Astrônomos encontram estrela que não deveria existir

Teoria incompleta

Uma equipe de astrônomos europeus utilizou o Very Large Telescope do ESO (VLT) para descobrir uma estrela na Via Láctea que os cientistas achavam não poder existir.

Os astrônomos descobriram que esta estrela é composta quase inteiramente por hidrogênio e hélio, com quantidades minúsculas de outros elementos químicos.

Esta intrigante composição química coloca a estrela na chamada "zona proibida" dentro da teoria de formação estelar mais aceita, o que significa que esta estrela nunca deveria ter-se formado.

Ou, o que agora parece ser mais razoável, que a estrela está correta, mas a teoria não.

Estrela sem metais

A estrela de baixa luminosidade está situada na constelação do Leão e é chamada SDSS J102915+172927 - a sigla é rastreio SDSS (Sloan Digital Sky Survey) e os números fazem referência à posição do objeto no céu.

Ela possui a menor quantidade de elementos mais pesados que o hélio (que os astrônomos chamam de "metais") do que todas as estrelas estudadas até hoje. Este objeto possui uma massa menor que a do Sol e tem provavelmente mais de 13 bilhões de anos de idade.

"Uma teoria muito aceita prediz que estrelas como esta, com pequena massa e quantidades de metais extremamente baixas, não deveriam existir porque as nuvens de material a partir das quais tais objetos se formariam nunca se poderiam ter condensado," explica Elisabetta Caffau, da Universidade de Heidelberg, na Alemanha e do Observatório de Paris, na França.

"É surpreendente encontrar pela primeira vez uma estrela na 'zona proibida'. Isto significa que iremos provavelmente ter que verificar alguns dos modelos de formação estelar, completa Caffau, que é a autora principal do artigo científico que descreve estes resultados, e que será publicado em Setembro na revista Nature.

Estrela mais velha já encontrada

A equipe analisou as propriedades da estrela com o auxílio dos espectrógrafos X-shooter e UVES, montados no VLT. Os astrônomos mediram a abundância dos vários elementos químicos presentes na estrela e descobriram que a proporção de metais na SDSS J102915+172927 é mais de 20 mil vezes menor que a proporção de metais no Sol.

"A estrela é tênue e tão pobre em metais que apenas conseguimos detectar a assinatura de um único elemento mais pesado que o hélio - o cálcio - nas primeiras observações que fizemos," disse Piercarlo Bonifacio, que supervisionou o projeto. "Tivemos que pedir tempo de telescópio adicional ao Diretor Geral do ESO para estudar a radiação da estrela com mais detalhe, com longos tempos de exposição, de modo a tentar encontrar mais metais."

Os cosmólogos acreditam que os elementos químicos mais leves - hidrogênio e hélio - foram criados pouco depois do Big Bang, juntamente com um pouco de lítio, enquanto a maioria dos outros elementos foram posteriormente formados nas estrelas.

As explosões de supernovas espalharam o material estelar para o meio interestelar, tornando-o rico em metais. As novas estrelas que se formam a partir deste meio enriquecido possuem por isso maiores quantidades de metais na sua composição do que as estrelas mais velhas.

Por conseguinte, a proporção de metais numa estrela nos dá informação sobre a sua idade.

"A estrela que estudamos é extremamente pobre em metais, o que significa que é muito primitiva. Pode ser uma das estrela mais velhas jamais encontrada," acrescenta Lorenzo Monaco (ESO, Chile), que também participou do estudo.

Simulação recria nascimento de galáxia similar à Via Láctea

Simulação galáctica

Após intensos cálculos numéricos, que tomaram nove meses de um supercomputador, cientistas completaram a primeira simulação completa do nascimento de uma galáxia espiral.

A galáxia hipotética é semelhante à nossa Via Láctea e, segundo o grupo, a simulação, chamada Eris, pode ser uma recriação bastante realística de como a nossa galáxia surgiu.

A simulação resolve um problema antigo, que levou alguns pesquisadores a questionarem o modelo cosmológico vigente.

"Esforços anteriores para formar uma galáxia de disco massivo como a Via Láctea falharam, com as galáxias simuladas acabando com enormes protuberâncias centrais em relação ao tamanho do disco," explica Javiera Guedes, da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, e primeiro autor de um artigo sobre a nova simulação.

Via Láctea simulada

A galáxia Eris é uma galáxia espiral barrada, ou seja, com um grande barra central de estrelas brilhantes. Todas as demais propriedades estruturais simuladas são consistentes com as galáxias como a Via Láctea.

Seu perfil de brilho, relação entre saliência central e disco, conteúdo estelar e outras características essenciais estão dentro da faixa de observações da Via Láctea e de outras galáxias do mesmo tipo.

"Nós dissecamos a galáxia de muitas maneiras diferentes para confirmar que ela se encaixa com as observações", disse Guedes.

Teoria da matéria escura fria

Os resultados apóiam a chamada teoria da matéria escura fria, segundo a qual a evolução da estrutura do universo é dirigida pelas interações gravitacionais da matéria escura - o termo "frio" expressa o movimento lento das partículas.

A gravidade atuou inicialmente sobre ligeiras flutuações de densidade presentes logo após o Big Bang, reunindo os primeiros aglomerados de matéria escura, que cresceram para formar aglomerados cada vez maiores através da fusão de pequenos progenitores menores.

Segundo a teoria, a matéria comum que forma estrelas e planetas caiu em "poços gravitacionais", criados por grandes aglomerações de matéria escura, dando origem a galáxias nos centros de halos de matéria escura.

Nos últimos 20 anos, no entanto, os esforços para reproduzir este processo em simulações de computador não conseguiram gerar galáxias maciças de disco, semelhantes à Via Láctea, com seus braços espirais em um grande disco plano em torno de um bojo central pequeno, formado por estrelas mais velhas.

NASA construirá primeira usina nuclear para a Lua e Marte

Energia nuclear no espaçoReatores nucleares para uso espacial não são exatamente uma novidade. Sondas espaciais de longa distância usam-nos há décadas.O robô marciano Curiosidade, ou MSL (Mars Science Laboratory), será alimentado por seu próprio reator nuclear.Agora parece que os planos vão começar a sair do papel, com o agendamento para 2012 da construção de uma "Unidade de Demonstração Tecnológica" de um reator nuclear espacial.Em 2008, a NASA anunciou planos para desenvolver o projeto de uma usina nuclear na Lua.Reator nuclear espacialA notícia foi dada pelo coordenador do projeto, professor James E. Werner, do Laboratório Nacional Idaho, nos Estados Unidos.A ideia é, a exemplo do reator multipropósito que a NASA usa em suas sondas e robôs espaciais, construir uma usina multipropósito que possa ser usada em futuras explorações espaciais, não apenas na Lua, mas também em Marte e mesmo em asteroides.Embora o princípio de funcionamento de um reator nuclear espacial seja o mesmo dos reatores nucleares convencionais, sua baixa potência e miniaturização o tornam um tanto diferente."As pessoas nunca reconheceriam o sistema de energia por fissão como um reator de energia nuclear," disse Werner. "O reator em si tem cerca de 50 centímetros de largura por 75 centímetros de altura, aproximadamente do tamanho de uma mala."Sistemas de energia de fissão dependem da energia gerada pela fissão do núcleo de átomos - o calor gerado na reação é usado para criar vapor e girar uma turbina, que produz a eletricidade.Embora miniaturizado, o reator nuclear espacial terá todos os principais componentes de um sistema de um reator nuclear terrestre: uma fonte de calor, o sistema de conversão de energia - o gerador propriamente dito -, a dissipação do calor excessivo e a distribuição da energia.Mas também há diferenças."Embora a física seja a mesma, os baixos níveis de potência, o controle do reator e o material utilizado para a reflexão de nêutrons de volta para o núcleo são completamente diferentes," disse Werner. "O peso também é um fator significativo, que deve ser minimizada em um reator espacial, algo que não é levado em conta em um reator comercialFontes de energia no espaçoA energia solar e as células a combustível têm dominado a geração de eletricidade para satélites, sondas e naves espaciais.Mas, com o avanço da exploração espacial, haverá situações onde elas não darão conta do recado.Os painéis solares são ótimos para satélites artificiais em órbita da Terra e sondas em missões não muito distantes, embora a sonda espacial Juno esteja indo a Júpiter usando os maiores painéis solares já lançados ao espaço.As células a combustível, por sua vez, precisam de um reabastecimento mais contínuo, ou de formas de exploração de hidrogênio no espaço, que ainda não existem.Já os reatores nucleares podem gerar energia de forma constante, sem depender de uma orientação precisa em relação ao Sol e com uma necessidade muito menor de reposição do combustível."A maior diferença entre a energia solar e os reatores nucleares é que os reatores nucleares podem produzir energia em qualquer ambiente," explicou Werner. "Um sistema de fissão nuclear na Lua poderia gerar 40 kilowatts ou mais de energia elétrica, aproximadamente a mesma quantidade de energia necessária para alimentar oito casas na Terra."Além disso, um sistema de energia de fissão poderia funcionar em qualquer local como em crateras, cânions e cavernas, os locais mais considerados para a construção de bases espaciais pela proteção que ofereceriam aos astronautas em relação à radiação espacial.

Nuvens e raios cósmicos: a mudança climática que vem do céu

Modelos climáticos

Em Maio deste ano, um grupo de pesquisadores da Dinamarca e do Reino Unido demonstrou experimentalmente pela primeira vez que os raios cósmicos podem estimular a formação de gotas de água na atmosfera da Terra, conduzindo à formação de nuvens.

Agora, o laboratório do CERN, o mesmo que coordena o LHC, fez a primeira simulação computadorizada desse processo, um passo importante para que ele seja incluído nos modelos de previsão climática.

Esta foi uma das descobertas mais importantes nos anos recentes na área da climatologia, fornecendo um novo elemento de origem natural para os modelos climáticos de longo prazo, como os utilizados pelo IPCC para avaliar as mudanças climáticas.

Sementes de nuvens

O projeto Nuvem (CLOUD - Cosmics Leaving OUtdoor Droplets) mostrou que os vapores-traço encontrados na baixa atmosfera conseguem explicar apenas uma parte da produção de aerossóis encontrados na atmosfera.

Os aerossóis servem como "sementes", em torno das quais a umidade se condensa para formar gotículas, iniciando o processo de formação das nuvens.

Os resultados da simulação confirmaram que a ionização causada pelos raios cósmicos aumenta de forma dramática a formação de aerossóis.

A poucos quilômetros de altitude, traços de ácido sulfúrico e vapor d'água podem formar aglomerados rapidamente - um processo que pode ser acelerado em 10 vezes ou mais pelos raios cósmicos.

"Esses novos resultados do Projeto Cloud são importantes porque nós fizemos uma série de de primeiras observações de processos atmosféricos muito importantes," disse o pesquisador Jasper Kirkby. "Nós descobrimos que os raios cósmicos aumentam significativamente a formação de partículas de aerossóis na troposfera média e acima. Esses aerossóis podem eventualmente crescer e se transformar em sementes para as nuvens."

Vapores não identificados

Mas a equipe também descobriu que os vapores até agora considerados na formação dos aerossóis não explicam a história toda.

Abaixo de uma determinada altitude é necessária a presença de amônia.

Nem assim, contudo, as simulações conseguem explicar várias observações já feitas: de maneira mais significativa, o modelo mostrou que apenas vapor d'água, ácido sulfúrico e amônia não conseguem gerar a quantidade de aerossóis observados, nem mesmo com o surpreendentemente forte efeito dos raios cósmicos.

Outros vapores e compostos químicos devem estar envolvidos no processo. É nisso que os cientistas vão se empenhar a seguir.

"Foi uma grande surpresa descobrir que a formação de aerossóis na baixa atmosfera não é devida apenas à água, ácido sulfúrico e amônia," reconhece Kirkby. "Agora é vital descobrir quais outros vapores estão envolvidos, se eles são naturais ou de origem humana, e como eles influenciam as nuvens."

Futuro do Universo pode estar influenciando o presente

Influências do futuro sobre o passado

Uma reformulação radical da mecânica quântica sugere que o Universo tem um destino definido, e que esse destino já traçado volta no tempo para influenciar o passado, ou o presente.

É uma afirmação alucinante, mas alguns cosmólogos já acreditam que uma reformulação radical da mecânica quântica, na qual o futuro pode afetar o passado, poderia resolver alguns dos maiores mistérios do universo, incluindo a forma como a vida surgiu.

E, além da origem da vida, poderia ainda explicar a fonte da energia escura e resolver outros enigmas cósmicos.

O que é mais impressionante é que os pesquisadores afirmam que recentes experimentos de laboratório confirmam de forma dramática os conceitos que servem de base para esta reformulação.

Ordem oculta na incerteza

O cosmólogo Paul Davies, da Universidade do Arizona, nos Estados Unidos, está iniciando um projeto para investigar que influência o futuro pode estar tendo no presente, com a ajuda do Instituto FQXi, uma entidade sem fins lucrativos cuja proposta é discutir as questões fundamentais da física e do Universo.

É um projeto que vem sendo acalentado há mais de 30 anos, desde que Davies ouviu falar pela primeira vez das tentativas do físico Yakir Aharonov para chegar à raiz de alguns dos paradoxos da mecânica quântica.

Um desses paradoxos é o aparente indeterminismo da teoria: você não pode prever com precisão o resultado de experimentos com uma partícula quântica; execute exatamente o mesmo experimento em duas partículas idênticas e você vai obter dois resultados diferentes.

Enquanto a maioria dos físicos que se confrontaram com esse problema concluíram que a realidade é, fundamentalmente, profundamente aleatória, Aharonov argumenta que há uma ordem oculta dentro da incerteza. Mas, para entender sua origem, é necessário um salto de imaginação que nos leva além da nossa visão tradicional de tempo e causalidade.

Em sua reinterpretação radical da mecânica quântica, Aharonov argumenta que duas partículas aparentemente idênticas comportam-se de maneiras diferentes sob as mesmas condições porque elas são fundamentalmente diferentes. Nós apenas não detectamos esta diferença no presente porque ela só pode ser revelada por experiências realizadas no futuro.

"É uma ideia muito, muito profunda", diz Davies.

Consequências presentes do futuro

A abordagem de Aharonov sobre a mecânica quântica pode explicar todos os resultados normais que as interpretações convencionais também conseguem, mas tem a vantagem adicional de explicar também o aparente indeterminismo da natureza.

Além do mais, uma teoria na qual o futuro pode influenciar o passado pode ter repercussões enormes e muito necessárias para a nossa compreensão do universo, diz Davies.

Os cosmólogos que estudam as condições do início do universo ficam intrigados sobre o porquê do cosmos parecer tão idealmente talhado para a vida.

Mas há também outros mistérios: Por que é que a expansão do universo está se acelerando? Qual é a origem dos campos magnéticos visto nas galáxias? E por que alguns raios cósmicos parecem ter energias impossivelmente altas?

Estas questões não podem ser respondidas apenas olhando para as condições passadas do universo.

Mas talvez, pondera Davies, se o cosmos já tem definidas algumas condições finais nele próprio - um destino -, então isto, combinado com a influência das condições iniciais estabelecidas no início do universo, pode perfeitamente explicar estes enigmas cósmicos.

Testando a flecha do tempo

É uma ideia muito boa - embora extremamente estranha.

Mas haveria alguma maneira de verificar a sua viabilidade? Dado que ela invoca um futuro ao qual ainda não temos acesso como causa parcial do presente, isto parece ser uma tarefa impossível.

No entanto, testes de laboratório engenhosamente inventados recentemente colocaram o futuro em teste e descobriram que ele poderia realmente estar afetando o passado.

Aharonov e seus colegas previram há muito tempo que, para certos experimentos quânticos muito específicos, realizados em três etapas sucessivas, o modo como a terceira e última etapa é realizada pode mudar dramaticamente as propriedades medidas durante o passo intermediário. Assim, ações realizadas no futuro (na terceira etapa), seriam vistas afetando os resultados das medições efetuadas no passado (na segunda etapa).

Em particular, nos últimos dois anos, equipes experimentalistas realizaram repetidamente experiências com lasers que mostram que, ajustando o passo final do experimento, é possível introduzir amplificações dramáticas no montante pelo qual o feixe de laser é desviado durante as etapas intermediárias do experimento. Em alguns casos, a deflexão observada durante a etapa intermediária pode ser amplificada por um fator de 10.000, dependendo das escolhas feitas na etapa final.

Estes resultados estranhos podem ser explicados de forma simples pelo quadro traçado por Aharonov: a amplificação intermediária é o resultado da combinação de ações realizadas tanto no passado (na primeira etapa) quanto no futuro (na etapa final).

É muito mais complicado explicar esses resultados usando interpretações tradicionais da mecânica quântica, afirma Andrew Jordan, da Universidade de Rochester, nos Estados Unidos, que ajudou a conceber um dos experimentos com laser.

A situação pode ser comparada à forma como o modelo heliocêntrico do Sistema Solar, de Copérnico, e o modelo geocêntrico de Ptolomeu, ambos fornecem interpretações válidas dos mesmos dados planetários, mas o modelo heliocêntrico é muito mais simples e mais elegante.

Consequências cósmicas

Embora os experimentos com laser estejam dando boas notícias para a equipe, Davies, Aharonov, Tollaksen e seu colega Menas Kefatos, da Universidade Chapman, na Califórnia, estão agora à procura de consequências cósmicas observáveis de informações do futuro influenciando o passado.

Um bom lugar para procurar é a radiação cósmica de fundo (CMB), o "brilho" remanescente do Big Bang. A CMB tem ondulações fracas de calor e frio e, trinta anos atrás, Davies desenvolveu um modelo com seu então aluno Tim Bunch que descreve essas ondas no nível quântico.

Davies e Tollaksen estão agora revisando este modelo no novo arcabouço quântico.

Físicos têm ideias já bem desenvolvidas sobre como era o estado inicial do universo e como pode acabar sendo seu estado final - muito provavelmente um vácuo, o resultado inevitável da contínua expansão.

A equipe está colocando estas ideias junto com seu novo modelo para ver se ele consegue prever assinaturas características da influência do futuro na CMB que possam ser captadas pelo telescópio espacial Planck.

"A cosmologia é um caso ideal para esta abordagem," afirma Bill Unruh, da Universidade da Colúmbia Britânica, no Canadá. "Desde que Aharonov encontrou esses resultados tão estranhos em algumas situações, vale a pena olhar para a cosmologia."

Davies ainda não sabe se essas ideias vão produzir resultados. Mas se o fizerem, seria revolucionário.

"A coisa mais notável sobre Paul," avalia Michael Berry, da Universidade de Bristol, "é que ele tem ideias muito selvagens combinadas com extremo cuidado e sobriedade."

Este pode ser exatamente o caráter necessário para fazer um grande avanço. Pode até ser o destino de Davies, uma mescla de seu futuro e de seu passado.

Empresas russas vão lançar Estação Espacial Comercial

Espaço privado

As empresas russas Orbital Technologies e RSC Energia (Rocket and Space Corporation Energia) anunciaram planos para lançar ao espaço a primeira nave para receber clientes privados, uma espécie de "hotel espacial".

Batizada de Estação Espacial Comercial (EES), para equiparar-se à Estação Espacial Internacional(EEI), a nave deverá acomodar tanto turistas quanto equipes de pesquisadores de empresas interessadas em fazer pesquisas científicas e tecnológicas.

Outros objetivos incluem servir como refúgio para os astronautas da EEI, em caso de acidente, e como ponto de parada para viagens espaciais mais distantes.

Até hoje, cerca de 500 pessoas foram mandadas ao espaço, praticamente todos membros de agências espaciais nacionais. As únicas exceções foram alguns poucos milionários.

Esses turistas espaciais pioneiros chegaram a pagar centenas de milhões de dólares por uma passagem. A estimativa é que a estadia na Estação Espacial Comercial custe por volta de R$260 mil para um pacote de cinco dias.

Há poucos dias, a Boeing anunciou a intenção de enviar seus astronautas-funcionários ao espaço, mas isso dependerá de financiamento da NASA, e eles ficarão "hospedados" na EEI.

sistensolar.blogspot.com

NASA anuncia descoberta de grafeno no espaço

Bioquímica do carbono

O Telescópio espacial Spitzerencontrou assinaturas químicas de grafeno no espaço, folhas de carbono com apenas um átomo de espessura, parecidas com uma tela de galinheiro.

A descoberta do grafeno, realizada em 2004, levou o Prêmio Nobel de Física de 2010.

Já a descoberta do grafeno no espaço ainda precisará ser confirmada por observações mais detalhadas.

O grafeno é extremamente forte, conduz eletricidade tão bem quanto os metais e já está sendo utilizado experimentalmente em computadores, telas e monitores e painéis solares, além de uma infinidade de outras aplicações possíveis.

Já o grafeno espacial é mais importante pelas informações que ele pode dar aos cientistas sobre a origem da vida, na Terra e pelo espaço afora. Entender as reações químicas envolvendo o carbono no espaço pode dar novas informações sobre como pode ter surgido e evoluído nossa bioquímica baseada nesse elemento.

Grafeno no espaço

O grafeno foi identificado em duas pequenas galáxias vizinhas à nossa - as Nuvens de Magalhães - associado a um material expelido por estrelas no final da vida, que forma a chamada nebulosa planetária.

O telescópio Spitzer, que observa o Universo e Cosmologia em infravermelho, também encontrou sinais de outra molécula de carbono, chamada C70.

A C70, que tem um formato alongado, assim como o grafeno, pertencem à família dos fulerenos, também conhecidas pelo termo inglês buckyballs - esta é a maior molécula já identificada no espaço.

A mais famosa das moléculas dessa família é a C60, em formato esférico, que deu nome à família, uma homenagem aos domos arquitetônicos feitos por Buckminister Fuller.

Vida em uma esfera de carbono

Recentemente foram encontrados fulerenos incorporados em meteoritos, contendo gases extraterrestres em seu interior.

Como cientistas já conseguiram encapsular água nessas moléculas, em laboratório, surge agora a hipótese de que os fulerenos podem ter sido os carregadores de materiais importantes para o surgimento da vida na Terra, que teria chegado até aqui pelos meteoritos.

Segundo os astrônomos, o grafeno e os fulerenos formam-se no espaço quando as ondas de choque geradas pelas estrelas que morrem quebram grânulos de carbono.

Luz supera velocidade máxima da luz - duas vezes

Confusões luminosas

Ainda está ecoando no ar os resultados de uma pesquisa recente, mal "traduzida" pela imprensa em geral como uma "prova" da impossibilidade de viagens no tempo.

Para confundir ainda mais as coisas, dois grupos independentes de pesquisadores acabam de demonstrar duas formas diferentes de fazer com que pulsos de luz viajem a uma velocidade superior aos 300.000 km/h estabelecidos pela teoria da relatividade especial de Einstein.

Por incrível que pareça, as conclusões destes novos estudos não contestam aquele trabalho da viagem no tempo e não derrubam a teoria da relatividade, mas podem ter resultados muito práticos, permitindo aumentos reais na velocidade de transmissão de informações por fibras ópticas.

Formas de ver a luz

Superando outros trabalhos que já demonstraram fótons viajando mais rápido do que a luz e partículas superluminais, os físicos agora conseguiram fazer com que "muita luz" pareça viajar mais rápido do que seria permitido.

Nos experimentos, a luz emerge do outro lado material mesmo antes de ter entrado na frente desse material.

Toda a confusão com esses experimentos emerge das muitas formas como a luz pode ser "vista" e interpretada.

Um pulso de luz, por exemplo, pode ser visto como uma espécie de onda de radiação eletromagnética chispando pelo espaço. Assim, se você fizer um gráfico da intensidade desse pulso, ele vai começar em zero, subir suavemente até formar um único pico, e então declinar novamente até zero.

Mas pode-se também imaginar esse pulso como uma coleção de ondas com diversos comprimentos de onda. O que antes era um pico individual de um único pulso de luz, passa a ser o resultado do somatório de uma série de ondas oscilando para baixo e para cima e se sobrepondo umas sobre as outras.

No centro do pulso, as diversas ondas se alinham e se reforçam mutuamente, ao contrário da subida e da descida do pulso, onde as ondas ficam fora de sincronia e acabam se cancelando.

Astrônomos flagram buraco negro engolindo estrela

Refeição cósmica

Em Março deste ano, o telescópio Swift da NASA, flagrou um fenômeno cósmico disparando um feixe de raios X incrivelmente forte em direção à Terra, vindo da Constelação do Dragão.

Essa fonte intensa e incomum, formada por feixes de alta energia, chamou a atenção dos astrônomos.

Eles então usaram outros telescópios e observatórios, incluindo um instrumento a bordo da Estação Espacial Internacional, para analisar o evento inédito, em busca de uma explicação para sua ocorrência.

Depois de analisar com cuidado o fenômeno, agora conhecido como Swift J1644+57, os cientistas descobriram se tratar de algo verdadeiramente extraordinário: um buraco negro "dormente" acordando ao começar a consumir uma estrela.

O processo ainda está em andamento, e os astrônomos estimam que a "refeição" do buraco negro só terminará em meados do ano que vem.

Buraco negro engolindo estrela

A maioria das galáxias, incluindo a nossa Via Láctea, possui um buraco negro gigantesco em seu centro, pesando milhões de vezes a massa do Sol. Segundo os estudos, o buraco negro que está engolindo a estrela pode ser duas vezes maior do que o "nosso".

Conforme uma estrela cai em direção ao buraco negro, forças de maré gigantescas destroem-na completamente. Os destroços formam um disco ao redor do buraco negro, que continuam a cair como em um redemoinho.

Essa fuga cria jatos de matéria saindo ao longo do eixo de rotação do buraco negro, em sentidos opostos e viajando a até 90% da velocidade da luz.

As altíssimas temperaturas, o magnetismo e o movimento super rápido da parte mais interna do redemoinho geram "funis" em direções opostas, através dos quais algumas partículas escapam do evento.

Para sorte dos astrônomos, no caso do J1644+57, um desses jatos está apontado em direção à Terra, o que permitiu que observássemos o fenômeno.

Jatos de raios X

Estudos teóricos de estrelas destruídos por efeitos de maré sugerem que o fenômeno apareceria na forma de erupções em energias ópticas e ultravioletas.

Mas o brilho e a energia do jato de um buraco negro é muito maior quando visto de frente.

O fenômeno, chamado radiância relativística, explica porque o Swift J1644+57 foi visto em raios X e parece tão surpreendentemente luminoso.

"As emissões de rádio ocorrem quando os jatos mergulham no ambiente interestelar. Por outro lado, os raios X surgem muito mais próximos do buraco negro, como se saísse da base dos jatos," explica Ashley Zauderer, do Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica, nos Estados Unidos.

Estrela pode ter virado um planeta de diamante

Planeta de diamante

Um "planeta" com cerca de 60.000 quilômetros (km) de diâmetro - cerca de cinco vezes o diâmetro da Terra - formado por carbono e oxigênio.

E sua densidade é tão grande que esse material deve certamente ser cristalino, ou seja, uma grande parte desse corpo celeste pouco usual pode ser similar a um gigantesco diamante.

Esta foi a conclusão de um grupo de astrônomos australianos, que usou um radiotelescópio para observar um fenômeno igualmente pouco usual.

Siga os passos para verificar como eles chegaram a essa conclusão sobre o que seria esse planeta de diamante.

Descobrindo um pulsar

Tudo começou quando os astrônomos usavam um radiotelescópio e descobriram uma estrela bastante rara, do tipo pulsar.

Pulsares são estrelas giratórias muito pequenas, com cerca de 20 km de diâmetro, que emitem um feixe de ondas de rádio.

Como a estrela gira, esse "disparo" de ondas de rádio chega na Terra na forma de um padrão regular - pulsos de ondas de rádio, de onde vem o nome pulsar.

Mas esse novo pulsar, conhecido como PSR J1719-1438, apresentou uma característica diferenciada: seus pulsos parecem ser sistematicamente modulados, ou seja, sofrem uma influência regular.

Esse pulsar tem companhia

Os astrônomos concluíram que essa modulação deve estar sendo gerada por um pequeno planeta orbitando o pulsar, formando um sistema binário.

Estudando a modulação nas ondas de rádio do pulsar, os pesquisadores chegaram a duas conclusões sobre esse planeta companheiro.

Primeiro, que os dois estão separados por uma distância de cerca de 600.000 km e que o planeta orbita o pulsar em apenas duas horas e 10 minutos.

Segundo, que esse companheiro deve ser muito pequeno, com um diâmetro menor do que 60.000 km - o planeta está tão perto do pulsar que, se ele fosse maior, seria destruído pela gravidade do pulsar.

Estrela que virou planeta

Mas, para que esse sistema binário seja estável, o planeta deve ter mais massa do que Júpiter.

Para ser tão denso, não deve se tratar exatamente de um planeta, mas de uma estrela morta, cuja maior parte da massa já foi sugada pelo pulsar - ou seja, uma anã-branca.

"Esse remanescente provavelmente é formado principalmente de carbono e oxigênio, porque uma estrela feita de elementos mais leves, como hidrogênio e hélio, seria grande demais para se encaixar nos tempos de órbita observados," diz o Dr. Michael Keith, do instituto CSIRO.

Nasce um planeta de diamante

Dada a densidade da "estrela que virou planeta" - uma massa maior do que a Júpiter em um diâmetro de 60.000 km - o material que a forma deve ser cristalino.

Como carbono se cristaliza na forma de diamante sob altas pressões, os astrônomos concluíram que sua ex-anã-branca pode ser agora um planeta com grande parte de sua composição consistindo em diamante.

Não há exatamente uma explicação de por que o pulsar teria sugado os outros elementos e deixado o carbono para trás, mas o estudo apresenta um retrato da situação medida, não tendo dados suficientes para estabelecer a dinâmica do nascimento do provável planeta de diamante.

A ideia de planetas de carbono não é inédita, embora seja recente, tendo sido proposta em 2005 pelo astrofísico Marc Kuchner.

Em 2010, um grupo de astrofísicos ligados à NASA identificou o primeiro planeta de carbono, e apontaram que ele teoricamente poderia ter montanhas de diamante.

Pulsar de milissegundo

O pulsar agora descoberto é conhecido como pulsar de milissegundo - ele gira cerca de 10.000 vezes por minutos.

Ele tem uma massa de 1,4 vezes a massa do Sol, espremida em uma esfera com 20 km de diâmetro.

Cerca de 70% dos pulsares de milissegundo têm estrelas-companheiras, formando sistemas binários.

Os astrônomos acreditam que foi a estrela-parceira que transformou o pulsar em um pulsar de milissegundo, transferindo massa e fazendo-o girar cada vez mais rápido. O resultado é um pulsar de milissegundo com o que sobrou de uma estrela que perdeu a maior parte de sua massa - o "planeta de diamante".

Encontradas estrelas mais frias do Universo

Anãs Y

Usando dados do Telescópio WISE(Wide-field Infrared Survey Explorer), astrônomos da NASA descobriram as estrelas mais frias já encontradas.

Elas têm temperaturas semelhantes às do corpo humano, ou até menores.

Esta concepção artística mostra como deve se parecer uma "anã Y". As anãs Y estréiam a classe de corpos estelares mais frios que se conhece.

Como os astrônomos ainda não detectaram anãs Y nos comprimentos de onda visível, que vemos com nossos olhos, a escolha de uma cor roxa para ilustrá-las foi feita por razões artísticas.

Os astrônomos caçam esses corpos celestes escuros há mais de uma década, sem sucesso. É quase impossível enxergá-las usando telescópios de luz visível porque, sendo tão frias, praticamente não brilham.

O telescópio Wise encontrou-as usando sua visão de infravermelho, sensível ao calor.

O telescópio descobriu seis anãs Y, variando em temperaturas atmosféricas de 175 graus Celsius até 25 graus Celsius.

Anãs marrons

As anãs Y pertencem a uma família maior de objetos chamados anãs marrons.

Anãs marrons começam suas vidas como estrelas, mas não chegam a acumular massa suficiente para fundir átomos de forma constante em seus núcleos e brilhar com a luz das estrelas. Em vez disso, elas vão se apagando e esfriando com o tempo, emitindo a maior parte de sua luz em comprimentos de onda infravermelha.

Classificação de estrelas

O esquema de classificação estelar descreve estrelas de todas as temperaturas, começando com as mais quentes, as estrelas "O", e agora terminando com as frias anãs Y.

A escala inteira inclui as classes: O, B, A, F, G, K, M, L, T, Y. O nosso Sol amarelo pertence à classe G de estrelas. Estrelas M, para comparação, são mais frias do que o nosso Sol e mais avermelhadas.

Enquanto as classes O até K são consideradas estrelas, os objetos M e L são uma mistura de estrelas e anãs marrons, e os objetos T e Y são anãs marrons puras.

O termo "anãs marrons" foi escolhido porque, quando foram descobertas, os astrônomos também não sabiam que cores esses objetos realmente teriam nos comprimentos de onda visíveis, e marrom não é uma verdadeira cor da luz (não existem "fótons marrons").

Os astrônomos agora sabem que as anãs T parecem avermelhadas, ou magenta, aos nossos olhos. Mas eles não estão certos de que cor são as anãs Y, uma vez que esses objetos não foram detectados em comprimentos de onda visíveis.

Anãs marrons

Esta concepção artística ilustra como as anãs marrons de diferentes tipos apareceriam para um viajante interestelar hipotético que passasse nas proximidades de cada uma.

À esquerda está uma anã L, no meio uma anã T e, à direita, uma anã Y.

Os objetos são progressivamente mais frios em termos de temperaturas atmosféricas conforme você se move da esquerda para a direita.

De forma surpreendente, nesta visualização a nave espacial do nosso intrépido viajante estaria à mesma distância de cada objeto.

Isto ilustra uma propriedade incomum das anãs marrons - todas elas têm as mesmas dimensões, aproximadamente o tamanho do planeta Júpiter, independentemente da sua massa.

Esta disparidade de massa pode ser de quinze vezes ou mais, quando se compara uma anã L com uma anã Y, apesar do fato de os dois objetos terem o mesmo raio.

Elas também têm temperaturas atmosféricas muito diferentes.

Uma anã L típica tem uma temperatura de 1.400 graus Celsius. Uma anã T típica tem uma temperatura de 900 graus Celsius.

A anã Y agora descoberta tem uma temperatura que alcança os 25 graus Celsius.

Raio e Velocidade de Luz.

Raio de luz

Na verdade o raio de luz é uma abstração, uma figura teórica a partir do qual estudamos os feixes de ondas eletromagnéticas que constituem a luz, os mesmos que podemos ver emitidos de qualquer lanterna.

A lanterna, o sol e até mesmo os vagalumes são fontes primárias de luz, ou seja, corpos que geram luz a partir de alguma transformação físico-química que ocorre neles mesmos. Há também os corpos que não possuem luz própria mas são capazes de refletir a luz gerada por outros corpos. Estes corpos são chamados de fontes de luz secundárias. A lua cheia iluminando a noite é o exemplo mais comum de uma fonte de luz secundária.

Meios de propagação

Uma vez que a fonte de luz emitiu um feixe luminoso, ele passa a se propagar à velocidade de 300.000 Km/s no vácuo. Só que a luz também se propaga por outros meios que não o vácuo. Esses outros meios de propagação da luz são classificados de acordo com o modo como interagem com o feixe de raios de luz que incide sobre eles.

Com base nisso, os meios de propagação da luz podem ser transparentes,translúcidos ou opacos.

Meio de propagação transparente

Transparentes são os meios de propagação que se deixam atravessar pelos raios de luz sem afetar a ordenação de seus feixes. O ar atmosférico é transparente e, por isto, invisível, já que a luz o atravessa quase como se ele não existisse (note-se o quase: a rigor, o único meio totalmente transparente é o vácuo, mas para todos os efeitos práticos podemos estender a definição para outros meios cujas interações com a luz sejam pequenas demais para ser percebidas a olho nu).

A figura que segue mostra um feixe de raios de luz atravessando um meio de propagação transparente.

Meios transparentes são atravessados pelos raios luminosos sem afetar a orientação dos feixes. O observador enxerga a imagem do objeto vista através do corpo sem distorções.

Meio de propagação translúcido

Os meios translúcidos também se deixam atravessar pelos raios de luz, mas, ao contrário do que ocorre nos meios transparentes, esta passagem não se dá sem interações nas quais o meio afeta a orientação dos raios, fazendo com que objetos vistos através de meios translúcidos pareçam deformados.

A figura abaixo representa o comportamento dos raios de luz através dos corpos translúcidos:

Meios translúcidos são atravessados pelos raios luminosos, mas afetam a orientação dos feixes. O observador enxerga uma imagem distorcida do objeto vista através do corpo.

Meio de propagação opaco

Meios opacos são impermeáveis à luz, o que significa que estes meios bloqueiam os raios luminosos, que não conseguem atravessá-lo. Nesse caso, não é possível a um observador ver objetos através dele, conforme a figura:


Os raios de luz não atravessam meios opacos e um observador não pode ver através deles.