Modelo de formação de galáxias é questionado

O astrônomo Polychronis Papaderos, do Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP), usou o telescópio espacial Hubble para obter observações extremamente precisas da galáxia I Zw 18.

© Papaderos (galáxia I Zw 18)

A sua investigação levou-o a concluir que esta enigmática galáxia anã poderá levar à correção dos atuais modelos de formação de galáxias.

A galáxia anã I Zw 18 é uma das mais estudadas, pois entre as que apresentam uma forte atividade de formação estelar, é das mais pobres em elementos pesados. Além disso, a proximidade desta galáxia à Terra, conjugada com um tempo total de observação de quase 3 dias, permitiu obter dados com uma resolução e sensibilidade sem precedentes.

A análise destes dados revelou que esta galáxia tem um extenso halo de gás, sem qualquer estrela, cerca de 16 vezes mais extenso do que a componente estelar da galáxia. Isto resulta da grande quantidade de energia libertada pelo surto de formação estelar pelo qual a I Zw 18 está passando. Toda essa energia aquece e perturba o gás frio existente na galáxia, que emite uma quantidade de luz comparável à emitida por todas as estrelas da galáxia – a emissão nebular.

“Este trabalho é inovador porque nos dá a primeira prova observacional que as jovens galáxias, que passaram por surtos de formação estelar no início do Universo, estiveram envolvidas num enorme halo de emissão nebular. Este halo extenso é aquecido pela imensa energia de milhares de estrelas massivas, que se formaram durante o surto, e que rapidamente explodem como supernovas”, disse Papaderos.

Até agora, para as galáxias mais distantes, onde não é possível atingir a resolução necessária para distinguir entre a emissão do gás e das estrelas, assumia-se que o gás ocupava a mesma região que as estrelas e que estas últimas eram responsáveis por emitir quase toda a luz observada.

No entanto, este estudo mostrou que as galáxias que estão atravessando um surto de formação estelar, à semelhança da I Zw 18, podem não obedecer a esta regra. Este resultado poderá levar a correções significativas em pesquisas desenvolvidas em astronomia extragalática e cosmologia. Um exemplo disto é o cálculo da massa correspondente a estrelas numa galáxia, que é estimada a partir da luminosidade total. No entanto, tal como estes resultados demonstram, até 50% dessa luminosidade pode corresponder à emissão nebular, e não a estrelas.

Outro dos resultados obtidos neste trabalho mostra que, segundo Papaderos, “a distribuição da emissão nebular pode ser confundida com um disco de estrelas, o que pode resultar em classificar erradamente a galáxia, ainda em formação, como uma galáxia já totalmente formada” (uma espiral ou uma elíptica gigante). Assim, muitos dos estudos anteriores para determinar a evolução de galáxias desde o início do Universo, poderão ter cometido estes erros na classificação.

Para além disso, estes resultados têm também uma grande importância para o conhecimento atual acerca de formação de galáxias, uma vez que a equipe concluiu que a I Zw 18 é extremamente jovem, tendo a maioria das suas estrelas menos de bilhões de anos. Ou seja, esta jovem galáxia está neste momento passando pela fase dominante de formação estelar, à semelhança das que se formaram logo a seguir ao Big Bang.

Fonte: Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

A primeira imagem de um buraco negro?

Uma imagem de um buraco negro poderia testar a Teoria da Relatividade Geral.

© MIT (ilustração de um buraco negro)

Mais importante ainda, afirma o astrônomo Dan Marrone, uma imagem poderia provar que os buracos negros realmente existem.

Supondo que eles realmente existam, e que as teorias estejam corretas, se olharmos diretamente para um buraco negro ele deverá parecer mesmo bastante escuro, já que pouquíssima radiação escapa dele.

Mas exatamente em torno da borda será possível ver um anel brilhante, devido aos fótons que por pouco não caem no buraco negro e trafegam pela sua borda.

Esta luz é o que Marrone e um grupo internacional de astrônomos acreditam que será detectado pelo Telescópio Horizonte de Eventos (EHT: Event Horizon Telescope).

O horizonte de eventos é a fronteira final do buraco negro, além da qual nada mais escapa, nem mesmo os fótons, e tudo o que resta, do ponto de vista de um telescópio terrestre, é a escuridão.

Em radioastronomia, para obter uma resolução maior do que você consegue com um único telescópio, você grava sinais de telescópios ao redor do mundo e os reúne num computador.

© Universidade do Arizona (Sagitarius A*)

O Sagitarius A* que é o buraco negro supermaciço no centro da nossa galáxia, e o buraco negro no centro da M87, a maior galáxia do aglomerado de galáxias de Virgem, são os candidatos desta proeza.

Reunindo 12 radiotelescópios ao redor do mundo, o telescópio virtual Horizonte de Eventos terá praticamente o tamanho da Terra. Com um telescópio do tamanho da Terra, e nas frequências que serão observadas, possibilitará distinguir apenas buracos negros deste tamanho.

Se houver gás orbitando, prestes a cair no buraco negro, essa queda levará alguns minutos, dependendo da velocidade de rotação do buraco negro.

Será possível testar a Relatividade Geral, que nos diz que o anel de luz ao redor da borda do buraco negro precisa ser perfeitamente circular. Se a Relatividade Geral falhar neste regime de campo muito forte, onde a gravidade está nos seus limites, então este anel de luz não será perfeitamente circular.

Fonte: New Scientist

Buracos negros esculpem suas galáxias

Uma correlação curiosa entre a massa de um buraco negro central de uma galáxia e a velocidade das estrelas numa estrutura vasta e aproximadamente esférica conhecida como "bojo" tem intrigado os astrônomos durante anos.

© ESA (ilustração de buraco negro supermassivo em galáxia ativa)

Uma equipe internacional liderada por Francesco Tombesi do Centro Aeroespacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado americano de Maryland, identificou um novo tipo de escoamento conduzido por buracos negros que parece ser suficientemente poderoso e comum para explicar esta ligação.
A maioria das grandes galáxias contém um buraco negro central com milhões de vezes a massa do Sol, mas as galáxias com buracos negros mais massivos possuem bojos que contêm, em média, estrelas velozes. Esta ligação sugere algum tipo de mecanismo de regeneração entre o buraco negro da galáxia e os seus processos de formação estelar. No entanto, não havia nenhuma explicação adequada de como a atividade do buraco negro massivo, que afeta fortemente uma região com várias vezes o tamanho do nosso Sistema Solar, podia influenciar o bojo galáctico, regiões aproximadamente um milhão de vezes maiores.
"Este era um verdadeiro enigma. Tudo apontava para que os buracos negros supermassivos conduzissem esta ligação, mas só agora estamos começando a compreender como o fazem," afirma Tombesi.
Os buracos negros ativos recebem o seu poder ao absorverem gradualmente o gás muito quente em torno de um vasto disco. Este disco quente situa-se dentro de uma coroa de partículas energéticas, e embora ambos sejam fortes fontes de raios X, esta emissão não consegue explicar as propriedades globais da galáxia. Perto do limite interior do disco, uma fração de matéria em órbita de um buraco negro é regularmente redirecionada para fora sob a forma de um jato de partículas. Embora estes jatos possam expelir material a metade da velocidade da luz, as simulações computacionais mostram que permanecem estreitos e depositam a maioria da sua energia além das regiões de formação estelar da galáxia.
Os astrônomos suspeitavam que lhes faltava algo. Ao longo da última década, emergiram novas evidências de um novo tipo de fluxo exterior conduzido por buracos negros. No centro de algumas galáxias ativas, as observações em raios X, em comprimentos de onda correspondentes àqueles do ferro fluorescente, mostram que esta radiação é absorvida. Isto significa que as nuvens de gás mais frio devem situar-se em frente da fonte de raios X. Estas linhas espectrais absorvidas estão deslocadas das suas posições normais para comprimentos de onda mais curtos; isto é, com um desvio para o azul, o que indica que as nuvens estão se dirigindo na nossa direção.
Em dois estudos publicados previamente, Tombesi e colegas mostraram que estas nuvens representam um tipo distinto de escoamento. No estudo mais recente, que aparece na última edição da revista mensal da Sociedade Astronômica Real, os pesquisadores estudaram 42 galáxias ativas vizinhas usando o satélite XMM-Newton da ESA para descobrir a localização e propriedades dos denominados "fluxos ultra-rápidos". As galáxias foram selecionadas a partir do catálogo "All-Sky Slew Survey" produzido pelo satélite RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer) da NASA, todas localizadas a menos de 1,3 bilhões de anos-luz de distância.
Os fluxos apareceram em 40% da amostra, o que sugere que são características comuns das galáxias com buraco negros centrais. Em média, a distância entre as nuvens e o buraco negro central é menos de um décimo de um ano-luz. A sua velocidade média é aproximadamente 14% da velocidade da luz e é estimado que a quantidade de material necessário para alimentar este escoamento é cerca de uma massa solar por ano, comparável à velocidade de acreção destes buracos negros.
"Embora mais lentos que os jatos de partículas, estes jatos ultra-rápidos possuem velocidades muito superiores em relação a outros tipos de fluxos galácticos, o que os torna muito mais poderosos," explica Tombesi.
Ao remover massa que de outro modo caía para o buraco negro supermassivo, os fluxos ultra-rápidos travam o seu crescimento. Ao mesmo tempo, retiram gás das regiões de formação estelar no bojo galáctico, diminuindo e até parando a formação estelar nestas regiões ao afastar as nuvens de gás que representam o material bruto da construção de novas estrelas. Tal cenário explica naturalmente a ligação observada entre o buraco negro de uma galáxia ativa e as suas estrelas no bojo.
Tombesi e a sua equipe antecipam melhorias significativas na compreensão da função dos fluxos ultra-rápidos graças ao telescópio japonês de raios X Astro-H, com lançamento previsto para 2014. Entretanto, pretende focar-se na determinação detalhada dos mecanismos físicos que dão origem aos fluxos ultra-rápidos, um elemento importante na compreensão do panorama geral de como as galáxias ativas se formam, se desenvolvem e crescem.

Fonte: ESA

Virgin Galactic quer realizar teste de nave espacial neste ano

 A Virgin Galactic, parte do Virgin Group de Richard Branson, planeja realizar um voo de teste de sua primeira nave espacial fora da atmosfera terrestre neste ano, e o serviço comercial de passageiros em voos suborbitais deve ser iniciado em 2013 ou 2014, disseram executivos da empresa na segunda-feira.
Quase 500 clientes já assinaram para voos no SpaceShipTwo, uma espaçonave que acomoda seis passageiros e dois pilotos e está sendo construída e testada pela Scaled Composites, companhia aerospacial fundada pelo projetista aeronáutico Burt Rutan mas agora controlada pela Northrop Grumman.
Os voos suborbitais, que custarão US$ 200 mil por passageiro, devem atingir altitude de 109 quilômetros, o que propiciará aos viajantes alguns minutos de gravidade zero e permitirá que vejam a Terra tendo como fundo a escuridão do espaço.
"Na área suborbital, existe muito a ser feito. Trata-se de uma área que não foi explorada nas últimas quatro décadas", disse Neil Armstrong, que era pioloto de teste do avião de pesquisa X-15 nos anos 60 antes de se tornar astronauta e liderar a primeira missão a pousar na Lua.
"Há muita oportunidade", disse Armstrong aos 400 participantes da Next-Generation Suborbital Researchers Conference, em Palo Alto, Califórnia. "Espero que algumas das novas abordagens venham a se provar lucrativas e úteis. E estou seguro de que isso acontecerá".
A Virgin Galactic é a mais visível entre as empresas que estão desenvolvendo espaçonaves para propósitos de turismo, pesquisa, educação e negócios. O SpaceShipTwo, o primeiro aparelho na frota de cinco espaçonaves que a Virgin planeja, já completou 31 testes de voo na atmosfera - 15 deles atrelados ao WhiteKnightTwo, o avião que o transporta, e 16 em voo planado - disse William Pomerantz, vice-presidente de projetos especiais da Virgin Galactic, em palestra na conferência.
Os preparativos para os primeiros voos propelidos por foguete estão em curso no centro de montagem da Scaled Composites em Mojave, Califórnia, e o teste inicial deve acontecer neste ano. "Esperamos instalar o motor-foguete na espaçonave ainda neste ano, e começar os testes com autopropulsão", disse David Mackay, chefe dos pilotos de teste da Virgin Galactic, durante a conferência.
"Gostaríamos de ser os primeiros a fazê-lo, mas não estamos correndo contra ninguém. Não se trata de uma corrida espacial como a ocorrida na era da Guerra Fria", acrescentou.
"O intervalo entre o primeiro voo com motor e o primeiro voo espacial não será longo, e de lá para o primeiro voo comercial ao espaço tampouco deve haver muita demora", disse Pomerantz a jornalistas, mais tarde.
Ele afirmou que os serviços de passageiros começariam em 2013 ou 2014, a depender dos resultados dos testes de voo e outros fatores, tais como o treinamento de pilotos.

Modelo de formação de galáxias é questionado

O astrônomo Polychronis Papaderos, do Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP), usou o telescópio espacial Hubble para obter observações extremamente precisas da galáxia I Zw 18.

 © Papaderos (galáxia I Zw 18)

A sua investigação levou-o a concluir que esta enigmática galáxia anã poderá levar à correção dos atuais modelos de formação de galáxias.

A galáxia anã I Zw 18 é uma das mais estudadas, pois entre as que apresentam uma forte atividade de formação estelar, é das mais pobres em elementos pesados. Além disso, a proximidade desta galáxia à Terra, conjugada com um tempo total de observação de quase 3 dias, permitiu obter dados com uma resolução e sensibilidade sem precedentes.

A análise destes dados revelou que esta galáxia tem um extenso halo de gás, sem qualquer estrela, cerca de 16 vezes mais extenso do que a componente estelar da galáxia. Isto resulta da grande quantidade de energia libertada pelo surto de formação estelar pelo qual a I Zw 18 está passando. Toda essa energia aquece e perturba o gás frio existente na galáxia, que emite uma quantidade de luz comparável à emitida por todas as estrelas da galáxia – a emissão nebular.

“Este trabalho é inovador porque nos dá a primeira prova observacional que as jovens galáxias, que passaram por surtos de formação estelar no início do Universo, estiveram envolvidas num enorme halo de emissão nebular. Este halo extenso é aquecido pela imensa energia de milhares de estrelas massivas, que se formaram durante o surto, e que rapidamente explodem como supernovas”, disse Papaderos.

Até agora, para as galáxias mais distantes, onde não é possível atingir a resolução necessária para distinguir entre a emissão do gás e das estrelas, assumia-se que o gás ocupava a mesma região que as estrelas e que estas últimas eram responsáveis por emitir quase toda a luz observada.

No entanto, este estudo mostrou que as galáxias que estão atravessando um surto de formação estelar, à semelhança da I Zw 18, podem não obedecer a esta regra. Este resultado poderá levar a correções significativas em pesquisas desenvolvidas em astronomia extragalática e cosmologia. Um exemplo disto é o cálculo da massa correspondente a estrelas numa galáxia, que é estimada a partir da luminosidade total. No entanto, tal como estes resultados demonstram, até 50% dessa luminosidade pode corresponder à emissão nebular, e não a estrelas.

Outro dos resultados obtidos neste trabalho mostra que, segundo Papaderos, “a distribuição da emissão nebular pode ser confundida com um disco de estrelas, o que pode resultar em classificar erradamente a galáxia, ainda em formação, como uma galáxia já totalmente formada” (uma espiral ou uma elíptica gigante). Assim, muitos dos estudos anteriores para determinar a evolução de galáxias desde o início do Universo, poderão ter cometido estes erros na classificação.

Para além disso, estes resultados têm também uma grande importância para o conhecimento atual acerca de formação de galáxias, uma vez que a equipe concluiu que a I Zw 18 é extremamente jovem, tendo a maioria das suas estrelas menos de bilhões de anos. Ou seja, esta jovem galáxia está neste momento passando pela fase dominante de formação estelar, à semelhança das que se formaram logo a seguir ao Big Bang.

Fonte: Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

Pulsares são mais velhos do que o Universo?

Algumas observações recentes indicam que os pulsares, ou buracos negros estelares, parecem ser mais velhos do que o Universo.

© NASA (ilustração de um pulsar emissor de raios X)

Os pulsares estão entre os corpos celestiais mais exóticos que se conhece. Eles têm um diâmetro entre 10 e 20 quilômetros, e concentram uma massa equivalente à do Sol. O resultado é uma emissão de energia 100.000 vezes maior do que a do Sol.

Recentemente, descobriu-se que um pulsar mais denso do que a teoria considerava possível. Em maio do ano passado, a Nebulosa do Caranguejo apresentou uma ejeção inédita de raios gama, que os cálculos logo mostraram se originar de um pulsar impossível de existir segundo os modelos atuais.

Uma família desses corpos celestes, chamada de pulsares de milissegundo, gira centenas de vezes por segundo ao redor do seu próprio eixo.

Desde que o primeiro deles foi descoberto, em 1982, os astrônomos já encontraram cerca de outros 200 desses pulsares, com períodos de rotação entre 1,4 e 10 milissegundos.

Essas estrelas de nêutrons fortemente magnetizadas atingem essas altíssimas frequências rotacionais acumulando massa e momento angular sugando uma estrela próxima, com a qual formam um sistema binário.

O problema é que, ao calcular a idade dos pulsares e dos restos da sua estrela companheira é possível alcançar a conclusão paradoxal de que eles são mais velhos do que o Universo!

Na verdade, ainda não se chegou a uma explicação razoável nem para a idade, nem para os períodos de rotação e nem para os fortíssimos campos magnéticos desses estranhos "faróis estelares".

O pesquisador Thomas Tauris, do Instituto Max Planck, na Alemanha, fez simulações computacionais que mostraram que os pulsares de milissegundo podem não ser tão velhos quanto parecia. E ele fez isso apresentando uma solução para o problema do desligamento dos pulsares.

Por meio de cálculos numéricos, feitos com base na evolução estelar e no torque de acreção dos pulsares, Tauris demonstrou que os pulsares de milissegundo perdem cerca de metade da sua energia rotacional durantes os estágios finais do processo de transferência de massa de sua estrela canibalizada, antes que o pulsar acione seu processo de emissão de ondas de rádio.

O elemento mais importante do estudo é que ele demonstra como o pulsar é capaz de quebrar seu equilíbrio rotacional.

Nessa época, a taxa de transferência de massa cai, o que faz a magnetosfera do pulsar se expandir.

O resultado é que ele começa a arremessar massa de volta ao espaço, como se fosse uma hélice, o que o faz perder energia rotacional e diminuir seu período de rotação.

Em outras palavras, é a expansão do campo magnético do pulsar que ajuda a diminuir sua velocidade de rotação.

É por isso que os pulsares que emitem ondas de rádio giram mais lentamente do que seus progenitores, os pulsares emissores de raios X, que continuam absorvendo matéria das suas estrelas doadoras.

Além de estar em concordância com as observações, isso explicaria porque os pulsares de milissegundo dão a impressão de ser mais velhos do que os restos das anãs-brancas que eles sugam.

Isto porque sua idade é calculada com base na sua rotação, mas até agora não se conhecia essa variação na rotação induzida pela expansão do campo magnético do pulsar - o que induz a cálculos de até 15 bilhões de anos de idade para alguns pulsares, mais do que os 13,7 bilhões calculados para o Universo.

Segundo Tauris, o único "relógio" em que se pode confiar para calcular a idade desses sistemas binários são os restos da estrela companheira - mais especificamente, de sua temperatura, uma vez que ela continua quente mesmo não sendo mais capaz de queimar hidrogênio devido à perda de massa para o pulsar.

O trabalho também oferece uma explicação para a aparente inexistência de pulsares ainda mais rápidos, na faixa dos microssegundos ou menos.

Fonte: Science

Objetos metálicos caem do céu no Maranhão

 Dois objetos metálicos caíram do céu no Maranhão na última quarta-feira, 22, e assustaram moradores das cidades de Anapurus e Santa Inês. Em Anapurus, uma esfera de 1 m de diâmetro e peso estimado entre 30 e 45 kg ficou presa em uma árvore. Já em Santa Inês, pedaços de metal foram encontrados.
De acordo com Manuel Costa, presidente da Sociedade de Astronomia do Maranhão, que analisou imagens do objeto que caiu em Anapurus, é certo que o objeto estava fora da atmosfera terrestre. "Provavelmente é uma parte de satélite, lixo espacial", afirma.
A análise de algumas características ajuda a entender do que pode se tratar: "O objeto possui uma espécie de engrenagem, em formato de anel, que sugere uma estrutura de conexão. Na superfície existem marcas de corrosão por derretimento, e também alguns pontos chamuscados, que indicam que ele caiu em grande velocidade e as marcas surgiram em razão do atrito e da pressão do ar", explica Costa.
Neste caso do objeto esférico, segundo Costa, os moradores afirmam que viram no céu uma claridade muito forte e depois ouviram um estrondo. "O objeto, então, teria ficado preso em uma árvore. Mas os relatos são bem simples, então não podemos confiar e precisamos estudar a esfera", diz. "Planejamos mandar uma expedição o quanto antes para o local", conta.
Em Santa Inês, acredita-se que os pedaços metálicos encontrados sejam pedaços de fuselagem de alguma aeronave. Eles também foram encontrados após moradores escutarem um forte estrondo.
Para Costa, o caso lembra um ocorrido em Rio Verde, no Estado de Goiás, em 2008. Daquela vez, um objeto metálico parecido caiu na cidade, e os depoimentos são semelhantes, mostrando que deve se tratar de lixo espacial.
A Aeronáutica, por meio do Capitão Ribeiro, da assessoria de imprensa, afirma que enviará uma equipe até Anapurus para recolher o objeto e levar para a base de Alcântara, também no Maranhão, onde a esfera será analisada.
Caso a peça seja de uma aeronave brasileira, a responsabilidade da análise será da Aeronáutica. "Porém, caso não seja de uma aeronave, ou se for de outro país, enviaremos o objeto para a Agência Espacial Brasileira, que entrará em contato com a agência responsável", afirma Ribeiro.

Spitzer encontra buckyballs sólidas no espaço

Astrônomos usando os dados obtidos pelo telescópio espacial Spitzer da NASA, descobriram pela primeira vez a existência de buckyballs em estado sólido no espaço.

 

© NASA (ilustração de buckyballs no espaço)

Antes dessa descoberta, as esferas microscópicas de carbono tinham sido encontradas somente na forma gasosa no espaço.

Formalmente chamadas de buckministerfullerene, as buckyballs, foram denominadas em homenagem à semelhança que elas têm com os domos geodésicos feitos pelo arquiteto Buckminter Fuller. Elas são compostas por 60 moléculas de carbono arranjadas em uma esfera oca, como uma bola de futebol. Suas estruturas pouco comuns fazem delas as candidatas ideais para aplicações elétricas e químicas na Terra, incluindo os materiais supercondutores, para a medicina, para purificação de água e outras aplicações.

Na última descoberta, os cientistas usaram o Spitzer para detectar pequenos pedaços de matéria, ou partículas, consistindo de buckyballs empilhadas. Eles encontraram as partículas ao redor de um par de estrelas chamadas de XX Ophiuchi a 6.500 anos-luz de distância da Terra e detectaram ali uma quantidade suficiente para preencher um volume equivalente a 10.000 Monte Everests.

“Essas buckyballs são empilhadas para formar um sólido, como laranjas numa cesta”, disse Nye Evans da Universidade de Keele na Inglaterra, principal autor do artigo que aparece na Monthly Notices da Royal Astronomical Society. “As partículas  detectadas são minúsculas, menores do que a largura de um fio de cabelo, mas cada um contém pilhas de milhões e buckyballs”.

As buckyballs foram detectadas definitivamente no espaço pela primeira vez pelo Sitzer em 2010. O Spitzer depois identificou as moléculas em diferentes ambientes cósmicos. Elas foram encontradas em quantidades suficientes e iguais a 15 massas da Lua numa galáxia próxima da Terra chamada de Pequena Nuvem de Magalhães.

Em todos os casos, as moléculas foram encontradas na forma gasosa. A recente descoberta das partículas buckyballs significa que grandes quantidades dessas moléculas precisam estar presentes em ambientes estelares para formar partículas sólidas. A equipe de pesquisa foi capaz de identificar a forma sólida das buckyballs nos dados do Spitzer pois elas emitem luz de uma maneira diferente da sua forma gasosa.

“Esses resultados animadores sugerem que as buckyballs são ainda mais dispersas no espaço do que os primeiros resultados do Spitzer mostraram”, disse Mike Werner, cientista de projeto para o Spitzer no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena na Califórnia. “Elas podem ser importantes formas do carbono, um dos blocos fundamentais e essenciais para a vida através do cosmos”.

As buckyballs têm sido encontradas na Terra em várias formas. Elas se formam como um gás de velas incandescentes e existe como sólido em certos tipos de rochas, como um mineral encontrado na Rússia e como o fulgurito, uma rocha vítrea do Colorado que se forma quando os raios atingem o solo. Num tubo de teste, os sólidos tomam uma forma escura.

“A janela de análise do Spitzer fonece uma visão do Universo na parte infravermelha do espectro e têm revelado a bela estrutura em escala cósmica”, disse Bill Danchi, cientista do programa do Spitzer na sede da NASA em Washington. “Em outra descoberta surpreendente da missão, nós tivemos sorte o suficiente para ver estruturas elegantes em escalas menores, que nos estão ensinando muito sobre a arquitetura interna da existência”.

Fonte: NASA

O vento mais rápido gerado num buraco negro

                                  © NASA (ilustração de um sistema binário com um buraco negro)

Novas observações feitas com o observatório de raios X Chandra da NASA mediram o vento mais rápido já observado sendo soprado do disco ao redor de um buraco negro de massa estelar.

A imagem acima mostra um sistema contendo um buraco negro com massa estelar chamado de IGR J17091-3624 ou IGR J17091. A forte gravidade do buraco negro, na parte esquerda do desenho, está puxando o gás de sua estrela companheira à direita. Esse gás forma um disco de gás quente ao redor do buraco negro e o vento é expulso desse disco.

Os buracos negros de massa estelar nascem quando estrelas extremamente massivas colapsam e normalmente possuem massa entre 5 e 10 vezes da massa solar.

O vento está soprando à incrível velocidade de 32 milhões de quilômetros por hora, ou algo em torno de 3% da velocidade da luz. Isso é aproximadamente dez vezes mais rápido do que o vento mais rápido anteriormente medido e se ajusta com os ventos mais rápidos gerados por buracos negros supermassivos, objetos que milhões ou as vezes bilhões de vezes mais massivos.

Outra descoberta é que o vento, que vem de um disco de gás ao redor do buraco negro pode carregar mais material do que o buraco negro está capturando.

A alta velocidade do vento foi estimada a partir do espectro feito pelo Chandra em 2011. Um espectro mostra quão intenso os raios X são nas diferentes energias. Íons emitem e absorvem com aspectos distintos do espectro, o que permite o monitoramento de seus comportamentos. Um espectro do Chandra de íons de ferro feito dois meses antes não mostrou evidências desse vento de alta velocidade, significando que o vento provavelmente é ligado e desligado com o passar dos tempos.

Fonte: NASA

Hubble descobre nova classe de planeta

O telescópio espacial Hubble descobriu uma nova classe de planeta: um mundo de água coberto por uma atmosfera espessa e fumegante, menor do que Urano, mas maior do que a Terra.

© NASA/ESA (concepção artística do GJ 1214b)

O trabalho foi aceito para publicação no periódico Astrophysical Journal. Esse tipo de planeta nunca havia sido observado.
O exoplaneta GJ 1214b foi descoberto em 2009, mas só agora os cientistas conseguiram confirmar detalhes sobre a atmosfera do planeta. Em 2010, outro grupo de cientistas realizou medições e descobriu que ele poderia ser formado por vapor de água ou nuvens. Agora, a equipe utilizou a câmera infravermelha do Hubble para confirmar que a atmosfera do GJ 1214b era formada por uma espessa e densa camada de vapor de água.
O planeta possui 2,7 vezes o diâmetro da Terra e tem massa sete vezes maior. O GJ 1214b completa uma órbita em volta de uma estrela anã vermelha a cada 38 horas a uma distância de dois milhões de quilômetros, o equivalente a uma vez e meia o diâmetro do Sol. Os cientistas estimam que a temperatura na superfície do mundo alienígena seja de 230 ºC.
Como a massa e o tamanho do planeta são conhecidos, os cientistas conseguem calcular sua densidade: dois gramas por centímetro cúbico. A água, por exemplo, tem densidade de um grama por centímetro cúbico e o valor médio para a densidade da Terra é de 5,5. Isso quer dizer que o GJ 1214b tem muito mais água e menos rocha do que nosso planeta. Por isso, a estrutura interna do mundo alienígena seria "extraordinariamente diferente" em relação a Terra.
O planeta GJ 1214b está localizado na constelação de Serpentário, a 40 anos-luz da Terra. De acordo com os cientistas, liderados por Zachory Berta, do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, ele não se parece com nenhum outro conhecido. "Grande parte de sua massa é formada por água", disse Berta.
Os teóricos acreditam que o GJ 1214b começou sua formação distante de sua estrela, onde o gelo era abundante. Depois o planeta migrou para mais perto, passando pela zona habitável da estrela. Nesse momento, a temperatura da superfície seria semelhante a da Terra. Os cientistas não sabem dizer quanto tempo ele teria ficado assim.
Por causa da proximidade do planeta, 'apenas' 40 anos luz, o GJ 1214b é um grande candidato para ser estudado pelo telescópio espacial James Webb, o sucessor do Hubble. A missão de mais de oito bilhões de dólares tem previsão de lançamento para 2018.

Fonte: Veja

O sinal para o Bóson de Higgs ganha força

Essa semana, os dois principais experimentos do Large Hadron Collider (LHC), o acelerador de partículas mais potente do mundo, apresentaram os resultados das últimas análises.

© CERN (colisão de partículas no detector CMS)

Os novos artigos corroboram o anúncio de dezembro, do possível sinal do Higgs, mas não nos animemos muito.
Primeiro, não há dados novos: o LHC cessou a colisão de prótons em novembro e estes últimos resultados são apenas revisões de etapas anteriores. No caso do Compact Muon Solenoid (CMS), físicos foram capazes de observar outro tipo possível de decomposição do Higgs, permitindo a ampliação do sinal de 2,5σ para 3,1σ. Tomados em conjunto com os dados de outro detector, o Atlas, o sinal global do Higgs, não oficialmente, se encontra em cerca de 4,3σ. Em outras palavras, se acreditarmos nas estatísticas, então esse sinal tem quase 99,996 % de chance de estar certo.
Após o reinício do LHC, em abril deste ano, estaremos muito mais perto de saber o que realmente ocorre. Agora, cientistas se reúnem em Chamonix, na França, para decidir a potência a usar então no acelerador. Os últimos rumores dizem que o aparelho impulsionará de 7-8 TeV e que aumentará ainda a luminosidade (o número de colisões por passagem).

A significância com maior excesso (em 124 GeV) aumentou ligeiramente para um desvio padrão de 2,1. Não há nenhuma mudança substantiva nas conclusões: a questão da existência do bóson de Higgs referente ao Modelo Padrão só poderá ser resolvido com a coleta de mais dados durante este ano.

Fonte: Scientific American Brasil e CERN

Colisão entre galáxias gera redemoinho de estrelas

Novas simulações sugerem que enormes redemoinhos de estrelas ao redor de galáxias distantes se formam quando duas galáxias de mesmo tamanho se chocam.

© R Jay Gabany (galáxia NGC 5907)

A galáxia, denominada NGC 5907, está localizada a 50 milhões de anos-luz de distância na constelação do Draco (Dragão). Seus laços e correntes contêm estrelas, gás e poeira distribuídos em um diâmetro de 150.000 anos-luz.

Os pesquisadores, estudando esses redemoinhos, pensavam antes que eles eram formados quando uma galáxia relativamente pequena se chocava com uma galáxia maior e uma parte se separava do objeto maior formando tais redemoinhos.

Mas num novo estudo, uma massiva simulação de computador mostrou que seria impossível para uma galáxia muito pequena produzir as correntes observadas. Para produzir tais aspectos, a situação mais provável seria a colisão de duas galáxias de tamanho parecido que ocorreu a aproximadamente 8 ou 9 bilhões de anos atrás. A simulação também mostrou que as galáxias precisavam ser muito ricas em gás para produzir os redemoinhos ao redor da NGC 5907.

Acredita-se que grande parte das grandes galáxias espirais se formem por um processo semelhante. Ao longo da história do Universo, galáxias menores se chocaram com outras e se fundiram, produzindo galáxias ainda maiores. A própria Via Láctea está em curso para se colidir com a galáxia vizinha Andrômeda, um encontro catastrófico que deve acontecer em aproximadamente 4,5 bilhões de anos.

Fonte: Astronomy & Astrophysics

Missão Swarm vai mapear campo magnético da Terra

Escudo magnético da Terra
Os três satélites que compõem a missão Swarm, da ESA, estão prontos para embarcar para a Rússia, de onde serão lançados em Julho.
A missão Swarm (enxame, ou cardume) é uma constelação de satélites de observação da Terra destinados a medir os sinais magnéticos do núcleo, manto, crosta, oceanos, ionosfera e magnetosfera do nosso planeta.
Eles vão fornecer dados que permitirão aos cientistas estudar as complexidades do campo magnético que nos protege.
Essa blindagem magnética protege o planeta das partículas carregadas que vêm com o vento solar.
Sem essa proteção natural, a vida na Terra seria impossível.
Esse escudo é gerado principalmente nas profundezas da Terra, por um verdadeiro oceano de ferro fundido que serpenteia pelo núcleo externo líquido.
Exploradores da Terra
Como o campo magnético terrestre é criado, e como ele se altera ao longo do tempo, é algo complexo e ainda não completamente compreendido.

Esta força está em constante mudança - no momento, ela mostra sinais de um enfraquecimento significativo.
Com uma nova geração de sensores, a constelação Swarm pretende lançar novos conhecimentos sobre estes processos naturais, além de coletar novas informações sobre o clima espacial.
Esta será a quarta missão da série Exploradores da Terra, da agência espacial europeia - as outras são GOCE, que mapeou a gravidade da terra, o SMOS, mais conhecido como satélite da água, e o cryosat, o satélite do gelo.
Satélites em formação
Os três satélites da constelação Swarm vão voar em formação, comunicando-se para manter suas distâncias de forma precisa.
Dois satélites vão orbitar muito próximos entre si, na mesma altitude - inicialmente a cerca de 460 km -, enquanto o terceiro estará em uma órbita mais alta, de 530 km.
As diferentes órbitas quase-polares, juntamente com os vários instrumentos a bordo, melhoram a qualidade dos dados coletados, tanto no espaço, quanto no tempo.
Isto vai ajudar a distinguir entre os efeitos de diferentes fontes do magnetismo.

Europa apresenta satélites que medirão o campo magnético da Terra

Os três satélites europeus que deverão medir com exatidão o campo magnético da Terra foram apresentados nesta sexta-feira no centro espacial de Ottobrunn, no sul da Alemanha, onde foram submetidos aos últimos testes. Segundo os planos da Agência Espacial Europeia, os três satélites deverão ser lançados em julho da base russa de Plesetsk, no marco da missão Swarm.
Após algumas semanas, os cientistas esperam os primeiros dados, mas a importância da missão se baseia antes de tudo em uma observação durante um longo período. Por isso, os satélites deverão colher dados durante pelo menos quatro anos.

Físico prevê o fim dos computadores

O físico teórico Michio Kaku, professor da Universidade de Nova York e co-criador da "Teoria das Cordas", afirmou que o computador como o conhecemos hoje terá desaparecido em 2020. “No futuro, eles estarão em todos os lugares e em lugar nenhum”, disse o cientista durante palestra realizada na Campus Party em 11 de fevereiro.
Na ocasião, Kaku fez um exercício de futurologia mostrando como será o mundo nos próximos 30 anos. Segundo ele, tanto os computadores como a internet serão como a eletricidade é hoje. “Ambos estarão presentes nos tetos, no subsolo, nas paredes e nos aparelhos”, afirmou.
O professor da Universidade de Nova York foi além e disse que a internet estará nos óculos e nas lentes de contato das pessoas. “Você será capaz de ver todas as informações biográficas de um individuo só olhando para ele. Encontrar sua alma gêmea será tarefa fácil”, brincou.
Outra revolução que está a caminho é na área da medicina. Kaku afirmou que, em um futuro próximo, a tecnologia levará o homem a um estado perfeito de saúde. Segundo ele, o câncer irá desaparecer. "Escrevam isso: a palavra tumor não mais existirá na nossa língua".
Na visão do físico, as pílulas terão chips e microcâmeras que escanearão o corpo humano por dentro. Uma vez localizada a ameaça, nano-robôs serão introduzidos para combater o câncer célula por célula sem a necessidade de cirurgias ou intervenção direta dos médicos.
Kaku também acrescentou que o câncer e outras doenças serão diagnosticadas com anos de antecedência graças a vasos sanitários que monitoram a saúde. “Os banheiros serão equipados com inteligência artificial capaz de analisar os resíduos corporais e identificar o surgimento de uma doença com muita antecedência. Neste futuro, Steve Jobs não teria morrido”, enfatizou.

Suíça apresenta projeto de satélite para limpar lixo espacial

Satélite-gari
Engenheiros suíços apresentaram o conceito de um satélite-gari, um projeto para construir o primeiro protótipo de uma família de satélites artificiais capazes de capturar e "incinerar" o lixo espacial.
O CleanSpace One - algo como LimpaEspaço Um, em tradução livre - teria a missão de se aproximar de satélites desativados, ou outros detritos espaciais, agarrá-los e forçar sua queda, queimando-se ambos na reentrada na atmosfera.
Minúsculo, mais ou menos do tamanho de uma caixa de sapatos, o projeto se encaixa na categoria dos picossatélites.
Os idealizadores do projeto já escolheram até o alvo simbólico para o lançamento inicial do CleanSpace One: o primeiro objeto suíço a ir ao espaço, o picossatélite Swisscube, que foi colocado em órbita em 2009, ou o seu primo TIsat, lançado em julho de 2010.
Tecnologias para limpeza espacial
Antes que o sonho se torne realidade, contudo, os engenheiros suíços têm três grandes desafios a superar, cada um dos quais exigirá o desenvolvimento de novas tecnologias.
Após o seu lançamento, o satélite de limpeza terá que ajustar sua trajetória, a fim de fazê-la coincidir com o plano orbital do seu alvo.
Para fazer isso, afirmam seus idealizadores, ele poderia usar um novo tipo de motor ultra-compacto, projetado para aplicações espaciais, que está sendo desenvolvido nos laboratórios da Escola Politécnica Federal de Lausanne.
Quando chegar ao alcance do detrito espacial, o satélite-gari estará viajando a 28.000 km/h, a uma altitude entre 630 e 750 km.
Ele deverá então agarrar sua presa e estabilizá-la - uma missão nada simples nessas velocidades, particularmente se o satélite desativado estiver girando, como acontece normalmente.

Para realizar essa parte da tarefa, os cientistas estão planejando desenvolver um mecanismo de fixação inspirado em uma planta ou animal, embora ainda não saibam qual.


Queda controlada
Uma vez acoplado com o satélite, o CleanSpace One mergulhará com o satélite indesejado rumo à atmosfera da Terra, onde os dois irão se queimar durante a reentrada.
Com as experiências recentes de quedas não controladas de satélites, em que pedaços sempre chegam à superfície, o mais adequado seria dirigir a queda para o Pacífico Sul, onde a NASA e outras agências espaciais sempre jogaram seus lixos espaciais, por ser uma área desabitada e sem rotas marítimas.
Os engenheiros suíços afirmam que, embora seu primeiro modelo, se chegar a ser fabricado, esteja destinado a ser destruído, a ideia é construir novas versões reaproveitáveis.
"Nós queremos oferecer e vender toda uma família de sistemas pré-fabricados, concebidos de forma tão sustentável quanto possível, que sejam capazes de tirar de órbita vários tipos diferente de satélites," imagina Volker Gass, diretor do Centro Espacial Suíço.
Pioneiros na limpeza espacial
Agora só falta o dinheiro.
A concepção e a construção do CleanSpace One, bem como a sua viagem inaugural, vai custar cerca de 10 milhões de francos suíços, o equivalente a R$18,5 milhões.
Segundo Gass, dependendo do financiamento e dos parceiros industriais, a estreia do satélite-gari poderia ocorrer dentro de três a cinco anos.
"As agências espaciais estão cada vez mais descobrindo que é necessário levar em consideração e se preparar para a eliminação do material que está sendo enviado para o espaço. Nós queremos ser os pioneiros nesta área," diz o engenheiro.
Talvez sejam pioneiros na construção, mas a ideia, que não é nova, parece vaga demais para se chamar de projeto.
No ano passado, um grupo de cientistas norte-americanos já havia apresentado uma proposta mais realística para um equipamento capaz de limpar múltiplos lixos espaciais, ficando no espaço em missões de sete anos.

ESO registra longo filamento de berçário estelar

Uma nova imagem do telescópio APEX (Atacama Pathfinder Experiment) divulgada nesta quarta-feira pelo Observatório Europeu do Sul (ESO, na sigla em inglês) mostra um filamento sinuoso de poeira cósmica, que é berçário estelar, com mais de dez anos-luz de comprimento.

No interior deste filamento estão escondidas estrelas recém-nascidas, e nuvens densas de gás preparam-se para colapsar e formar ainda mais estrelas. Esta é uma das regiões de formação de estrelas mais próximas de nós. Os grãos de poeira cósmica são tão frios que são necessárias observações no comprimento de onda do milímetro, tais como estas obtidas com a câmera LABOCA montada no APEX, para podermos detectar o seu brilho tênue.

A chamada 'nuvem molecular do Touro', que fica situada na constelação do Touro, está a cerca de 450 anos-luz de distância da Terra. Esta imagem mostra duas partes de uma estrutura filamentar muito comprida na nuvem, conhecidas como Barnard 211 e Barnard 213. Os nomes vêm do atlas fotográfico de "marcas escuras do céu" compilado por Edward Emerson Barnard no início do século XX. No visível, estas regiões aparecem como tiras escuras, sem estrelas.

Segundo o ESO, sabe-se hoje que estas marcas escuras são na realidade nuvens de grãos de poeira e gás interestelar. Os grãos de poeira - pequeníssimas partículas parecidas com cinza fina e areia - absorvem a radiação visível, impedindo-nos de observar o rico campo estelar por trás das nuvens. A nuvem molecular do Touro mostra-se particularmente escura nos comprimentos de onda visíveis, uma vez que não possui estrelas de grande massa que iluminam as nebulosas em outras regiões de formação estelar. Os grãos de poeira emitem eles próprios um brilho fraco, mas, uma vez que são extremamente frios, com temperaturas de cerca de - 260ºC, a sua radiação só pode ser observada em comprimentos de onda muito maiores que os da radiação visível, a cerca de um milímetro.

Visibilidade

Estas nuvens de gás e poeira não são apenas um obstáculo aos astrônomos que desejam observar as estrelas por trás delas. Na realidade, elas próprias são locais de nascimento de novas estrelas. Quando as nuvens colapsam sob a sua própria gravidade, fragmentam-se em nós.


Dentro destes nós podem formar-se núcleos densos, onde o hidrogênio gasoso se torna suficientemente denso e quente para que se iniciem reações de fusão: nasce uma nova estrela. O nascimento da estrela encontra-se por isso rodeado por um casulo de poeira denso, que impede a observação nos comprimentos de onda do visível. É por isso que observações a maiores comprimentos de onda, tais como o milímetro, são essenciais para o estudo dos primeiros estágios de formação estelar.

A imagem do ESO

A parte superior direita do filamento que registrado pelo ESO é a Barnard 211, enquanto que a parte inferior esquerda é a Barnard 213. As observações na banda do milímetro obtidas com a câmera LABOCA montada no telescópio APEX, que mostram o brilho dos grãos de poeira, estão aqui representadas em tons de laranja, encontrando-se sobrepostas a uma imagem da região no óptico, a qual mostra um campo de fundo rico em estrelas.

A estrela brilhante por cima do filamento é a φ Tauri, enquanto que a que se encontra parcialmente visível no lado esquerdo da imagem é a HD 27482. Ambas as estrelas estão mais próximo de nós que o filamento e não se encontram associadas a ele.

Imagem ajuda a desvendar "mistério" dos buracos negros

Imagem divulgada nesta quarta-feira pelo agência espacial europeia (ESA, na sigla em inglês) mostra um grupo jovens de estrelas azuis em torno de um buraco negro chamado de HLX-1. O registro inédito foi capturado pelo telescópio espacial Hubble e, segundo astrônomos, indica que o buraco se formou a partir de uma galáxia anã.
De acordo com a ESA, a descoberta tem importantes implicações na compreensão da evolução dos buracos negros e das galáxias. Os astrônomos sabem como as estrelas supermassivas se desintegram para a formação dos buracos, no entanto não está claro como estas estruturas, que podem ter massa milhões de vezes maior que a do Sol, podem se formar no núcleo das galáxias. A ideia defendida pelos pesquisadores é de que essas estruturas supermassivas podem se originar a partir da fusão de pequenos e médios buracos negros.
O fato de haver um grupo muito jovem de estrelas na imagem indica, segundo os astrônomos, que o buraco negro de massa intermediária pode ter se originado a partir da galáxia anã, que foi "engolida" pela estrutura mais massiva.
Conhecido como Hyper-Luminous fonte de raios-X 1, o buraco negro registrado na imagem pesa cerca de 20 mil vezes a massa do Sol e encontra-se em direção à borda da galáxia ESO 243-49, que está a 290 milhões de anos-luz da Terra. O estudo liderado por universidades do Reino Unido e da Austrália foi publicado nesta quarta-feira no Astrophysical Journal.

Astronauta recebe aperto de mãos de robô na Estação Espacial

O comandante da Estação Espacial Internacional (ISS, na sigla em inglês), Daneil Burbank, recebeu um aperto de mãos nesta quarta-feira do robô humanoide enviado ao espaço pela Nasa para auxiliar os trabalhos dos astronautas na ISS. O Robonauta 2 foi levado à bordo do ônibus espacial Discovery, em fevereiro de 2011.
Nesta quarta-feira, os técnicos da Nasa ativaram um software que permite que o robô realize movimentos com a mão. "Esse é o primeiro aperto de mãos entre um homem e um robô no espaço", disse o astronauta da agência espacial americana. O equipamento pesa 136 kg, tem dois braços parecidos com os humanos, mãos e usa um capacete com um visor.
No futuro, ele deve receber pernas, mas agora permanece fixado sobre uma base. Segundo a Nasa, o robô é "capaz de velocidades até quatro vezes maiores do que o R1, é bem mais compacto, tem mais destreza e capacidades superiores". Ele foi projetado para mostrar como robôs reagiriam em ambientes sem gravidade, mas a Nasa espera que ele deixe a estação para auxiliar humanos em caminhadas espaciais.

Estrelas movidas à matéria escura no Universo

Algumas das estrelas mais antigas do Universo estão muito distantes para serem vistas, mas se o núcleo delas for movido por matéria escura, isso pode ser determinado pelo brilho ao redor delas.

© NASA/ESA (distribuição da matéria visível e da matéria escura)

Se essa estranha matéria dá mesmo energia às estrelas, os telescópios de infravermelho conseguem enxergar a luz resultante, que deve ser diferente da que emana de estrelas como o Sol, que contam com o processo de fusão para gerar energia. 

A matéria escura nunca foi detectada diretamente e só pode ser estudada pelos seus efeitos gravitacionais em corpos visíveis. Mas sua presença pode ter exercido um papel dominante na criação das primeiras estrelas.

Essas estrelas alimentadas por matéria escura brilham muito, apesar da fonte. Enquanto a luz de uma estrela individual é muito distante para ser medida, os astrônomos podem aprender muito ao analisar a luz combinada de várias estrelas antigas, incluindo aquelas alimentadas pela estranha matéria. 

Em um novo estudo, uma equipe de astrônomos calculou a quantidade de luz que as estrelas escuras iriam produzir para determinar se o brilho seria visível em ondas no infravermelho. 

A luminosidade das estrelas, combinada com a luz produzida pelas galáxias, cria um arco de luz similar ao que as muitas lâmpadas acesas produzem nas cidades. Ao estudar esse brilho geral, os cientistas esperam entender mais sobre as fontes individuais de luz.

É possível comparar a luminosidade máxima e mínima produzida. Para as estrelas antigas, são analisadas propriedades como a relação entre a massa e o brilho, quanto tempo ela pode ser alimentada pela matéria escura e o nível de formação de estrelas.

Como leva muito tempo para a luz viajar distâncias tão grandes, as estrelas analisadas são muito antigas. Ao focar no brilho produzido por essas fontes distantes, os astrônomos podem examinar o passado da luz produzida pelas primeiras estrelas.

“Como não é possível estudar diretamente a formação de estrelas no início do Universo, nós dependemos de simulações numéricas”, comenta Andreas Maurer e Martin Raue, da Universidade de Hamburgo. 

Os cientistas esperam que, ao estudar esse brilho antigo, eles eventualmente consigam determinar se alguns grupos de estrelas são alimentadas pela matéria escura ou pelo método mais familiar de fusão. 

As estrelas se formam quando a gravidade une a matéria. Conforme as nuvens de hidrogênio e hélio – os únicos elementos presentes no começo do Universo – se quebravam, a matéria escura presa no meio seria comprimida. 

A matéria escura, assim como a comum, deve ter também sua antimatéria. “Toda partícula no Universo tem uma antipartícula”, explica o astrofísico Douglas Spolyar, da Universidade de Chicago, que não esteve envolvido na nova pesquisa, mas estuda o assunto.

Quando uma partícula e sua antipartícula se encontram, elas se aniquilam, transformando-se em fótons, elétrons e pósitrons. Conforme essas partículas leves interagem com o meio, elas aquecem-no. Se esse meio estiver no centro de uma estrela recém formada, a aniquilação da matéria escura poderia substituir o processo de fusão no núcleo estelar. 

 

Do mesmo modo, se uma estrela estabilizada capturar matéria escura suficiente, a destruição das partículas e antipartículas poderia substituir a fusão como fonte de energia. Essa pressão adicional "explode” a estrela, por isso reduz a fusão nuclear. 

O processo é tão poderoso que apenas cerca de 1% da massa estelar teria que ser matéria escura para isso.

As estrelas escuras são maiores e mais geladas do que suas parceiras convencionais. Elas também duram mais do que as estrelas com fusão nuclear.

“Com um estoque suficiente de matéria escura, as estrelas escuras podem ter vidas que excedem a idade do Universo; elas ainda podem existir hoje”, comenta Maurer.

“A densidade da matéria escura pode ser bilhões de vezes maior no centro da galáxia, onde as estrelas podem capturar muito mais dela”, comenta Spolyar. “Estrelas escuras podem estar surgindo no centro da galáxia”.

Fonte: LiveScience

Mapa de regiões com formação estelar

Um mapa divulgado com dados coletados pela sonda Planck da ESA, revela 10 mil regiões de formação estelar, muitas delas nunca vistas antes por astrônomos.

© Planck (distribuição de monóxido de carbono no espaço)

A imagem foi divulgada nesta semana e mostra berçários de estrelas tão frios que atingem temperaturas de apenas 7 kelvin, aproximadamente 266 graus Celsius negativos.

Os pontos azuis na imagem acima mostram concentrações de centros estelares. A detecção das regiões é feita de forma indireta. Como o hidrogênio que forma as nuvens de gás é difícil de ser detectado, os cientistas procuram por monóxido de carbono para coletar as informações que compõem o mapa.

Fonte: ESA

Centro de física teórica coloca Brasil como referência na América do Sul

Um espaço para discutir e avançar nas pesquisas físicas, além de possibilitar o contato com cientistas de renome, como os laureados do prêmio Nobel de física. Pensando em desenvolver a pesquisa de alta qualidade na América do Sul, o Centro Internacional de Física Teórica (ICTP, na sigla em inglês) com sede em Trieste (Itália), em colaboração com a Universidade Estadual Paulista (Unesp), inaugurou na última semana uma unidade no Brasil, a primeira fora da Europa.
De acordo com o diretor do centro, Nathan Berkovits, no mundo inteiro existem espaços como este para o aprofundamento do conhecimento na área da física teórica (que engloba, entre outros, os estudos de cosmologia, gravitação, física nuclear, física atômica e física de partículas), mas existia uma lacuna da área nos países sul-americanos. Agora, a unidade brasileira ajudará a fomentar a qualificação de alto nível em todos os países da América.

Mas por que o Brasil?

O diretor da nova unidade conta que há cerca de 20 anos o ICTP busca expandir sua atuação para além das fronteiras europeias, mas apenas recentemente o interesse científico conseguiu acompanhar os investimentos necessários. "Foi no início de 2010 que a proposta do instituto foi feita à Unesp, que com o financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), conseguiu ser concretizada neste ano", conta.

Além disso, a existência do Instituto de Física Teórica (IFT), uma unidade complementar da Unesp que existe desde 1952, serviu de estímulo para a escolha do nosso País. O IFT tem aproximadamente 70 alunos de pós-graduação e 23 professores fazendo pesquisa na nesta área.

Em relação à qualificação dos profissionais brasileiros, Berkovits avalia que há áreas em que existe atuação de físicos de alto nível e outras não. Segundo ele, o problema no Brasil é que todas as universidades têm o mesmo padrão de salário e atividades. "Não há centros de referência; todas as instituições acabam tendo professore bons e ruins", explica.
Com o instituto, seu diretor acredita que o Brasil poderá desempenhar papel semelhante ao do ICTP na Europa, quando fundado. "Quando o ICTP foi fundado, em 1964, pelo falecido físico paquistanês Abdus Salam - que recebeu o Nobel de física em 1979 -, a ideia era reunir pesquisadores para desenvolver teorias científicas da física. O instituto deve ter esta mesma função para a América Latina".
Vinculado à Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura (Unesco), o ICTP recebe mais de 5 mil visitantes por ano e conta com mais de 40 pesquisadores. Após 45 anos de existência, foi além da física teórica e hoje acumula atividades que envolvem desenvolvimento de tecnologia de ponta.

Atividades

Ao contrário do que se possa imaginar, o novo instituto não vai precisar de laboratórios. O espaço é dedicado a cursos rápidos temáticos - conhecidos como escolas avançadas - e workshops voltados especialmente para a formação de nível avançado de alunos de pós-graduação. O instituto também tem um importante papel de promoção de intercâmbio entre cientistas brasileiros e estrangeiros.
Com a inauguração da unidade do ICTP no Brasil, fórmulas e teorias da física serão compartilhadas e debatidas com pesquisadores de todas as partes do planeta, atraindo o interesse de futuros cientistas sul-americanos e possibilitando contato próximo com experts da área. Estima-se que, no primeiro ano, 180 alunos façam os cursos do instituto e mais 30 pesquisadores participem das atividades como visitantes de pós-doutorado.

Berkovits conta que os cursos terão vagas para cerca de 50 pesquisadores por turma e que o processo para participar inclui análise do currículo e carta de intenção do professor orientador. Os alunos interessados precisam apenas enviar as candidaturas pelo site da instituição (www.ictp-saifr.org).

A rotação de Vênus desacelerou

A velocidade de rotação do planeta Vênus é inferior do que a comunidade científica tinha calculado até o momento, informou a Agência Espacial Europeia (ESA), que comparou suas últimas medições com as realizadas no começo da década de 1990.

© NASA (Vênus)

Os cientistas estudaram os dados proporcionados pela sonda Vênus Express, que entrou em sua órbita em abril de 2006 para estudar em detalhe o planeta e sua atmosfera mediante seu Espectrômetro de Imagem Infravermelha e Visível, e comprovaram que havia detalhes de sua superfície que não apareciam onde eram esperados.

Se for mantido o ritmo de rotação calculado pelo satélite Magellan da NASA no começo dos anos 90, os traços analisados teriam que estar situados a cerca de 20 km mais ao norte, segundo informou a ESA.

"Quando os dois mapas não coincidiram, a princípio pensei que havia um erro em meus cálculos, porque as medições do Magellan foram muito precisas, mas comprovamos qualquer possível falha que nos ocorreu", diz na nota o cientista planetário Nils Müller, do Centro Aeroespacial alemão DLR.

Os cientistas estabeleceram com os dados proporcionados pela missão do Magellan que uma rotação completa de Vênus equivalia a 243 dias da Terra, mas as observações da superfície facilitadas pela Vênus Express só poderiam coincidir com a primeira se seus dias fossem 6,5 minutos superiores ao calculado.

Recentes modelos atmosféricos mostraram que o planeta poderia ter diminuído seus ciclos climáticos durante as últimas décadas, o que também poderia ter feito variar os períodos de rotação, mas nenhuma das razões com que a comunidade científica trabalha é definitiva.

Na Terra o tamanho dos dias pode chegar a variar cerca de um milissegundo ao ano, sendo afetada pelos ventos e as marés nesse período. Com missões como a Venus Express, se espera poder determinar como esse tipo de forças influenciam Vênus, o que ajudaria a descobrir, entre outros fatores, a composição de seu núcleo.

Fonte: ESA

Realidade aumentada transforma astronautas em médicos

Astronautas médicos
Um novo equipamento de realidade aumentada, desenvolvido pela agência espacial europeia (ESA), dará aos astronautas a capacidade de desempenhar tarefas médicas no espaço.
Bastará que coloquem um capacete com um visor especial, e sigam as instruções em 3D para fazer desde o diagnóstico até uma cirurgia completa.
A realidade aumentada mistura o real com o virtual, combinando imagens geradas por computador com a visão do utilizador.
O sistema passou com êxito pelos primeiros testes, a agora deverá ser avaliado em locais remotos e em uma base na Antártica, antes de ir ao espaço.

Realidade aumentada
O Sistema de Diagnóstico Médico e Cirurgia Assistido por Computador, ou CAMDASS, na sigla em inglês, é um sistema compacto de realidade aumentada que se encontra na fase de protótipo.
Nesta versão, o CAMDASS está direcionado para a realização de exames com ultra-sons, mas, em princípio, poderá conduzir outros procedimentos médicos.
A preferência pelos ultra-sons está relacionada com a versatilidade e a eficácia destes instrumentos como ferramenta de diagnóstico - eles já estão disponíveis na estação espacial internacional.
No futuro, em viagens espaciais mais longas, os astronautas terão de ser capazes de tratar de si próprios. Dependendo da distância que estiverem da Terra, as conversas com os especialistas em terra sofrerão um atraso de vários minutos ou poderão até mesmo estar bloqueadas.
"Apesar de a tripulação ter conhecimentos médicos, não é possível treinar os astronautas até um ponto em que estes dominem todos os procedimentos médicos que venham a ser necessários durante uma missão," disse Arnaud Runge, engenheiro biomédico da ESA, que coordena o projeto.

Humano virtual
O CAMDASS usa dois monitores montados em um capacete e um equipamento de ultra-sons, monitorado através de uma câmara de infravermelho.
O corpo do paciente é "registrado" pela câmara e o monitor é calibrado à visão de cada astronauta.
A área a ser examinada é então marcada, antes de se iniciar o diagnóstico.
O sistema de realidade aumentada sobrepõe gráficos em 3D sobre o que está sendo visto pelo astronauta, conduzindo a sua intervenção.
Para gerar estas imagens, o CAMDASS relaciona uma série de pontos de referência de um "humano virtual" com a imagem registrada do paciente real.
A imagem de referência, em ultra-sons, dá ao "médico espacial" uma indicação acerca daquilo que ele está vendo. Tudo é facilitado por um sistema de reconhecimento de voz, que deixa as mãos livres.

Testes
O protótipo foi testado no Hospital Universitário de Saint-Pierre, em Bruxelas, na Bélgica, com estudantes de medicina e enfermagem, pela Cruz Vermelha belga e por equipes de paramédicos.
Utilizadores não treinados consideraram que conseguiam executar procedimentos de dificuldade média sem ajuda, com a sonda na posição correta.
"Com base nesta experiência, estamos tentando refinar o sistema - por exemplo, reduzindo o peso e tornando o protótipo mais fácil de manejar," explicou Arnaud.
"Quando o desenvolvimento estiver completo, o sistema poderá também ser usado como parte de um sistema de telemedicina que forneça assistência médica em zonas remotas, através de satélite.
"Ele também pode ser usado como uma ferramenta de auto-suficiência para profissionais da emergência médica.
"Seria interessante fazer mais testes em zonas remotas, nos países em desenvolvimento e potencialmente na base Concórdia, na Antártida," finalizou.


Fonte: Inovação Tecnológica

Radar mostra que Marte pode ter tido oceano

O Radar MARSIS, que foi enviado a Marte em 2005 e tem coletado informações desde então, encontrou uma forte evidência de que o planeta pode ter tido um oceano.
Ele encontrou "sedimentos reminiscentes de um solo de oceano com limites previamente identificados" - ou o que seriam praias muito tempo atrás.
A existência de oceanos em Marte já foi cogitada antes, mas agora ela está mais perto de ser confirmada. O assunto, no entanto, ainda é algo polêmico.
Os cientistas cogitam a existência de dois oceanos lá: um há 4 bilhões de anos, quando o planeta era mais quente do que é hoje; e um há 3 bilhões de anos, quando o gelo derretou por conta de um grande impacto.

Imagem clássica de uma galáxia espiral barrada

O telescópio espacial Hubble fez uma imagem clássica da galáxia espiral barrada NGC 1073, que pode ser encontrada na constelação de Cetus (O Monstro do Mar).

 © Hubble (galáxia NGC 1073)

A nossa própria galáxia, ou seja, a Via Láctea é uma espiral barrada similar, e o estudo de galáxias como a NGC 1073 ajudará os astrônomos a aprenderem mais sobre a nossa casa celeste.

A maior parte das galáxias espirais no Universo tem uma estrutura de barra em seu centro, e a imagem do Hubble da NGC 1073 oferece uma visão particularmente clara de uma dessas estruturas. Acredita-se que as barras preenchidas com estrelas das galáxias emergem à medida que ondas de densidade gravitacional afunilam o gás em direção ao centro da galáxia, suprindo de material para a criação de novas estrelas. O transporte de gás pode também alimentar os buracos negros supermassivos que habitam o centro de quase todas as galáxias.

Alguns astrônomos têm sugerido que a formação de uma estrutura central como uma barra poderia ser um sinal da passagem da galáxia espiral por um intenso processo de formação de estrelas em sua fase adulta, já que as barras tornam-se mais comuns em galáxias tomadas por estrelas vermelhas mais velhas do que de estrelas azuis mais jovens. Essa linha do tempo poderia considerar também as observações de que no início do Universo, somente um quinto das galáxias espirais continham barras, enquanto que mais de dois terços ganharam a estrutura na era moderna do cosmos.

Enquanto que a imagem do Hubble da NGC 1073 é em alguns aspectos um retrato arquétipo de uma galáxia espiral barrada, existem algumas peculiaridades que precisam ser destacadas.

Uma, ironicamente, é quase, mas não totalmente, invisível para os telescópios ópticos como o Hubble. Na parte superior esquerda da imagem, uma estrutura aproximada de um anel formado de recentes formações de estrelas esconde uma brilhante fonte de raios X. Chamada de IXO 5, essa fonte de raios X é provavelmente um sistema binário que apresenta um buraco negro e uma estrela ambos orbitando um ao outro. Comparando as observações em raios X feitas pelo telescópio espacial Chandra, com essa imagem do Hubble, os astrônomos estimaram com uma certa precisão a posição do IXO 5, abaixo de uma das duas estrelas apagadas visíveis nessa imagem. Contudo, as observações em raios X com os atuais instrumentos disponíveis não são precisas o suficiente para concluir de forma definitiva qual das duas estrelas.

A imagem do Hubble não somente nos diz sobre uma galáxia em nossa vizinhança cósmica. Nós também podemos discernir pistas de objetos muito mais distantes, dos quais a luz emitida nos conta histórias sobre as eras mais antigas da história cósmica.

Através do campo de visão da imagem do Hubble, galáxias mais distantes estão brilhando através da NGC 1073, com alguns exemplos de galáxias avermelhadas aparecendo claramente na parte superior esquerda da imagem.

Mais intrigante ainda é que três dos pontos brilhantes de luz nessa imagem não são nem estrelas de primeiro plano da própria Via Láctea nem estrelas mais distantes da NGC 1073. De fato, esses pontos não são estrelas. Eles são quasares, fontes de luz incrivelmente brilhantes geradas pela matéria aquecida e que cai em direção aos buracos negros supermassivos, em galáxias a bilhões de anos-luz de distância da Terra. A chance do alinhamento com a NGC 1073 e o brilho incrível desses objetos, pode fazer parecer com que eles façam parte da galáxia, mas eles são de fato alguns dos objetos observáveis mais distantes do Universo.

Fonte: ESA

Gravidade repulsiva como alternativa à energia escura

Quando os cientistas descobriram em 1998 que o Universo se expandia a um ritmo acelerado, a possibilidade de que a energia escura poderia explicar a observação foi, no mínimo, um conceito intrigante.

© Wikimedia Commons (superaglomerado de Virgem)

Como tem havido pouco progresso em descobrir exatamente o que é a energia escura, tornou-se então mais um problema do que uma solução para alguns cientistas. Um físico, Massimo Villata, do Instituto Nacional de Astrofísica (INAF), em Pino Torinese, Itália, descreve a energia escura como “embaraçosa”, dizendo que o conceito é um elemento ad hoc para a cosmologia padrão e é destituído de qualquer significado físico. Villata é um dos muitos cientistas que estão à procura de novas explicações da expansão acelerada do Universo que envolvem alguma forma de gravidade repulsiva (anti-gravidade). Neste caso, a gravidade repulsiva poderia decorrer da ocultação da antimatéria nos espaços vazios.

Durante os últimos anos, um físico do CERN, Dragan Hajdukovic, vem investigando o que pensa ser uma parte muito negligenciada do cosmos: o vácuo quântico. Ele sugere que o vácuo quântico tem uma carga gravitacional decorrente da repulsão gravitacional de partículas e anti-partículas virtuais. Anteriormente, este cientista mostrou teoricamente que esta gravidade repulsiva pode explicar várias observações, incluindo efeitos geralmente atribuída a matéria escura. Além disso, esta gravidade adicional sugere que vivemos num Universo cíclico e pode fornecer uma perspectiva sobre a natureza dos buracos negros e uma estimativa da massa do neutrino. Em seu trabalho mais recente, publicado na revista Science Astrophysics and Space, ele mostra que o vácuo quântico poderia explicar mais uma observação: A expansão acelerada do Universo, sem a necessidade de energia escura.

Fonte: PhysOrg e AstroPT

O quarto exoplaneta potencialmente habitável

Uma equipe internacional de astrônomos anunciou a descoberta de um novo exoplaneta potencialmente habitável, elevando para quatro o número de planetas detectados situados fora de nosso Sistema Solar.

© NASA (exoplaneta orbitando perto de estrela)

"Este planeta rochoso é o novo e melhor candidato para manter água em estado líquido em sua superfície e pode abrigar vida tal qual nós a conhecemos", explicou Guillem Anglada-Escudé, chefe da equipe que trabalha na Carnegie Institution for Science, em Washington.

Este planeta (GJ 667Cc) está em órbita em torno de uma estrela batizada de GJ 667C, situada a cerca de 22 anos-luz da Terra.

Ele contorna a sua estrela em 28 dias e tem uma massa mínima 4,5 vezes a da Terra. É também cerca de 50% mais pesado que o nosso planeta. O planeta se encontra a uma distância de sua estrela em uma "zona habitável", onde as temperaturas não são nem muito quentes nem muito frias, permitindo que a água permaneça em estado líquido.

Os pesquisadores também descobriram indícios que levam a crer que pelo menos um outro exoplaneta (GJ 667Cb) com período de 7,2 dias também está em órbita na mesma estrela. Esta estrela faz parte de um sistema que possuí três estrelas.

© CIS (dois novos exoplanetas ao redor da estreala GJ 667C)

Esta descoberta prova que planetas potencialmente habitáveis podem se formar em uma maior variedade de ambientes que acreditávamos, notaram os autores desta descoberta que deve ser publicada no The Astrophysical Journal Letters.

Os astrônomos utilizaram dados públicos do Observatório Europeu Austral (ESO) no Chile que analisaram de acordo com um novo método. Eles incorporaram medidas efetuadas com os telescópios do Observatório Keck no Havaí.

Fonte: Carnegie Institution for Science