Meteoritos poderiam ter trazido nitrogênio para a Terra

Um meteorito encontrado na Antártida fortalece o argumento de que a vida na Terra pode ter sido trazida do espaço.

© NASA (ilustração da queda de um meteoróide)

Análises químicas do meteorito mostraram que o material é rico em hidrocarbonetos e amônia, um componente químico formado por nitrogênio e hidrogênio, encontrado em proteínas e no DNA que forma a base da vida que conhecemos.

Os pesquisadores acreditam que esses elementos podem ter sido trazidos para a Terra através de meteoritos que caíram sobre a Terra no passado, povoando o planeta com os ingredientes que faltavam para a criação da vida. As conclusões se baseiam em uma análise de pouco menos de 4 gramas de pó extraído do meteorito Grave Nunataks 95229, batizado em referência ao local onde foi descoberto na Antártida em 1995.

"O estudo mostra que há asteróides no espaço que, ao se fragmentar em meteoros, podem ter caído sobre a Terra com uma mistura de componentes com propriedades atrativas, incluindo uma grande quantidade de amônia", disse a coordenadora da pesquisa, Sandra Pizzarello, da Universidade do Arizona. Segundo ela, meteoritos podem ter fornecido à Terra uma quantidade suficiente de nitrogênio para fazer emergir a vida em seu estado primitivo.

Estudos realizados com o meteorito Murchison, que atingiu a Austrália em 1969, mostraram que aquela rocha também é rica em componentes orgânicos. Mas Pizzarello diz que o meteorito Murchison é "complexo demais" e contém moléculas de hidrocarbonetos mais propensas a serem encontradas em um período mais tardio da história da vida.

A teoria de que as "sementes" da vida na Terra foram trazidas por cometas ou asteróides resulta, em parte, da tese de que nosso planeta, em seu período formativo, não contivesse o estoque necessário de moléculas simples para ativar os processos que deram início à vida primitiva. Tais processos poderiam ter ocorrido no chamado cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter, longe do calor e da pressão de planetas em formação.

Colisões entre os asteróides dentro deste cinturão teriam produzido os meteoros que viajaram pelo sistema solar e, ocasionalmente, terminaram carregando seu material para a Terra.

A especialista em meteoros Caroline Smith, do Museu de História Natural de Londres, concorda que um importante elemento no novo estudo é a detecção de nitrogênio. Mas ela questiona se a quantidade encontrada no meteorito da Antártida se repete em outras ocasiões. "Um dos problemas em relação à biologia primitiva na Terra tem a ver com a necessidade de nitrogênio em abundância para deslanchar todos esses processos pré-biológicos", ela explica.

O nitrogênio está presente na amônia. Mas há uma série de evidências que apontam que a amônia não existia em abundância no início da Terra. O fator específico que levou ao nascimento da vida na Terra permanece um mistério. Uma das hipóteses aventadas pela professora Pizzarello é que materiais provenientes de meteoritos tenham interagido com ambientes como vulcões e piscinas formadas pelas marés oceânicas.

Estas hipóteses ainda estão no campo da especulação, porém é possível que este elemento tenha surgido do espaço.

Fonte: Proceedings of the National Academy of Sciences

Descoberto proto-aglomerado de galáxias

Uma equipe internacional de pesquisadores liderada por Ichi Tanaka a partir do Observatório Astronômico Nacional do Japão (NAOJ) descobriu um aglomerado de galáxias, passando por uma explosão de formação de estrelas, que pode conter a chave para entender como as galáxias se formaram no Universo primordial.

© Subaru (área do proto-aglomerado de galáxias 4C 23.56)

O aglomerado está localizado próximo à constelação Vulpecula e está a 11 bilhões de anos-luz de distância (redshift z = 2,5), 2,7 bilhões de anos após o nascimento do Universo, quando ele ainda estava em sua infância. Essas galáxias recém-nascidas pode ser um proto-aglomerado, um antepassado dos atuais aglomerados de galáxias, elas ainda parecem estar crescendo para adquirir o tamanho total de uma galáxia. A descoberta é produto de observações feitas em 2007 com o Multi-Object Infrared Camera and Spectrograph (MOIRCS) com o telescópio Subaru e observações posteriores com o telescópio Spitzer. Analisando os dados de emissão infravermelha do telescópio Subaru, com dados de emissão no infravermelho médio do telescópio Spitzer, a equipe de pesquisa foi capaz de identificar objetos brilhantes no infravermelho como membros de um grupo primordial. Essa conquista mostra como o feedback entre os dados arquivados, a tecnologia e a colaboração podem produzir avanços contínuos no nosso conhecimento do Universo.

© NAOJ (grupo de galáxias com emissão em H-alfa e Ks)

Embora telescópios atuais possam capturar imagens fracas de galáxias antigas, os cientistas precisam de mais provas para confirmar e identificar a natureza dos objetos nessas imagens. A taxa de formação estelar (SFR - Star Formation Rate) é um dos critérios fundamentais que os astrônomos procuram estabelecer na sua busca por galáxias antigas, porque a SFR tende a ser bastante elevada durante a formação das galáxias.
Análises espectroscópicas das assinaturas de luz de um objeto podem fornecer uma estimativa da SFR. As linhas de emissão H-alfa possuem uma das mais populares assinatura que os astrônomos utilizam para aproximar a SFR; eles medem o hidrogênio ionizado na parte (óptica) visível do espectro.
A descoberta surpreendeu até os pesquisadores. Essas galáxias primordiais apresentam uma taxa de formação de estrelas muito elevada, correspondendo à criação de cerca de várias centenas de sóis por ano. Essa alta taxa de formação de estrelas não ocorre em nenhuma galáxia próxima, nem mesmo na Via Láctea. Além disso, o número de fontes de infravermelho médio, aparentemente, excede o montante que pode ser atribuído aos objetos visíveis na emissão H-alfa. Isto indica que poderia haver mais galáxias envolvidas em poeira com formação estelar, invisíveis como as emissões de H-alfa mas detectáveis no infravermelho médio.

© Spitzer (proto-aglomerado de galáxias)

Embora os aglomerados de galáxias no Universo formem redes grandes e complexas, há somente uma porção de proto-aglomerados conhecidos por pertencer à era “Rosetta Stone” (Pedra de Roseta).
A equipe de pesquisa pretende ampliar seus esforços para localizar e decodificar mais galáxias desta época, usando o telescópio Subaru e o Atacama Large Millimeter Array (ALMA).

Fonte: National Astronomical Observatory of Japan

Encontrado superfluido em estrela de nêutrons

Os astrônomos da NASA descobriram a primeira evidência direta da existência de um superfluido no centro de uma estrela de nêutrons.

© NASA (supernova Cassiopeia A)

A descoberta vai ajudar a entender como ocorrem as interações dos átomos em densidades praticamente impossíveis de replicar na Terra. O estudo foi publicado no periódico americano Physical Review Letters.

Superfluido é um estado da matéria equivalente ao de um líquido sem viscosidade, ou seja, que flui sem atrito. Em laboratório, o homem já descobriu que os superfluidos podem desafiar as leis da gravidade e até escapar de compartimentos lacrados. Se fosse possível colocar um pouco de superfluido em um copo, o fluido poderia subir suas paredes até derramar pelas bordas.

Dois grupos de pesquisa independentes, um mexicano e o outro russo, estudaram o que sobrou da supernova Cassiopeia A, cuja explosão foi observada pela primeira há 330 anos e está a uma distância de 11.000 anos-luz da Terra. Supernovas são corpos celestes formados a partir da explosão de estrelas com pelo menos 10 vezes a massa do Sol. São objetos extremamente brilhantes, mas seu brilho se perde semanas ou meses após a explosão.

As estrelas de nêutrons têm a matéria mais densa que se pode observar diretamente. Uma colher cheia do material que forma essas estrelas pesaria seis bilhões de toneladas. A pressão é tão grande que a maioria das partículas com carga (os prótons e os elétrons) se funde, gerando partículas sem carga (os nêutrons).

Materiais superfluidos podem ser replicados em nosso planeta sob temperaturas extremamente baixas, perto do zero absoluto (cerca de 273 graus Celsius abaixo de zero). Nas estrelas de nêutrons, contudo, os superfluidos ocorrem a temperaturas altíssimas, perto de um bilhão de graus Celsius, cerca de mil vezes mais que a corona, a atmosfera do Sol.

Utilizando o observatório espacial Chandra, foi descoberto que a temperatura no interior de uma estrela de nêutrons diminuiu 4% em um período de 10 anos. "Apesar de parecer pouco, essa queda significa que algo muito estranho está ocorrendo dentro da estrela", disse o astrônomo Dany Page, chefe do grupo de pesquisa mexicano.
A queda brusca de temperatura na estrela de nêutrons "é a primeira evidência direta de que o núcleo dessas estrelas é feito de uma material superfluido e supercondutor", disse Peter Shternin, chefe do grupo de pesquisa russo.

Essa nova pesquisa tem permitido às equipes determinarem de forma observacional pela primeira vez as restrições nas propriedade do material superfluido das estrelas de nêutrons. A temperatura crítica foi determinada entre meio bilhão a um bilhão de graus Celsius. Uma vasta região da estrela de nêutrons deve formar um superfluido de nêutrons como observado agora, e para explicar de forma completa o rápido resfriamento, os prótons na estrela de nêutrons precisam ter formado um superfluido antes da explosão. Por serem partículas carregadas, os prótons também formam supercondutores.

Usando um modelo que tem sido construído pelas observações do Chandra, o comportamento futuro da estrela de nêutrons tem sido previsto. O rápido resfriamento deve continuar por algumas décadas e então deve diminuir.

Fonte: Veja

Encontrados dois planetas na mesma órbita

O telescópio Kepler descobriu um sistema planetário muito diferente do que estamos acostumados. Dois planetas parecem compartilhar a mesma órbita ao redor de uma estrela central, como se fosse o nosso Sol. Se confirmada, a descoberta poderia levantar a teoria de que a Terra já dividiu uma órbita com outro planeta e, um dia, houve uma colisão que gerou a Lua.

© NASA/Ames (ilustração de dois planetas na mesma órbita)

Os dois planetas, que fazem parte do sistema KOI-730, completam um círculo em torno de seu "sol" a cada 9,8 dias, percorrendo a mesma trajetória, um 60 graus à frente do outro. Os pesquisadores supõem que um planeta apareça no céu noturno de outro como uma luz brilhante.
Apesar de carecer de confirmação, a gravidade permite que o fenômeno ocorra. Quando um corpo (como um planeta) orbita em torno de um corpo de maior massa (uma estrela) há dois pontos onde um terceiro corpo poderia orbitar com estabilidade, 60 graus antes ou depois do objeto menor. O planeta Júpiter, por exemplo, tem alguns asteróides exatamente nesses pontos de sua órbita.
Mesmo possível, essa foi a primeira vez que um sistema com dois planetas na mesma órbita foi avistado. Uma das teorias de formação da Lua defende que ela pode ter surgido do choque entre a Terra e outro planeta do tamanho de Marte, que um dia dividiram a mesma órbita. Mas os novos planetas ainda estão longe de se chocarem para formar sua "lua", de acordo com simulações eles dividirão a mesma órbita por pelo menos mais 2,22 milhões de anos.

Fonte: Galileu

Quanta matéria escura é necessária para formar estrelas?

A matéria escura é uma substância invisível que os astrônomos podem medir apenas indiretamente, através de sua influência gravitacional sobre a matéria regular, visível. Apesar disso, é um ingrediente vital para as galáxias formarem estrelas.

© Hubble (matéria escura em Abell 1689)

Se uma galáxia começasse com muito pouca matéria escura, ela se esgotaria em desenvolvimento. Se começasse com muito, o gás não arrefeceria eficientemente para formar uma grande galáxia, e isso acabaria em galáxias menores. Já com a quantidade certa de matéria escura, uma galáxia repleta de estrelas irá aparecer.

E qual é esse valor ideal? Um novo estudo acaba de descobrir o limite inferior dessa substância invisível para acender a formação de uma estrela: uma massa igual a 300 bilhões de sóis , cerca de 10 vezes menor que o valor estimado anteriormente. Os astrônomos pensavam que as galáxias precisavam de 5.000 massas solares de matéria escura para começar a formação de estrelas.

Uma região do céu do tamanho da Lua foi analisada, na constelação de Ursa Maior, para fazer esta descoberta. Esta fatia do céu, conhecida como Buraco Lockman, é ideal para estudar objetos fora de nossa galáxia por causa da baixa contaminação por poeira da Via Láctea.

Foram utilizados telescópios para medir a luz de galáxias maciças de rápida criação de estrelas a cerca de 10 a 11 bilhão anos-luz da Terra, galáxias que os astrônomos suspeitavam que haviam se formado dentro de halos ovais de matéria escura.

As características dessas galáxias, como brilho e massa estelar, estão diretamente relacionadas ao tamanho do seu halo de matéria escura.

A formação estelar é especialmente elevada dentro das galáxias chamadas submilimétricas, que são alguns dos berços estelares mais ativos do Universo há 13,7 bilhões de anos. Elas têm esse nome por causa de suas emissões, que rapidamente se afastam da Terra.

Dessa forma, novas estrelas são criadas a uma taxa de até alguns milhares por ano. Em comparação, a Via Láctea produz cerca de 10 estrelas por ano.

Depois de medir a luminosidade das galáxias, os pesquisadores calcularam a massa do halo necessária para desenvolver e sustentar uma galáxia submilimétrica quando a formação de estrelas estava em seu auge.

Uma massa igual a 300 bilhões de sóis, substancialmente menor do que as estimativas anteriores, ainda não foi explicado. Pode haver muitas razões para isso, por exemplo, pode ser que existam mais galáxias ativas no Universo, submetidas à formação de estrelas, do que o previsto. Ou pode ser algo totalmente diferente.

Seja qual for a causa, os cientistas afirmam que a nova ligação entre a massa do halo e a formação de estrelas vai exigir um estudo mais detalhado dos modelos teóricos atuais, bem como a formação de galáxias e sua evolução.

Fonte: Space

Detectada possível formação planetária

Os planetas formam-se a partir de discos de matéria em torno de estrelas jovens, mas a transição de disco de poeira para sistema planetário é rápida, o que faz com que poucos objetos sejam observados durante essa fase.

© ESO (ilustração do disco em torno da estrela T Cha)

Um destes objetos é T Chamaeleontis (T Cha), uma estrela T Tauri de baixa luminosidade situada na pequena constelação austral do Camaleão que, embora comparável ao Sol, se encontra ainda no início da sua vida. A estrela T Cha situa-se a cerca de 330 anos-luz de distância e tem apenas sete milhões de anos de idade. Até agora nunca foram encontrados planetas em formação nestes discos em transição, embora já tenham sido vistos planetas em discos mais maduros.
“Estudos anteriores mostraram que T Cha é excelente para estudar a formação de sistemas planetários”, diz Johan Olofsson do Instituto Max Planck para a Astronomia em Heidelberg na Alemanha, autor principal de um dos dois artigos científicos que descrevem este novo trabalho, publicados na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics. Mas esta estrela encontra-se muito distante da Terra e por isso é necessário toda a capacidade do interferômetro do Very Large Telescope (VLTI) para possibilitar a observação de pequenos detalhes do disco de poeira.
Numa primeira fase os astrônomos observaram T Cha com o instrumento AMBER (Astronomical Multi-BEam combineR) e o interferômetro do VLT (VLTI), para combinarem a radiação coletada pelos quatro telescópios de 8,2 metros que compõem o VLT, criando assim um “telescópio virtual” de 130 metros de diâmetro. Descobriram que uma parte do material do disco formou um anel de poeira fino a apenas 20 milhões de quilômetros da estrela. Para além deste disco interior encontraram uma região desprovida de poeiras que se estende até cerca de 1,1 bilhões de quilômetros da estrela, distância a partir da qual começa o disco de poeira exterior.
É possível a existência de uma companheira realizando a limpeza do espaço no interior do seu disco protoplanetário?
No entanto, encontrar uma companheira de fraca luminosidade tão perto de uma estrela brilhante é um tremendo desafio e a equipe teve necessidade de utilizar o instrumento NACO (NAOS-CONICA), que é um instrumento de óptica adaptativa montado no VLT, aplicando um novo e poderoso método chamado “sparse aperture masking”, para procurar o objeto companheiro. Este é um tipo de interferômetro que, em vez  de combinar a radiação de diversos telescópios como é o caso do VLTI, utiliza diferentes partes do espelho de um único telescópio. Esta nova técnica é particularmente adequada para procurar objetos de fraca luminosidade muito próximo de objetos brilhantes.

Depois de uma análise cuidadosa, a equipe encontrou a assinatura clara de um objeto situado no interior do espaço vazio do disco de poeira, a cerca de um bilhão de quilômetros de distância da estrela - ligeiramente mais afastado do que Júpiter se encontra do Sol - e próximo da fronteira exterior da zona vazia. Esta é a primeira detecção de um objeto muito mais pequeno do que uma estrela no interior de um espaço vazio num disco de poeira a formar planetas em torno de uma estrela jovem. Indícios sugerem que este objeto não é uma estrela normal, mas poderá ser uma anã castanha rodeada de poeira ou um planeta recém formado. As anãs castanhas são objetos situados entre as estrelas e os planetas em termos de tamanho. Não possuem massa suficiente para poderem queimar hidrogênio nos seus centros mas são maiores que os planetas gigantes do tipo de Júpiter.
Observações futuras permitirão descobrir mais sobre a companheira e compreender qual o mecanismo que origina o disco de poeira interior.

Fonte: ESO e Astronomy & Astrophysics

Discos protoplanetários em estrelas são vistos pela primeira vez

Foram obtidas pela primeira vez imagens detalhadas de discos protoplanetários de duas estrelas.

© NAOJ (disco protoplanetário)

Acredita-se que os planetas se formem a partir de discos de gás e poeira que circundam estrelas jovens. Assim, observar esses locais é como fazer uma viagem ao passado da Terra e outros planetas.

Esta é a primeira vez que discos protoplanetários de tamanho comparável ao nosso próprio Sistema Solar foram detectados tão claramente, revelando características como anéis e espaços vazios que estão associados com a formação de planetas gigantes.

Os dois discos protoplanetários agora detectados diretamente estão ao redor da jovem estrela LkCa 15, que fica a cerca de 450 anos-luz da Terra, na constelação de Touro, e da estrela AB Aur, na constelação de Auriga, a uma distância de 470 anos-luz da Terra. Esta última é ainda mais jovem, com idade de apenas um milhão de anos.

A teoria atual sustenta que uma estrela recém-nascida deixa ao seu redor um disco de matéria, uma espécie de gigantesco anel.

Por processos ainda não bem compreendidos, aglomerados dessa matéria vão se juntando, até que sua própria gravidade torna-se suficientemente forte para comprimi-los em corpos densos, que chamamos planetas.

As observações são parte de um levantamento sistemático em busca de planetas e discos ao redor de estrelas jovens, usando uma câmera de alto contraste, concebida especificamente para este fim e instalada no telescópio Subaru, no Havaí.

O instrumento HiCIAO conseguiu este resultado inédito usando duas técnicas: uma compensação da distorção gerada pela atmosfera da Terra e o bloqueio físico da própria luz da estrela cujos arredores se quer observar.

Fonte: Astrophysical Journal Letters

Descoberto novos masers na Via Láctea

Foram descobertos três novos masers (microwave amplification by stimulated emission of radiation) na Via Láctea.

© National Science Foundation (ilustração da estrela W43A)

Os masers funcionam da mesma forma que os lasers, mas em vez de emitirem luz visível, emitem microondas.

Foi observado também um dos masers mais rápidos já encontrado, atingindo velocidades de até 350 km/s, e uma rara "fonte de água", uma classe especial de maser gerado pela massa de estrelas moribundas ou regiões de grande concentração de massa de estrelas em formação.

Usando o Australian Telescope Compact Array em New South Wales, Rees Glen da CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation), encontrou os três masers usando dados coletados pela HOPS (H2O Southern Galactic Plane Survey), investigando as características dos três únicos maser de água localizados na Via Láctea, e procurando por uma frequência de radiação particular na região de microondas, que é característica do maser de água. Os masers de água emitem na frequência de 22 GHz.
Um dos maser de água descoberto foi encontrado em torno de um AGB (Asymptotic Giant Branch), que é uma estrela se aproximando do fim da sua vida, emitindo jatos de moléculas de água durante esta fase de transição. Apenas 12 fontes de água já foram detectadas até agora.
Estas fontes de água estelar podem ajudar os cientistas a descobrir como estrelas AGB evoluem para nebulosas planetárias. Um disco brilhante, colorido de gás e poeira em torno de uma estrela nas últimas fases de sua vida, que apresentam várias formas e tamanhos.
A formação de estrelas massivas não é ainda bem compreendida e o maser de água pode dar informações valiosas sobre os processos envolvidos.

Fonte: Cosmos Magazine

Tyche: o planeta gigante do Sistema Solar?

Em 1999, os pesquisadores John Matese e Daniel Whitmire constataram que diversos cometas observados apresentavam fortes desvios em relação às órbitas calculadas. Segundo eles, isso seria provocado pela atração gravitacional de um planeta quatro vezes maior que Júpiter, escondido dentro do Sistema Solar.

© NASA (ilustração do planeta Tyche)

Eles batizaram esse grande objeto de Tyche, e na época publicaram um artigo propondo que somente a presença de um objeto de grande massa no interior da nuvem de Oort, uma hipotética região circular localizada a quase um ano-luz do Sol, poderia explicar as anomalias observadas no caminho dos cometas provenientes daquele local.

Segundo os cientistas, devido ao brilho muito tênue e temperatura muito baixa, a existência de Tyche só poderia ser comprovada através de imagens no espectro infravermelho que registrassem aquela região específica e apostaram suas fichas nas imagens que seriam geradas pelo telescópio espacial WISE, lançado em 2009.

Recentemente, devido à divulgação de parte de dados do telescópio WISE, a teoria de Matese e Whitmire voltou a ser alvo de especulações, já que a NASA (agência espacial americana) confirmou que a primeira parte dos dados coletados será divulgada em abril de 2011 e a segunda etapa em março de 2012.

"Existem fortes evidências de que existe um grande objeto naquela região", disse Mantese. "O padrão de desvio na órbita de alguns cometas persiste. É possível que seja apenas uma casualidade estatística, mas essa probabilidade diminuiu à medida que temos mais dados acumulados nos últimos 10 anos", disse o cientista.

Mantese explica que a quantidade de dados gerados pelo telescópio é imensa e a exploração do banco de dados pode levar bastante tempo. "Não temos uma previsão ao certo. Talvez dois ou três anos até encontrarmos alguma coisa, mas se o objeto realmente estiver ali, vamos achá-lo."

Caso Tyche realmente exista, de acordo com a dupla de astrofísicos ele se localizaria a 2,25 trilhões de quilômetros de distância. Seria um objeto gasoso e teria um período de translação ao redor de 1,7 milhão de anos.

Apesar de Matese e Whitmire estarem bastante confiantes na localização do hipotético planeta, nem todos os astrofísicos concordam com a teoria.

"Entendo que o novo trabalho esteja sustentado em muito mais dados que antigamente, mas baseado no trabalho anterior acredito que as estatísticas estão incorretas", disse Hal Levison, cientista planetário ligado ao Instituto de Pesquisas do Sudoeste, no Colorado e autor de recente estudo publicado sobre a nuvem de Oort.

No entender de Levison, o que Matese e Whitmire estão vendo é um sinal muito sutil. "Não tenho certeza que esse desvio nas estatísticas seja significativo e provocado por um planeta com quatro vezes a massa de Júpiter. Não tenho nada contra a ideia, mas acredito que as estatísticas não estão sendo feitas corretamente", disse o astrofísico.

Outro cientista que se contrapõe aos argumentos a favor da existência de Tyche é Matthew Holman, pesquisador do Instituo Harvard Smithsonian de Astrofísica, que estuda há muitos anos os cometas vindos da nuvem de Oort.

"Já encontrei várias assinaturas de perturbações orbitais naquela região, mas isso não é suficiente para afirmar que existe um objeto de grandes dimensões capaz de afetar a órbita dos cometas na nuvem de Oort", disse Holman.

Se a hipótese de Matese e Whitmire estiver correta, Júpiter perderá seu posto de maior planeta do Sistema Solar.

Fonte: Icarus - International Journal of Solar System Studies

Detecção direta de buracos negros

Faz muito pouco tempo que os cientistas descobriram que a luz pode ser torcida até produzir uma onda em formato de parafuso, que parece ser algo natural para a luz que passa nas proximidades de um buraco negro.

© Discovery (ilustração da rotação de um buraco negro)

Esta é a conclusão de simulações feitas por uma equipe de físicos da Itália e da Suécia. Tudo acontece nas vizinhanças de buracos negros que giram em alta velocidade, aparentemente o tipo mais comum de buraco negro no Universo.

Ao redor desses corpos ultradensos, o espaço-tempo se contorce, segundo a Teoria da Relatividade.

Quando a luz entra nessa região suas ondas normalmente planas também se torcem, assumindo um formato de parafuso, com uma alteração em uma propriedade chamada momento angular orbital.

A medição dessa propriedade se tornaria então a primeira técnica capaz de detectar diretamente um buraco negro.

Ainda que sua existência seja largamente aceita pela comunidade científica, um buraco negro nunca foi observado diretamente. Os astrofísicos os estudam observando a rotação de discos de matéria ao seu redor.

Embora absorvam qualquer coisa que cruze seu horizonte de eventos, inclusive a luz, acredita-se que os buracos negros emitam um tênue jato de fótons, conhecido como radiação de Hawking. Mas essa radiação é tão fraca que é mascarada pela radiação cósmica de fundo do Universo, não podendo ser detectada com os meios conhecidos até agora.

© Nature Physics (detecção de buracos negros)

Esta região do céu mostra o que seria observado com um telescópio se o eixo de rotação do buraco negro estiver inclinado em um ângulo de 45 graus em relação ao observador.

Mas a variação no momento angular orbital pode se tornar uma ferramenta precisa o suficiente para filtrar a radiação de Hawking e detectar diretamente um buraco negro.

Isto poderia ser feito por futuros telescópios, equipados com sensores capazes de detectar a variação nessa propriedade da luz, medindo sua fase, o quanto ela está torcida.

A proposta fornece também um método para testar diretamente a Teoria da Relatividade.

Se a variação no momento angular orbital da luz for de fato detectado, isso significará que a teoria de Einstein está prevendo corretamente o que acontece ao redor de um corpo super maciço como um buraco negro.

Se os dados não concordarem com isto, pode ser que a Teoria da Relatividade não seja assim tão ampla e não esteja contando a história toda sobre o espaço-tempo.

E não será preciso esperar tanto para checar essa possibilidade. Os cientistas propõem que isto poderá ser feito com radiotelescópios, incluindo o Very Long Baseline Array (VLBA), um sistema de dez radiotelescópios distribuídos do Havaí ao Caribe.

Fonte: Nature Physics

Herschel encontra pouca matéria escura e bastante estrelas

O telescópio espacial Herschel descobriu uma grande população de galáxias envolvidas em poeira cósmica que não precisam de tanta matéria escura como se pensava anteriormente para capturar gases interestelares e deslanchar o processo de formação de estrelas.

© ESA/Virgo Consortium (distribuição da matéria escura)

Nesta simulação o quadro azulado mostra a distribuição da matéria escura. O quadro avermelhado apresenta a distribuição simplificada da matéria escura segundo o "modelo halo". O quadro amarelado estão os halos que representam os melhores lugares para a formação de estrelas.

As galáxias, extremamente distantes, possuem cada uma cerca de 300 bilhões de vezes a massa do Sol.
Tais dimensões desafiam a atual teoria, que prevê que uma galáxia deve ser mais de dez vezes maior do que isso, cerca de 5.000 bilhões de massas solares, para ser capaz de formar um grande número de estrelas.
Acredita-se que a maior parte da massa de uma galáxia seja matéria escura, uma substância hipotética que ainda está por ser detectada, mas que os astrônomos acreditam que deva existir para fornecer gravidade suficiente para impedir que as galáxias se desmanchem ao girar.
Os modelos atuais de nascimento das galáxias começam com o acúmulo de grandes quantidades de matéria escura, cuja atração gravitacional aglomera átomos comuns.
Quando uma quantidade suficiente de átomos se reúne, é disparado o chamado starburst, um processo repentino e brutal de formação estelar, quando as estrelas se formam a taxas de 100 a 1.000 vezes maiores do que acontece hoje na Via Láctea.
O Herschel está nos mostrando que não precisamos de tanta matéria escura como pensávamos para desencadear essa erupção de estrelas.

Há tantas galáxias nas imagens captadas pelo Herschel que elas se sobrepõem, criando um nevoeiro de radiação infravermelha, conhecido como fundo cósmico de infravermelho.
As galáxias não estão distribuídas aleatoriamente. Elas seguem o padrão subjacente da matéria escura no Universo, o que dá a esse nevoeiro infravermelho um padrão característico de manchas claras e escuras.
Os modelos de formação de galáxias agora deverão ser ajustados para refletir estas novas observações.

Fonte: ESA

Sol gera grande explosão de raios-X

Nesta semana, depois de quase quatro anos sem qualquer manifestação mais intensa, finalmente o Sol disparou contra a Terra a primeira forte emissão de raios-X do atual Ciclo Solar 24.

 © NASA (erupção solar registrada pelo satélite SDO)

A emissão eletromagnética foi produzida por uma forte explosão ocorrida junto ao grupo de manchas solares 1158, apontadas diretamente na direção do nosso planeta. Além da radiação, a explosão produziu uma grande ejeção de massa coronal que recentemente alcançou a alta atmosfera da Terra.

Essa massa de partículas é composta de bilhões de toneladas de gás ionizado que se desloca a mais de 2 milhões de quilômetros por hora. Quando atinge a camada mais alta da atmosfera, excitam os átomos de oxigênio e nitrogênio, provocando as fantásticas auroras boreais.

 © NOAA (fluxo solar de raios-X)

A linha vermelha no gráfico acima mostra o fluxo de raios-X registrado pelo satélite GOES15 no comprimento de onda entre 1 e 8 angstrons. Dentro desta região do espectro, os flares solares produzem picos que permitem classificar a intensidade da tempestade solar.

Picos superiores a 10^-5 já são considerados tempestades. Maiores que 10^-4 são tempestades de classe X, bastante intensas.

Do lado direito do gráfico existe a correlação entre  os flares solares e o fluxo de raios-X. Flares de classe X podem provocar blackouts de radiotransmissão que podem durar diversas horas ou até mesmo dias.

As rajadas da classe M são de tamanho médio e também causam blackouts de radiocomunicação que afetam diretamente as regiões polares. Rajadas de classe C ou inferiores são fracas e pouco perceptíveis aqui na Terra.

De acordo com dados registrados pelo satélite geoestacionário GOES15, o fluxo de raios-X atingiu o nível  X da escala de intensidades. Como as ondas eletromagnéticas se propagam muito mais rápido que as partículas que ainda estão se aproximando, o nível da emissão no comprimento de onda dos raios-X permite estimar o tamanho da tempestade geomagnética que atingiu a Terra.

 © NOAA (índice Kp da atividade solar)

O gráfico acima mostra o Índice Kp de atividade solar, onde os valores são derivados do tradicional Índice K, informados por uma série de magnetômetros instalados principalmente no Canadá e EUA. O índice retrata diretamente a intensidade do fluxo solar e as perturbações causadas na alta atmosfera terrestre, principalmente a ionosfera.

O Índice Kp varia conforme a hora do dia, época do ano e também com a posição da Terra em relação ao Sol. Também existe relação direta com a quantidade de manchas solares. Quanto mais alto o índice, mais ruidoso está o Sol e mais radiação ionizante atinge a Terra.

Quando o índice Kp está abaixo de 5 as condições da ionosfera estão calmas. Acima desse número já ocorrem tempestades geomagnéticas, sendo que números acima de 6 já são considerados preocupantes e diversas empresas e instituições são alertadas sobre a possibilidade de interferências e danos em equipamentos.

Quando a emissão é muito intensa, as tempestades geomagnéticas também podem causar danos em equipamentos eletrônicos sensíveis e até mesmo provocar problemas no fornecimento de energia elétrica caso as correntes elétricas sejam induzidas nas linhas de transmissão. Por exemplo, foi constatada interrupção nas comunicações de rádio na China.

O Sol está intensificando suas atividades após anos de calmaria. Essa mudança já era prevista e faz parte de um ciclo de 11 anos. Os cientistas estimam que o pico das atividades solares, como as erupções, ocorra em 2013.

Fonte: NASA/SDO (Solar Dynamics Observatory)

Primeiras estrelas do Universo podem estar visíveis até hoje

Segundo uma nova pesquisa, as primeiras estrelas do Universo se formaram em grupos, e não isoladamente. E algumas dessas primeiras estrelas podem ser vistas ainda hoje.

© U. Texas (simulação do nascimento de uma estrela primordial)

O estudo usou supercomputadores para simular a formação das primeiras estrelas do Universo. Os pesquisadores recriaram um sistema de “proto-estrelas”, precursores de estrelas, criadas a partir da mesma nuvem de gás quase ao mesmo tempo.
A simulação revelou que uma proto-estrela central seria criada antes, e se tornaria a mais maciça. Um número de proto-estrelas menores se seguiria. Às vezes, a força gravitacional de outros astros “catapultaria” e ejetaria um dos membros do sistema.
Segundo os cientistas, a estrela ejetada teria de ser muito jovem, cerca de 100.000 anos de idade. Como a idade de uma estrela e sua massa estão interligadas, quanto mais maciça a estrela, mais rápido ela tende a envelhecer, uma massa baixa o suficiente na nova estrela significa que ela ainda teve uma vida bastante longa para ser visível hoje.
Porém, essa estrela teria que ser expulsa enquanto sua massa fosse de uma faixa muito estreita. O Universo é estimado em 13,7 bilhões de anos. Para sobreviver os 13 bilhões de anos desde o fim da Idade das Trevas, quando se formou, o astro não poderia ter tido mais do que a massa solar. Mesmo um pouco de massa a mais já forçaria os limites de sobrevivência.
Por isso os pesquisadores acreditam ser um desafio encontrar uma estrela assim entre as bilhões que vieram depois. O lugar ideal para a pesquisa seria o centro da Via Láctea. No entanto, apenas algumas centenas ou algumas milhares podem existir, misturadas com os bilhões de estrelas que se formaram desde então.
Mas a situação não é completamente impossível. Projetos com telescópios da NASA estão previstos para procurar galáxias e estrelas precoces, e espera-se que sejam capazes de examinar como nunca o início do Universo.
Localizar uma estrela primordial, conhecida como estrela de População III, forneceria aos astrônomos dados sobre o Universo em seu início. A abundância de deutério e lítio, que o Big Bang teria criado, poderia ser medida diretamente, em vez de deduzida. Da mesma forma, essas estrelas fornecerão dados consistentes para modelos teóricos.

Fonte: LiveScience