1841: No vigésimo aniversário do Matrix, cientista do MIT afirma que vivemos numa simulação

Rizwan Virk, cientista do Massachusetts Institute of Technology (MIT), disse numa entrevista recente que estamos, muito provavelmente, a viver numa simulação.

“Diria que há mais probabilidade de estarmos a viver numa simulação do que o contrário”, afirmou Rizwan Virk, cientista do Massachusetts Institute of Technology (MIT), numa entrevista concedida recentemente à Digital Trends.

Durante a entrevista, o cientista delineou os traços fundamentais do seu novo livro, The Simulation Hypothesis, que investiga a teoria de que o Universo pode mesmo ser mais parecido com um jogo de computador do que com uma realidade física absoluta.

“Quem criou a nossa provável simulação gostaria de ver, dadas as escolhas aleatórias que fazemos, onde é que, enquanto civilização, acabaríamos”, sustenta o cientista, adiantando algumas hipóteses possíveis: “Iríamos destruir-nos? Criaríamos armas nucleares? Ou desenvolveríamos a nossa própria simulação?

Virk adiantou que não acha necessariamente que o facto de estarmos a viver numa simulação tenha um propósito, como ultrapassar obstáculos e ver, por exemplo, se conseguimos lidar com as alterações climáticas. “Em vez disso, assim como acontece em qualquer jogo online multiplayer, cada personagem tem seu próprio conjunto individual de missões e a liberdade de escolha para decidir o que fazer a seguir.”

A hipótese de que a realidade física é uma ilusão e todos nós estamos a viver dentro de uma simulação de computador foi notoriamente abordada em 1999, no filme The Matrix, e é agora explorada pelo investigador do MIT.

(dr) Warner Bros.
The Matrix, 1999

Será que somos todos programas de Inteligência Artificial (IA), que são executados em servidores subterrâneos de uma civilização futura avançada? Será que as nossas mentes estão a ser escravizadas enquanto os nossos corpos alimentam um planeta utópico? Não sabemos. Certo é que Virk suspeita disso mesmo, e vais mais longe, afirmando que há mais hipóteses de esta teoria estar correta do que não estar.

Vinte anos depois, o The Matrix continua a ser uma teoria plausível, pelo menos para alguns. Dentro deste grupo insere-se Nick Bostrom, professor da Universidade de Oxford, que escreveu um artigo em 2003 que explora esta hipótese, apresentando um argumento estatístico inteligente para a hipótese da simulação.

Imagine que uma civilização chega ao ponto de simulação capaz de criar “simulações ancestrais” altamente realistas. Com mais poder de computação, esses seres são capazes de desmembrar novos servidores e novas civilizações num ápice. Por sua vez, cada um desses servidores pode ter biliões de seres simulados dentro deles.

Por esse motivo, Bostrom defendia que o número de seres simulados é muito superior ao número de seres biológicos. E Virk é da mesma opinião.

Actualmente, usamos simulações de computador para prever interacções planetárias e jogamos videojogos por entretenimento. Mas a hipótese está em cima da mesa: em vez de jogadores, podemos mesmo ser meros personagens de um jogo da vida real.

LM, ZAP //

Por LM
13 Abril, 2019

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1833: A mulher por detrás do algoritmo que permitiu ver um buraco negro

Chama-se Katie Bouman e tem 29 anos. Diz que conseguir uma imagem de um buraco negro é como “fotografar uma uva na lua”.

© DR

Foi há pouco menos de um ano. Estava um dia quente de Junho quando Katie Bouman e três colegas se sentaram em frente aos computadores, numa sala apertada do Massachussets Institute of Technology (MIT), nos Estados Unidos, longe de olhares curiosos. A informação sobre a qual estavam a trabalhar, uma quantidade tão massiva que não pôde ser enviada pela Internet e foi transportada em discos rígidos até à universidade, estava prestes a chegar ao resultado final. Ou não – tudo dependia do algoritmo que Katie Bouman e a sua equipa tinham criado para reunir e dar coerência aos dados recolhidos por oito radiotelescópios espalhados pelos quatro cantos do mundo. O algoritmo funcionou: naquele dia de Junho aquelas quatro pessoas foram as primeiras a ver a imagem de um buraco negro maciço, a mesma que foi revelada ao mundo esta quarta-feira.

A foto desse momento, em que a imagem de um buraco negro situado no centro da galáxia Messier 87, na constelação de Virgem, a 55 milhões de anos-luz da Terra, se desenha no ecrã dos supercomputadores que foram usados neste processo, foi agora revelada por Bouman e pelo MIT. “A olhar, incrédula, enquanto a primeira imagem que fiz de um buraco negro estava em processo de reconstrução”, escreve a cientista, que está esta quinta-feira em destaque em vários órgãos de comunicação internacional.

“O anel apareceu tão facilmente. Foi inacreditável”, afirmou Bouman à revista Time, acrescentando que “foi difícil ficar calada” todos estes meses – “Não contei sequer à minha família”.

Com 29 anos, Katie Bouman é licenciada em engenharia eléctrica e ciências da computação. Actualmente, dá aulas na Universidade de Tecnologia da Califórnia, em Pasadena. Quando, há seis anos, começou a colaborar no projecto internacional do Telescópio Event Horizon (EHT, na sigla em inglês)​​​​​, liderando a equipa que criou o algoritmo, estava a fazer o doutoramento em visão computacional, mas não sabia nada de buracos negros. Mas o seu objectivo de criar formas de ver ou medir coisas que não são visíveis tornou-a uma boa candidata ao lugar e, depois, uma especialista no assunto.

Em declarações ao MIT, a jovem cientista afirma que conseguir uma imagem de um buraco negro é como “fotografar uma uva na lua, mas com um radiotelescópio. Isto significa que precisaríamos de um telescópio com dez mil quilómetros de diâmetro, o que não é prático porque o diâmetro da terra não chega a 13 mil quilómetros”.

No Twitter, o MIT compara Katie Bouman a Margaret Hamilton, a cientista a quem é atribuído o código de software que permitiu a missão espacial da NASA à lua.

MIT CSAIL

@MIT_CSAIL

Left: MIT computer scientist Katie Bouman w/stacks of hard drives of black hole image data.

Right: MIT computer scientist Margaret Hamilton w/the code she wrote that helped put a man on the moon.

(image credit @floragraham)#EHTblackhole #BlackHoleDay #BlackHole

Diário de Notícias
DN/Lusa
11 Abril 2019 — 09:42

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1823: NASA e MIT fabricam um novo tipo de asa que muda de forma durante o voo

A asa revolucionária consiste em células com centenas de minúsculas peças que são deformáveis e permitem controlar as manobras do avião. Tornam a produção e manutenção mais eficientes..

Uma equipa de engenheiros da NASA e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) construiu e testou um tipo radicalmente novo de asa de aeronave, montada a partir de centenas de pequenas peças idênticas, que permitem a mudança de forma durante o voo para controlar as manobras da aeronave e tornam a produção e a manutenção mais eficientes, de acordo com os investigadores.

As asas da NASA, em vez de exigirem superfícies móveis separadas – aileronspara controlar o giro e a inclinação do avião – como as asas convencionais, permitem com este novo sistema de montagem deformar toda a asa, ou partes dela, incorporando uma mistura de componentes rígidos e flexíveis na sua estrutura. Estes pequenos subconjuntos, que são aparafusados para formar uma estrutura aberta e leve, são cobertos com uma fina camada de material polimérico semelhante à estrutura.

O resultado é uma asa que é muito mais leve e, portanto, muito mais eficiente no uso de energia, do que aquelas com desenhos convencionais, sejam de metal ou compósitos (fibra de vidro, carbono ou cerâmica). Como a estrutura, composta de milhares de pequenos triângulos como pontas de fósforos, permite que a maior parte da superfície seja um espaço vazio, é formado um “meta-material” mecânico que combina a rigidez estrutural de um polímero semelhante à borracha e a extrema leveza e baixa densidade de um aerogel, indicam os criadores. A nova abordagem da construção da asa poderia permitir uma maior flexibilidade no projecto e fabricação de futuras aeronaves, e já foi testado num túnel de vento pela NASA.

Benjamin Jenett, um dos autores da investigação como estudante de pós-graduação no Centro de Bits e Átomos do MIT, explica que cada uma das fases de um voo (descolagem e aterragem, cruzeiro, manobras) tem o próprio conjunto de parâmetros de asa ideais. Assim, uma asa convencional é necessariamente um projecto geral que não é optimizado para nenhuma das fases de voo e, portanto, sacrifica a eficiência. Uma asa que é constantemente deformável poderia fornecer uma melhor aproximação da melhor configuração para cada fase.

A nova asa foi projectada para ser tão grande quanto poderia ser no túnel de vento de alta velocidade da NASA no Centro de Pesquisas Langley, onde se apresentou até um pouco melhor do que o esperado, diz Jenett. O mesmo sistema poderia ser usado para fazer outras estruturas, incluindo lâminas de turbinas eólicas em forma de asa, onde a capacidade de montar no local poderia evitar os problemas de transporte cada vez maiores das pás. Asas similares estão a ser desenvolvidas para construir estruturas espaciais e eventualmente ser úteis para pontes e outras estruturas de alto desempenho.

Diário de Notícias
08 Abril 2019 — 13:42

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1596: Cientistas criaram o feixe de luz laser mais puro do mundo

Uma equipa de cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, criou o laser mais puro do mundo.

O dispositivo criado pelos investigadores, construído para ser portátil o suficiente para ser usado no Espaço, produz um feixe de luz laser que muda menos com o tempo do que qualquer outro laser até agora criado.

Em circunstâncias normais, mudanças de temperatura e outros factores ambientais fazem com que os feixes de laser oscilem entre os comprimentos de onda – num fenómeno conhecido por wiggle linewidth, que é medido em hertz ou ciclos por segundo. Enquanto outros lasers high-end atingem uma largura de linha entre os 1.000 e os 10.000 hertz, este laser tem uma largura de apenas 20 hertz.

Segundo o Live Science, para atingir esta pureza extrema, os cientistas usaram dois metros de fibras ópticas que já eram conhecidas por produzirem luz lazer com uma largura de linha muito reduzida.

Uma alta largura espectral é uma das fontes de erro em dispositivos de precisão que dependem de feixes de luz laser. Um relógio atómico ou um detector de ondas gravitacionais com um laser de alta linearidade não consegue produzir um sinal tão bom quanto uma versão de baixa largura de linha, uma vez que confunde os dados que o dispositivo produz.

Este era um dos obstáculos que a equipa teve de contornar. Num artigo científico, publicado no final de Janeiro na revista Optica, os investigadores escreveram que o dispositivo a laser já é “compacto” e “portátil”, mas, mesmo assim, estão a tentar reduzi-lo ainda mais.

Em relação ao uso futuro deste dispositivo, os especialistas respondem prontamente: Espaço. Os detectores de ondas gravitacionais percebem o impacto de eventos massivos e distantes no espaço-tempo. Quando dois buracos negros colidem, por exemplo, a onda de choque resultante desse impacto faz com que o espaço se espalhe como uma poça de água atingida por uma pedra.

O Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferómetro a Laser (LIGO) detectou pela primeira vez essas ondulações em 2015, com um dispositivo vencedor do Prémio Nobel, que se baseava na monitorização cuidadosa dos feixes de laser. A mudança da forma dos feixes era um sinal de que o próprio espaço-tempo havia sido perturbado.

Os investigadores querem detectores de ondas gravitacionais maiores e mais precisos em órbita – segundo os cientistas do MIT, este novo dispositivo seria perfeito para a tarefa.

ZAP //

Por ZAP
15 Fevereiro, 2019

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1460: Planeta gasoso 23 vezes maior que a Terra descoberto fora do nosso sistema solar

Três novos planetas e seis super-novas fora do nosso sistema solar foram observados pelo “caçador de planetas” da NASA, o telescópio TESS. A mais recente descoberta é um exoplaneta gasoso 23 vezes maior que a Terra.

© NASA SIC Notícias

Desde que começou a observar o espaço em Julho do ano passado, o projecto do MIT descobriu um trio de exoplanetas e seis super-novas – entre vários outros objectos celestes.

A mais recente descoberta é um exoplaneta chamado HD 21749b que tem um período orbital de apenas 36 dias, em redor de uma estrela anã a cerca de 53 anos-luz de nós, na constelação de Reticulum. Tem uma temperatura de cerca de 1650ºC, o que é relativamente frio considerando a pouca distância que está da sua estrela.

“É o planeta mais fresco que orbita em redor de uma estrela que conhecemos”, revela a astrónoma Diana Dragomir citada pelo The Guardian. “É muito difícil encontrar pequenos planetas que orbitam mais longe de suas estrelas e são, por isso, mais frios. Mas tivemos sorte e agora vamos poder estudar este com mais pormenor”.

Este exoplaneta é 23 vezes maior que a Terra, o que significa que é mais provável ser gasoso que rochoso, e tem uma atmosfera mais densa que a de Neptuno ou Úrano.

Uma “Super Terra” e uma “Terra muito quente”

Lançado em Abril de 2018, o telescópio TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite, Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito), descobriu primeiro uma “Super-Terra” e, três dias depois, uma “Terra muito quente” em sistemas solares distantes.

A “Super-Terra”, primeiro exoplaneta descoberto pelo TESS, orbita a estrela Pi Mensae, ou HD 39091, a cerca de 59.5 anos-luz da Terra, na constelação Mensa, a mesa. Pi Mensae é uma estrela-anã amarela como o nosso Sol.

A “Terra muito quente” é ligeiramente maior que o nosso planeta e orbita a estrela-anã vermelha LHS 3844, a 49 anos-luz daqui – o que é considerado muito perto. Demora 11 horas a dar a volta à estrela – um ano muito curto o que significa que está demasiado perto para ser habitável.

Missão de dois anos à caça de exoplanetas

O telescópio TESS foi lançado a 18 de Abril a bordo do foguetão Falcon 9, da empresa aeroespacial privada SpaceX, da base de Cabo Canaveral, na Florida, nos Estados Unidos.

Poucos meses depois de entrar em órbita, o satélite artificial começou a sua missão, que tem uma duração inicial de dois anos.

Ao contrário do telescópio espacial Kepler, também da NASA, que ‘caçou’ mais de 2.600 exoplanetas numa determinada zona do céu, a maioria a orbitar estrelas pouco brilhantes, entre 300 e 3.000 anos-luz da Terra, o TESS vai procurar novos planetas fora do Sistema Solar em todo o céu.

No primeiro ano da missão será observado o hemisfério sul e no segundo ano o hemisfério norte, com o telescópio a concentrar-se em planetas que orbitam estrelas próximas da Terra, a menos de 300 anos-luz, e 30 a 100 vezes mais brilhantes do que as estrelas-alvo do Kepler.

Cientista português “a bordo” da missão

Na missão TESS participa o investigador Tiago Campante, do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, que esteve envolvido no planeamento científico, nomeadamente na selecção de estrelas-alvo a observar.

Com o telescópio em funcionamento, o astrofísico vai estudar em particular a vibração (oscilações no brilho) das estrelas a partir da decomposição da sua luz.

Estas oscilações permitem caracterizar detalhadamente as estrelas, como a sua massa, o diâmetro e a idade, conforme explicou anteriormente à Lusa o cientista, contemplado este ano com uma bolsa europeia Marie Curie no valor de 160 mil euros.

Tiago Campante sublinhou que o telescópio vai fazer “a detecção, o levantamento” de exoplanetas “por todo o céu”.

Planetas que possam, inclusive, estar na chamada ‘zona habitável’ da estrela (planetas nem demasiado perto nem demasiado longe da estrela-mãe e que, por isso, poderão ter à superfície água líquida, elemento essencial para a vida tal como se conhece).

O astrofísico adiantou que a validação dos novos planetas extras-solares detectados será feita em terra com outros telescópios por outros investigadores, incluindo portugueses, do núcleo do Porto do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, especialista neste tipo de planetas.

msn notícias
09/01/2019

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1215: MIT desenvolve robôs tão pequenos como células (e em larga escala)

TECNOLOGIA

Felice Frankel / MIT

Pesquisadores do MIT desenvolveram uma tecnologia capaz de criar robôs tão pequenos como células — e em larga escala.

As células são unidades biológicas tão pequenas que só podem ser observadas ao microscópio. Elas compõem os nossos tecidos, órgãos e ossos. Agora, inspirados nas células de nosso organismo, investigadores do MIT desenvolveram uma tecnologia capaz de criar robôs tão pequenos como células — e em larga escala.

Os minúsculos robôs do MIT  foram chamados de syncells, uma abreviatura do termo em inglês para “células sintéticas”. De acordo com a equipa, estes robôs minúsculos podem ser usados por exemplo na monitorização das condições de funcionamento de oleodutos ou gasodutos, ou para procurar doenças na corrente sanguínea de animais e humanos.

Os nano-robôs podem operar em materiais atomicamente finos e quebradiços, que permitem o processo de auto-perfuração — que envolve direccionar linhas de fractura para criar pequenas bolsas de tamanho e formato específicos, em que há circuitos electrónicos para recolher, gravar e gerar dados.

Para que isso seja possível, é preciso adicionar uma camada de grafeno sobre uma superfície, em que pequenos pontos de um polímero contendo os fragmentos electrónicos são depositados usando impressão 3D. Então, uma segunda camada de grafeno é depositada em cima da das anteriores.

No fim do processo, a estrutura vai-se esticando até que haja a ruptura desejada, e as syncells entram então em acção. De acordo com os investigadores do MIT, este processo abre as portas para a criação de ferramentas para micro e nano-fabricação.

ZAP // CanalTech / MIT

Por CT
29 Outubro, 2018

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782: RAIOS-X PODEM SER AS PRIMEIRAS EVIDÊNCIAS DE UMA ESTRELA A DEVORAR UM PLANETA

Esta impressão de artista ilustra a destruição de um planeta jovem, que os cientistas podem ter testemunhado pela primeira vez.
Crédito: NASA/CXC/M. Weiss

Há já quase um século que os astrónomos investigam a curiosa variabilidade de jovens estrelas que residem na região de Touro-Cocheiro a cerca de 450 anos-luz da Terra. Uma estrela em particular chamou a atenção dos cientistas. A cada poucas décadas, a luz da estrela diminui brevemente antes de aumentar novamente.

Nos últimos anos, os astrónomos observaram a estrela a diminuir de brilho com mais frequência, e por períodos mais longos, levantando a questão: o que é obscurece repetidamente a estrela? A resposta, pensam os astrónomos, pode lançar luz sobre alguns dos processos caóticos que ocorrem no início do desenvolvimento de uma estrela.

Agora, físicos do MIT e de outras instituições observaram a estrela, de nome RW Aur A, com o Observatório de raios-X Chandra da NASA. Eles encontraram evidências do que pode ter provocado o seu mais recente evento de escurecimento: uma colisão entre dois corpos planetários infantis, que produziu no seu rescaldo uma densa nuvem de gás e poeira. Quando esses destroços planetários caíram na estrela, formaram um véu espesso, obscurecendo temporariamente a luz da estrela.

“As simulações de computador prevêem há muito que os planetas podem cair para uma estrela jovem, mas nunca tínhamos observado isso antes,” comenta Hans Moritz Guenther, investigador do Instituto kavli para Astrofísica e Investigação Espacial do MIT, que liderou o estudo. “Se a nossa interpretação dos dados estiver correta, esta será a primeira vez que observamos directamente uma estrela jovem a devorar um planeta ou planetas.”

Os anteriores eventos de escurecimento da estrela podem ter sido provocados por colisões similares, quer seja entre dois corpos planetários, quer seja entre remanescentes maiores de colisões passadas que se encontraram de frente e depois se separaram novamente.

“É especulação, mas se temos uma colisão entre dois fragmentos, é provável que depois ganhem órbitas perigosas, o que aumenta a probabilidade de que atinjam outra vez outros objectos,” realça Guenther.

Guenther é o autor principal de um artigo que divulga os resultados do grupo, publicado na revista The Astronomical Journal. Os co-autores são David Huenemoerder e David Principe do MIT, investigadores do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica e colaboradores na Alemanha e Bélgica.

Um encobrimento estelar

Os cientistas que estudam o desenvolvimento inicial de estrelas frequentemente observam as Nuvens Escuras de Touro-Cocheiro, uma concentração de nuvens moleculares nas constelações de Touro e Cocheiro que abrigam berçários estelares com milhares de estrelas infantis. As estrelas jovens formam-se a partir do colapso gravitacional de gás e poeira no interior destas nuvens. As estrelas muito jovens, ao contrário do nosso Sol comparativamente maduro, ainda estão rodeadas por um disco giratório de detritos, incluindo gás, poeira e aglomerados de material que variam em tamanho, desde pequenos grãos de poeira a pedregulhos, e possivelmente até planetas bebés.

“Se tivermos em consideração o nosso Sistema Solar, temos planetas e não um disco enorme em redor do Sol,” explica Guenther. “Estes discos duram talvez 5 a 10 milhões de anos e, em Touro, há muitas estrelas que já perderam o seu disco, mas algumas ainda o têm. Se quisermos saber o que acontece nos estágios finais da dispersão deste disco, Touro é um dos locais onde os podemos encontrar.”

Guenther e colegas focam-se em estrelas jovens o suficiente para ainda hospedar discos. Estava particularmente interessado em RW Aur A, que está no limite mais antigo da faixa etária das estrelas jovens, pois estima-se que tenha vários milhões de anos. RW Aur A faz parte de um sistema duplo, o que significa que orbita outra estrela jovem, RW Aur B. Ambas as estrelas têm aproximadamente a mesma massa que o Sol.

Desde 1937 que os astrónomos têm registado quedas notáveis no brilho de RW Aur A a cada poucas décadas. Cada evento de escurecimento parecia durar mais ou menos um mês. Em 2011, a estrela diminui novamente de brilho, desta vez durante aproximadamente meio ano. A estrela eventualmente aumentou de brilho, só para desvanecer outra vez em meados de 2014. Em Novembro de 2016, a estrela retornou à sua plena luminosidade.

Os astrónomos propuseram que este escurecimento é provocado por um fluxo passageiro de gás na orla externa do disco da estrela. Outros ainda teorizaram que a queda de brilho se deve a processos que ocorrem mais perto do centro da estrela.

“Nós queríamos estudar o material que cobre a estrela, que de alguma forma está provavelmente relacionado com o disco,” realça Guenther. “É uma oportunidade rara.”

Uma assinatura de ferro

Em Janeiro de 2017, RW Aur A diminui novamente de brilho e a equipa usou o Observatório de raios-X Chandra da NASA para registar a emissão de raios-X da estrela.

“Os raios-X vêm da estrela e o espectro de raios-X muda à medida que passa pelo gás no disco,” explica Guenther. “Estamos à procura de certas assinaturas que o gás imprime no espectro de raios-X.”

No total, o Chandra quase 14 horas de dados de raios-X da estrela. Depois de os analisarem, os cientistas obtiveram várias revelações surpreendentes: o disco da estrela hospeda uma grande quantidade de material; a estrela é muito mais quente do que o esperado; e o disco contém muito mais ferro do que o esperado – não tanto ferro como na Terra, mas mais do que, digamos, uma típica lua no nosso Sistema Solar (a nossa Lua, no entanto, tem muito mais ferro do que os cientistas estimaram no disco da estrela).

Este último ponto foi o mais intrigante para a equipa. Normalmente, um espectro de raios-X de uma estrela pode mostrar vários elementos, como o oxigénio, ferro, silício e magnésio, e a quantidade de cada elemento presente depende da temperatura no interior do disco de uma estrela.

“Aqui, vemos muito mais ferro, pelo menos 10 vezes mais do que antes, o que é muito invulgar, porque normalmente as estrelas activas e quentes têm menos ferro do que as outras, ao passo que esta tem mais,” salienta Guenther. “De onde vem todo este ferro?”

Os investigadores especulam que este excesso de ferro pode ter vindo de duas possíveis fontes. A primeira é um fenómeno conhecido como armadilha de pressão de poeira, na qual pequenos grãos ou partículas como ferro podem ficar presas nas “zonas mortas” de um disco. Se a estrutura do disco mudar repentinamente, como quando a estrela parceira passar perto, as forças de maré resultantes podem libertar as partículas presas, formando um excesso de ferro que pode cair para a estrela.

A segunda teoria é, para Guenther, a mais convincente. Neste cenário, o excesso de ferro é criado quando dois planetesimais, ou corpos planetários infantis, colidem, libertando uma espessa nuvem de partículas. Se um ou ambos os planetas forem compostos parcialmente de ferro, a sua colisão pode expelir uma grande quantidade de ferro para o disco e obscurecer temporariamente a luz quando o material cai na estrela.

“Existem muitos processos que ocorrem em estrelas jovens, mas estes dois cenários podem possivelmente produzir algo que se parece com o que observámos,” explica Guenther.

Ele espera fazer, no futuro, mais observações da estrela, a fim de ver se a quantidade de ferro em redor da estrela mudou – uma medição que poderá ajudar os cientistas a determinar o tamanho da fonte de ferro. Por exemplo, se for detectada a mesma quantidade de ferro, digamos, daqui a um ano, isso pode indicar que o ferro vem de uma fonte relativamente massiva, como uma grande colisão planetária, ao invés da baixa abundância de ferro no disco.

“Actualmente fazem-se muitos esforços para aprender mais sobre exoplanetas e sobre a sua formação, de modo que é obviamente muito importante ver como os planetas jovens podem ser destruídos em interacções com as suas estrelas hospedeiras e com outros planetas, e quais os factores que determinam a sua sobrevivência,” conclui Guenther.

Astronomia On-line
20 de Julho de 2018

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760: PODEM AS ONDAS GRAVITACIONAIS REVELAR QUÃO DEPRESSA O UNIVERSO ESTÁ A EXPANDIR-SE?

Visualização de uma simulação feita por um supercomputador da fusão de dois buracos negros que libertam ondas gravitacionais.
Crédito: NASA/C. Henze

Desde que nasceu há 13,8 mil milhões de anos, que o Universo tem vindo a expandir-se, arrastando centenas de milhares de milhões de galáxias e estrelas, como passas numa massa que cresce rapidamente.

Os astrónomos têm apontado telescópios para certas estrelas e outras fontes cósmicas a fim de medir a sua distância à Terra e quão rapidamente se afastam de nós – dois parâmetros essenciais para estimar a constante de Hubble, uma unidade de medida que descreve o ritmo de expansão do Universo.

Mas, até à data, os esforços mais precisos basearam-se em valores muito diferentes da constante de Hubble, não oferecendo uma resolução definitiva para exactamente quão depressa o Universo cresce. Esta informação, pensam os cientistas, pode lançar luz sobre as origens do Universo, bem como sobre o seu destino, se o cosmos se expandirá indefinidamente ou se acabará num colapso.

Agora, cientistas do MIT e da Universidade de Harvard propuseram uma maneira mais precisa e independente de medir a constante de Hubble, usando ondas gravitacionais emitidas por um sistema relativamente raro: um sistema binário altamente energético composto por um buraco negro e por uma estrela de neutrões. À medida que estes objectos se aproximam um do outro, devem produzir ondas gravitacionais e um surto de luz quando finalmente colidirem.

Num artigo publicado na revista Physical Review Letters, os investigadores relatam que o flash de luz daria aos cientistas uma estimativa da velocidade do sistema, ou quão depressa se afasta da Terra. As ondas gravitacionais emitidas, se detectadas na Terra, deveriam fornecer uma medição precisa e independente da distância do sistema. Embora os sistemas constituídos por um buraco negro e por uma estrela de neutrões sejam incrivelmente raros, os investigadores calculam que a detecção de apenas alguns destes deverá render o valor mais preciso, até agora, da constante de Hubble e do ritmo de expansão do Universo.

“Os binários constituídos por um buraco negro e por uma estrela de neutrões são sistemas muito complicados, dos quais sabemos muito pouco,” comenta Salvatore Vitale, professor assistente de física no MIT e autor principal do artigo científico. “Se detectarmos um, o prémio é que podem potencialmente dar uma contribuição dramática para a nossa compreensão do Universo.”

O co-autor de Vitale é Hsin-Yu Chen de Harvard.

Constantes concorrentes

Recentemente foram feitas duas medições independentes da constante de Hubble, uma usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA e outra usando o satélite Planck da ESA. A medição do Telescópio Espacial Hubble é baseada em observações de um tipo de estrela conhecida como variável Cefeida, bem como observações de super-novas. Ambos os objectos são considerados “velas padrão”, devido ao padrão previsível de brilho que os cientistas podem usar para estimar a distância e a velocidade da estrela.

O outro tipo de estimativa é baseado em observações das flutuações no fundo cósmico de micro-ondas – a radiação electromagnética deixada para trás no rescaldo do Big Bang, quando o Universo estava ainda na sua infância. Embora as observações por ambos os observatórios espaciais sejam extremamente precisas, as suas estimativas da constante de Hubble discordam significativamente.

“É aí que o LIGO entra em jogo,” diz Vitale.

O LIGO (Laser Interferometry Gravitational-Wave Observatory) detecta ondas gravitacionais – ondulações no espaço-tempo produzidas por fenómenos astrofísicos cataclísmicos.

“As ondas gravitacionais fornecem uma maneira muito direta e fácil de medir as distâncias das suas fontes,” explica Vitale. “O que detectamos com o LIGO é uma impressão directa da distância até à fonte, sem nenhuma análise extra.”

Em 2017, os cientistas tiveram a sua primeira oportunidade para estimar a constante de Hubble a partir de uma fonte de ondas gravitacionais, quando o LIGO e o seu homólogo italiano Virgo detectaram pela primeira vez a colisão de um par de estrelas de neutrões. A colisão libertou uma quantidade enorme de ondas gravitacionais, que os investigadores usaram para determinar a distância do sistema à Terra. A fusão também libertou um flash de luz, que os astrónomos observaram com telescópios terrestres e espaciais a fim de determinar a velocidade do sistema.

Com ambas as medições, os cientistas calcularam um novo valor para a constante de Hubble. No entanto, a estimativa veio com uma incerteza relativamente grande de 14%, muito maior que os valores calculados usando o Telescópio Espacial Hubble e o Planck.

Vitale diz que grande parte da incerteza deriva do facto de que pode ser difícil interpretar a distância de um binário de estrelas de neutrões a partir da Terra usando as ondas gravitacionais que este sistema em particular liberta.

“Nós medimos a distância observando quão ‘barulhenta’ é a onda gravitacional, ou seja, quão clara é nos nossos dados,” explica Vitale. “Se é muito clara, podemos ver quão barulhenta é e isso dá-nos a distância. Mas isso é apenas parcialmente verdade para os binários de estrelas de neutrões.”

Isto porque estes sistemas, que produzem um disco giratório de energia à medida que as duas estrelas de neutrões espiralam em direcção uma da outra, emitem ondas gravitacionais de maneira desigual. A maioria das ondas gravitacionais são disparadas para fora do centro do disco, enquanto uma fracção muito menor escapa pelos limites. Se os cientistas detectarem um sinal de uma onda gravitacional “barulhenta”, isso poderá indicar um de dois cenários: as ondas detectadas são provenientes da orla de um sistema muito próximo da Terra, ou as ondas são emanadas do centro de um sistema muito mais distante.

“Com os binários de estrelas de neutrões, é muito difícil distinguir entre essas duas situações,” realça Vitale.

Uma nova onda

Em 2014, antes do LIGO fazer a primeira detecção de ondas gravitacionais, Vitale e colegas observaram que um sistema binário composto por um buraco negro e por uma estrela de neutrões poderia fornecer uma medição mais precisa da distância, em comparação com binários de estrelas de neutrões. A equipa estava a investigar a precisão com que se pode medir a rotação de um buraco negro, já que os objectos giram sob os seus próprios eixos, de forma semelhante à Terra, mas muito mais depressa.

Os cientistas simularam uma variedade de sistemas com buracos negros, incluindo binários de buracos negros e estrelas de neutrões e binários de estrelas de neutrões. Como subproduto deste esforço, a equipa notou que eram capazes de determinar com maior precisão a distância dos binários compostos por um buraco negro e por uma estrela de neutrões, em comparação com os binários compostos por duas estrelas de neutrões. Vitale diz que isso deve-se à rotação do buraco negro em torno da estrela de neutrões, o que pode ajudar os cientistas a melhor identificar o local, no sistema, onde são emanadas as ondas gravitacionais.

“Graças a esta melhor medição de distância, pensei que os binários constituídos por um buraco negro e por uma estrela de neutrões podiam ser uma sonda competitiva para medir a constante de Hubble,” explica Vitale. “Desde então, muito coisa aconteceu com o LIGO e com a descoberta de ondas gravitacionais, pelo que tudo isso foi colocado em segundo plano.”

Vitale voltou recentemente à sua observação original e, neste novo artigo, propôs responder a uma questão teórica:

“O facto de que todos os sistemas binários constituídos por um buraco negro e por uma estrela de neutrões me dão uma medição melhor da distância vai compensar o facto destes, potencialmente, existirem em números muito menores no Universo do que binários de estrelas de neutrões?”

Para responder a esta pergunta, a equipa realizou simulações para prever a ocorrência de ambos os tipos de sistemas binários no Universo, bem como a precisão das suas medições de distância. A partir dos seus cálculos, concluíram que mesmo que os sistemas binários de estrelas de neutrões superem os binários compostos por um buraco negro e por uma estrela de neutrões por um factor de 50, este último tipo produziria uma constante de Hubble similar, em termos de precisão, em comparação com o primeiro.

De forma mais optimista, se os binários constituídos por um buraco negro e por uma estrela de neutrões fossem ligeiramente mais comuns, mas ainda mais raros do que os binários de estrelas de neutrões, o primeiro produziria uma constante de Hubble quatro vezes mais precisa.

“Até agora, os cientistas concentraram-se nas estrelas de neutrões binárias como forma de medir a constante de Hubble com ondas gravitacionais,” diz Vitale. “Nós mostrámos que há outro tipo de fonte de ondas gravitacionais que até agora não foi tão explorada: os buracos negros e as estrelas de neutrões que espiralam juntos. O LIGO começará a recolher dados novamente em Janeiro de 2019, e será muito mais sensível, o que significa que podemos ver objectos mais distantes. Assim sendo, o LIGO deverá ver pelo menos um binário constituído por um buraco negro e por uma estrela de neutrões, talvez no máximo 25, o que ajudará a resolver a tensão existente na medição da constante de Hubble, esperançosamente nos próximos anos.”

Astronomia On-line
13 de Junho de 2018

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471: ESTAMOS SOZINHOS? O NOVO CAÇADOR DE PLANETAS DA NASA TEM COMO OBJECTIVO DESCOBRIR

O TESS da NASA, visto aqui nesta impressão de artista, vai identificar exoplanetas em órbita das estrelas mais brilhantes e próximas. Isto permitirá com que telescópios terrestres e o futuro Telescópio Espacial James Webb façam observações de acompanhamento a fim de caracterizar as suas atmosferas.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA

Existem, potencialmente, milhares de planetas para lá do nosso Sistema Solar – vizinhos galácticos que podem ser mundos rochosos ou colecções mais ténues de gás e poeira. Onde estão localizados estes exoplanetas mais próximos? E em quais podemos procurar pistas sobre a sua composição e até mesmo habitabilidade? O TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) será o primeiro a procurar estes mundos próximos.

A nave financiada pela NASA, não muito maior que um frigorífico, transporta quatro câmaras que foram concebidas, projectadas e construídas no MIT (Massachusetts Institute of Technology), com uma visão espantosa: observar as estrelas mais brilhantes e próximas do céu em busca de sinais de planetas.

O TESS vai descolar mais de uma década desde que os cientistas do MIT propuseram a missão. Passará dois anos a examinar quase todo o céu – um campo de visão que pode abranger mais de 20 milhões de estrelas. Os cientistas acreditam que milhares dessas estrelas hospedem planetas em trânsito, que esperam poder detectar através de imagens obtidas com as câmaras do TESS.

Com este tesouro extra-solar, a equipa científica do TESS no MIT tem como objectivo medir as massas de pelo menos 50 planetas pequenos cujos raios são menores que quatro vezes o da Terra. Muitos dos planetas do TESS devem estar próximos o suficiente de nós para que, uma vez identificados, os cientistas utilizem outros telescópios para detectar atmosferas, caracterizar as condições atmosféricas e até mesmo procurar sinais de habitabilidade.

“O TESS é como uma espécie de batedor,” comenta Natalia Guerrero, vice-gerente dos Objectos de Interesse do TESS, um esforço liderado pelo MIT que catalogará objectos capturados nos dados do TESS que podem ser potenciais exoplanetas. “Estamos neste passeio panorâmico de todo o céu e, de certa forma, não temos ideia do que vamos ver,” realça Guerrero. “É como se estivéssemos a fazer um mapa do tesouro: aqui estão todas estas coisas incríveis. Agora, é ir atrás delas.”

Uma “semente”, plantada no espaço

As origens do TESS surgiram de um satélite ainda mais pequeno que foi projectado e construído pelo MIT e lançado para o espaço no dia 9 de Outubro de 2000. O HETE-2 (High Energy Transient Explorer 2) orbitou a Terra durante sete anos, numa missão para detectar e localizar GRBs (gamma-ray bursts, em português explosões de raios-gama) – explosões altamente energéticas que emitem rajadas massivas e fugazes de raios-gama e raios-X.

Para detectar fenómenos tão extremos e de curta duração, os cientistas do MIT, liderados pelo investigador principal George Ricker, integraram no satélite um conjunto de câmaras ópticas e de raios-X equipadas com CCDs (“charge-coupled devices”) desenhadas para registar intensidades e posições de luz em formato electrónico.

“Com o advento das CCDs na década de 1970, aqui tínhamos este dispositivo fantástico… que tornou as coisas muito mais fáceis para os astrónomos,” comenta Joel Villasenor, membro da equipa do HETE-2, que agora também é cientista de instrumentos do TESS. “Basta somar todos os pixeis numa CCD, o que nos dá a intensidade, ou magnitude, da luz. As CCDs realmente abriram um novo mundo para a astronomia.”

Em 2004, Ricker e a equipa do HETE-2 perguntaram-se se as câmaras ópticas do satélite podiam identificar outros objectos no céu que tinham começado a atrair a comunidade científica: exoplanetas. Por volta desta altura apenas conhecíamos menos de 200 planetas para lá do nosso Sistema Solar. Alguns foram encontrados com uma técnica conhecida como método de trânsito, que envolve a procura de quedas periódicas na luz de certas estrelas, o que pode sinalizar um planeta a passar em frente da estrela.

“Pensámos, será que a fotometria das câmaras do HETE-2 era suficiente para que pudéssemos apontar para uma parte do céu e detectar uma dessas quebras? É desnecessário dizer que não funcionou exactamente,” recorda Villasenor. “Mas foi uma espécie de ‘sementinha’ que nos fez pensar, talvez devêssemos tentar voar CCDs com uma câmara para detectar estes objectos.”

Um caminho limpo

Em 2006, Ricker e a sua equipa no MIT propuseram um satélite pequeno e de baixo custo (HETE-S) à NASA como uma missão de classe Discovery, e mais tarde como uma missão financiada pelo sector privado por 20 milhões de dólares. Mas, à medida que o custo e o interesse numa pesquisa exoplanetária em todo o céu aumentava, decidiram então tentar angariar fundos da NASA, até um orçamento de 120 milhões de dólares. Em 2008, submeteram uma proposta para uma missão da classe SMEX (Small Explorer) da NASA com o novo nome – TESS.

Naquela altura, o projecto do satélite incluía seis câmaras CCD e a equipa propôs que a nave voasse numa órbita baixa em torno da Terra, semelhante à do HETE-2. Tal órbita, raciocinaram, deveria manter relativamente alta a eficiência de observação, uma vez que já haviam erigido estações terrestres de recepção de dados para o HETE-2 que também podiam ser usadas para o TESS.

Mas rapidamente perceberam que uma órbita baixa da Terra teria um impacto negativo nas câmaras muito mais sensíveis do TESS. A reacção da nave ao campo magnético da Terra, por exemplo, poderia levar a uma significativa “agitação”, produzindo um ruído que escondia o mergulho revelador de um exoplaneta na luz estelar.

A NASA contornou esta primeira proposta e a equipa voltou à fase de projecção, desta vez emergindo com um novo plano que dependia de uma órbita completamente nova. Com a ajuda de engenheiros da Orbital ATK, da Aerospace Corporations e do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, a equipa identificou uma órbita “lunar-ressonante” nunca antes usada que mantinha a nave espacial extremamente estável, ao mesmo tempo dando uma visão completa do céu.

Assim que o TESS alcançasse esta órbita, receberia uma assistência gravitacional entre a Terra e a Lua para uma órbita altamente elíptica que poderia manter o TESS na sua órbita durante décadas, guiado pela atracção gravitacional da Lua.

“A Lua e o satélite estariam numa espécie de dança,” realça Villasenor. “A Lua puxa o satélite de um lado, e quando o TESS completar uma órbita, a Lua estará no outro lado, puxando na direcção oposta. O efeito geral é que a atracção da Lua é nivelada, é uma configuração que fica muito estável ao longo de muitos anos. Nunca ninguém fez isto antes e suspeito que outros programas vão tentar usar esta órbita.”

Na sua trajectória actual planeada, o satélite TESS dirige-se em direcção à Lua durante menos de duas semanas, recolhendo dados, e depois em direcção à Terra onde, na sua maior aproximação, transmitirá os dados às estações a quase 110.000 quilómetros da superfície antes de voltar novamente para mais perto do nosso satélite natural. Em última análise, esta órbita fará com que o TESS conserve uma quantidade enorme de combustível, pois não precisará de activar regularmente os seus propulsores para o manter no seu percurso.

Com esta nova órbita, a equipa do TESS submeteu em 2010 uma segunda proposta, desta vez como uma missão da classe Explorer, que a NASA aprovou em 2013. Foi mais ou menos nesta altura que o Telescópio Espacial Kepler terminou o seu levantamento original em busca de exoplanetas. O observatório, lançado em 2009, observou uma área específica do céu durante quatro anos, com o objectivo de monitorizar a luz de estrelas distantes em busca de sinais de planetas em trânsito.

Em 2013, duas das quatro rodas de reacção do Kepler desgastaram-se, impedindo com que o satélite continuasse a sua investigação original. Neste ponto, as medições do telescópio haviam permitido a descoberta de quase 1000 exoplanetas confirmados. O Kepler, projectado para estudar estrelas distantes, abriu caminho para a missão TESS, com uma visão muito mais ampla de estudar as estrelas mais próximas da Terra.

“O Kepler foi para o espaço e foi um enorme sucesso, e os investigadores comentaram, ‘nós podemos fazer este tipo de ciência, existem planetas em todo o lado,” afirmou Jennifer Burt, da equipa TESS e pós-doutorada do MIT-Kavli. “E eu acho que foi este o marco científico que a NASA precisava para dizer: ‘OK, o TESS faz muito sentido agora.’ Permitirá não apenas detectar planetas, mas também encontrar planetas que podemos caracterizar detalhadamente.”

Listras no céu

Com a selecção da NASA, a equipa do TESS construiu instalações no Campus e no Laboratório Lincoln do MIT para produzir e testar as câmaras do satélite. Os engenheiros projectaram CCDs de “depleção profunda” especificamente para o TESS, o que significa que as câmaras podem detectar a luz ao longo de uma ampla gama de comprimentos de onda até ao infravermelho próximo. Isto é importante, já que muitas das estrelas próximas que o TESS vai monitorizar são anãs vermelhas – estrelas pequenas e frias que emitem menos intensamente que o Sol e na parte infravermelha do espectro electromagnético.

Se os cientistas detectarem quedas periódicas na luz de tais estrelas, isso poderá sinalizar a presença de planetas com órbitas significativamente mais pequenas do que a da Terra. No entanto, há hipótese de que alguns desses planetas estejam dentro da “zona habitável”, pois circundariam estrelas muito mais frias, em comparação com o Sol. Dado que estas estrelas estão relativamente próximas, os cientistas podem fazer observações de acompanhamento com telescópios terrestres para ajudar a identificar se as condições podem ser realmente adequadas à vida.

As câmaras do TESS estão montadas na parte superior do satélite e rodeadas por um cone que as protegerá de outras formas de radiação electromagnética. Cada câmara tem uma visão de 24º x 24º do céu, grande o suficiente para abranger a constelação de Orionte. O satélite vai começar as suas observações no hemisfério sul e dividirá o céu em 13 faixas ou listras, monitorizando cada segmento durante 27 dias antes de girar para o próximo. O TESS deverá ser capaz de observar quase todo o céu do hemisfério sul no seu primeiro ano, antes de passar para o hemisfério norte no seu segundo ano.

Enquanto o TESS aponta para uma faixa do céu, as suas câmaras obtêm imagens das estrelas nessa área. Ricker e colegas criaram uma lista de 200.000 estrelas brilhantes e próximas que gostariam particularmente de observar. As câmaras do satélite vão criar imagens de “selo postal” que incluem pixeis em torno de cada uma dessas estrelas. Essas imagens serão obtidas a cada dois minutos, a fim de maximizar as hipóteses de capturar o momento em que um planeta transita a sua estrela. As câmaras também tiram fotos de todas as estrelas da faixa específica do céu a cada 30 minutos.

“Com as imagens dos dois minutos, podemos obter uma espécie de filme do que a luz estelar está a fazer quando o planeta transita,” diz Guerrero. “Com as imagens dos 30 minutos, as pessoas anseiam talvez ver supernovas, asteróides ou contrapartes de ondas gravitacionais. Não temos ideia do que vamos ver nessa escala de tempo.”

Estamos sozinhos?

A equipa espera que o TESS estabeleça contacto na primeira semana, durante a qual irá ligar todos os seus instrumentos e câmaras. Em seguida, haverá uma fase de comissionamento de 60 dias, durante a qual os cientistas da Orbital ATK, da NASA e do MIT vão calibrar os instrumentos e monitorizar a trajectória e performance do satélite. Depois, o TESS começará a recolher e a transmitir imagens do céu. Os cientistas do MIT e da NASA vão pegar nos dados brutos e convertê-los para curvas de luz que indicam a mudança de brilho de uma estrela ao longo do tempo.

A partir daí, a Equipa Científica do TESS, incluindo Sara Seager, vice-directora de ciência do TESS, examinará milhares de curvas de luz em busca de pelo menos duas quedas similares na luz estelar, indicando que um planeta pode ter passado duas vezes em frente da sua estrela. Seager e colegas empregarão um conjunto de métodos para determinar a massa do potencial planeta.

“A massa é uma característica planetária definidora,” comenta Seager. “Se soubermos apenas que um planeta tem o dobro do tamanho da Terra, pode ser muitas coisas: um mundo rochoso com uma atmosfera fina, ou o que chamamos de ‘mini-Neptuno’ – um mundo rochoso com um invólucro gigante de gás, que teria um enorme efeito de estufa, sem vida à superfície. De modo que a massa e o tamanho, juntos, dão-nos uma densidade média, o que nos diz muito sobre o tipo de planeta.”

Durante a missão de dois anos do TESS, Seager e colegas visam medir as massas de 50 planetas com raios inferiores a quatro vezes o da Terra – dimensões que podem sinalizar mais observações em busca de sinais de habitabilidade. Entretanto, toda a comunidade científica e o público terão a chance de pesquisar através dos dados do TESS em busca dos seus próprios exoplanetas. Depois de calibrados, serão disponibilizados ao público. Qualquer pessoa poderá fazer o download dos dados e chegar às suas próprias conclusões, incluindo estudantes do ensino secundário, astrónomos amadores e cientistas de outras instituições.

Com tantos olhos a estudar os dados do TESS, Seager diz que há hipótese de que, um dia, se possa vir a descobrir que um planeta próximo encontrado pelo TESS tenha sinais de vida.

“Não há ciência que nos diga, agora, que existe vida lá fora, excepto que os planetas pequenos e rochosos parecem ser incrivelmente comuns,” comenta Seager. “Parecem estar em todos os lugares que observamos. De modo que pode existir vida algures por aí.”

Astronomia On-line
17 de Abril de 2018

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456: ENXAMES GLOBULARES PODEM HOSPEDAR MEGAFUSÕES DE BURACOS NEGROS

Um instantâneo de uma simulação que mostra a formação de um buraco negro binário no centro de um denso enxame estelar.
Crédito: Northwestern Visualization/Carl Rodriguez

Quando os detectores gémeos do LIGO captaram pela primeira vez ténues oscilações nos seus respectivos espelhos idênticos, o sinal não apenas forneceu a primeira detecção directa de ondas gravitacionais – também confirmou a existência de buracos negros binários estelares, que deram origem ao sinal em primeiro lugar.

Os buracos negros binários estelares são formados quando dois buracos negros, produzidos a partir dos restos de estrelas massivas, começam a orbitar-se um ao outro. Eventualmente, os buracos negros fundem-se numa colisão espectacular que, de acordo com a teoria da relatividade geral de Einstein, deve libertar uma enorme quantidade de energia na forma de ondas gravitacionais.

Agora, uma equipa internacional liderada pelo astrofísico Carl Rodriguez do MIT (Massachusetts Institute of Technology) sugere que os buracos negros podem unir-se e fundir-se várias vezes, produzindo buracos negros mais massivos do que aqueles formados a partir de estrelas individuais. Estas “fusões de segunda geração” devem vir de enxames globulares – pequenas regiões do espaço, geralmente nos arredores de uma galáxia, que estão repletas de centenas de milhares a milhões de estrelas.

“Achamos que estes enxames se formaram com centenas a milhares de buracos negros que rapidamente ‘afundaram’ para o centro,” comenta Carl Rodriguez, do Departamento de Física do MIT e do Instituto Kavli para Astrofísica e Investigação Espacial. “Estes tipos de enxames são essencialmente fábricas de buracos negros binários, onde temos tantos buracos negros numa pequena região do espaço que dois se podem fundir e produzir um buraco negro mais massivo. Esse novo buraco negro pode então encontrar outro companheiro e fundir-se novamente.”

Se o LIGO detectar um binário com um buraco negro como componente cuja massa é maior do que aproximadamente 50 massas solares, então, de acordo com os resultados do grupo, há uma boa chance de que o objecto não seja de estrelas individuais, mas de um denso aglomerado estelar.

“Se esperarmos tempo suficiente, eventualmente o LIGO verá algo que só poderá ter vindo desses aglomerados estelares, porque será maior do que qualquer coisa que possa vir de uma única estrela,” observa Rodriguez.

Ele e os seus colegas divulgaram os seus resultados num artigo publicado na revista Physical Review Letters.

Estrelas fugitivas

Nos últimos anos, Rodriguez tem investigado o comportamento dos buracos negros dentro de enxames globulares e se as suas interacções diferem das dos buracos negros que ocupam regiões menos povoadas do espaço.

Os enxames globulares podem ser encontrados na maioria das galáxias e os seus números escalam com o tamanho de uma galáxia. As grandes galáxias elípticas, por exemplo, hospedam dezenas de milhares destes aglomerados estelares, enquanto a nossa Via Láctea possui cerca de 200, estando o mais próximo a cerca de 7000 anos-luz da Terra.

No seu novo trabalho, Rodriguez e colegas relatam o uso de um supercomputador chamado Quest, na Universidade Northwestern, para simular as interacções complexas e dinâmicas no interior de 24 enxames estelares, variando de tamanho entre 200.000 a 2 milhões de estrelas e cobrindo uma gama de diferentes densidades e composições metálicas. As simulações modelam a evolução das estrelas individuais no interior destes enxames ao longo de 12 mil milhões de anos, seguindo as suas interacções com outras estrelas e, por fim, a formação e evolução dos buracos negros. As simulações também modelam as trajectórias dos buracos negros quando se formam.

“O interessante é que, como os buracos negros são os objectos mais massivos nestes enxames, ‘afundam-se’ para o centro, onde temos uma densidade suficientemente alta de buracos negros para formar binários,” explica Rodriguez. “Os buracos negros binários são basicamente alvos gigantescos no enxame e, à medida que são ‘atingidos’ por outros buracos negros ou estrelas, sofrem encontros loucos e caóticos.”

É tudo relativo

Ao executarem as suas simulações, os cientistas adicionaram um ingrediente-chave que faltava nos esforços anteriores para simular enxames globulares.

“O que fizeram no passado foi tratar este problema como puramente Newtoniano,” realça Rodriguez. “A teoria da gravidade de Newton funciona em 99,9% dos casos. Os poucos casos em que não funciona podem ser quando temos dois buracos negros que passam muito perto um do outro, o que normalmente não acontece na maioria das galáxias.”

As teorias de Newton assumem que, se os buracos negros não tivessem ligação ao início, um não afectaria o outro e simplesmente passariam um pelo outro, inalterados. Esta linha de raciocínio decorre do facto de que Newton não reconheceu a existência de ondas gravitacionais – que Einstein muito mais tarde previu que surgiriam a partir de objectos massivos em órbita, como dois buracos negros em íntima proximidade.

“Na teoria geral da relatividade de Einstein, onde posso emitir ondas gravitacionais, então quando um buraco negro passa perto de outro, eu posso emitir um pequeno pulso de ondas gravitacionais,” explica Rodriguez. “Isto pode retirar energia suficiente do sistema para que os dois buracos negros se liguem, fundindo-se rapidamente.”

A equipa decidiu acrescentar os efeitos relativistas de Einstein nas suas simulações dos enxames globulares. Depois de correrem as simulações, observaram a fusão de buracos negros para criarem novos buracos negros, dentro dos próprios enxames estelares. Sem os efeitos relativistas, a gravidade Newtoniana prevê que a maioria dos buracos negros binários sejam expulsos do enxame por outros buracos negros antes que possam fundir-se. Mas ao levar em conta os efeitos relativistas, Rodriguez e colegas descobriram que quase metade dos buracos negros binários se fundiram no interior dos seus enxames estelares, produzindo uma nova geração de buracos negros mais massivos que aqueles formados a partir de estrelas. O que acontece a estes novos buracos negros dentro do enxame é uma questão de rotação.

“Se os dois buracos negros estão a girar quando se fundem, o buraco negro resultante irá emitir ondas gravitacionais numa única direcção preferida, como um foguetão, criando um novo buraco negro que pode ser disparado até 5000 km/s – uma velocidade incrivelmente rápida,” comenta Rodriguez. “Só precisa de um empurrão de talvez algumas dezenas a centenas de quilómetros por segundo para escapar de um destes enxames.”

Devido a este efeito, os cientistas concluíram que o produto de qualquer fusão entre buracos negros seria expulso do enxame, uma vez que se supunha que a maioria dos buracos negros gira muito depressa.

No entanto, esta suposição parece contradizer as medições do LIGO, que até agora só detectou buracos negros com rotações baixas. Para testar tais implicações, Rodriguez reduziu as rotações dos buracos negros nas suas simulações e descobriu que, neste cenário, quase 20% dos buracos negros binários nos enxames tinham, pelo menos, um buraco negro formado numa fusão anterior. Dado que se formaram a partir de outros buracos negros, alguns destes buracos negros de segunda geração podem encontrar-se na faixa das 50 a 130 massas solares. Os cientistas pensam que buracos negros com esta massa não se podem formar a partir de uma única estrela.

Rodriguez diz que se os telescópios de ondas gravitacionais, como o LIGO, detectarem um objecto com uma massa dentro desta gama, há boas probabilidades de que não tenha vindo de uma única estrela em colapso, mas de um denso enxame estelar.

“Eu e os meus co-autores temos uma aposta contra algumas pessoas que estudam a formação de buracos negros binários que, até às primeiras 100 detecções do LIGO, este detectará algo dentro desta faixa superior de massa,” diz Rodriguez. “Eu recebo uma boa garrafa de vinho se isso for verdade.”

Astronomia On-line
13 de Abril de 2018

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398: MIT cria peixe robótico para salvar os oceanos

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O SoFi é um soft robotic fish (peixe robótico flexível) criado pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) para vasculhar os oceanos do mundo. Com o seu tamanho pequeno e aparência de animal marinho, consegue aceder a espaços pequenos em corais e circula pelo mar sem espantar os cardumes.

É graças as suas similaridades com um animal marinho e ao seu pequeno tamanho que o SoFi consegue imagens que um mergulhador humano ou robô convencional não conseguiria.

A velocidade de nado do SoFi não é muito alta, mas ainda assim o peixe representa uma tecnologia promissora, que ainda vai melhorar no futuro. Os seus criadores querem que seja capaz de seguir um peixe em particular para que os hábitos sejam estudados.

Além disso, os cientistas querem recolher mais dados sobre a poluição e outras intervenções humanas no fundo do mar.

Num artigo científico publicado esta quarta-feira na revista Science Robotics, os investigadores do MIT dão mais detalhes sobre a evolução deste estranho peixe.

Os cientistas enfrentaram três grandes problemas no desenvolvimento deste projecto: o primeiro está relacionado com a comunicação. Os veículos que se movem por baixo de água tipicamente acabam presos a um barco porque as ondas de rádio não viajam bem na água. Por isso os inventores do SoFi optaram por usar som na comunicação.

“Comunicação com radiofrequência por baixo de água funciona apenas em alguns centímetros. Sinais acústicos podem viajar por maior distância e com menor consumo de energia”, explica o autor principal, Robert Katzschmann. Utilizando som, os mergulhadores podem pilotar o peixe-robô por uma distância de 21 metros.

O problema número dois tem a ver com os motores eléctricos do robô, chamados actuadores. Os cientistas precisavam de um actuador flexível para que o movimento do peixe fosse suave como o animal de verdade. Por isso, o rabo do Sofi tem duas câmaras vazias em que uma bomba injecta água. “Tudo o que fizemos foi criar um ciclo de água de um lado para o outro, e isso causa uma ondulação e a movimentação do rabo”, explicou.

O problema número três está relacionado com os custos: nadar é caro energeticamente. Os peixes precisam de se “agarrar” a uma determinada profundidade, e usam a bexiga natatória para controlar a habilidade de boiar ou não. Então o SoFi usa um tipo de bexiga natatória, um cilindro que comprime e descomprime ar com a ajuda de um pistão.

Além de tudo isso, o robô não tem todos os espaços com ar que uma máquina típica tem. “Os compartimentos que normalmente seriam hermeticamente fechados e cheios de ar, nós enchemos com óleo”, diz Katzschmann. Isso dá integridade estrutural ao peixe e permite que atinja profundidade de até 18 metros.

Por enquanto, o SoFi é controlado por um controlo remoto parecido com um comando de videojogos. Mas a ideia é que versões futuras consigam usar as câmaras para identificar um peixe específico e segui-lo automaticamente.

Isso poderia ajudar a estudar as dinâmicas dos cardumes ou monitorizar a saúde de populações marinhas. “O SoFi poderia ajudar-nos com a fuga e atracção de peixes que estão associadas com outras formas de monitorização como robôs e mergulhadores”, diz Hanumant Singh, investigador não envolvido na pesquisa.

Até agora, os cientistas observaram que peixes às vezes nadam ao lado do robô, mostrando curiosidade. Enquanto isso, outros peixes ignoravam o SoFi e seguiam com a sua rotina normalmente, sem fugir como aconteceria se houvesse um mergulhador presente.

ZAP // HypeScience / Wired
Por ZAP
24 Março, 2018

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279: MODELANDO O UNIVERSO

Renderização da velocidade do gás numa fina fatia com 100 kiloparsecs de espessura (no sentido da visão) centrada no segundo enxame de galáxias mais massivo no cálculo TNG100. Onde a imagem é preta, o gás dificilmente se move, enquanto as regiões mais claras têm velocidades que excedem 1000 km/s. A imagem contrasta os movimentos de gás nos filamentos cósmicos contra os rápidos movimentos caóticos desencadeados pelo profundo e potencial poço gravitacional e pelo buraco negro super-massivo situado no centro.
Crédito: Colaboração IllustrisTNG

Uma simulação do Universo com supercomputadores produziu novas informações sobre o modo como os buracos negros influenciam a distribuição da matéria escura, o modo como os elementos pesados são produzidos e distribuídos em todo o cosmos e sobre a origem dos campos magnéticos.

Astrofísicos do MIT, da Universidade de Harvard, do Instituto Heidelberg de Estudos Teóricos, dos Institutos Max Planck para Astrofísica e Astronomia e do Centro de Astrofísica Computacional obtiveram novas informações sobre a formação e evolução das galáxias, desenvolvendo e programando um novo modelo de simulação para o Universo – “Illustris – The Next Generation” ou IllustrisTNG.

Mark Vogelsberger, professor assistente de física no MIT e no Instituto Kavli para Astrofísica e Investigação Espacial do MIT, tem vindo a desenvolver, testar e a analisar as novas simulações IllustrisTNG. Juntamente com os pós-doutorados Federico Marinacci e Paul Torrey, Vogelsberger tem usado a simulação IllustrisTNG para estudar as assinaturas observáveis de campos magnéticos de grande escala que permeiam o Universo.

Vogelsberger usou o modelo IllustrisTNG para mostrar que os movimentos turbulentos de gases quentes e difusos conduzem dínamos magnéticos de pequena escala que podem amplificar exponencialmente os campos magnéticos nos núcleos de galáxias – e que o modelo prevê com precisão a força observada desses campos magnéticos.

“A alta resolução do IllustrisTNG, combinada com o seu sofisticado modelo de formação galáctica, permitiu-nos explorar estas questões dos campos magnéticos em mais detalhe do que com qualquer outra simulação cosmológica anterior,” comenta Vogelsberger, autor dos três artigos científicos que divulgam o novo trabalho, publicados na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Modelando um Universo (mais) realista

O projecto IllustrisTNG é o sucessor da simulação original Illustris desenvolvida pela mesma equipa de investigação, mas foi actualizado para incluir alguns dos processos físicos que desempenham papéis cruciais na formação e evolução das galáxias.

Como o Illustris, o projecto modela uma peça em forma de cubo do Universo. Desta vez, o projecto seguiu a formação de milhões de galáxias numa região representativa do Universo com quase mil milhões de anos-luz de lado (a versão anterior, há quatro anos, media apenas 350 milhões de anos-luz de lado). A simulação hidrodinâmica IllustrisTNG é o maior projecto, até à data, do surgimento de estruturas cósmicas, realça Volker Springel, investigador principal do IllustrisTNG, cientista do Instituto Heidelberg de Estudos Teóricos da Universidade de Heidelberg e do Instituto Max Planck para Astrofísica.

A rede cósmica de gás e de estrelas prevista pelo IllustrisTNG produz galáxias bastante parecidas em forma e tamanho com as galáxias reais. Pela primeira vez, as simulações hidrodinâmicas podem calcular directamente o padrão detalhado de agrupamento de galáxias no espaço. Em comparação com os dados observacionais, explica Springel, – incluindo os mais recentes grandes levantamentos galácticos como o SDSS (Sloan Digitized Sky Survey) – o IllustrisTNG demonstra um elevado grau de realismo.

Em adição, as simulações prevêem como a teia cósmica muda ao longo do tempo, em particular em relação à estrutura subjacente da matéria escura do cosmos. “É particularmente fascinante que possamos prever com precisão a influência de buracos negros super-massivos na distribuição de matéria até grandes escalas,” continua Springel. “Isto é crucial para interpretar de forma confiável as próximas medições cosmológicas.”

Astrofísica via código e supercomputadores

Para o projecto, os investigadores desenvolveram uma versão particularmente poderosa do seu código AREPO de malha móvel e altamente paralela e usaram-no na máquina “Hazel-Hen” no Centro de Super-computação em Estugarda, o supercomputador mais rápido da Alemanha.

Para calcular uma das duas simulações principais, foram usados mais de 24.000 processadores ao longo de mais de dois meses.

“As novas simulações produziram mais de 500 terabytes de dados de simulação,” diz Springel. “A análise desta quantidade gigantesca de dados manter-nos-á ocupados nos próximos anos e promete muitas novas e interessantes ideias no que toca a diferentes processos astrofísicos.”

Buracos negros super-massivos suprimem formação estelar

Noutro estudo, Dylan Nelson, investigador do Instituto Max Planck para Astrofísica, foi capaz de demonstrar o importante impacto dos buracos negros nas galáxias.

As galáxias formadoras de estrelas brilham no azul das suas jovens estrelas até que uma súbita mudança evolutiva apaga a formação estelar, de modo que a galáxia se torna dominada por velhas estrelas vermelhas e se junta a um cemitério cheio de galáxias antigas e moribundas.

“As únicas entidades físicas capazes de extinguir a formação estelar nas nossas grandes galáxias elípticas são os buracos negros super-massivos nos seus centros,” explica Nelson. “Os fluxos ultra-rápidos destas armadilhas gravitacionais atingem velocidades até 10% da velocidade da luz e afectam os sistemas estelares gigantes milhares de milhões de vezes maiores do que o próprio buraco negro, que é comparativamente pequeno.”

Novas descobertas para a estrutura das galáxias

A simulação IllustrisTNG também melhora a compreensão dos investigadores da formação da estrutura hierárquica das galáxias. Os teóricos argumentam que as galáxias pequenas devem formar-se primeiro e depois se fundem em objectos cada vez maiores, impulsionados pela implacável atracão da gravidade. As inúmeras colisões galácticas literalmente quebram galáxias e dispersam as suas estrelas em órbitas largas em torno das galáxias grandes recém-criadas, o que deveria dar-lhes um ténue brilho estelar de fundo.

Estes pálidos halos estelares previstos são muito difíceis de observar devido ao seu baixo brilho superficial, mas o modelo IllustrisTNG foi capaz de simular exactamente o que os astrónomos devem procurar.

“As nossas previsões podem agora ser sistematicamente verificadas pelos observadores,” afirma Annalisa Pillepich, investigadora do Instituto Max Planck para Astronomia, que liderou outro estudo do IllustrisTNG. “Isto fornece um teste crítico para o modelo teórico da formação hierárquica das galáxias.”

Astronomia On-line
2 de fevereiro de 2018

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257: Através do movimento de Mercúrio, a NASA vai estudar o Sol

JHU APL / Carnegie Institution of Washington / NASA
Messenger, a sonda lançada pela NASA há 6 anos e meio para explorar Mercúrio

As órbitas dos planetas no nosso Sistema Solar estão a alargar. Isto acontece porque o aperto gravitacional do Sol vai gradualmente enfraquecendo à medida que envelhece e perde massa.

Agora, uma equipa de cientistas da NASA e do MIT (Massachusetts Institute of Technology) mediram indirectamente essa perda de massa e outros parâmetros solares, observando mudanças na órbita de Mercúrio.

Os novos valores melhoram as previsões anteriores, reduzindo a quantidade de incerteza. Isto é especialmente importante para o ritmo da perda de massa solar, porque está relacionado com a estabilidade de G, a constante gravitacional. Embora G seja considerado um número fixo, a questão de saber se é realmente constante é ainda fundamental na física.

“Mercúrio é o objecto de teste perfeito para as nossas experiências por ser tão sensível ao efeito gravitacional e à actividade do Sol”, comenta Antonio Genova, autor principal do estudo publicado na Nature Communications e investigador do MIT que trabalha no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland.

O estudo começou por melhorar as efemérides cartográficas de Mercúrio – o “mapa rodoviário” da posição do planeta no nosso céu ao longo do tempo. Para isso, a equipa baseou-se em dados de rastreamento de rádio que monitorizaram a localização da sonda MESSENGER (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging) da NASA enquanto a missão estava activa.

A nave robótica fez três voos rasantes por Mercúrio em 2008 e 2009 e orbitou o planeta entre Março de 2011 e Abril de 2015. Os cientistas trabalharam para trás, analisando mudanças subtis no movimento de Mercúrio como forma de aprender mais sobre o Sol e como os seus parâmetros físicos influenciam a órbita do planeta.

Durante séculos, os cientistas estudaram o movimento de Mercúrio, prestando especial atenção ao seu periélio (ponto orbital mais próximo do Sol). As observações há muito que revelaram que o periélio muda ao longo do tempo, movimento a que chamamos precessão. Embora os puxos gravitacionais de outros planetas representem a maior parte da precessão de Mercúrio, não contabilizam 100%.

A segunda maior contribuição vem da deformação do espaço-tempo em torno do Sol devido à própria gravidade da estrela, agora coberta pela teoria da relatividade geral de Einstein. O sucesso da relatividade geral em explicar a maior parte da precessão restante de Mercúrio ajudou a persuadir os cientistas de que a teoria de Einstein estava correta.

Outras contribuições, muito menores, são atribuídas à estrutura e à dinâmica do interior do Sol. Uma dessas é o achatamento do Sol, uma medida do seu bojo no meio – o seu “pneu na cintura”, digamos – em vez de ser uma esfera perfeita. Os investigadores obtiveram uma estimativa melhorada do achatamento que é consistente com outros tipos de estudos.

Os cientistas foram capazes de separar alguns dos parâmetros solares dos efeitos relativistas, algo não alcançado em estudos anteriores que se basearam em dados de efemérides. A equipa desenvolveu uma técnica inovadora que simultaneamente estimou e integrou as órbitas tanto da MESSENGER como de Mercúrio, levando a uma solução abrangente que inclui quantidades relacionadas com a evolução do interior do Sol e com efeitos relativistas.

“Estamos a abordar questões de longa data e muito importantes tanto na física fundamental como na ciência solar”, afirma Erwan Mazaricos, geofísico de Goddard. “Ao nos debruçarmos nestes problemas a partir de uma perspectiva diferente, podemos ganhar mais confiança nos números e podemos aprender mais sobre a interacção entre o Sol e os planetas.”

A nova estimativa da equipa, para a taxa de perda de massa solar, representa uma das primeiras vezes que este valor foi restringido com base em observações e não em cálculos teóricos.

A partir do trabalho teórico, os cientistas previram anteriormente uma perda de um-décimo de 1% da massa do Sol ao longo de 10 mil milhões de anos; é o suficiente para reduzir a atracção gravitacional de uma estrela e permitir que as órbitas dos planetas aumentem cerca de 1,5 centímetros, por ano, por UA (unidade astronómica, a distância entre a Terra e o Sol aproximadamente 150 milhões de quilómetros).

O novo valor é ligeiramente inferior às previsões anteriores, mas tem menos incerteza. Isso tornou possível que a equipa melhorasse a estabilidade de G por um factor de 10, em comparação com os valores derivados de estudos do movimento da Lua.

“O estudo demonstra como as medições das alterações nas órbitas planetárias muda ao longo do Sistema Solar e abre a possibilidade de descobertas futuras sobre a natureza do Sol e dos planetas e, de facto, sobre o funcionamento básico do Universo”, afirma a co-autora Maria Zuber, vice-presidente de investigação no MIT.

// CCVAlg

Por CCVAlg
24 Janeiro, 2018

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93: Cientistas detectam cometas fora do nosso sistema solar

(dr) Danielle Futselaar
Impressão de artista de um exocometa no sistema KIC 3542116.

Cientistas do MIT (Massachusetts Institute of Technology) e outras instituições, em estreita colaboração com astrónomos amadores, avistaram as caudas poeirentas de seis exocometas – cometas para lá do nosso Sistema Solar – em órbita de uma ténue estrela a 800 anos-luz da Terra.

Estas bolas cósmicas de gelo e poeira, que eram do tamanho do Cometa Halley e viajavam a cerca de 160 mil quilómetros por hora antes de se vaporizarem, são alguns dos objectos mais pequenos já encontrados fora do nosso Sistema Solar.

A descoberta marca a primeira vez que um objecto tão pequeno quanto um cometa foi detectado usando fotometria de trânsito, uma técnica na qual os astrónomos observam a luz de uma estrela à procura de quedas de intensidade.

Estas diminuições assinalam trânsitos potenciais, como a passagem de planetas ou outros objectos à frente de uma estrela que fazem com que, momentaneamente, seja bloqueada uma pequena fracção da sua luz.

Nesta nova detecção, os investigadores foram capazes de discernir a cauda do cometa, ou cauda de gás e poeira, que bloqueou cerca de 0,1% da luz enquanto este transitava a sua estrela hospedeira.

“É incrível que algo muito mais pequeno que a Terra possa ser detectado apenas pelo facto de estar a emitir muitos destroços,” comenta Saul Rappaport, professor emérito de física no Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT. “É bastante impressionante poder ver algo tão pequeno e tão distante.”

Rappaport e a sua equipa publicaram os seus resultados a semana passada na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Os co-autores são Andrew Vanderburg do Centro Harvard-Smithosnian para Astrofísica, além de vários astrónomos amadores, entre eles Thomas Jacobs de Bellevue, Washington, e investigadores da Universidade do Texas em Austin, do Centro de Pesquisa Ames da NASA e da Universidade de Northeastern.

A detecção foi feita usando dados do Telescópio Espacial Kepler da NASA, que durante quatro anos, monitorizou cerca de 200000 estrelas à procura de diminuições na luz estelar provocadas pelo trânsito de exoplanetas. Até à data, a missão identificou e confirmou mais de 2400 exoplanetas.

Os exoplanetas mais pequenos detectados até agora medem cerca de um-terço do tamanho da Terra, já os cometas têm apenas o tamanho de uma pequena cidade, tornando-os incrivelmente difíceis de avistar.

No entanto, no dia 18 de Março, Thomas Jacobs de Bellevue, um astrónomo amador, conseguiu discernir curiosos padrões de luz entre o ruído. Jacobs analisou os quatro anos inteiros dos dados do Kepler com o objectivo de procurar algo fora do comum que os algoritmos do computador pudessem não ter notado.

“A procura de objectos de interesse nos dados do Kepler requer paciência, persistência e perseverança,” diz Jacobs. “Para mim, é uma forma de caça ao tesouro, sabendo que há um evento interessante à espera de ser descoberto. É tudo sobre exploração e estar à caça, onde poucos viajaram antes.”

Na sua pesquisa, Jacobs avistou três trânsitos únicos em redor de KIC 3542116, uma estrela fraca localizada a 800 anos-luz da Terra. Ele marcou os eventos e alertou Rappaport e Vanderburg, com quem colaborou no passado para interpretar as suas descobertas.

“Nós deliberámos durante um mês, porque não sabíamos o que era” lembra Rappaport. “Foi então que chegamos à conclusão que, analisando os trânsitos planetários, o único tipo de objecto que se adapta e tem uma massa suficientemente pequena para ser destruído, é um cometa“, salienta Saul Rappaport.

Os investigadores calcularam que cada cometa bloqueou cerca de um-décimo de 1% da luz estelar. Para fazer isto vários meses antes de desaparecer, o cometa provavelmente desintegrou-se completamente, criando um rasto de poeira espesso o suficiente para bloquear essa quantidade de luz estelar.

“Esta foi uma parte importante da formação do nosso Sistema Solar que poderá ter trazido água à Terra. O estudo dos exocometas e a descoberta da razão porque podem ser encontrados em redor deste tipo de estrelas pode dar informações sobre como os bombardeamentos ocorrem nos outros sistemas solares”, explica Andrew Vanderburg, coautor do estudo.

Os investigadores dizem que, no futuro, a missão TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) vai continuar o tipo de pesquisa feita pelo Kepler. Além de contribuir para os campos da astrofísica e da astronomia, a nova detecção mostra a perseverança e discernimento dos cientistas-cidadãos.

“Eu podia dizer 10 tipos de coisas que eles descobriram nos dados do Kepler que os algoritmos não conseguiram encontrar, devido à capacidade de reconhecimento de padrões no olho humano,” comenta Rappaport. “Eu acho justo dizer que nunca teriam sido encontrados por qualquer algoritmo.”

ZAP // CCVAlg

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