14.043 – Supernova – A Morte Brilhante das Estrelas


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Supernovas são objetos celestes pontuais com luz extremamente intensa e com duração de apenas alguns meses. Da antiguidade, há poucos registros desses objetos, que desafiavam a compreensão de seus observadores. Na Europa dominada pelo aristotelismo, nenhum astrônomo lhes deu maior atenção. Pois segundo Aristóteles, o céu era imutável, do que se deduzia que tanto cometas como supernovas eram fenômenos atmosféricos. Como mostraremos mais adiante, as supernovas são explosões de estrelas de grande massa que exauriram suas fontes convencionais de energia.

A luminosidade de uma supernova (SN) é gigantesca. Em seu pico, que ocorre poucas semanas após o seu aparecimento, a luminosidade pode atingir valores de dez bilhões de sóis e a SN pode competir em luminosidade com toda a galáxia em que se situa. A figura 1 mostra a foto da SN 1994D que explodiu nas bordas da galáxia espiral NGC 4526 situada à distância de 108 milhões de anos-luz. Uma supernova expele até cerca de 90% da sua massa para o espaço, e séculos depois essa massa de gás pode ser vista como uma nebulosa em forma esférica ou de anel. A figura 2 mostra os gases formados por uma supernova que Kepler notou pela primeira vez dia 17/10/1604. Esta foi a última supernova inquestionavelmente observada na Via Láctea. Ocorreu a 20 mil anos luz de distância e pôde ser vista durante o dia por 3 semanas. Mas exames recentes de restos de SN indicam que em nossa galáxia ocorre em média uma supernova a cada 50 anos, ou seja, a cada 1,5 bilhões de segundos. Como o universo visível tem cerca de mil bilhões de galáxias, a cada segundo nele explodem centenas de SN. Mas mesmo com o atual sistema de monitoramento por meio de poderosos telescópios, a grande maioria delas passa despercebida.
Os primeiros estudos teóricos sobre supernovas foram realizados pelo físico suíço Fritz Zwicky (1898 – 1974) que desde os 27 anos trabalhou no Instituto Tecnológico da Califórnia. Zwicky, que em 1926 cunhou o termo supernova, teorizou que elas eram geradas por explosões de estrelas anãs brancas (ver anãs brancas no artigo Evolução Estelar). Junto com seu colega Walter Baade, Zwicky também reconheceu dois tipos de supernovas: Tipo I, cujo espectro de emissão não contém raias de absorção por hidrogênio, e Tipo II, que mostram raias de hidrogênio muito alargadas. É fato reconhecido da sociologia da ciência que a aceitação inicial de idéias realmente pioneiras depende consideravelmente da personalidade dos seus proponentes. Ocorre que Zwicky tinha um caráter singularmente arrogante e áspero. Sobre seus colegas de ofício, dizia que eram idiotas esféricos. Esféricos porque pareciam igualmente idiotas, qualquer que fosse o ângulo de visão. Esse não é definitivamente o tipo que faz sucesso facilmente. Ele fez algumas descobertas de grande importância que só foram levadas a sério décadas mais tarde. Em 1933, descobriu a existência da matéria escura, mas foi ignorado até os anos 1970, quando a matéria escura foi redescoberta independentemente. Coisa algo semelhante ocorreu com suas descobertas e idéias pioneiras sobre SN.
Os estudos mais recentes exigiram uma classificação mais detalhada das SN. Há 3 classes de supernovas tipo I, que são Ia, Ib e Ic, e pelo menos 3 classes de SN tipo II. Essa classificação é feita com base no espectro de luz das SN e também na sua curva de luminosidade, ou seja, a maneira como a luminosidade aumenta e, após atingir seu pico, decresce até finalmente tornar-se talvez invisível. Somente as SN tipo Ia são explosões de estrelas anãs brancas. As outras são explosões de estrelas gigantes – com massa maior do que uns 9 sóis – que consomem rapidamente o hidrogênio do seu núcleo, entram em crise energética e explodem sem passar pelo estágio de anãs brancas. Supernovas Tipo Ia podem ser observadas tanto em galáxias elípticas, nas quais há muito não há formação de novas estrelas, quanto nas galáxias espirais. Os outros tipos de supernovas só ocorrem nos braços das galáxias espirais, onde a formação de novas estrelas ainda é freqüente. Isso ocorre porque uma estrela com massa de 10 sóis vive apenas uns 10 milhões de anos antes de explodir como supernova.

Por que anãs brancas podem explodir como supernovas

Como se pode ver no artigo Evolução Estelar, estrelas com massa na faixa aproximada de 1 a 9 sóis, uma vez exaurido o hidrogênio em seus núcleo, passam por um processo no qual se tornam gigantes vermelhas, expelem grande parte da sua massa externa e o núcleo remanescente se transforma em uma anã branca composta principalmente de carbono e oxigênio. Uma anã branca é capaz de se manter estável, evitando seu colapso gravitacional por meio da chamada pressão por degenerescência eletrônica, desde que sua massa seja inferior ao chamado limite de Chandrasekhar, cujo valor é cerca de 1,4 massas solares. Mas uma estrela anã branca pode ganhar massa adicional se for parte de um sistema binário (pelo menos metade das estrelas existentes são binárias) e se a sua companheira também vier a se tornar gigante vermelha. Nesse caso, a anã branca começa a absorver matéria da vizinha agigantada (ver figura 4) até que finalmente atinja o limite de Chandrashekhar. Ao atingir esse limite, ela se colapsa e seu núcleo atinge temperatura de bilhões de graus, o que inicia um processo explosivo de fusão de carbono e oxigênio. Em questão de segundos a SN emite (1-2) x 1044 joules de energia, o que, em ordem de grandeza, equivale ao que o Sol emitirá em toda a sua existência.
Supernovas Tipo Ia são usadas como velas padrão

Vimos que a energia emitida por supernovas Tipo Ia varia por um fator de apenas 2. O mesmo ocorre com sua luminosidade máxima, que ocorre cerca de 2 semanas após a explosão. Pelo exame do espectro da luz emitida pela supernova, os astrônomos aprenderam a reconhecer as que têm maior ou menor luminosidade. Assim, essas supernovas têm sido utilizadas como velas padrão (fontes de intensidade bem estabelecida). A comparação entre a luminosidade aparente e a luminosidade absoluta presumível tem possibilitado medidas de grandes distâncias astronômicas com incerteza de apenas 7%, o que é muito pouco comparado com os métodos tradicionais. Isso tem levado a importantes avanços em cosmologia observacional, que serão discutidos mais adiante.

Os outros tipos de supernovas são explosões de estrelas muito massivas

Estrelas com mais de 9 massas solares podem explodir como supernovas sem passar pelo estágio de anãs brancas. Elas têm uma evolução complexa e relativamente rápida. No início, como todas as estrelas, elas geram energia pela fusão de hidrogênio em hélio em seu núcleo. Quando o hidrogênio no núcleo se exaure, cessa a geração de calor, a pressão para fora gerada pelo núcleo diminui e este se contrai sobre a pressão gravitacional da região externa rica em hidrogênio. Essa compressão aquece o núcleo o bastante para que 3 núcleos de hélio sejam fundidos para formar carbono. Na camada adjacente a esse núcleo superaquecido a temperatura se eleva o bastante para que tenha início a fusão do hidrogênio. Mas essa etapa evolutiva também chega a um fim e a estrela sofre nova compressão. No núcleo, elementos mais pesados começam a ser gerados por fusão, na camada adjacente tem início fusão de hélio para gerar carbono e em uma terceira camada começa a fusão do hidrogênio. As etapas vão se sucedendo até que a estrela adquira uma estrutura tipo cebola como exibida na figura 5.

 

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Figura 5 – Estrutura de cebola de uma estrela muito massiva ao final da sua vida na Sequência Principal.

Em dado momento, o calor gerado pelos processos de fusão não é mais capaz de gerar pressão para fora que suporte a compressão gravitacional. O núcleo central de ferro sofre um colapso com velocidade de até 70.000 km/s. Energia da ordem de 1046 joules é emitida na forma de neutrinos. Cerca de um centésimo da energia desses neutrinos é absorvida pelas camadas externas, o que gera a explosão de supernova. Material é expelido da estrela com velocidades de até 30.000 km/s, no que ela perde cerca de 90% da sua massa. O núcleo remanescente se transforma em uma estrela de nêutrons se a massa da estrela progenitora for menor do que cerca de 20 massas solares. Se for maior do que esse limite estimado, o núcleo se transforma em um buraco negro. Simulações em computador mostram que estrelas com massa maior do que 50 massas solares entram em colapso e convertem-se diretamente em buracos negros sem que haja uma explosão tipo supernova.

Os elementos pesados da tabela periódica são originários de supernovas

Não fossem as supernovas, a vida no universo seria impossível porque a química existente seria excessivamente simples. De fato, no Big Bang só foram produzidos hidrogênio, hélio e uma pitadinha de lítio. Todos os outros elementos são sintetizados em estrelas massivas e em algumas delas jogados no espaço em explosões de supernovas. Mesmo em estrelas com massa maior do que 9 massas solares, que dão origem a supernovas tipos Ib, Ic e II, os processos de fusão nuclear não são capazes de gerar elementos mais pesados do que o ferro. Isso porque a fusão nuclear do ferro com outros elementos consome energia em vez de gerá-la. Mas na explosão de supernovas, qualquer que seja o seu tipo, as ondas de choque do gás em expansão são capazes de suprir a energia suficiente para a síntese de todos os elementos da tabela periódica. Se uma nova estrela se forma em gás enriquecido desses elementos e essa estrela contém um sistema planetário, esses planetas podem apresentar uma química complexa o bastante para que nela se desenvolva a vida. Isso é exatamente o que ocorreu com o nosso Sol e seus planetas. A concentração de elementos pesados no Sol sugere que ele na verdade seja uma estrela de terceira geração. Com isso se quer dizer que ele foi gerado de gás produzido por uma (ou mais de uma) supernova cuja estrela progenitora (ou estrelas progenitoras) foram formadas de restos de supernovas. Eu e você, caro leitor, somos feitos de lixo atômico, somos filhos e netos de uma das maiores calamidades nucleares que se conhece no universo.

13.811 – O que é uma tempestade solar e como ela afeta a Terra


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Entendendo como funciona o fenômeno:

O Sol não é só uma estrela que influencia os planetas ao seu redor, ele também é um corpo em constante variação, com explosões violentas de radiação, e um exímio formador de energia em quantidades absurdas para os padrões terrestres.
Sua massa — de cerca de 330 mil vezes a da Terra — corresponde a 99,86% da massa do Sistema Solar. O apelido de Astro Rei não é mera força de expressão. Essa esfera gigante é composta, basicamente por Hidrogênio e Hélio, sendo que 3/4 de seu total é reservado ao primeiro elemento. Menos de 2% de sua composição consiste em elementos pesados, como oxigênio e carbono.
Diferente dos planetas que são considerados rochosos, como a Terra e Marte, ou gasosos, como Saturno e Júpiter, nossa fonte de calor é formada por plasma, gasoso na superfície e mais denso conforme se proxima do núcleo.
É exatamente ali, em seu coração, sob uma temperatura de 15 milhões de graus centígrados, que as reações químicas nucleares mais selvagens acontecem. São até 600 milhões de toneladas de hidrogênio convertidos em hélio por segundo. A diferença da massa dos dois elementos é expelida em forma de energia. Para sair do núcleo e chegar até a superfície da estrela, essa energia leva até um milhão de anos — um constraste bem grande com o tempo que as partículas do Sol levam para chegar até a Terra: 8 minutos.
Por isso, a camada mais externa do Sol, a Coroa, está sempre se expandindo, criando os ventos solares, por isso o nome “ejeções de massa coronal”. Quando explosões de grandes proporções acontecem nessa área, partículas solares são liberadas.
Os astrônomos estimam que o nosso Sol tenha 4,5 bilhões de anos.Considerando que uma estrela desta grandeza mantém seu brilho por até 10 bilhões de anos, ainda teremos muito com o que nos preocupar.
Os efeitos na Terra
Os aparelhos tecnológicos que usamos na Terra sofrem grande influência do clima espacial. Aparelhos como GPS e comunicadores que dependem de frequência de rádio, como aviões, podem ser impactados por estes presentes do Sol.
Em 1859, uma das maiores ejeções já lançadas pelo Sol atingiu o campo magnético da Terra, causando o colapso dos serviços telegráficos. Como dependemos muito mais da energia elétrica agora, se isso tivesse acontecido hoje os estragos poderiam ter sido maiores.
Na história, nenhuma tempestade solar jamais afetou uma missão espacial tripulada. Mas, em 1972, a NASA registrou rajadas solares que poderiam matar um ser humano desprotegido do campo magnético da Terra durante as missões Apollo 16 e 17.
Mas, calma, a NASA está sempre atenta às atividades solares. A agência espacial garante que mantém uma frota de naves heliofísicas que monitoram o ambiente espacial entre o Sol e a Terra. Além disso, existem eventos naturais impressionantes e maravilhosos só acontecem graças à influência do Sol, como a aurora boreal e a austral, que são o efeito mais visível do Astro Rei em nosso mundo.

13.776 – Aproveitando a energia das estrelas


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Somos todos parasitas do Sol, por mais que pouca gente tenha aderido à onda dos aquecedores solares para o chuveiro. Toda a comida que você consome, toda a energia que você gasta e o mero fato de que você tem um planeta onde morar – essas coisas são dádivas da nossa estrela mãe. Dá para fazer muita coisa com esse uso secundário da energia solar, como podemos comprovar simplesmente olhando para o mundo ao nosso redor. Mas que tal se a gente fosse direto à fonte? E se a nossa espécie usasse o Sol e/ou outras estrelas galáxia afora como gigantescas tomadas?
A ideia pertence à fronteira entre a ficção e a pesquisa de verdade, mas foi proposta pela primeira vez numa das mais importantes revistas científicas do mundo, a americana Science, há 50 anos. Seu principal mentor, o físico e matemático britânico Freeman Dyson, empresta seu nome ao conceito, que é conhecido como “esfera Dyson”.
Na publicação original, feita nas páginas da Science, Dyson partiu de um raciocínio simples: ao longo da história, a humanidade tem aumentado exponencialmente seu consumo de energia, da queima de poucas toneladas de gravetos por ano na Pré-História à construção de gigantescas usinas elétricas no século 20. Ora, se os seres humanos realmente se espalharem pelo sistema solar e pelos sistemas estelares vizinhos no futuro, vão precisar de quantidades ainda mais alucinadas de energia para sobreviver. Portanto, nada melhor do que organizar sistemas que captem diretamente a radiação estelar para o nosso uso.

Casca, bolha ou enxame?
O ponto em comum em todas as variantes já imaginadas é o uso de um grande conjunto de painéis solares, voltados na direção da estrela-tomada, os quais, de preferência, cobririam a totalidade, ou pelo menos a maior parte, do astro. Fora isso, o desacordo impera entre os teóricos.
O que parece quase certo é que seria absurdamente complicado construir uma esfera sólida em torno da coitada da estrela. O problema não é nem o calor, já que os proponentes dessa versão falam numa casca com raio de 1 UA (uma unidade astronômica, ou seja, a distância atual entre a Terra e o Sol). O que acontece é que uma estrutura desse naipe não teria interação gravitacional significativa com a estrela em seu interior – ou seja, precisaria de motores que a mantivessem no lugar o tempo todo, senão correria o risco de trombar com o astro. Por essas e outras, acredita-se que o melhor jeito de realizar o sonho da estrela-tomada envolva o uso de um arquipélago de satélites e estações espaciais, cobertos com sofisticados coletores de energia solar. Uma vez obtida a energia, ela poderia ser transmitida de um satélite para outro, e também para pontos distantes do espaço, por meio de potentes emissões de laser, digamos. Essa versão da ideia é conhecida como “enxame de Dyson”, mas ela tem outra desvantagem séria. A interação gravitacional entre o grande número de satélites poderia levar a frequentes trombadas, difíceis de evitar. Por isso, um terceiro conceito, a “bolha de Dyson”, propõe equipar os satélites em torno da estrela com gigantescas velas (isso mesmo, como as de barcos), as quais seriam impulsionadas pelo “vento” de partículas que a estrela sopra através do espaço. Com isso, os coletores de energia ficariam sempre na mesma posição. Se você está achando Dyson doidão, saiba que ele propôs a ideia, originalmente, como forma de buscar civilizações ETs avançadas, que já teriam feito suas esferas Universo afora.

13.751 – Eta Carinae: os segredos da maior explosão estelar que não resultou em uma supernova


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Imagine viajar para a lua em apenas 20 segundos. É nessa velocidade que o material de uma erupção se afastou do instável e extremamente massivo sistema estelar Eta Carinae, 170 anos atrás.
Quando gás é lançado tão rápido assim, resulta na completa aniquilação da estrela. Eta Carinae sobreviveu, no entanto, o que torna esse o gás mais rápido já medido a partir de uma explosão estelar que não levou a uma supernova na história.
Eta Carinae é a estrela mais luminosa conhecida em nossa galáxia. A explosão liberou quase tanta energia quanto uma supernova típica, que teria deixado para trás um cadáver estelar.
Nos últimos sete anos, uma equipe de astrônomos liderada por Nathan Smith, da Universidade do Arizona, e Armin Rest, do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial, nos EUA, têm determinado a extensão dessa explosão, observando ecos de luz de Eta Carinae e seus arredores.
Os ecos ocorrem quando a luz de eventos brilhantes e de curta duração é refletida por nuvens de poeira, que atuam como espelhos distantes redirecionando-a em nossa direção. Como um eco de áudio, o sinal de chegada da luz refletida tem um atraso após o evento original, devido à velocidade finita da luz.
No caso de Eta Carinae, o evento brilhante foi uma grande erupção que expeliu uma enorme quantidade de massa em meados do século XIX. O sinal tardio desses ecos permitiu que os astrônomos decodificassem a luz da erupção com telescópios e instrumentos astronômicos modernos, embora o episódio original tenha sido visto da Terra centenas de anos atrás.
A grande erupção promoveu temporariamente Eta Carinae para a segunda estrela mais brilhante visível em nosso céu noturno, superando a luz de todas as outras estrelas da Via Láctea. Material equivalente a cerca de dez vezes mais do que a massa do sol foi expelido, o que também formou a intensa nuvem de gás conhecida como Homunculus em torno da estrela.
Este remanescente é visível até por pequenos telescópios amadores a partir do hemisfério sul e das regiões equatoriais, mas é melhor observado em imagens obtidas com o Telescópio Espacial Hubble.
Para decodificar os ecos de luz da erupção em si, a equipe usou instrumentos do Observatório Gemini (Havaí), do Telescópio Blanco do Observatório Interamericano Cerro Tololo (Chile), e do Telescópio Magellan do Observatório Las Campanas (Chile).
Com os dados, os pesquisadores puderam fixar a velocidade da explosão: entre 10.000 e 20.000 quilômetros por segundo. “Nós vemos essas velocidades realmente altas o tempo todo em explosões de supernovas onde a estrela é obliterada. No entanto, neste caso, a estrela sobreviveu. Algo deve ter despejado muita energia nela em um curto espaço de tempo”, explicou Smith.
O material expulso por Eta Carinae está viajando até 20 vezes mais rápido do que o esperado de erupções típicas de uma estrela massiva. Os cientistas acreditam que a ajuda de duas estrelas parceiras pode explicar o fluxo extremo.
A maneira mais direta de explicar simultaneamente a ampla gama de fatos observados em torno da erupção e do sistema remanescente é uma interação de três estrelas, incluindo um evento dramático em que duas delas se fundiram em uma estrela monstro.
Compreender a dinâmica e o ambiente em torno das maiores estrelas da nossa galáxia é uma das áreas mais difíceis da astronomia. Estrelas muito massivas têm vidas curtas comparadas a estrelas como o nosso sol. Capturar uma no ato de uma grande etapa evolutiva é estatisticamente improvável. É por isso que um caso como o de Eta Carinae é tão importante.
Eta Carinae é um tipo de estrela instável conhecida como “variável luminosa azul”, localizada a cerca de 7.500 anos-luz. É uma das mais brilhantes da nossa galáxia, cerca de cinco milhões de vezes mais do que o sol, com uma massa cerca de cem vezes maior. Também tem a maior taxa conhecida de perda de massa antes de passar por uma explosão de supernova.
A quantidade de massa expelida na grande erupção de Eta Carinae no século XIX excede todas as outras conhecidas. Ela provavelmente sofrerá uma verdadeira explosão de supernova nos próximos meio milhão de anos, possivelmente muito mais cedo. Isso porque outras supernovas observadas passaram por erupções semelhantes apenas alguns anos ou décadas antes de sua morte.
Os resultados do estudo foram publicados em dois artigos na revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. [ScienceDaily]

16.382 – O que é uma tempestade solar e como ela afeta a Terra


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O Sol não é só uma estrela que influencia os planetas ao seu redor, ele também é um corpo em constante variação, com explosões violentas de radiação, e um exímio formador de energia em quantidades absurdas para os padrões terrestres.
Sua massa — de cerca de 330 mil vezes a da Terra — corresponde a 99,86% da massa do Sistema Solar. O apelido de Astro Rei não é mera força de expressão. Essa esfera gigante é composta, basicamente por Hidrogênio e Hélio, sendo que 3/4 de seu total é reservado ao primeiro elemento. Menos de 2% de sua composição consiste em elementos pesados, como oxigênio e carbono.
Diferente dos planetas que são considerados rochosos, como a Terra e Marte, ou gasosos, como Saturno e Júpiter, nossa fonte de calor é formada por plasma, gasoso na superfície e mais denso conforme se proxima do núcleo.
É exatamente ali, em seu coração, sob uma temperatura de 15 milhões de graus centígrados, que as reações químicas nucleares mais selvagens acontecem. São até 600 milhões de toneladas de hidrogênio convertidos em hélio por segundo. A diferença da massa dos dois elementos é expelida em forma de energia. Para sair do núcleo e chegar até a superfície da estrela, essa energia leva até um milhão de anos — um constraste bem grande com o tempo que as partículas do Sol levam para chegar até a Terra: 8 minutos.
Por isso, a camada mais externa do Sol, a Coroa, está sempre se expandindo, criando os ventos solares, por isso o nome “ejeções de massa coronal”. Quando explosões de grandes proporções acontecem nessa área, partículas solares são liberadas.
Os astrônomos estimam que o nosso Sol tenha 4,5 bilhões de anos.Considerando que uma estrela desta grandeza mantém seu brilho por até 10 bilhões de anos, ainda teremos muito com o que nos preocupar.

Os efeitos na Terra
Os aparelhos tecnológicos que usamos na Terra sofrem grande influência do clima espacial. Aparelhos como GPS e comunicadores que dependem de frequência de rádio, como aviões, podem ser impactados por estes presentes do Sol.
Em 1859, uma das maiores ejeções já lançadas pelo Sol atingiu o campo magnético da Terra, causando o colapso dos serviços telegráficos. Como dependemos muito mais da energia elétrica agora, se isso tivesse acontecido hoje os estragos poderiam ter sido maiores.
Na história, nenhuma tempestade solar jamais afetou uma missão espacial tripulada. Mas, em 1972, a NASA registrou rajadas solares que poderiam matar um ser humano desprotegido do campo magnético da Terra durante as missões Apollo 16 e 17.
Mas, calma, a NASA está sempre atenta às atividades solares. A agência espacial garante que mantém uma frota de naves heliofísicas que monitoram o ambiente espacial entre o Sol e a Terra. Além disso, existem eventos naturais impressionantes e maravilhosos só acontecem graças à influência do Sol, como a aurora boreal e a austral, que são o efeito mais visível do Astro Rei em nosso mundo.

13.280 – Missão da NASA que “tocará o Sol” faz homenagem a astrofísico lendário


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Em anúncio realizado, diretores da NASA decidiram batizar a primeira missão que explorará mais detalhes do Sol com o nome do astrofísico Eugene Parker, responsável pelos primeiros estudos sobre como os campos magnéticos e partículas solares influenciam os planetas do Sistema Solar. O evento organizado pela agência espacial norte-americana aconteceu no auditório da Universidade de Chicago, onde Parker é professor emérito do Departamento de Astronomia e Física.
Thomas Zurbuchen, um dos diretores da NASA, afirmou que essa é a primeira vez que a agência batiza uma missão com o nome de alguém que ainda está vivo – Parker, que iniciou seu estudo sobre o Sol na década de 1950, completará 90 anos de idade no próximo dia 10 de junho.
Em 1958, o astrofísico publicou um artigo com as primeiras investigações a respeito de um fenônemo que ficaria conhecido como vento solar: em sua pesquisa, Parker estudou o comportamento da emissão de partículas e de eletromagnetismo que “escapa” da coroa solar, região conhecida como a “atmosfera externa” do Sol, onde as temperaturas são superiores à própria superfície solar. Ao longo de seu trabalho, o cientista analisou a interação da expansão da coroa solar e de sua relação com os planetas.
Na missão planejada pela NASA, a nave que será desenvolvida precisará lidar com temperaturas altíssimas e radiação em um nível que nenhuma outra precisou lidar. A ideia é que ela traga informações que nos ajudem a prever tempestades solares e a revelar os segredos da nossa estrela mais próxima.
A pequena nave treinará na órbita de Vênus por sete anos antes de ficar a seis milhões de quilômetros da superfície do Sol. Parece meio longe, mas é o suficiente para rastrear os campos magnéticos e analisar algumas partículas solares sem derreter por completo. A missão será lançada em 2018.

13.264 – Astronomia – Estrela da ‘megaestrutura alienígena’ volta a piscar


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Astrônomos de todo o planeta se mobilizaram neste fim de semana, após detectarem que a estrela KIC 8462852, responsável pela emissão de uma luz misteriosa, voltou a piscar. Os cientistas apontaram seus telescópios para o corpo celeste, localizado a cerca de 1.500 anos-luz de distância (cada ano-luz equivale a 9,46 trilhões de quilômetros) da Terra, entre as constelações de Cisne e Lira, na esperança de, pela primeira vez, acompanhar a atividade da estrela em tempo real. Com isso, pretendem obter novas evidências que ajudem a decifrar os padrões incomuns de seu brilho.
A KIC 8462852, descoberta em 2011, exibe uma luz tão bizarra que, em 2015, os cientistas chegaram à conclusão de que a explicação científica mais plausível para seu comportamento seria uma incrível megaestrutura construída por alienígenas. A hipótese – levada a sério pelos astrônomos – foi levantada por pesquisadores liderados por Tabetha Boyajian, da Universidade de Yale, nos Estados Unidos, e pelo astrônomo Jason Wright, da Universidade Penn State. Por Tabetha estar à frente dos estudos, a estrela também recebe o nome de “Tabby’s Star”, ou Estrela de Tabby, na tradução em português.
Meses depois, cientistas da Nasa, afirmaram que um ‘enxame’ de cometas poderia estar por trás dos padrões incomuns do brilho da estrela: uma família deles estaria viajando em órbitas longas e bastante excêntricas a seu redor, causando estranha luminosidade. A ideia da estrutura construída por extraterrestres, no entanto, não foi descartada.
O maior enigma da Estrela de Tabby, segundo os astrônomos, é a grande diminuição de seu brilho, entre 15% e 25% – o mais comum é que esse número esteja entre 1% e 2%.
Em setembro de 2015, um artigo no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society descreveu a KIC 8462852, estrela observada pelo telescópio Kepler, o mais competente caçador de planetas fora do Sistema Solar, lançado em 2009. As lentes do poderoso instrumento captam o brilho das estrelas – quando há uma diminuição padronizada da luz emitida por elas, isso significa que algo está passando entre a estrela e o telescópio. Na maior parte das vezes, é um planeta (que costuma ter tamanho intermediário entre a Terra e Netuno). No entanto, a KIC 8462852 emitia um padrão luminoso inédito. Normalmente, quando um planeta passa por uma estrela, seu brilho diminui entre 1% e 2%. Mas, durante os quatro anos de observações do Kepler, a luz de KIC 8462852 diminuiu entre 15% e 25%, e em intervalos aleatórios. Ela tem 1,5 vezes o tamanho do Sol e, para escurecê-la dessa forma, seria necessário um objeto muito grande – bem maior que um planeta.
Após descartarem várias explicações, os cientistas passaram a considerar a hipótese de que o comportamento bizarro da estrela poderia ser consequência de uma incrível estrutura construída por alienígenas para captar a energia da estrela, chamada Esfera de Dyson (por ter sido proposta em 1960 pelo físico britânico Freeman Dyson). Ela seria composta por gigantescos painéis solares que, aos poucos, bloqueariam o brilho do corpo celeste. Em novembro do mesmo ano, o astrônomo Massimo Marengo, da Universidade do Estado de Iowa, nos Estados Unidos, afirmou que o padrão incomum poderia ser causado por cometas gelados que estariam rodeando a estrela e causando a sombra misteriosa – mas a nova explicação não foi suficiente para invalidar a hipótese da megaestrutura.
No fim da última sexta-feira, o Instituto de Astrofísica das Canárias, deu o alerta da atividade da estrela – ela estaria novamente se apagando e teria reduzido seu brilho em 2%. Com as novas observações, os cientistas pretendem recolher mais dados sobre a luz de KIC 8462852, que dariam suporte ou descartariam as hipóteses sobre as explicações de seu brilho.

12.986 – Astrofísica – A Densidade da Estrela de Nêutrons


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Estrelas de nêutrons são, indiscutivelmente, um dos objetos mais exóticos do Universo. Como um daqueles amigos irritantes que aparentemente se superestima em cada aspecto da vida, estrelas de nêutrons excedem em quase todas as categorias: gravidade; força do campo magnético; densidade; e temperatura.
“Mas espere”, eu ouvi dizer, “buracos negros são muito mais densos!” Em certo sentido, isso é verdade, mas não podemos realmente determinar a estrutura interna de um buraco negro, uma vez que ela está para sempre oculta por trás do horizonte de eventos.
Estrelas de nêutrons, com uma crosta sólida (e com até mesmo oceanos e atmosfera!) são os objetos sólidos mais densos que podemos observar, chegando algumas vezes a densidade de um núcleo atômico em seu núcleo. Uma amostra de material de estrela de nêutrons do tamanho de um grão de areia pesaria aproximadamente o mesmo que o maior navio que já navegou pelos nossos mares – mais de 500.000 toneladas.
Estrelas de nêutrons também oferecem uma riqueza de comportamento extremo que as tornam um alvo atraente para os astrofísicos.

Origem de uma estrela de nêutrons
Acredita-se que estrelas de nêutrons são formadas a partir da explosão de uma supernova que acaba com a vida de uma estrela de tamanho médio, com cerca de 8 a 20 vezes a massa do nosso sol. Uma vez que seu combustível nuclear é consumido, a estrela explode, perdendo a maior parte de seu material para o espaço.
O restante colapsa em um pequeno objeto (pelos padrões astronômicos) com cerca de 22 km de diâmetro, o tamanho de uma cidade média, mas ainda assim com cerca de 1,5 vezes a massa do nosso sol.
Enquanto a crosta é composta principalmente de ferro cristalino, tais átomos não podem sobreviver profundamente na estrela, e o material transita através de uma estranha “pasta nuclear” (região A na imagem, abaixo) para o fluido de nêutrons do núcleo (regiões B e C).
As condições no núcleo não podem ser reproduzidas em experiências terrestres, e a incerteza sobre esta região – talvez compreendendo exóticos híperons ou até mesmo a “matéria estranha” – é o principal motivador para o estudo desses objetos.
Estrelas de nêutrons emitem pouca luz visível, o que as tornam praticamente impossíveis de detectar pelos modos tradicionais. A maioria dos poucos 1.000 exemplos conhecidos foram descobertos através das suas pulsações de rádio.
Como faróis cósmicos, os feixes de rádio emparelhados por esses pulsares varrem todo o universo. Se o feixe atravessa a Terra, ele pode ser detectado com radiotelescópios. O pulsar mais próximo, PSR J0437-4715, está a cerca de 500 anos-luz de distância.
Magnetares são pulsares com campos magnéticos incrivelmente fortes.
Microquasares são pulsares com jatos que atingem velocidades relativistas.

Rotação alucinante
Típicas estrelas de nêutrons pulsantes giram cerca de 1 vez por segundo, o que é extremamente rápido para um objeto denso e massivo. Mas se a estrela têm uma companheira binária normal, a estrela de nêutrons pode “girar” a mais de 10 vezes a velocidade de uma máquina de lavar roupa comum.
O processo pelo qual isso ocorre é chamado de acreção. Ao longo dos bilhões de anos de vida desses objetos, a estrela companheira evolui (e amplia) até as camadas externas sentirem a força gravitacional da estrela de nêutrons.
O gás da estrela companheira pode então fluir para a estrela de nêutrons, a fazendo girar mais.
Este processo tem alguns efeitos secundários notáveis. O gás caindo na estrela de nêutrons é aquecido a dezenas de milhões de graus, e a estrela de nêutrons vai começar a brilhar intensamente em raios-X, em vez de ondas de rádio. Essa radiação é bloqueada pela atmosfera da Terra, mas pode ser detectada por telescópios em satélites.

A fusão ocorre
O gás que se acumula na superfície da estrela de nêutron através do processo de acreção é semelhante à composição do nosso próprio sol – principalmente hidrogênio e hélio, com uma pequena porcentagem de outros elementos.
A enorme gravidade da estrela de nêutrons – algumas centenas de bilhões de vezes mais forte que a da Terra – irá comprimir e aquecer o gás, e depois de algumas horas ou dias a fusão nuclear pode ocorrer.
Mas essa queima não é tão bem comportada como em estrelas como o sol. Em vez disso, a queima é instável, e prossegue em apenas alguns segundos para envolver completamente a superfície da estrela de nêutrons, esgotando todo o combustível acumulado e dando origem a uma explosão de raios-X visível em toda a galáxia.
Estas explosões têm sido observados em cerca de 100 sistemas, desde os primeiras telescópios de raios-X serem lançados na década de 1960. Ocorrendo uma vez a cada poucas horas ou dias (dependendo da taxa de acreção), elas são de longe as mais frequentes explosões termonucleares no universo.
Claro que o fornecimento de gás a partir da companheira uma hora acaba. E quando isso ocorre, a estrela de nêutrons pode reprisar o seu papel como um pulsar de rádio, embora agora girando centenas de vezes a cada segundo. O recordista atual PSR J1748-2446AD gira 716 vezes por segundo! [IFLScience]

12.871 – Universo tem 10 vezes mais galáxias do que imaginávamos


telescópio hubble
O telescópio Hubble continua expandindo as fronteiras do espaço – literalmente. Com base em novas fotografias registradas pelo equipamento, uma equipe internacional liderada por pesquisadores de Universidade de Nottingham, chegou a conclusão de que estávamos subestimando em dez vezes o tamanho do universo.
A primeira vez que surgiu uma previsão realista do número de galáxias foi no fim dos anos 90. Ele mesmo, o Hubble, registrou imagens de objetos distantes e de luz muito tênue, que os astrônomos descobriram ser um tipo mais “discreto” de galáxia. Elas eram tão numerosas que a estimativa de galáxias no universo observável ficava entre 100 e 200 bilhões.
Era muito pouco: a nova estimativa é que existam, no mínimo, 2 trilhões de galáxias. Os cientistas usaram novos modelos matemáticos para fazer esse cálculo. Em termos simples, ele é baseado no princípio de que o tamanho de uma galáxia é inversamente proporcional à sua raridade. Hoje em dia, só temos tecnologia para enxergar galáxias relativamente próximas e grandes, que são as mais raras. Os pesquisadores acreditam que elas só representam 10% de tudo que está lá espalhado pelo espaço.
Já as galáxias mais numerosas são as pequenas, que hoje em dia mal temos condição de identificar. O modelo matemático extrapolou então aquilo que conseguimos ver para calcular o número de galáxias que ainda são invisíveis.
Os pesquisadores não querem só mapear quantos vizinhos a nossa Via Láctea tem. Eles estão fazendo praticamente um estudo arqueológico. Com os dados do Hubble, eles criaram um modelo em 3D que acompanha a história do universo por 13 bilhões de anos (ou seja, quase até o ponto zero da sua existência, o Big Bang).
Se 2 trilhões já parece um número enorme, no princípio o Universo era ainda mais denso e mais abarrotado. Conforme a idade foi chegando, ele foi se expandindo, as galáxias se espalharam e as pequenas galáxias começaram a ser “engolidas” pelas grandalhonas.
“Elas são as galáxias mais comuns. Quando olhamos para elas no universo primitivo, começamos a ter uma ideia de como essas galáxias típicas se formam. O que vemos agora com o Hubble, as galáxias grandes e brilhantes, são uma espécie de monstro, raridades que seguiram caminhos de formação pouco usuais”, comentou o líder da pesquisa, Christopher Conselice, na revista Popular Science.
Para entender ainda mais sobre as galáxias pequenas e apagadas, vamos precisar de uma câmera maior para as selfies do universo. É essa a promessa do James Webb Space Telescope, que vai ser lançado em 2018, para desbancar a posição do Hubble como explorador das galáxias desconhecidas.

12.406 – O revolucionário projeto de viagem interestelar apoiado por Stephen Hawking


astrofisica estrela
O físico Stephen Hawking anunciou apoio a um projeto que pretende enviar uma pequena nave espacial – do tamanho de um chip usado em equipamentos eletrônicos – para uma viagem interestelar daqui a uma geração.
O veículo viajaria trilhões de quilômetros, muito mais distante do que qualquer outra nave.
Um programa de pesquisa de US$ 100 milhões (cerca de R$ 350 milhões) para o desenvolvimento das “naves estelares” do tamanho de pequenos chips eletrônicos foi lançado pelo milionário Yuri Milner e apoiado pelo fundador do Facebook, Mark Zuckerberg.

A viagem interestelar tem sido um sonho para muitos, mas ainda enfrenta muitas barreiras tecnológicas. Entretanto, Hawking disse à BBC News que a fantasia pode ser realizada mais cedo do que se pensa.
“Para que nossa espécie sobreviva, precisamos finalmente alcançar as estrelas”, disse. “Os astrônomos acreditam que haja uma chance razoável de termos um planeta parecido com a Terra orbitando um estrelas no sistema Alfa Centauri. Mas saberemos mais nas próximas duas décadas por intermédio de dados dos nossos telescópios na Terra e no espaço”.

Ainda de acordo com Hawking, “os avanços tecnológicos das últimas duas décadas e os avanços futuros tornarão (a viagem interestelar) possível dentro de uma geração”.
O físico está apoiando um projeto da Fundação Mr. Milner’s Breakthrough, uma organização privada que financia iniciativas de pesquisas científicas consideradas muito ambiciosas por fundos governamentais.

A organização reuniu um grupo de cientistas especialistas no assunto para avaliar a possibilidade de desenvolver naves espaciais capazes de viajar para outros sistemas estelares dentro de uma geração e ainda enviar informações de volta à Terra.
O sistema estelar mais próximo está distante 40 trilhões de quilômetros. Com a tecnologia disponível atualmente, chegar lá levaria cerca de 30 mil anos.

O grupo concluiu que com um pouco mais de pesquisa e desenvolvimento seria possível projetar uma aeronave espacial que reduziria esse tempo para somente 30 anos.
“Eu disse anteriormente que até poucos anos atrás viajar para outras estrelas nesse tipo de velocidade seria impossível”, disse o cientista Pete Worden, que lidera o projeto. Ele é o presidente da Fundação Breakthrough Prize e ex-diretor do centro de pesquisas Nasa Ames, no Vale do Silício, na Califórnia.

“Mas o grupo de especialistas descobriu que, por causa dos avanços em tecnologia, parece haver um conceito que pode funcionar”.

Esse conceito é reduzir o tamanho da aeronave para o de um chip usado em equipamentos eletrônicos. A ideia é lançar milhares dessas “mininaves” na órbita da Terra. Cada um teria um navegador solar.
Seria como uma vela em um barco – mas o sistema seria impulsionado pela luz, em vez de vento. Um laser gigante na Terra daria a cada uma das naves um poderoso empurrão que as ajudaria a alcançar 20% da velocidade da luz.
Tudo isso soa como ficção científica, mas Yuri Milner acredita que é tecnicamente possível desenvolver essa nave espacial e chegar a outro sistema estelar ainda nos próximos anos.

“A história humana tem grandes saltos. Há exatos cinquenta anos, Yuri Gagarin se tornou o primeiro homem no espaço. Hoje estamos nos preparando para o próximo salto: as estrelas”, disse o milionário.

Mas antes de projetar naves espaciais capazes de chegar a outras estrelas, há muitos problemas a serem superados.
Uma prioridade é desenvolver câmeras, instrumentos e sensores em miniatura capazes de caber em um chip, assim como projetar um navegador solar forte o suficiente para ser atingido por um laser poderoso por vários minutos e encontrar uma forma de captar imagens e informações do novo sistema estelar para serem enviados de volta à Terra.
O professor Martin Sweeting, pesquisador do Centro espacial de Surrey, na Inglaterra, e presidente da empresa de engenharia espacial especializada em pequenos satélites Surrey Satellite Technology, quer se envolver no projeto.
Ele fundou a empresa há 30 anos e foi responsável pela redução de custo e de tamanho dos satélites.

“Muito do que fizemos nos anos 80 foi considerado muito maluco, mas agora pequenos satélites estão na moda. Esse projeto (de viagem interestelar) parece uma ideia de maluco, mas novas tecnologias surgiram e agora isso não é mais maluquice, é só difícil”, disse ele à BBC News.
Andrew Coates, do laboratório de ciência espacial Mullard, que é parte da Universidade de Londres, concorda que o projeto é desafiador, mas não impossível.
“Teríamos muitas dificuldades a resolver, como mecanismos de resistência à radiação espacial e ao ambiente empoeirado, a sensibilidade dos instrumentos, a interação entre o poder dos lasers que impulsionariam as naves e atmosfera da Terra, a estabilidade na nave espacial e o fornecedor de energia”, afirma.
Mas, segundo ele, “devemos olhar com atenção para esse conceito se realmente quisermos alcançar outro sistema estelar dentro de uma geração”.
Stephen Hawking acredita que o que antes era um sonho distante pode e deve se tornar uma realidade dentro de três décadas.
“Não há alturas mais altas a serem alcançadas do que as estrelas. Não é sábio manter todos os novos ovos em uma cesta frágil”, disse ele. “A vida na Terra enfrenta perigos astronômicos como asteroides e supernovas”.

12.287 – Sol – Bomba Atômica Gigante


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O Sol é movido a hidrogênio, que se funde no calor do seu núcleo numa reação parecida com um reator atômico. Ele transforma hidrogênio em hélio.
A estrela produz 40 trilhões de megatons de energia por segundo”, diz o astrônomo Augusto Damineli, do Instituto Astronômico e Geofísico da Universidade de São Paulo. Tudo isso é emitido em raios gama, uma radiação invisível e quentíssima. Esses raios queimariam o sistema solar, mas, ao atravessar as várias camadas do astro, são convertidos em raios de luz, mais suportáveis. Assim, a temperatura de 10 milhões de graus Celsius da radiação do núcleo é reduzida a 6 000 graus Celsius. Há 4,6 bilhões de anos, ao nascer, o Sol tinha hidrogênio suficiente para queimar durante 10 bilhões de anos. Hoje, a metade desse estoque já se acabou. Quando não restar nada, daqui a 5 bilhões de anos, ele vai queimar o hélio que gerou. Isso durará mais 1 bilhão de anos e será um inferno, pois a queima do hélio gera mais energia e calor que a do hidrogênio. Mas tudo bem. O mundo já vai estar torrado mesmo.

Vai gás aí?
Como o Sol converte hidrogênio em hélio.
1. Cada átomo de hidrogênio do Sol possui um próton e um elétron em órbita.
2. No núcleo do astro, o calor e a gravidade são tão grandes que os átomos se fundem, gerando imensa energia.
3. Depois da fusão, dois prótons viram nêutrons e dois elétrons somem. Surge assim o hélio.

11.919 – Astrofísica – Buraco negro é detectado retalhando estrela a 290 milhões de anos-luz de distância da Terra


buraco negro 2
O fenômeno ocorre quando uma estrela se aproxima demais de um buraco negro, e sua intensa gravidade faz com que as forças de maré rasguem a estrela distante.
Nestes eventos, chamados de perturbações de maré, alguns dos detritos são arremessados ​​para fora da estrela a velocidades elevadas, enquanto o restante desce para o buraco negro. Isto provoca um alargamento do raio-X distinto, que pode durar anos. Os cientistas dizem que o evento é o rompimento de maré mais próximo descoberto em cerca de uma década.
“Estes resultados suportam algumas das nossas recentes ideias sobre a estrutura e a evolução de eventos de interrupção de maré”, disse o coautor da pesquisa, Coleman Miller, professor de astronomia na Universidade de Maryland, nos EUA, e diretor do Instituto Joint Space-Science.
A luz ótica do All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN) foi a responsável por descobrir o rompimento das marés, conhecido como ASASSN-14li, em novembro de 2014.
O evento ocorreu perto de um buraco negro supermassivo no centro da galáxia PGC 043.234. Outro estudo, usando a observação da vários observatórios da NASA e satélites da Agência Espacial Europeia, forneceu uma imagem mais clara através da análise de emissões de raios-X da destruição pelas forças gravitacionais.
Depois de uma estrela ser destruída por uma interrupção das marés, fortes forças gravitacionais do buraco negro atingem a maioria dos restos da estrela. O atrito aquece estes detritos, gerando enormes quantidades de radiação de raios-X. Seguindo essa onda de raios-X, a quantidade de luz diminui à medida que o material estelar cai além do horizonte de eventos do buraco negro, o ponto do qual nenhuma luz ou outras informações podem escapar. O gás resultante, muitas vezes, cai em direção ao buraco negro por espiral, formando um disco. Mas o processo que cria estas estruturas de disco, conhecidos como “discos de acreção”, continua sendo um mistério.
Ao observar ASASSN-14li, a equipe foi capaz de testemunhar a formação de um disco de acreção observando a luz de raios-X em diferentes comprimentos de onda e acompanhando como essas emissões mudaram ao longo do tempo. Eles descobriram que a maioria dos raios-X são produzidos por um material extremamente estreito do buraco negro. Na verdade, o material pode ser mais brilhante e ocupar a menor órbita estável possível.
Mas os astrônomos também querem saber o que acontece com o gás que não se envolve no horizonte de eventos, mas é ejetado para longe do buraco negro. “O buraco negro rasga a estrela distante e começa a engolir o material muito rapidamente. O buraco negro não pode manter esse ritmo e expele algum material para o exterior”, disse o coautor Jelle Kaastra, astrônomo do Instituto de Pesquisas Espaciais, na Holanda.
Os dados de raios-X também sugerem a presença de um vento se afastando do buraco negro, transportando o gás estelar para fora. No entanto, este vento não chega a se mover rápido o suficiente para escapar da gravidade do alcance do buraco negro. Uma possível explicação para a baixa velocidade do vento é que este gás da estrela, interrompido, segue uma órbita elíptica em torno do buraco negro, e viaja mais lento quando atinge a maior distância do buraco, nos extremos da órbita elíptica.
Os astrônomos esperam encontrar e estudar mais eventos como ASASSN-14li para que eles possam continuar testando modelos teóricos sobre como os buracos negros afetam seus ambientes próximos. Com isso, eles também pretendem aprender mais sobre o efeito de buracos negros em estrelas ou outros corpos que se aproximam. Os resultados foram publicados na revista.

10.889 – E então, cadê o ET? – Astrônomos desconfiam que topamos com civilização alienígena superavançada


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Há algo estranho no céu da Via Láctea. Astrônomos em colaboração com o Instituto SETI da Universidade de Berkley (EUA) anunciaram que pretendem apontar radiotelescópios para uma estrela na qual, suspeitam, pode existiram uma civilização superavançada.
A estrela atende pelo indigesto nome de KIC 8462852 e vem sido observada pelo telescópio espacial Kepler desde 2009, em busca de planetas. Um grupo de colaboradores pela internet – o Kepler traz tanta informação que os cientistas precisam de uma mãozinha de amadores – descobriu algo muito esquisito ali.
Caçar planetas não é exatamente como as pessoas imaginam. Como a tecnologia ainda não permite observá-los diretamente, isso é feito por pequenas oscilações na luz das estrelas, que acontecem quando um planeta passa em frente a elas. Os colaboradores observaram duas pequenas oscilações em 2009, seguidas por uma grande em 2011, que durou quase uma semana, e uma série de várias que diminuíram a luz da estrela de forma significativa em 2013.
Planetas não funcionam assim. Eles geralmente alteram a luz por um período de poucas a horas. E essas oscilações se repetem, com as mesmas características – porque, afinal, eles estão em órbita, indo e voltando o tempo todo. O que pode ser então?
A astrônoma Tabetha Boyajian, da Universidade de Yale, publicou um estudo anteontem, oferecendo várias explicações mundanas para o que aconteceu. A mais provável, segundo ela, é que um grupo de cometas passou pela estrela e foi desintegrado por sua gravidade, levando aos diversos pontos de 2013.
Mas há a teoria divertida: nos anos 60, o matemático Freeman Dyson escreveu que uma civilização alienígena suficientemente avançada precisaria de tanta energia que desenvolveria a tecnologia para cercar uma estrela inteira com coletores solares. Essa megaconstrução hipotética passou a ser chamada de Esfera de Dyson.
E essa é a pulga atrás da orelha dos astrônomos. “Aliens deviam ser sempre a última hipótese que você considera, mas isso pareceu algo que você esperaria que uma civilização alienígena construísse”, afirmou Jason Wright, da Penn State University, que está capitaneando o projeto para observar mais de perto a estrela. Assim como Boyajian – ela não arriscou sua carreira mencionando essa possibilidade em seu estudo, mas está dentro nessa de procurar alienígenas. A proposta deles é apontar o Green Bank Telescope – o maior radiotelescópio do mundo – para a estrela. Se os resultados parecerem promissores, então seria a vez de usar o Very Large Array, um complexo com 27 radiotelescópios. Se o projeto for adiante, as observações devem começar em janeiro.
Teoria dos astronautas antigos
A relatividade é uma estraga-prazeres
Tá certo, a proposta parece, com o perdão do trocadilho, de outro mundo. (E já prevejo o inevitável “por que não gastam esse dinheiro com câncer?” nos comentários.) Mas vamos viajar um pouco com ela. KIC 8462852 fica a 1480 anos-luz de distância. O que quer dizer, pela Teoria da Relatividade, que a luz – e o rádio – levaram 1480 anos para chegar aqui. Assim, estamos vendo como eram as coisas lá há (o que mais?) 1480 anos. Se realmente são aliens, o que observamos é seu passado distante. Nada garante que não tenham se aniquilado numa incrível guerra galáctica/invasão zumbi/assimilação borg desde então.
Do lado deles, se olhassem para nós, nos veriam na baixa Idade Média, logo após o fim do Império Romano. Não pegariam rádio nenhum. Se, mesmo assim, conseguissem nos detectar, não quer dizer que seria viável voar até aqui – porque a viagem levaria, novamente pela relatividade, mais de 1480 anos, tirando por wormholes e outras possibilidades altamente especulativas.

10.887 – Astrofísica – Buraco no Sol gerou tempestades magnéticas perto da Terra


Buraco_no_Sol_Nasa
A Nasa fotografou uma área escura no Sol. A imagem, registrada pelo Observatório de Dinâmicas Solares, foi divulgada na recentemente. O buraco, chamado de coronal, acabou gerando uma tempestade solar bem próxima da Terra, o que acabou resultando em noites belíssimas de aurora boreal. Nós até divulgamos um vídeo que mostra baleias caçando sob as luzes do fenômeno.
O buraco funciona quase como um portal – é uma área onde o campo magnético do Sol fica aberto para o Universo. Esses buracos são parte da coroa solar e acabam mudando de tamanho e formato o tempo inteiro, uma vez que a superfície não é rígida. Onde o buraco fica a camada é super fina e com baixa densidade, o que acaba liberando material solar para o espaço.
Só que essas partículas não são simplesmente liberadas. Elas são expelidas por ventos super velozes, que podem chegar a impressionantes 800 km/s. Essas tempestades são comuns e acontecem quando o Sol está em alta atividade. Quando sua atividade está mais baixa, o buraco coronal acaba ficando confinado na região polar do astro.

11.648 – Astrofísica – Miniestrela ou superplaneta?


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Desde que foram observadas, há 20 anos, as anãs marrons tem dado o que falar entre os cientistas. Como uma estrela, elas não orbitam outro corpo celeste. Também são maiores que os planetas. Mas elas são pequenas demais para serem estrelas – tão pequenas que a fusão nuclear do hidrogênio, a forma como as estrelas produzem sua energia, não acontece. Elas simplesmente não emitem luz – como um planeta.
Por causa disso, elas foram chamadas de “estrelas fracassadas”. Mas um novo estudo dá força à ideia que estão mais para planetas ultra bem-sucedidos. Através do Very Large Array, o maior radiotelescópio do mundo, pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) descobriram que a anã marrom LSRJ 1835+3259, a 20 anos-luz do Sistema Solar, possui auroras boreais como a Terra e outros planetas. Essas auroras são centenas de milhares de vezes mais poderosas que as nossas, mas, como aqui, são produzidas pela ação magnética próxima ao polo.
A descoberta responde a outra controvérsia sobre esse tipo de objeto. Desde o início dos anos 2000, sabe-se que elas emitem ondas de rádio. Alguns cientistas teorizaram que elas eram produzidas da mesma forma que uma estrela, através de uma coroa atmosférica superaquecida, como a do Sol. Mas elas fazem isso da mesma forma que planetas.
O astrônomo Greg Hallinan, que conduziu o estudo, acredita que as anãs marrons são tão parecidas com planetas que estudá-las é uma forma de aprender a respeito deles. “Nas anãs marrons mais frias que descobrimos, a atmosfera é bastante similar ao que iríamos esperar de muitos exoplanetas. Você, de fato, pode olhar para uma anã marrom e estudar sua atmosfera sem ter uma estrela próxima que é um milhão de vezes mais brilhante atrapalhando suas observações”.

11.182 – Exploração Espacial – Cautela na Busca por ETs


ETs2

Alguns cientistas acreditam que o encontro com alienígenas pode não ser tão agradável. O temor tem bases terrenas. Por aqui, ao longo da história, civilizações mais avançadas sempre subjugaram seus pares menos poderosos. A premissa não é unânime: como no nosso planeta, a evolução moral pode acompanhar o progresso tecnológico.
A visão pessimista dessa investigação tem um aliado muito respeitado na área. O físico britânico Stephen Hawking aconselha: os humanos não deveriam anunciar com tanto entusiasmo sua existência. Para ele, é provável que haja vida inteligente fora da Terra. E para nós, é melhor que ela permaneça distante.
Mundialmente famoso por seus trabalhos sobre o universo, Hawking acha temerário emitir sinais a fim de procurar seres extraterrestres. Ele considera provável que outras civilizações, com tecnologia muito mais avançada do que a humana, poderiam gostar do contato – e vir para a Terra em busca de seus recursos naturais.
Contrariando a recomendação, a Terra tem se mostrado bem receptiva. Há seis décadas, a emissão de sinais de rádio inaugurou a fase científica da busca por inteligência extraterrestre. Desde então, muitos foram os esforços para procurar vida no espaço e divulgar nosso planeta pelo universo.
Há 35 anos, por exemplo, as sondas Voyager partiram em uma viagem de descobrimento. Cada uma delas possui um “golden record”, disco dourado que contém informações sobre a nossa civilização, a nossa cultura e a nossa localização na galáxia. Neste momento, as duas naves, representantes terráqueas mais distantes de seu planeta natal, se preparam para abandonar o Sistema Solar.
Os discos dourados são apenas duas das diversas mensagens que a Terra envia a possíveis “vizinhos”. Mais recentemente, em 2008, a Nasa lançou no espaço a canção Across the Universe, dos Beatles, enviando uma mensagem de paz que deve chegar à região de Polaris em 2439.
Não se sabe quem – ou o quê – poderia receber essas mensagens. Por isso, outro renomado físico, o americano Michio Kaku, disse em entrevista à rede CNN em 2012 que, embora o hipotético contato com extraterrestres tendesse a ser amigável, seria importante a humanidade se preparar para uma hostilidade alienígena. “Seria como um encontro entre Bambi e Godzilla”, comparou.

Tal preocupação é vista como um ato de bom senso por Jorge Quillfeldt, pesquisador em astrobiologia e professor da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Embora evite visões alarmistas, ele se apega à história da humanidade – único caso conhecido de vida no universo – para afirmar que, se um contato com alienígenas ocorrer, é provável que tenha consequências negativas aos terráqueos. Em uma analogia semelhante, Hawking lembrou como a descoberta da América foi danosa aos povos nativos do continente.

“A história humana não é muito bonita”, diz Quillfeldt. “É baseada em povos com ligeira ou grande superioridade tecnológica e cultural conquistando outros povos. Povos mais fortes, com capacidade de guerrear maior ou tecnologia maior, acabam subjugando outros, quase sempre de forma negativa e destruidora”.

Wuensche, contudo, acha possível que uma civilização muito mais avançada não tenha interesse predatório – situação também cogitada por Quillfeldt. “É possível supor que, se acontecer um contato, os povos mais desenvolvidos tenham o cuidado de não chegar na hora errada, de monitorar a Terra e se aproximar no momento certo”, avalia o neurocientista.
Já para Milan Ćirković, professor e pesquisador do Observatório Astronômico de Belgrado, na Sérvia, e pesquisador associado do Instituto do Futuro da Humanidade da Universidade de Oxford, na Inglaterra, o risco é extremamente exagerado. Ele afirma que o progresso científico e tecnológico da humanidade vem acompanhado de progresso moral, citando a rejeição a práticas respeitadas no passado, como a escravidão.

Ćirković entende que possíveis civilizações que se dedicam à expansão interestelar devem ser moralmente superiores, o que incluiria um elevado grau de tolerância e compreensão para aqueles de tecnologia e moral inferiores. “Acredito na mesma tendência para o futuro, ou, então, uma civilização de tecnologia avançada se destruiria muito antes de se aventurar em voos espaciais interestelares”.
Entre os especialistas, há quase um consenso de que vida inteligente extraterrestre não será encontrada nos próximos anos. Wuensche diz aguardar pela identificação fora da Terra de uma forma de vida simples, como uma bactéria. Também não acredita em contato direto, como na coleta de material por um astronauta, mas pela exploração de sondas, como ocorre em Marte, atualmente.
“Há vida, sim, mas não vamos encontrar ETs ou naves espaciais”, concorda Quillfeldt, acrescentando que a ideia principal na comunidade astrobiológica indica que, se houver vida em outros planetas, é provável que seja unicelular, como a que originou os demais seres vivos na Terra.
Ćirković, por sua vez, crê na possibilidade de contato inteligente, mas não em curto prazo. Para ele, a humanidade está mais propensa a detectar vestígios de atividades ligadas à megaengenharia em civilizações extraterrestres avançadas do que receber suas mensagens intencionais.
Enquanto isso, a sonda Curiosity avança em Marte, uma empresa holandesa planeja colonizar o planeta vermelho, os telescópios Hubble e Kepler desvendam estrelas distantes, um telescópio espacial pode ser construído graças ao crowdfunding, a captura de um asteroide entra no cronograma da Nasa e o turismo espacial dá seus primeiros passos. A busca continua.

11.070 – Estrelas são 100 milhões de anos mais jovens do que se acreditava


As primeiras estrelas são pelo menos 100 milhões de anos mais jovens do que os cientistas acreditavam. Um estudo feito a partir dos dados do telescópio Planck, da Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês), mostrou que a formação delas se deu 550 milhões de anos após o Big Bang, a grande explosão que deu origem ao Universo há 13,8 bilhões de anos. Os primeiros cálculos dos astrônomos mostravam que as estrelas haviam nascido 440 milhões de anos depois do fenômeno.

enxame-de-estrelas

Antes desse período, o Universo era uma grande massa escura, o que só começou a mudar com o surgimento das primeiras galáxias, entre 300 milhões e 400 milhões de anos após o Big Bang. No entanto, os cientistas dispunham de indícios de que elas sozinhas não teriam força suficiente para tirar o Universo da escuridão antes de 450 milhões de anos após o Big Bang. As novas evidências trazidas pelo telescópio Planck diminuem o problema, pois indicam que inicialmente surgiram as galáxias e, em seguida, suas estrelas.

“Essa diferença de 140 milhões de anos pode não parecer significativa no contexto de 13,8 bilhões de anos do cosmos, mas é uma grande mudança em nossa compreensão de como alguns eventos-chave se desenvolveram nas épocas mais remotas”, afirmou George Efstathiou, um dos líderes da equipe responsável pelo telescópio Planck, à BBC.
As informações para a descoberta foram coletadas por observações feitas entre 2009 e 2013 pelo telescópio espacial lançado pela ESA em 2009. Seu objetivo é estudar a chamada radiação cósmica de fundo, que são os primeiros raios de luz emitidos em toda a história. Nos primeiros momentos após o Big Bang, o Universo era composto por uma mistura muito quente de prótons, elétrons e fótons. Com o passar dos milênios, essa mistura foi se resfriando e, quando chegou a cerca de 2.700 graus Celsius, prótons e elétrons passaram a se juntar, formando os primeiros átomos de hidrogênio e hélio. Assim, os fótons, que são as partículas de luz, ficaram livres para percorrer o cosmos.
Essa mesma radiação primordial está até hoje, mais de 13 bilhões de anos depois, viajando pelas galáxias. No entanto, com a enorme expansão que o Universo sofreu durante esse tempo, esses raios de luz também tiveram seu comprimento de onda expandido. Eles são invisíveis ao olho humano e só podem ser observados por meio de radiotelescópios ou telescópios infravermelhos, como o telescópio Planck.
Apesar de essa radiação estar quase uniformemente distribuída pelo Universo, ela apresenta algumas flutuações pequenas de temperatura, que foram detectadas pelos instrumentos sensíveis do satélite. Essas flutuações representam pontos onde o Universo era mais denso e seriam como sementes das estruturas que formam o Universo hoje em dia, como as estrelas e galáxias de hoje. Trata-se de uma espécie de “luz-fóssil” que, pela primeira vez, pode ser vista em detalhes.

10.917- Astronáutica – Nasa estuda forma de viajar mais rápido que a luz


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Com a tecnologia atual, a humanidade não vai conseguir chegar longe no Cosmos. As distâncias são muito grandes – e nossos foguetes, muito lentos. Mas um grupo da Nasa diz que é possível construir uma espaçonave capaz de um feito incrível: voar mais rápido do que a velocidade da luz (300 mil quilômetros por segundo). Isso permitiria ir a lugares muito remotos e alcançar os planetas habitáveis mais próximos da Terra. Para fazer isso, a nave teria de deformar o espaço, comprimindo o que está à sua frente e esticando o que está atrás dela, criando a chamada dobra espacial. Pela Teoria da Relatividade, é possível. Só que não é fácil. Seria preciso pegar uma quantidade enorme de massa, equivalente à do planeta Júpiter, e transformá-la em energia (colidindo essa matéria com antimatéria, que pode ser produzida num acelerador de partículas). Inviável.
Mas o físico Harold White, da Nasa, diz que é possível aperfeiçoar o processo – e gerar a energia usando apenas 500 kg de matéria. A energia alimentaria anéis na frente e na traseira da nave, que produziriam um campo gravitacional artificial – deformando o espaço. “Seria o suficiente para alcançar dez vezes a velocidade da luz”, diz. Daria para ir até a estrela mais próxima, Alfa Centauri, em meros cinco meses.
Para chamar atenção para seu projeto, White produziu um desenho da nave. Mas ainda é cedo para saber se vai virar realidade. Esses 500 kg de massa ainda são muita energia: cerca de 25 mil tWh (terawatts-hora), tudo o que os EUA consomem em um ano. White, por ora, tem planos mais modestos. Está bolando um teste para demonstrar que é realmente possível gerar uma dobra espacial.

10.860 – Astrofísica – Rachaduras nas paredes do Universo


cosmos

Você acha que lê esta frase aqui agora. Mas a imagem dela está no mínimo meio bilionésimo de bilionésimo de segundo no passado. E o Sol lá em cima na realidade não é o Sol. É só uma “fotografia” que viajou 150 milhões de quilômetros e demorou oito minutos para chegar na sua retina. A ideia de que o presente é invisível pode ser estranha, mas até que é simples de entender – a luz que um objeto produz ou reflete leva tempo para chegar até os seus olhos. Mas agora imagine que você é capaz de enxergar infinitamente longe. E que sua visão não é bloqueada por nenhum objeto. Nesta situação, sabe o que veria em todas as direções? Basicamente o mesmo ponto.
Se, quanto mais longe olhamos, mais avançamos no passado, ao olhar infinitamente longe só poderíamos ver uma coisa: o ponto mais antigo do cosmos. Ou seja, a “explosão” que criou nosso Universo há 13,8 bilhões de anos, mais conhecida pelo nome de Big Bang. Isso parece bem lógico, não? Só que é impossível de acontecer. Isso porque, na época do Big Bang, não havia nada que um olho pudesse enxergar – ainda que esse olho não fosse humano, e sim um telescópio. É que a luz ainda não existia. Bom, “luz” é só um nome poético que damos para certas ondas eletromagnéticas (as que os nossos olhos conseguem captar). O fato é que não existia onda eletromagnética nenhuma – nem luz visível, nem raios X, nem ultravioleta. Nada. Esse tipo de onda só surgiu 380 mil anos após o nascimento do Universo, quando a temperatura da grande explosão esfriou. Com o resfriamento, os prótons e elétrons soltos no espaço se uniram e formaram átomos. Desse encontro entre as partículas, nasceram as ondas eletromagnéticas. Elas aproveitaram a expansão cósmica e o tamanho reduzido do Universo para se espalhar por todos os pontos do cosmos. Hoje elas formam uma espécie de radiação quase uniforme, que está presente em todos os lugares do Universo, coisa que os astrônomos chamam de radiação cósmica de fundo. Olhe para o infinito e você verá esse mesmo eco do Big Bang, o ponto mais profundo da história do cosmos a que os humanos têm acesso.
Há 13,8 bilhões de anos, o Universo era pequeno. Cabia com folga na ponta de um alfinete. Muita folga: tudo o que existe hoje estava concentrado num ponto do tamanho de uma partícula subatômica. O Big Bang propriamente dito é a fração de trilionésimo de segundo em que o Universo surgiu do nada até ele ficar do tamanho de uma partícula. O que aconteceu depois disso foi algo bem mais espetaculoso: a partícula começou a crescer numa velocidade inimaginável – muito, muito, muito maior que a da luz. Parece impossível, mas não é. Sim: Einstein descobriu em 1905 que nada pode se mover mais rápido que a luz através do espaço. Mas isso não impede que O PRÓPRIO ESPAÇO se mova mais rápido que a luz. Não impede que as paredes do cosmos cresçam a uma velocidade absurda, porque do lado de fora dessas paredes nem existe um lado de fora, não existe nada, nem vácuo. Em suma: o espaço não se move através do espaço, então para ele não existe limite de velocidade.
Ainda não existe uma física que realmente explica o mundo. O que existe de fato é uma espécie de muro de Berlim que separa a física em duas partes: o domínio das escalas astronômicas (controlado pela teoria da relatividade de Einstein, que nada mais é do que a versão mais moderna da física tradicional, cujas bases foram fincadas por Isaac Newton no século 17) e o mundo das grandezas infinitesimais (que obedece aos princípios da física quântica). As regras do mundo das coisas grandes não se aplica ao das muito pequenas – neste último, por exemplo, o mesmo objeto pode estar em dois lugares ao mesmo tempo. No nosso mundo, o das coisas grandes, isso seria mágica – violaria as leis da física. No mundo infinitesimal, não: estar em vários lugares ao mesmo tempo é a lei. Eis o muro entre a física quântica e a relatividade.
Destruir esse muro e fazer da física algo integrado e completo, em que um único “código de leis” baste para explicar o domínio das escalas astronômicas e o dos átomos, era o sonho de Albert Einstein.
Já a outra teoria extrapola os limites deste Universo. Imagine que nosso cosmos não está sozinho. Ele é apenas mais um em meio a infinitos Universos. É o que diz a teoria do Multiverso, talvez a mais ousada hipótese científica já concebida. Ousada, porém coerente. Pois não há nada na física que contradiga a existência do Multiverso. Ele está de acordo com os princípios einsteinianos de que vivemos num mundo composto de um tecido único, que engloba o tempo e o espaço juntos. É nesse tecido de espaço-tempo que viajam as ondas gravitacionais. E o espaço-tempo não é uma entidade estática, imutável. Ele cresceu junto com o Big Bang. E foi vítima de oscilações bruscas causadas por ondas gravitacionais que surgiram na época em que o Universo era muito instável. É exatamente a imagem de instabilidade que o cientista da Universidade de Stanford Andrei Linde evoca para dar ideia de como era viver no Universo inflacionário: “Se alguém anda se equilibrando numa ladeira, talvez caia para um lado ou para o outro. Agora, se o sujeito anda bêbado, irá cair de um jeito ou de outro. A inflação causa mais ou menos isso: a instabilidade com relação à expansão do espaço”. Ou seja: no Universo inflacionário, vários “pedaços” do Universo andavam meio trôpegos pelo tecido do espaço-tempo em expansão. E as violentas ondas gravitacionais que eram criadas a todo instante funcionavam como bebida destilada. Alguns pedaços do cosmos tomavam muito dessas ondas. E o porre de gravidade às vezes causava tombos tão fortes que rasgavam a própria “pele” do Universo – o tecido espaço-tempo, em termos técnicos. Esses “pedaços bêbados” se deslocavam e viravam bolhas em expansão: Universos-filhotes que continuavam a se expandir. Aquilo que você vê pela janela à noite é um desses Universos-filhotes. Nosso Universo, se a teoria estiver certa, é só um entre os zilhões de filhos do Big Bang. E inflação cósmica teria funcionado como uma espécie de cegonha cosmológica, entregando cada vez mais Universos ao Multiverso. “Se a inflação cósmica existe, o Multiverso também existe”, afirma Linde, que também é um dos criadores da teoria da inflação.
O Big Bang
A explosão que deu origem ao Universo não foi uma explosão. Ela AINDA É uma explosão. O Big Bang continua big-bangando, porque o cosmos continua expandindo. E cada vez mais rápido. Vivemos dentro de uma “explosão controlada”. Mais importante: o Big Bang não aconteceu em algum lugar distante nas profundezas do cosmos. Ele aconteceu exatamente aí, onde você está agora. Ele aconteceu em Guarulhos, em Júpiter e na sua testa. Ao mesmo tempo. É que, há 13,8 bilhões de anos, tudo o que existe hoje, aqui, no céu, na Crimeia ou na sua cabeça, estava espremido no mesmo ponto. E do lado de fora desse ponto não existia um “lado de fora”. Não existia nada. Todo o espaço e tudo o que preenche o espaço estava contido lá. Tudo mesmo: da energia que forma os átomos do seus cílios ao espaço físico que separa São Paulo do Rio – ou a Via Láctea da Galáxia de Andrômeda. Tudo bem apertado, numa quantidade de espaço que caberia na ponta de um alfinete. O Big Bang foi a expansão dessa quantidade de espaço. E ainda é.

10.836 – Ano Tórrido – Período de janeiro a outubro de 2014 foi o mais quente da História


dias torridos

É perceptível e não tem como negar: a temperatura climática está muito alta em todos os estados brasileiros. De norte a sul do país, as pessoas têm sofrido com os dias extremamente quentes, e a falta de chuva agrava esse fato. Aliás, a ausência dela faz com que tudo piore, e todo mundo acaba ficando muito preocupado com relação a isso.
Porém, você sabia que isso não é exclusividade do Brasil? Segundo a Agência Oceânica e Atmosférica dos Estados Unidos (NOAA), desde 1880 — ano em que começaram a ser feitos os primeiros registros de temperatura —, os dez primeiros meses deste ano foram os mais quentes do planeta.