Telescópio tenta capturar luz do Big Bang

Pesando quase três toneladas, o telescópio foi lançado ao espaço na Antártica, suspenso por um balão do tamanho de um estádio de futebol - foram necessárias duas carretas de gás para enchê-lo. [Imagem: Asad Aboobaker/Columbia University]

Fiat Lux

Um telescópio levado aos limites do espaçopor um balão está tentando capturar a luz do momento da criação do Universo.

O objetivo do EBEX (E and B EXperiment) é registrar resquícios da radiação emitida pelo Big Bang - fótons emitidos quando o Universo tinha apenas 380.000 anos de idade.

O telescópio está capturando fótons não de luz visível, mas de radiação na faixa das micro-ondas, que compõem a chamada radiação cósmica de fundo - mais precisamente, ele está tentando capturar a polarização desses fótons.

Pesando quase três toneladas, o telescópio foi lançado ao espaço na Antártica, suspenso por um balão do tamanho de um estádio de futebol.

Modelo cosmológico inflacionário

A maioria dos cosmologistas concorda que o Universo começou quente, denso e microscopicamente pequeno.

Mas de onde ele veio e como se expandiu?

O modelo adotado para preencher a lacuna de uma resposta a essas perguntas é que, em uma fração de segundo, esse embrião de universo expandiu-se mais rápido do que a velocidade da luz, aumentando de tamanho em um ritmo muito maior do que se expandiria nos próximos 13 bilhões de anos.

A expectativa é que o telescópio EBEX capte um sinal do Big Bang, na forma de um tipo de luz chamada polarização do tipo B. [Imagem: Asad Aboobaker/Columbia University]

Os físicos sabem que comprovar ou desmentir essa hipótese vai ajudar a entender o que existia antes do Big Bang e, se ele realmente ocorreu, por que ocorreu.

• O que aconteceu na noite anterior ao Big Bang?

Até há pouco tempo, os cientistas não tinham como colocar à prova essa hipótese, o chamado "modelo cosmológico inflacionário".

Reflexos do Big Bang

Agora, a expectativa é que o telescópio EBEX capte um sinal dessa relíquia cosmológica, na forma de um tipo de luz chamada polarização do tipo B.

"Conforme a luz se espalhou ele levou consigo uma estampa, uma fotografia da aparência do Universo antes que qualquer coisa houvesse se formado," explica Amber Miller, da Universidade de Colúmbia, nos Estados Unidos.

As polarizações do tipo B que ela e sua equipe estão procurando foram criadas ainda mais cedo: pelas ondas gravitacionais geradas durante o Big Bang.

"Se encontrarmos as assinaturas dessas ondas, elas nos dirão algo sobre o tipo de expansão que ocorreu no início do Universo e o que as gerou," explicou a pesquisadora.

Os dados do telescópio EBEX vão complementar os resultados de uma outra câmera, instalada no solo, no Deserto de Atacama, no Chile.

A equipe agora está analisando os dados, e espera publicar os resultados até o final do ano.

O Sol como você nunca viu antes

A colagem mostra a riqueza de informações que instrumentos adequados podem gerar - cada imagem dá informações sobre uma região ou um comportamento específico do Sol.[Imagem: NASA/SDO/Goddard Space Flight Center]

Um Sol, muitas personalidades

Você nunca poderá ver o Sol diretamente, porque isso danificaria irremediavelmente as células da sua retina.

Mesmo uma câmera comum, com um filtro apropriado, não lhe daria mais do que uma imagem do disco amarelo característico da nossa estrela, que poderá aparecer um pouco mais avermelhado se ele estiver baixo no horizonte - o caminho maior que a luz percorre na atmosfera terrestre faz com que ela perca seus componentes azuis.

Mas os sensores do telescópio SDO (Solar Dynamics Observatory, Observatório da Dinâmica Solar) podem ver a luz do Sol de inúmeras formas diferentes.

O Sol emite luz em uma gama muito ampla de comprimentos de onda, ou frequências, que incluem, além da luz visível, infravermelha, ultravioleta e até raios X, apenas para citar as frequências mais conhecidas.

Cada um desses comprimentos de onda nos dá informações diferentes sobre o funcionamento e o comportamento do Sol, permitindo avaliar com mais precisão seu impacto sobre a Terra e todo o Sistema Solar.

A equipe do SDO, que pertence à NASA, fez então uma colagem das diversas imagens que os diferentes sensores do observatório fazem do Sol, mostrando a riqueza de informações que instrumentos adequados podem gerar.

Por exemplo, a luz amarela característica do Sol é gerada por átomos com temperatura na faixa dos 5.700 ºC, o que representa o que está acontecendo na superfície da estrela.

Já a luz ultravioleta extrema é emitida por átomos a 6.300.000 ºC, um bom comprimento de onda para estudar as erupções solares - a temperatura na atmosfera solar atinge picos muitíssimo superiores à da sua superfície, um fenômeno para o qual os cientistas ainda não possuem boas explicações.

A colagem inclui ainda imagens geradas por outros instrumentos, que mostram informações sobre magnetismo e Doppler.

Olhares sobre o Sol

Algumas das imagens usadas para compor o mosaico, todas feitas pelos instrumentos do telescópio solar SDO. [Imagem: NASA/SDO/Goddard Space Flight Center]

Veja todos os comprimentos de onda observados pelo SDO, medidos em Angstroms - 1 Angstrom equivale a 0,1 nanômetro - colocados em ordem de altitude de origem, da superfície do Sol para as regiões mais altas de sua atmosfera.

4.500: Mostra a superfície do sol, ou fotosfera.

1.700: Mostra a superfície do sol, juntamente como uma camada da atmosfera solar, chamada cromosfera, que fica logo acima da fotosfera e é onde a temperatura começa a aumentar.

1.600: Mostra uma mistura entre a fotosfera superior e a chamada região de transição, uma região entre a cromosfera e a camada mais superior da atmosfera solar, chamada corona. É na região de transição onde a temperatura sobe mais rapidamente.

304: Esta luz é emitida a partir da região de transição e da cromosfera.

171: Este comprimento de onda mostra a atmosfera do Sol, ou corona, quando ela está tranquila. Também mostra gigantescos arcos magnéticos, conhecidos como laços coronais.

193: Mostra uma região ligeiramente mais quente da corona, e também o material mais quente de uma labareda solar.

211: Este comprimento de onda mostra regiões magneticamente ativas e mais quentes na corona solar.

335: Este comprimento de onda também mostra regiões magneticamente ativas e quentes na corona.

94: Essa frequência destaca regiões da corona durante uma tempestade solar.

131: É nesta frequência que aparece o material mais quente durante uma erupção solar.

O Observatório da Dinâmica Solar (SDO) foi lançado em 2010, tendo como objetivo principal analisar o funcionamento do chamado dínamo solar, uma rede profunda de corrente de plasma que gera o campo magnético solar.

Mas os benefícios do telescópio estão indo muito além: seus instrumentos fotografam o Sol a cada 0,75 segundo e enviam de volta à Terra 1,5 terabyte de dados por dia.

Notícias de Marte

Clique aqui!

Albert Einstein - Documentário completo do History Channel

SETI busca vida extraterrestre em novos planetas

SETI busca vida extraterrestre em novos planetas

Rádio-astrônomos escanearam novos alvos encontrados pelo telescópio Kepler em busca de sinais de vida avançada.

O projeto SETI analisa estrelas em busca de ondas de rádio ou luz óptica produzidas artificialmente.

A análise do telescópio Kepler pode auxiliar na busca por vida extraterrestre ao identificar as estrelas com maior probabilidade de abrigarplanetas.

Tem sido um período bastante agitado para quem vasculha o universoatrás de sinais de vida. O projeto internacional SETI (sigla em inglês para Busca de Inteligência Extraterrestre) iniciou suas atividades há 50 anos, analisando as ondas de rádioprovenientes de duas estrelas similares ao nosso Sol, chamadas Tau Ceti e Epsilon Eridani.

O Telescópio Kepler, da NASA, enviou rica seleção de alvos em potencial. Até agora, oscientistas encontraram 1.253 estrelas que podem ter planetas orbitando ao seu redor, das quais 55 incluem corpos celestesque parecerem estar em zonas favoráveis à vida.

"É um novo jogo. Agora podemos apontar nossos telescópios para onde sabemos que existem planetas que podem ser habitáveis, em vez de apontar para suas estrelas. É empolgante”, afirma Jill Tarter, diretora de pesquisa do Instituto SETI, ao Discovery Notícias.

A equipe de Tarter já analisou os alvos primários do telescópio em busca de ondas de rádio geradas artificialmente, o que seria uma evidência de uma civilizaçãotecnologicamente avançada passada ou atual. Ainda não há sinais de vida extraterrestre, mas os pesquisadores estão longe de desanimar.

Extrapolando os dados do Kepler, que foram obtidos em um minúsculo segmento dagaláxia, os cientistas calculam que existam cerca de 50 bilhões de planetas na Via Láctea, dos quais 500 milhões podem ser habitáveis. Isso significa que estão a uma distância suficiente da estrela-mãe para que a água líquida se acumule na superfície do planeta. Acredita-se que a água seja o ingrediente essencial para o surgimento da vida.

Além de analisar alvos prováveis, o telescópio Kepler pode auxiliar na busca por vida extraterrestre ao identificar as estrelas com maior probabilidade de abrigar planetas.

"Se descobrirmos que as estrelas do tipo G de uma determinada idade têm maior probabilidade de ter estes tipos de planetas, isso mudaria nossa abordagem”, afirmou Seth Shostakm, astrônomo da SETI, aoDiscovery Notícias.

"O ponto principal é que a fração de estrelas que podem conter um ‘primo’ da Terra, por assim dizer, parece ser da ordem de 5%, talvez 3% ou 10%, algo nesta variação. É uma boa notícia, já que poderia ser uma estrela em 10 mil, em 100 mil e até em um milhão, mas não é”, explicou.

"Isso significa que se houver 100 sistemas estelares, pode-se ter alguma esperança de que alguns destes mundos sejam favoráveis à vida. Mesmo que isso não mude muito a estratégia, há mais chances de sucesso”, destacou Shostak.

NASA anuncia nova missão para estudar interior de Marte

A InSight é quase uma réplica da Phoenix, variando apenas nos instrumentos, voltados para o estudo do interior de Marte.[Imagem: JPL/NASA]

Marte, Titã e cometa

Nem bem o robô Curiosity começou a disparar seu raio laser nas rochas de Marte e a NASA já se prepara para enviar outra nave para o planeta vermelho.

Ao contrário dos robôs marcianos, a missão InSight consistirá em uma sonda fixa, que pousará em Marte, mas fará seus estudos, com duração prevista de dois anos, sempre no mesmo lugar.

A NASA selecionou a nova sonda em detrimento de duas outras missões, uma para coletar amostras de um cometa e outra para explorar a lua Titã, de Saturno onde recentemente foram encontrados indícios de um oceano.

O objetivo da InSight será estudar o interior de Marte, na tentativa de descobrir porque o planeta não possui placas tectônicas que se deslocam, como na Terra.

Os cientistas esperam que a comparação entre o interior da Terra e o interior de Marte dê informações mais substanciais sobre o processo de formação dos planetas rochosos.

Martemotos

A sonda será quase uma réplica da Phoenix, que pousou em Marte em 2008, mas que funcionou por apenas cinco meses.

A diferença está nos instrumentos, voltados para estudos de subsuperfície.

Um dos instrumentos, a ser fabricado pela agência espacial francesa, vai tentar monitorar "martemotos" - os terremotos de Marte.

A agência espacial alemã, por sua vez, contribuirá com um instrumento para medir o calor que emana do interior de Marte em direção à sua superfície.

A InSight deverá ser lançada em Março de 2016, chegando a Marte em Setembro do mesmo ano.

Descobertos dois planetas orbitando dois sóis

Os astrônomos estão interessados nas luas do exoplaneta 47b, que circunda suas duas estrelas dentro da zona habitável. [Imagem: NASA/JPL-Caltech/T.Pyle]

Complexidade cósmica

Astrônomos encontraram um sistema multiplanetário circumbinário.

O primeiro planeta circumbinário - um planeta que orbita duas estrelas- foi descoberto há cerca de um ano.

Logo depois, novos estudos indicaram que planetas com dois sóis são comuns.

Isto deixou os teóricos estarrecidos, porque muitos achavam que o equilíbrio orbital seria complexo demais para se sustentar.

Mas o Universo parece dar conta de combinações muito mais complexas.

Há cerca de seis meses descobriu-se um planeta com três sóis, além do que, potencialmente habitável.

Agora, novamente usando o telescópio espacial Kepler, astrônomos descobriram um sistema composto de duas estrelas e de pelo menos dois planetas, no qual os dois planetas orbitam as duas estrelas.

É um sistema que bem se poderia chamar de "caótico", não fosse o fato de que ele está lá, bem estável, a menos de 5.000 anos-luz da Terra, na Constelação do Cisne.

Comparação entre o Sistema Solar e o sistema planetário Kepler-47, com suas duas estrelas e seus dois planetas já descobertos. [Imagem: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle]

Luas habitáveis

O par de estrelas gira uma em torno da outra a cada 7,5 dias. Uma das estrelas é parecida com o nosso Sol, enquanto a outra é bem menor, com um terço do tamanho e com um brilho 175 vezes menor do que sua companheira.

O planeta interno - chamado Kepler 47b - tem um diâmetro três vezes maior que o da Terra e gira em torno do par de estrelas a cada 49 dias.

O planeta mais externo - chamado Kepler 47c - é cerca de 4,5 vezes maior que a Terra (um pouco maior que Urano) e orbita as estrelas a cada 303 dias, o que o torna o exoplaneta mais afastado de sua estrela descoberto até agora.

Mais interessante ainda, esse planeta exterior orbita as estrelas dentro da faixa que os astrônomos convencionaram chamar de zona habitável - a região ao redor de uma estrela onde um planeta rochoso pode ter água líquida em sua superfície.

"Embora o planeta exterior seja provavelmente um gigante gasoso e, portanto, inadequado para a vida, luas grandes, se presentes, seriam mundos interessantes de se investigar, já que elas poderiam potencialmente abrigar a vida ", disse William Welsh, da Universidade Estadual de San Diego, coautor do estudo.

Halo de gás quente pode explicar matéria perdida do Universo

O halo em torno da Via Láctea pode ter até 2,5 milhões de graus - centenas de vezes mais quente do que a superfície do Sol - e pode conter a matéria comum ainda não detectada pelos astrônomos.[Imagem: NASA/CXC/M.Weiss;NASA/CXC/Ohio State/A.Gupta et al.]

Um estudo feito por um grupo internacional de astrônomos encontrou indícios de que a Via Láctea está envolta por um enorme halo de gás quente.

A formação se estende por centenas de milhares de anos-luz e tem massa comparável com a soma das massas de todas as estrelas da galáxia.

O estudo foi conduzido a partir de observações feitas por meio doChandra, o observatório de raios X da NASA.

Se a dimensão e a massa do halo de gás forem confirmadas, isso poderá resultar em uma explicação para o problema conhecido como "bárions perdidos da galáxia".

Matéria bariônica

Bárions são partículas, tais como prótons e nêutrons, que compõem mais de 99,9% de toda a massa de átomos existente no Universo.

Matéria bariônica representa a matéria tal como nossos sentidos a captam, diferentemente de outros componentes do Universo, como a matéria escura e a energia escura.

Medidas de halos de gases e de galáxias extremamente distantes indicaram que a matéria bariônica presente quando o Universo tinha apenas 4 ou 5 bilhões de anos representava cerca de um sexto da massa e da densidade da matéria não observável - também chamada de matéria escura.

É importante notar que "matéria não observável" é diferente de matéria ainda não encontrada: mesmo que a matéria bariônica seja perfeitamente detectável pelos nossos instrumentos, uma porção significativa dessa "matéria normal" ainda não foi encontrada.

É aí que o novo estudo mostra a sua importância.

Um censo feito recentemente estimou o total de bárions presente nas estrelas e gases na Via Láctea e em galáxias vizinhas. O resultado apontou que pelo menos metade dos bárions simplesmente não estava presente.

Outros estudos haviam indicado que a Via Láctea e suas vizinhas estariam envoltas em gases com temperaturas que variam aproximadamente entre 100.000 e 1 milhão de graus Celsius.

O novo estudo sugere que o halo em torno da Via Láctea pode ter até 2,5 milhões de graus - centenas de vezes mais quente do que a superfície do Sol.

Matéria perdida do Universo

Os cientistas também concluíram que a massa de gás do halo é equivalente à massa de mais de 10 bilhões de vezes a do Sol. E pode ser ainda maior, chegando a 60 bilhões de vezes a do Sol.

A pesquisa feita por Anjali Gupta, da Universidade do Estado de Ohio, nos Estados Unidos, aponta uma possibilidade para a dúvida de onde foram parar os bárions perdidos na Via Láctea: eles estariam escondidos no halo que envolve a galáxia.

E a densidade estimada do halo é tão pequena que halos em outras galáxias podem ter escapado das observações dos astrônomos até hoje.

Lançado em 1999, o Chandra é um dos quatro Grandes Observatórios da NASA, ao lado do Hubble, do Compton (de raios gama) e do telescópio espacial Spitzer.

Hubble capta estrela arrancando atmosfera de exoplaneta

Os pesquisadores calculam que pelo menos 1.000 toneladas de gás estão deixando a atmosfera do planeta a cada segundo.[Imagem: NASA]

Erupção estelar

Uma equipe internacional de astrônomos, usando dados do Telescópio Espacial Hubble, detectou mudanças significativas na atmosfera de um planeta localizado fora do nosso Sistema Solar.

Os cientistas concluíram que as variações atmosféricas ocorreram em resposta a uma fortíssima erupção da estrela, um evento observado por um outro telescópio da NASA, o Swift.

"A cobertura com múltiplos comprimentos de onda do Hubble e do Swift nos deu uma visão sem precedentes da interação entre uma erupção em uma estrela ativa e a atmosfera de um planeta gigante," disse o coordenador da pesquisa, Alain Lecavelier, do Instituto de Astrofísica de Paris.

Júpiter quente

O exoplaneta é o HD 189733b, um gigante gasoso semelhante a Júpiter, mas cerca de 14% maior e mais massivo.

Os astrônomos classificam-no como um "Júpiter quente". Observações anteriores do Hubble mostraram que a atmosfera do exoplaneta atinge uma temperatura superior a 1.000º C.

O planeta orbita sua estrela a uma distância de apenas 3 milhões de quilômetros, cerca de 30 vezes mais perto que a distância da Terra ao Sol, e completa uma órbita a cada 2,2 dias.

A estrela, chamada HD 189733A, tem cerca de 80% do tamanho e da massa do nosso Sol.

Os pesquisadores calculam que pelo menos 1.000 toneladas de gás estão deixando a atmosfera do planeta a cada segundo.

Os átomos de hidrogênio estão sendo ejetados em velocidades superiores a 480.000 km/h.

Pulsar superpesado desafia teoria de Einstein

Pulsares são corpos celestes que giram muito rapidamente, uma espécie de farol espacial, com diferença que, enquanto os faróis marítimos emitem um feixe de luz, o pulsar emite um feixe de ondas de rádio. [Imagem: David A. Aguilar (CfA)/NASA/ESA]

Farol cósmico

A lista dos objetos mais densos do Universo acaba de ganhar um novo campeão verdadeiramente peso-pesado.

Astrônomos identificaram um pulsar do tamanho de uma pequena cidade do interior, mas pesando o equivalente a 2,04 vezes a massa do Sol - o recorde anterior era de 1,97 massa solar.

Isso tornaria o J0348+0432 um candidato ideal para testar a teoria da gravidade de Einstein, não fosse o fato de que sua mera existência faz a teoria de Einstein tremer nas bases.

Pulsares são corpos celestes que giram muito rapidamente, uma espécie de farol espacial, com diferença que, enquanto os faróis marítimos emitem um feixe de luz, o pulsar emite um feixe de ondas de rádio.

Eles são essencialmente estrelas de nêutrons muito pequenas e muito densas.

Os pulsares mais rápidos compõem sistemas binários com uma estrela ou uma anã-branca - ele aumenta sua velocidade roubando matéria de sua companheira. Depois de bilhões de anos, os dois acabam colidindo e se fundindo.

Ondas gravitacionais

Segundo a teoria da relatividade geral de Einstein, que descreve como a gravidade funciona, os dois corpos induzem ondulações muito fortes no espaço-tempo - as chamadas ondas gravitacionais.

Até hoje ninguém conseguiu observar uma onda gravitacional, mas os cientistas consideram muito fortes os indícios de que elas existam de fato.

O pulsar superpesado agora encontrado emite seu feixe de ondas de rádio a cada 39 milissegundos, fazendo par com uma pequena estrela, com 0,172 massa solar.

Isso torna o binário particularmente interessante para estudar a gravidade, devido à diferença de massa entre os dois. Algumas teorias alternativas da gravidade preveem que, em uma situação dessas, devem existir efeitos gravitacionais ocorrendo no interior do pulsar que não ocorreriam na pequena estrela companheira.

Se essas teorias estiverem corretas, a distância entre os dois objetos deve diminuir mais rapidamente do que aconteceria se o comportamento gravitacional puder ser explicado unicamente pela teoria de Einstein.

Especulações

Mas talvez nem seja preciso esperar por essas medições, já que só o volume extra do pulsar pode ser um problema para a relatividade geral.

Os pulsares empacotam suas massas solares em uma bola de não mais do que 20 ou 24 km de diâmetro.

As teorias que estudam o colapso dos átomos preveem que as estrelas de nêutrons não poderiam se espremer muito mais do que isso, ou colapsariam inteiras, transformando-se em um buraco negro.

"Se o próximo detentor do recorde se mostrar significativamente acima de 2 massas solares, então vamos ter que voltar à prancheta... possivelmente pensando em modificações na relatividade geral," afirma Feryal Ozel da Universidade Estadual do Arizona em Tucson.

Ozel está aguardando novas medições, que irão reduzir a incerteza sobre a massa do novo pulsar antes de ficar preocupada, "mas 2,04 massas solares está chegando ao ponto em que vamos precisar verificar tudo," disse ela.