13.248 – Física – Teorias da Viagem no Tempo


viagem no tempo
Buracos negros: Alguns cientistas afirmam que os buracos negros permitirão viajar no tempo ou a universos paralelos. Sua curvatura espaço-temporal poderá funcionar como um portal interdimensional.

A rosquinha: O cientista israelense Amos Ori acredita que, nos próximos séculos, a humanidade será capaz de construir uma máquina do tempo que poderá curvar o espaço como um donut e permitir o salto a outras épocas.

Cordas cósmicas: Essa hipótese diz que a matéria é, na verdade, um estado vibracional, cuja manipulação permitirá fazer viagens no tempo e no espaço.

Cilindro de Tipler: O físico Frank J. Tipler desenvolveu, em 1974, uma teoria segundo a qual seria possível viajar no tempo através de um cilindro de alta densidade e capaz de girar à velocidade da luz.

Matéria exótica: É considerada matéria exótica a matéria que não obedece a uma ou mais leis da física clássica. Alguns cientistas acreditam que essas partículas permitiriam viagens no tempo ao possibilitar mudanças na relação espaço-tempo.

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12.260 -Física – Buraco negro de cinco dimensões pode “quebrar” teoria de Einstein


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Será?
Desenvolvido por pesquisadores das universidades de Cambridge e de Queen Mary, da Universidade de Londres, um novo modelo de buracos negros pode contrariar tudo o que sabemos sobre a Teoria da Relatividade Geralde Einstein. Em uma simulação desenvolvida pelos computadores das escolas, esse buraco negro seria fino, em formato de anel, com algumas “protuberâncias” mais gordas conectadas por cordas que, eventualmente, ficam tão finas que acabam por se tornar pequenos buracos negros por conta própria. Para ficar mais claro, os pesquisadores definiram essa dinâmica como “uma corrente de água caindo da torneira vai se tornando apenas gotas d’água”, quando o mecanismo é desligado.
Por que essa descoberta é importante? Porque esses buracos negros foram imaginados em 2002 e, desde então, essa é a primeira vez que essas estruturas conseguem ser simuladas corretamente. Se eles realmente existirem (e elees só são possíveis em Universos com cinco ou mais dimensões!), esses buracos negros causariam singularidades nuas, ou seja, sem horizonte de eventos.
A singuralidade é um ponto no tempo em que a gravidade é tão intensa que o tecido do espaço, do tempo e até mesmo da física são completamente destruídos. Na Teoria da Relatividade, Einstein atesta que a singuralidade existe dentro dos buracos negros, e que eles são contornados pelo horizonte de eventos, que é o ponto onde de torna impossível escapar da gravidade do buraco negro. “Enquanto a singularidade permanece ‘atrás’ do horizonte de eventos, ela não cria problemas e a relatividade geral se mantém”, explica Markus Kunesh, co-autor do estudo. O problema é que a singularidade nua não tem horizonte de eventos, logo, as leis da física não se aplicam a ela – e se tornam inteiramente questionáveis.
Para Saran Tunyasuvunakool, que também trabalhou no projeto, as implicações dessa “quebra” da Teoria de Einstein são muito sérias. “Se a relatividade geral for quebrada, tudo vai estar de cabeça para baixo e nossa capacidade de prever eventos é perdida; ela não poderá ser considerada a única teoria a explicar o Universo”, contou.
Contudo, as notícias são mais positivas que negativas. A pesquisa realmente empurrou o processamento dos computadores até o limite, de acordo com o time de pesquisadores, e é um primeiro passo importante para testar a teoria de Einstein em dimensões cada vez maiores e compreender até que ponto ela se confirma. Por enquanto, sabemos que nosso Universo tem quatro dimensões, o tempo sendo a quarta delas, e que a Teoria de Einstein passou em todos os testes. Mas estudos indicam que ele pode ter até onze dimensões, embora nós, humanos, só consigamos perceber três delas. A única forma de fazer simulações com novas dimensões é por meio de experimentos com aceleradores de partículas, como o LHC. Se essas dimensões se provarem reais no futuro, é possível que Einstein esteja errado – e que há muito mais a se descobrir e explorar no nosso gigante Universo.

 

12.240 – Astrofísica – O segredo mais bem guardado dos buracos negros


buraco negro
As chances matemáticas de que o Universo fosse essa beleza, cheia de galáxias, estrelas, planetas, gente e tudo o mais, eram ínfimas, dizem os astrofísicos. O mais provável, mesmo, era que o Cosmos fosse hoje pouco mais que um grande vazio. Por exemplo: se o próton, mera partícula subatômica, fosse só 1% mais pesado, a matéria seria instável e poderíamos dizer adeus às estrelas, planetas e primatas inteligentes. Por um desequilíbrio de forças, os átomos que formam tudo isso nem teriam nascido. E o Universo seria um marzão de partículas sem eira nem beira.
Mas o fato é que está tudo aí, como se as características de cada tipo de partícula fossem rigorosamente sintonizadas para formar estruturas complexas. Coincidência? Não. Pelo menos segundo o físico americano Lee Smolin. Ele acha que só uma entidade oode explicar por que o Universo é como é. Deus? Pelo ponto de vista de Smolin, não exatamente. Ele imagina que quem pode explicar tudo isso é Charles Darwin. E mais: que quem vai revelar esse segredo são as ondas gravitacionais. Expliquemos.
Darrwin, o sujeito que colocou a humanidade no mesmo patamar das bactérias, pois mostrou que somos descendentes de criaturas tão simplórias quanto elas, agora pode por o Universo no mesmo pé em que eu ou você. Darwin mostrou que tudo o que a gente tem de complexo não veio do nada nem foi desenhado por uma entidade sobrenatural. Nossos olhos, pulmões, ossos e tudo o mais são fruto de bilhões de anos de evolução. Uma caminhada longa, guiada pelo grande princípio darwinista, a seleção natural: as criaturas com mutações genéticas que aumentem suas chances de sobrevivência deixam mais descendentes que outras. Elas passam essa mutação para a frente, aprimorando a capacidade da espécie em deixar ainda mais descendentes, e dominar seu pedaço. Para Smolin, enfim, nosso improvável Universo cheio de estrelas e planetas é a prova de que o Cosmos evoluiu do mesmo jeito que as criaturas vivas. Todas as coisas complexas que ele tem não passariam de frutos de uma longa luta pela sobrevivência. Uma luta entre bilhões e bilhões de universos.
Loucura? Pode ser, mas Smolin, que hoje trabalha no Perimeter Institute, em Ontário, Canadá, está convencido de que a lógica de Darwin reina tanto na Terra como no céu. “Percebi que a seleção natural satisfazia os critérios que eu buscava para uma teoria cosmológica”, diz o físico. “Então tive de achar um mecanismo de reprodução para o Cosmos, um jeito de como ele poderia fazer ‘descendentes’. E a chave estava nos buracos negros”. Daí surgiram as bases para a teoria que ele batizou de seleção cosmológica natural. É assim: cada buraco negro daria origem a outro universo. Isso mesmo, como se cada um deles fosse uma espécie de gameta cósmico. O universo-bebê seria parecido com o universo-pai, mas com propriedades físicas ligeiramente diferentes. Em outra palavras, com pequenas “mutações genéticas”.
Agora, e se aparecesse um universo-bebê cuja “mutação” fosse uma capacidade maior de criar buracos negros? O que aconteceria? Bom, se os buracos funcionam como gametas, ele deixaria mais “descendentes” que os outros universos.
Conforme zilhões de universos fossem surgindo, aqueles com maior capacidade de produzir “gametas” dominariam geral. Mais: os universos iguais ao nosso, sintonizados para produzir estrelas, planetas e tudo o mais, seriam justamente os mais comuns. Por quê? Porque sim: isso é uma condição fundamental para o surgimento de buracos negros. Eles geralmente aparecem depois que estrelas enormes implodem. Então, quanto mais estrelas houver, num universo, maior a chance de ele produzir “gametas”.
E onde entram os planetas e o resto nessa história? Aqui. Um universo começa sua vida basicamente como um mar de energia e hidrogênio – o átomo mais simplório de todos, que só tem um próton. O hidrogênio disperso acaba se aglutinando em bolonas. Essas bolonas, também conhecidas como estrelas, são muito densas. Os átomos ficam tão espremidos lá dentro que começam a grudar uns nos outros, mas de um jeito metódico: cada quatro átomos de hidrogênio se fundem para formar um mais pesado, o de hélio. Esse processo libera uma quantidade mastodôntica de energia. É isso que o Sol tem feito nos últimos 4,6 bilhões de anos. Não fossem os 282 bilhões de toneladas de hidrogênio que o astro queima a cada minuto, estaríamos encrencados.
O “tanque” de hidrogênio é grande, mas não é dois. Mais hora, menos hora o combustível entra na reserva. E o que a estrela faz, então? Começa a produzir energia grudando os átomos de hélio. Nisso começam a aparecer elementos mais pesados ainda, com cada vez mais prótons e nêutrons no núcleo.
É desse processo, enfim, que nascem os gordos átomos de oxigênio, silício e carbono que formam você, as pedras, as baratas. Essa beleza toda.
Conforme vão aparecendo átomos maiores e maiores lá dentro, o trabalho de grudá-los passa a consumir mais energia do que gerar. Sem essa força, a estrela não agüenta seu próprio peso e implode. Com o estouro, aqueles átomos grandes que estavam dentro dela ficam soltos no espaço. E eventualmente eles se juntam para formar planetas e habitantes de planetas. Quanto mais estrelas um universo tiver, é fato, maior a chance de ele abrigar vida.
Se a massa falida que sobrar da implosão estelar ainda for grande, a gravidade dela começa a sugá-la para o próprio centro. Ela vai se comprimindo cada vez mais, até que toda sua matéria acaba concentrada em um ponto infinitamente pequeno e denso – uma coisa muito, muito estranha que os físicos chamam de singularidade. Nos arredores desse ponto fica o tenebroso horizonte de eventos, uma zona onde a gravidade é tão violenta que nem a luz tem como escapar. Eis o buraco negro.
Lá dentro, a gravidade tende ao infinito. E o que acontece num lugar desses? Quem responde, para variar, é o nosso amigo Einstein: o espaço e o tempo deixam de existir. Se você pudesse entrar em um buraco negro, veria toda a história do nosso Universo passar num piscar de olhos. Isso significa que, do ponto de vista de um deles, você, a Terra, o Sol e tudo o mais estão mortos desde o mais remoto dos passados. Isso inspirou Smolin.
Afinal, tem lugar melhor para criar um universo inteiro do que em uma região além do espaço e do tempo? Mais: a consagrada teoria do Big Bang diz que o nosso Universo começou justamente de um ponto pequeno e denso até não poder mais, onde tempo e espaço não existiam. Quer dizer, tudo isso aqui nasceu de uma singularidade! Com isso na cabeça, Smolin resolveu juntar as pontas e apostar que toda a matéria e energia engolidas pelos buracos voltariam a se expandir “do outro lado”, como num Big Bang, gerando universos novinhos em folha. Haja Big Bangs, aliás: estima-se que existam pelo menos 1 bilhão de bilhões de buracos negros no Universo conhecido. Alguns milhões deles estão aqui pertinho, na nossa Via Láctea. Só não dá para enxergar esses universos todos nascendo da janela do seu quarto porque, você viu, cada um deles fica isolado num tempo e num espaço além da nossa compreensão. Mas nada impede, a princípio, que existam planetas, estrelas e pessoas agora mesmo, lá “do outro lado”.
Poético, né Só pena que, para a maior parte dos físicos, a ideia realmente não passa de poesia. O físico e popstar inglês Stephen Hawking, por exemplo, pode estragar a festa de Smolin. Em julho do ano passado, ele anunciou numa conferência científica na Irlanda ter produzido novos cálculos, que mostravam uma realidade broxante para os fãs do darwinismo cósmico: os buracos negros devolveriam toda a matéria e energia que roubaram do universo que os formou, mesmo que de forma bagunçada.
Gostem ou não da teoria, ela faz predições claras para os físicos e astrônomos. Se a ideia estiver certa, nosso Universo deve ser entendido como uma máquina de fazer buracos negros. Ou seja, o maior número possível de estrelas por aqui tem de virar buraco um dia. Senão, a ideia de Smolin perde
Existe hoje uma disputa entre os físicos sobre quanta massa um astro precisa ter para virar buraco negro. Segundo uma das teorias, a estrela deve ter no mínimo 50% mais massa que o Sol. Isso está de acordo com a ideia de Smolin. Como boa parte das estrelas, estima-se, tem pelo menos esse tamanho, isso pode significar que o “objetivo” do Universo realmente seja formar mais e mais buracos negros. “Ninguém ainda conseguiu refutar a ideia”, diz Smolin. Mas entre refutar e confirmar tem uma bela distância.
E será possível demonstrar algum dia o coração da teoria? Quer dizer, provar que o nosso Big Bang é filho de um buraco negro de outro universo? “Uma coisa que certamente ajudaria seria detectarmos ondas gravitacionais vindas do Big Bang”, diz Smolin.
As ondas gravitacionais são outra previsão de Einstein: elas carregariam informações pelo espaço de um jeito muito mais preciso que as ondas eletromagnéticas das nossas TVs e celulares. Tão preciso que, para Smolin, poderiam até mostrar um eventual buraco negro “por trás” do Big Bang. Agora, que a humanidade finalmenete detectou a existência de ondas gravitacionais, as portas para comprovar ou refutar a teoria estão abertas.
E, caso essa previsão espetacular seja confirmada, talvez chegue o dia em que todos terão de dizer que a humanidade deve seu entendimento dos mais bem guardados segredos cósmicos não só a Isaac Newton, James Maxwell e Albert Einstein, mas também a Charles Darwin.

10.813 – Cinema – Verdades e mitos científicos no filme ‘Interestelar’


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Com a ajuda do consultor científico Kip Thorne, professor aposentado do Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia), os criadores do filme rechearam a trama com alguns dos conceitos mais desafiadores da física moderna. Em alguns casos, como o das influências bizarras que os buracos negros podem exercer sobre a passagem do tempo, a história tem uma boa dose de precisão científica. Em outros, as leis da física são submetidas a gambiarras ficcionais que fariam Einstein se revirar na cova.
A participação de Thorne, que ajudou a escrever uma das primeiras versões do roteiro junto com a produtora Lynda Obst, não se deu por acaso. O físico é justamente um dos principais estudiosos dos chamados “buracos de minhoca” – supostas conexões diretas entre pontos distantes do espaço (e do tempo).
É a descoberta de um desses túneis cósmicos, nas vizinhanças de Saturno, que permite aos astronautas do filme viajarem rapidamente para uma galáxia distante, tentando achar um planeta que poderia servir de lar para a humanidade presa a uma Terra moribunda.
As equações da teoria da relatividade geral, formuladas por Einstein, parecem permitir a existência desses trecos – o que não significa que eles de fato estejam por aí, lembra Rojas. “Nada garante que seria possível, além de abrir o buraco, mantê-lo estável e capaz de ser atravessado de maneira suave, sem falar no tipo de energia necessária para criá-lo”.
Após cruzarem o buraco de minhoca, nossos heróis chegam a um sistema planetário dominado por um buraco negro supermaciço, chamado Gargântua. Três planetas potencialmente habitáveis existem nessa região galáctica, e o grupo vai tentar obter dados de um deles, mas o problema é que, no caso desse planeta, a influência da gravidade de Gargântua é tão forte que uma hora na superfície equivale a sete anos da Terra.
Um objeto extremamente maciço, como um buraco negro, seria como uma bola de boliche colocada em cima de um colchão macio: sua presença “afunda” o espaço-tempo, levando à passagem mais lenta do tempo da perspectiva de quem está perto do astro “obeso”.

As contas de Thorne mostram ainda que um planeta orbitando o monstro cósmico até poderia escapar de virar purê por causa da gravidade do buraco negro. Problemas maiores são a fonte de luz dos planetas – haveria uma estrela companheira do buraco negro, nunca citada na história? – e a forte radiação emitida pelo objeto conforme ele vai atraindo e “devorando” matéria de suas vizinhanças. Tal radiação poderia acabar matando rapidamente os viajantes espaciais.
Essas dificuldades são fichinha, porém, perto do fato de que Cooper, o astronauta vivido por Matthew McConaughey, resolve mergulhar dentro de Gargântua para obter dados essenciais para salvar a raça humana, permitindo a evacuação da Terra. É verdade que ninguém ainda sabe de fato o que há no coração de um buraco negro, mas o certo é que nada sobreviveria a um mergulho num deles.

10.788 – Astrofísica – Buracos negros pequenos


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Foi descoberto um buraco negro incrivelmente brilhante e energético em uma galáxia a 22 milhões de anos-luz de distância da Terra. Naturalmente, assumiram que era um buraco negro supermassivo. O estranho que é observações mostram que é na verdade muito pequeno – jogando nossas concepções para fora da janela.
Os buracos negros vêm em dois tipos, possivelmente três (ou quatro). Temos o tipo supermassivo, encontrado geralmente no núcleo de uma galáxia. Como o próprio nome sugere, esses são absolutamente enormes, pesando cerca de um bilhão de vezes a massa do nosso sol. No outro lado do espectro estão os buracos negros de massa estelar ou pequenos, objetos com uma massa comparável à do nosso sol.
Depois, há buracos negros de médio porte, ou buracos negros de massa intermediária (IMBH, na sigla em inglês), com cerca de 10 a 100 vezes a massa do nosso sol. Os astrônomos também acreditam que existem outros buracos negros médios lá fora, pesando algo entre 20.000 a 90.000 vezes a massa do sol. No entanto, mais observações são necessárias para confirmar esta teoria.
Pequenos buracos negros são conhecidos por seus raios-X de alta energia, enquanto buracos negros maiores emitem raios-X de baixa energia. Também conhecidos como raios-X duros e moles, essas emissões não são causadas pelo próprio buraco negro, mas pela massa da matéria que gira ao seu redor. Assim, quanto menor a energia de raios-X, maior o buraco negro.
O que nos leva para o buraco negro bizarro recentemente encontrado, o M101 ULX-1. Ele parece estar emitindo raios-X de baixa energia e é 100 vezes mais brilhante do que o habitual, designando, assim, o sistema de uma fonte de raios-X ultraluminosa. Buracos negros de massa estelar não podem emitir flashes tão brilhantes – a não ser que estejam consumindo massa a uma taxa inesperadamente superior.
Astrônomos pensavam que o M101 ULX-1 era um IMBH, ou seja, um buraco negro intermediário, mas novas observações contam outra história – ele na verdade é um pequeno buraco negro, com cerca de 20 a 30 vezes a massa do sol (e, possivelmente, tão pequeno quanto 5 vezes maior que o nosso sol).
Uma teoria para explicar a anomalia é que fortes ventos estelares do sistema em que o buraco negro se encontra o alimenta o suficiente para causar essas emissões exageradas. E, de fato, o estudo mostrou que M101 ULX-1 pode capturar mais material de ventos estelares do que os astrônomos tinham antecipado.

10.768 – Interestelar – O que a Física tem a dizer sobre o filme?


astrofisica

O filme que retrata buracos negros, wormholes e viagem no tempo é uma experiência e tanto. Principalmente àqueles que sempre se interessaram por galáxias distantes e pelas teorias dos físicos Stephen Hawking e Kip Thorne.
Thorne, aliás, foi uma das principais inspirações de Christopher Nolan e seu irmão, Jonathan, na realização do filme. Conhecido por sua expertise no campo da relatividade geral, o físico também se tornou responsável pela área de “fidelidade científica” do longa. Sobre isso, Thorne reuniu todas as experiências de trabalho em Hollywood para escrever o livro “The Science of Interstellar”, lançado no dia 7 de novembro.
Em entrevista à ScienceAaas, o cientista contou um pouco sobre a sua impressão final do filme protagonizado por Matthew McCounaghey lançado no dia 6 de novembro. “Em sua essência, a história mudou completamente. A não ser pela ideia de que temos exploradores deixando a Terra e usando wormholes para visitar outras galáxias, é basicamente tudo trabalho do Nolan. Mas a visão continuou, a visão de um filme baseado em ciência real, seja ela verdade ou especulação. Isso foi preservado, agradando muito a mim e a minha mulher”.
Quando perguntado sobre a “praga” que assola a Terra no filme, ele diz: “A gente reuniu os melhores cientistas e estudiosos sobre pragas para um jantar. Aí Jonathan, minha mulher Lynda e eu conversamos com eles sobre fatores biológicos capazes de acabar com o nosso planeta”.
Para o físico, algo trazido pelo diretor Christopher Nolan foi uma surpresa muito agradável: “Quando ele me disse que estava pensando em usar o tesseract (análogo a um cubo 4D), senti um grande impacto. O que ele criou nesse filme é mais complexo do que tudo já visto no cinema. É fascinante e lindo”.
Kip Thorne acredita que a reprodução do buraco negro realizada em ‘Interestelar’ é “maravilhosa”. No geral, o cientista acha que foi um ótimo trabalho em parceria: “Para mim, é uma descoberta impressionante saber que tudo isso produzido foi resultado de uma colaboração entre cientistas e artistas”.

10.270 – A FRONTEIRA FINAL DO UNIVERSO: OS BURACOS NEGROS


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O ano de 2013 revelou novos mistérios do Universo que ainda estão longe de serem compreendidos pela ciência. Alguns passos à frente certamente foram dados no que se refere ao conhecimento sobre os buracos negros, um lugar de poderosa gravidade, matéria infinitamente densa, onde o tempo congela e a luz é “presa”. No buraco negro, só há o caminho de ida. É impossível voltar de lá. Mas, o que há lá? Como um buraco negro se parece? Ele existe mesmo?
Atualmente, a maioria dos físicos agora aceita a existência de buracos negros. Eles seriam de dois tipos principais: buracos de massa estelar, que continuam existindo após o colapso de uma estrela; e os supermassivos, que os cientistas dizem agora estar no núcleo de todas as galáxias. O centro de cada buraco negro seria uma singularidade, um ponto que escapa à nossa compreensão e que quebra as leis da física. Nas bordas de cada buraco negro existe uma fronteira, chamada “horizonte de eventos”, que separa o buraco negro do Universo. De acordo com pesquisadores, essa área é como uma “uma membrana unidirecional no espaço-tempo”, seria como uma porta de saída: quem passa por ali não pode voltar nunca mais.
No centro da Via Láctea, temos o suposto supermassivo buraco negro Sagittarius A*, que tem 4,1 milhões de vezes a massa do Sol e está há 27 mil anos-luz de nós. Este ano, uma pequena fração de sua luz, emitida há 26 mil anos, foi captada e divulgada pela Nasa. Resultados de outras observações indicam que Sagittarius A* tinha uma extensão de, aproximadamente, 50 milhões de quilômetros. Acredita-se que a distorção do espaço-tempo em torno do horizonte de eventos faz o diâmetro dessa região parecer maior do que realmente é – 24 milhões de quilômetros.
Contudo, os pesquisadores acreditam que a verdadeira prova da existência de um buraco negro ainda está por vir, pois eles querem investigar mais a fundo uma suposta “sombra” encontrada na frente deste fenômeno. Para isso, existe um projeto em andamento, chamado “Telescópio Horizonte de Eventos” (Event Horizon Telescope), nos EUA. Em 2015, o Alma, no Chile, passará a fazer parte do projeto. A partir daí, certamente, a ciência conseguirá apenas formular perguntas sobre os buracos negros. Passos ainda muito maiores terão que ser dados para obter qualquer tipo de resposta.

10.172 – Astronomia na TV – Série Cosmos no Discovery Channel


planetas cosmos

Quintas as 22:30 no Discovery
A série em oito episódios Como funciona o Universo mostra, de forma inédita, o funcionamento interno do nosso planeta, do Sistema Solar e das galáxias. Os episódios investigam o cosmos, explorando uma ampla variedade de fascinantes fenômenos celestiais. Dos buracos negros às supernovas, passando pelas estrelas de nêutrons e a matéria escura, cada episódio investiga a origem e evolução destes fenômenos. Com um elenco dinâmico de especialistas e uma nova geração de imagens geradas por computador, esta série permite que os telespectadores descubram a origem do Universo e de tudo o que nos rodeia.
Estrelas
Este episódio narra como estrelas surgiram e passaram a determinar importantes eventos no cosmos. A fusão nuclear no centro desses corpos celestes faz com que eles brilhem durante bilhões de anos, o que justifica a energia de nossa estrela mais próxima, o Sol. Elas transformaram o universo, espalhando novas gerações de estrelas, depois os planetas, e, no caso da Terra, abrigando vida.
Seguiremos o ciclo de existência das estrelas: as ‘gigantes vermelhas’, que morrem deixando atrás de si uma bela ‘névoa planetária’ e as maciças ‘supergigantes vermelhas’, que desaparecem com um evento espetacular – as supernovas.
O Big Bang
Este episódio nos contará a origem do espaço e do tempo. Há 13.7 bilhões de anos não existia nada. Do ‘nada’, acontece um explosão e uma partícula subatômica se expande para tamanho de uma galáxia. Depois dá-se a formação das forças fundamentais que vão reger o universo, inicia-se a batalha entre matéria e ante-matéria, a criação das primeiras partículas que virão a formar as células em nossos corpo, o chão sob nossos pés e as estrelas. Este é o momento mais importante da História: muito mais acontece no primeiro segundo do que nos 13 bilhões de anos que se passaram desde então.
Buracos negros
Os buracos negros são a força mais destruidora, poderosa e misteriosa do universo. Durante anos, sua existência foi especulada, mas a astronomia moderna provou que eles são reais, comprovando ainda que podem ser imprescindíveis para o equilíbrio do universo. Ficaremos sabendo como é que eles nascem a partir da morte de estrelas maciças, como seria viajar por dentro de um buraco negro e conheceremos as possibilidades de que um dia possamos realmente ver um deles de perto.

Galáxias
As galáxias são de todos os tamanhos e formatos. De majestosas espirais a bolas gigantescas, formadas por estrelas e gás, essas imensas cidades estelares são como unidades que somadas constituem o universo. COMO FUNCIONA O UNIVERSO testemunha a evolução das galáxias. Os telespectadores conhecerão os buracos negros e uma misteriosa matéria negra que pode ser descrita como a cola que mantém as galáxias unidas. Filamentos de gás unem as galáxias em uma rede cósmica colossal, formando a estrutura geral do universo e protegendo-as de uma força enigmática… a energia negra que ameaça romper o universo.
Luas
Recentes descobertas revelaram que as luas são os laboratórios químicos do Cosmos, e o lugar mais provável para encontrarmos vida fora de nosso planeta. Enquanto algumas luas não passam de asteroides capturados pelo campo gravitacional, outras são parte de gigantescos sistemas. Conheceremos a existência de 300 luas de nosso Sistema Solar – mas podem existir milhões. Saber como essas luas nasceram e como morrem é fundamental para o conhecimento das origens do nosso planeta – e do lugar que ocupamos no universo.

Sistemas solares
O Sistema Solar é nosso lar estável e confortável no universo. Mas o que sabemos sobre sua formação? Descobertas recentes revelam uma história de colisão entre planetas, alguns até foram devorados pelo Sol. Modelos futuros prevêem sua morte violenta. Desde a primeira descoberta de um planeta que orbitava uma estrela, em 1992, mais de 280 sistemas solares exógenos foram identificados. Observando sistemas solares muito afastados do nosso que poderemos compreender quão fascinante é a parte do universo que nos cabe.

Planetas
Há apenas oito planetas no nosso sistema solar, mas, em toda a Via Láctea, eles podem chegar 100 bilhões. Aprofundando-nos cada vez mais no espaço, encontraremos planetas muito mais estranhos do que poderíamos imaginar – de esferas gasosas em chamas a mundos gelados isolados, flutuando no espaço interestelar. Por que eles são tão diferentes? COMO FUNCIONA O UNIVERSO mostra a fantástica jornada dos planetas: de grãos de areia a mundos extremamente diferenciados.

8770 – Astronomia Brasileira – Carrossel de Gás


Uma astrônoma brasileira conseguiu pela 1ª vez detectar a forma exata do carrossel de gás que serve de “comida” para o Buraco Negro.

A astrônoma brasileira Thaísa Storchi-Bergmann, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, conseguiu, pela primeira vez, detectar a forma exata do carrossel de gás que serve de comida para buracos negros gigantes – astros 1 milhão de vezes mais pesados que o Sol. Chamado pelo nome técnico de “disco de acresção”, o círculo de gás é formado por resíduos de estrelas que se despedaçam ao passar perto demais do monstro. Trabalhando com o telescópio do Observatório de Cerro Tololo, no Chile, Thaísa observou uma galáxia bastante comum, a NGC 1097, situada na Constelação de Fórnax. A sua façanha foi localizar, em meio ao brilho de bilhões de estrelas, um gás que girava a 36 milhões de quilômetros por hora. Essa correria, próxima da velocidade da luz, só poderia ser provocada pela proximidade de um buraco negro. “Comecei a descobrir o disco por acaso, em 1991”, conta Thaísa. “Estava investigando a rotação do núcleo da galáxia quando deparei com uma radiação esquisita. Até achei que era defeito do equipamento.” Quase dez anos de trabalho depois, aquele brilho estranho virou o mais forte sinal de que os buracos negros existem mesmo.
Veja como, pela primeira vez, se determinou a forma do disco de gás que gira em torno de um buraco negro. A proeza foi feita por uma brasileira, observando a galáxia NGC 1097, que está a 55 milhões de anos-luz de nós.

Agulha no palheiro
Em torno do astro escuro há um carrossel de gás com cerca de 10 bilhões de quilômetros de diâmetro. Como é milhões de vezes menor que a galáxia, ele desaparece no meio dela. Mas sua luz é visível.
Ciranda frenética
Analisando a luz que vem do núcleo galáctico, verifica-se que ela está sendo emitida por um disco de gás que gira a 36 milhões de quilômetros por hora. A esse ritmo, ele só pode estar sendo puxado por um objeto 1 milhão de vezes mais pesado que o Sol. Ou seja, um buraco negro.

Prova colorida
Este gráfico, obtido pela análise das cores contidas na luz do disco, prova que ele está de fato girando. É por isso que as tonalidades mudam.
Esta galáxia, situada a 55 milhões de anos-luz da Terra (1 ano-luz mede 9,5 trilhões de quilômetros) pode ser vista, este mês, com uma luneta. Ela parece um chumaço de algodão, na direção da Constelação de Fórnax.
Este pico é criado pela luz que vem do lado esquerdo do disco. Ela tem um tom mais azulado porque o gás aqui está se aproximando do telescópio que fez a observação.
Este pico é criado pela luz que vem do lado direito do disco. Ele é avermelhado porque o gás desse lado está se afastando do telescópio. É a prova de que o gás está girando.

7671 – Astrofísica – Um Buraco Negro Pode Engolir Outro?


A voracidade desses corpos celestes é mesmo ilimitada. Ou seja: um buraco negro pode abocanhar tudo o que aparecer pela sua frente, infinitamente. Ao absorver um objeto, ele apenas aumenta de tamanho.
Trata-se, basicamente, de um astro denso ao extremo: se tudo o que existe na Terra se concentrasse nas dimensões de uma bola de gude, nosso planeta também se transformaria em um buraco negro. É essa densidade que dá a eles tamanha força gravitacional, capaz de manter galáxias inteiras em sua órbita. Quanto mais próxima ao centro, maior é a gravidade. A partir de certo limite – denominado Superfície de Schwazchild ou Horizonte de Eventos –, essa força é tanta que nem a luz consegue escapar. Tudo o que ultrapassar essa fronteira será absorvido – inclusive outro buraco negro. Nesse caso, eles apenas somariam seus tamanhos um ao outro. Mas, como há enormes distâncias separando os buracos negros no Universo, é quase impossível acontecer um choque entre eles.
Nem a luz escapa da força gravitacional de um buraco negro. Observe o comportamento dos três raios. O primeiro passa além do limite chamado Superfície de Schwazchild ou Horizonte de Eventos, fronteira do campo de absorção. Mesmo assim, tem sua trajetória desviada;
O segundo raio tangencia as bordas do campo de absorção. Isso faz com que o feixe de luz entre na órbita do buraco negro. Nunca mais ele sairá de lá;
O terceiro raio de luz ultrapassa o Horizonte de Eventos. Resultado: é sugado para dentro do buraco negro, que atua como um grande ralo cósmico.

5168 – Astronomia – Buraco Negro, o voraz devorador


O buraco negro mais próximo da Terra tem uma massa seis vezes maior que a do Sol e gira em torno de uma estrela de tipo comum, conhecida pela sigla V4641Sgr. Ele dá uma volta ao redor da sua companheira incandescente a cada 2,9 dias e, de vez em quando, arranca grandes nacos de matéria gasosa de seu corpo.
Muitos imaginam que os buracos negros são vorazes devoradores de tudo. De fato, possuem uma força gravitacional incrível, mas ela só atua sobre um espaço restrito à volta do astro escuro. Aí ele arranca porções de gás das estrelas que giram ao seu redor. Mas, fora disso, sua força é desprezível. Assim, apesar de estar próximo de nós, o buraco negro descoberto não ameaça o Sistema Solar.
Cientistas franceses acharam um buraco negro perto da Terra em termos astronômicos: 15,2 quatrilhões de quilômetros. Esses astros ultrapesados só tinham sido identificados a distâncias vinte vezes maiores.
Nosso sistema solar situa-se a 30 000 anos-luz do centro da Via-Láctea – 1 ano-luz mede 9,5 trilhões de quilômetros. O buraco negro está a apenas 1 600 anos-luz da Terra: três vezes mais distante do que a mais afastada estrela de Escorpião.
O buraco negro gira em torno de sua vizinha, a estrela V4641Sgr, levando 70 horas para completar uma volta. Ele é um pouco maior do que o nosso planeta, e sua companheira é do tamanho do Sol. Mas ambos têm a mesma força gravitacional, pois o buraco negro é feito de matéria ultracondensada.

5067 – Estranha chuva de energia inunda a Terra


Não muito longe do Sol em termos astronômicos, a menos de 10 quintilhões de quilômetros, na periferia da Via Láctea, existe uma região enigmática chamada de Cinturão de Gould. Repleta de estrelas gigantes e massas enormes de gás, ela contém corpos celestes ainda não identificados com precisão. Sabe-se que eles estão lá porque inundam a Terra de raios gama, uma forma de radiação invisível, 100 milhões de vezes mais energética do que a luz. “Esses raios provavelmente são emitidos por astros superdensos, chamados estrelas de nêutrons”. Outra possibilidade seria tratar-se de restos estelares que caem dentro de buracos negros. Nesse processo os resíduos esquentam muito e lançam feixes mortíferos de radiação. “De certo sabemos apenas que esses objetos são muito numerosos.