialistas, trouxeram descobertas inesperadas.

Primeiro, descobriu-se que o PSR J0002+6216 se move a uma velocidade muito alta — a cada segundo afasta-se dos restos da super-nova à velocidade de 4,07 milhões de quilómetros por hora. Isso converte-o no segundo objeto mais veloz da galáxia depois da US 708, uma estrela “comum” que viaja a uma velocidade de 4,32 milhões de quilómetros por hora.

Além disso, a trajectória deste pulsar indica que nasceu no centro da CTB 1 há cerca de 10 mil anos, quando o seu progenitor explodiu.

No início, movia-se mais devagar do que se expandia o próprio casulo da super-nova, mas a velocidade do movimento do gás e da poeira caiu rapidamente devido às interacções com o meio interestelar. Isto aconteceu há cerca de cinco mil anos, segundo evidencia o rasto brilhante do pulsar, que surgiu após sair do casulo da super-nova.

Freyle e os colegas esperam que as observações da CTB 1 e do PSR J0002+6216 os possam ajudar a entender exactamente o que levou à “fuga” do pulsar para fora da Via Láctea e permitirão que os cientistas descubram os mecanismos internos do surgimento das super-novas.

ZAP // Sputnik News

Por ZAP
25 Março, 2019

Não só é lamentável que não se respeite a Língua Portuguesa, utilizando o BRASUQUÊS, como as “traduções” mantenham termos brasileiros como estes “QUILÔMETROS…” -> “A velocidade do seu movimento — 1.130 quilómetros por segundo (4,07 milhões de quilômetros por hora).


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1728: A nova geração de telescópios vai descobrir vida extraterrestre?

Portugal e mais seis países assinam em Roma acordo para a construção do maior radiotelescópio do mundo

© Expresso Expresso

Em 1961, o astrofísico norte-americano Frank Drake inventou uma equação que estima o número de civilizações extraterrestres na Via Láctea. N = R*× fp × ne × fl × fi × fc × L ficou conhecida por Equação Drake e parece uma fórmula demasiado complexa para o cidadão comum, mas é relativamente simples. Assim, “N” representa o número de civilizações extraterrestres, “R*” a taxa de formação de novas estrelas na nossa galáxia, “fp” a fracção de estrelas que possuem planetas em órbita, “ne” o número de planetas que potencialmente permitem a emergência de vida, “fl” a fracção destes planetas que realmente têm vida, “fi” a fracção dos planetas com vida inteligente, “fc” a fracção destes planetas que quer e tem meios para comunicar com outras civilizações, e “L” o tempo esperado de vida de uma civilização deste tipo.

Mas em 1961 os astrofísicos não sabiam qual era o valor destes sete parâmetros, apenas podiam fazer conjecturas. Os avanços da ciência permitiram, entretanto, chegar a números consistentes para os primeiros três parâmetros da famosa equação. Graças aos mais potentes telescópios espaciais e terrestres, já foram identificados 4000 planetas extras-solares na Via Láctea e 47 são parecidos com a Terra. Sabemos ainda que há mais planetas do que estrelas e que pelo menos 25% destes planetas têm a dimensão da Terra e situam-se na zona habitável da sua estrela, que permite a emergência de água no estado líquido. Como a nossa galáxia tem pelo menos 100 mil milhões de estrelas há, certamente, uma imensidão de planetas potencialmente com vida.

Mas isto não chega para calcular a Equação Drake. Há que esperar pela próxima geração de super-telescópios. A começar pelo SKA (Square Kilometer Array), o maior radiotelescópio do mundo, um projecto literalmente astronómico — considerado a maior infra-estrutura do planeta — que terá 2500 antenas instaladas na África do Sul e na Austrália. Vai estudar as ondas gravitacionais e a evolução do Universo, testar as teorias de Einstein, mapear centenas de milhões de galáxias e procurar sinais de vida extraterrestre.

Investir €2000 milhões

A convenção para construir o SKA foi assinada esta semana em Roma por Portugal, Holanda, Itália, Reino Unido, China, África do Sul e Austrália. E a Índia e a Suécia vão aderir em breve. O projecto envolve 1000 investigadores e engenheiros em 20 países de três continentes, 270 centros de investigação e empresas e um investimento de 2000 milhões de euros. Domingos Barbosa, investigador do Instituto de Telecomunicações e coordenador português do SKA, diz que “vai ser a máquina que mais dados irá produzir nos próximos 20 anos — dez vezes mais dados do que o tráfego global da Internet”. E Philip Diamond, director-geral da Organização SKA, salienta que “tal como o telescópio de Galileu no seu tempo, o SKA irá revolucionar a maneira como compreendemos o Universo e o nosso lugar nele”.

O Observatório Europeu do Sul (ESO), organização a que Portugal pertence, está também a construir o maior telescópio ótico do mundo, o E-ELT (European Extremely Large Telescope), no Deserto de Atacama, no Chile. Terá imagens 15 vezes mais nítidas do que as obtidas pelo telescópio espacial óptico Hubble e permitirá, entre outras coisas, estudar e caracterizar planetas extras-solares rochosos com a mesma massa da Terra, procurando indícios de vida. Há ainda outros projectos em curso com o mesmo objectivo, como os telescópios espaciais James Webb e WFIRST, da NASA.

Mas como se podem detectar sinais de vida num planeta extras-solar? Através da luz da estrela que este orbita, quando é reflectida por ele ou atravessa a sua atmosfera, porque os gases que a compõem absorvem diferentes comprimentos de onda dessa luz. Se estes corresponderem ao dióxido de carbono, metano ou oxigénio, a vida existe.

msn notícias
Virgílio Azevedo
16/03/2019

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1697: A gravidade extra do Universo pode não ser provocada pela matéria escura (mas sim pela luz)

ESA / Hubble & NASA

Astrofísicos europeus lançaram recentemente uma possibilidade que apanhou muitos desprevenidos: e se o estranho comportamento das galáxias for explicado pela massa combinada de inúmeros fotões, e não pela famosa matéria escura?

Os cientistas procuram há já várias décadas por provas concretas de presença de matéria escura, mas a verdade é que este material misterioso permanece indetectável. Agora, os astrofísicos estão a explorar uma possibilidade intrigante: e se não é a matéria escura que afecta a rotação galáctica, mas sim a massa da luz?

Os cientistas afirmaram durante muito tempo que a matéria invisível constitui a maior parte da massa do Universo. Qualquer comportamento de objectos espaciais que não pode ser explicado pela massa comum – a forma como as galáxias giram no espaço, por exemplo – pode ser explicado pelos efeitos gravitacionais da matéria escura.

Mas agora acaba de surgir uma ousada teoria que sugere que o estranho comportamento das galáxias pode ser explicado pela massa combinada de inúmeros fotões, e não pela matéria escura.

Num artigo científico datado de 1980, a astrónoma Vera Rubin provou uma característica particularmente estranha das galáxias: as suas bordas giram muito mais rápido do que seria suposto.

À medida que nos movemos para fora do centro galáctico, o movimento orbital das estrelas e do gás no disco deve, pelo menos teoricamente, desacelerar graças à diminuição da velocidade proporcional à distância do centro. A isto se chama declínio kepleriano, um fenómeno que pode ser observado de forma muito precisa em sistemas planetários como o Sistema Solar. No entanto, isto não acontece na maioria das galáxias.

Em vez disso, explica o ScienceAlert, as curvas de rotação das galáxias permanecem planas ou aumentam. Com base no efeito gravitacional da matéria, as estrelas externas orbitam muito mais rapidamente do que deveriam.

Quando se aperceberam deste fenómeno, os cientistas colocaram em cima da mesa a hipótese da matéria escura – não sabemos o que é, nem a conseguimos detetar, mas há no nosso Universo físico algo que ganha uma gravidade extra.

Contudo, esse “algo” pode não ser a tão aclamada matéria escura. Dmitri Ryutov, do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, na Califórnia, e Dmitry Budker e Victor Flambaum, da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz, na Alemanha, apostam as fichas nesta segunda hipótese.

Num novo estudo, publicado recentemente no The Astrophysical Journal, os cientistas afirmam que as partículas de luz – fotões – são a fonte do fenómeno, pelo menos parcialmente. Apesar de não causarem gravidade, a massa dos fotões cria algo que se comporta de forma muito parecida.

“Assumindo uma certa massa de fotões, muito menor que o limite superior actual, podemos mostrar que essa massa seria suficiente para gerar forças adicionais numa galáxia e que essas forças seriam grandes o suficiente para explicar as curvas de rotação. Esta conclusão é extremamente excitante”, afirmaram.

Os cientistas descrevem este efeito como uma espécie de “pressão negativa” causada por tensões electromagnéticas relacionadas à massa dos fotões. Quando colocados no contexto de um sistema matemático chamado electrodinâmica de Maxwell-Proca, essas tensões electromagnéticas podem gerar forças centrípetas adicionais, actuando predominantemente no gás interestelar. A este fenómeno a equipa deu o nome de Proca stress.

Para já, todas esta suposições são hipotéticas e matéria escura continua a ser a teoria-rainha. Mas não há nada de mal em procurar novas e prováveis explicações. Pelo contrário.

“Actualmente, não consideramos a massa de fotões como uma solução para o problema da curva de rotação. Mas pode ser parte da solução”, concluiu Budker.

LM, ZAP //

Por LM
11 Março, 2019

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