Um dos mais novos mundos alienígenas já detectado está com os dias contados.
Ilustração artística do candidato a planeta gigante PTFO8-8695b, no qual acredita-se que orbita uma estrela na constelação de Orion a cada 11 horas. A gravidade da estrela recém-nascida parece estar afastando as camadas externas do mundo tipo-Júpiter. Crédito: Imagem por A. Passwaters / Rice University baseado no original disponível sob licença CC em https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kepler-70b.png
As camadas exteriores do exoplaneta tipo-Júpiter, PTFO8-8695b estão sendo arrancadas pela forte gravidade da sua estrela hospedeira de 2 milhões de anos, sugere um novo estudo.
"Nós não sabemos o destino final deste planeta", disse o principal autor do estudo Christopher Johns-Krull, da Universidade Rice, em Houston, em um comunicado.
"Ele provavelmente se formou mais longe da estrela e migrou para um ponto onde ele está sendo destruído", acrescentou. "Sabemos que existem planetas que orbitam perto de estrelas de meia-idade que estão presumivelmente em órbitas estáveis. O que não sabemos é a rapidez com que este jovem planeta vai perder a sua massa, e se ele vai sobreviver".
PTFO8-8695b fica a cerca de 1.100 anos-luz da Terra, na constelação de Orion. O "Júpiter quente" orbita muito perto de sua estrela, completando uma volta a cada 11 horas.
PTFO8-8695b foi identificado pela primeira vez como um candidato a planeta em 2012 pela Palomar Transient Factory's Orion. Ele foi detectado pelo "método de trânsito", que observa as pequenas quedas de brilho causadas quando um planeta atravessa o rosto de sua estrela-mãe.
Johns-Krull e seus colegas investigaram PTFO8-8695b usando o McDonald Observatory, da Universidade do Texas em Austin perto de Fort Davis, e telescópio de 4 metros do Observatório Nacional Kitt Peak no sul do Arizona.
Especificamente, os pesquisadores estudaram as emissões de hidrogênio de alta energia provenientes do sistema de PTFO8-8695. Eles descobriram que as emissões de tais aparentes para originar do planeta eram quase tão brilhantes como os provenientes da estrela, embora PTFO8-8695b tenha apenas 3 a 4 por cento da largura da estrela.
Tal efeito poderia quase certamente não ser produzido por uma característica ou fenômeno na superfície da estrela, disse Johns-Krull. Assim, parece que PTFO8-8695b é um exoplaneta bona fide* (embora ele ainda tem de ser confirmado como tal).
"Nós ainda não temos provas absolutas se este é um planeta porque nós ainda não temos uma medida firme da massa do mesmo, mas nossas observações percorrem um longo caminho para verificar este é realmente um planeta", disse Johns-Krull . "Nós comparamos a nossa evidência contra qualquer outro cenário que poderia imaginar, e o peso da evidência sugere que este é um dos planetas mais jovens já observados."
Os astrônomos descobriram mais de 3.200 exoplanetas até agora, com milhares de candidatos adicionais, tais como PTFO8-8695b aguardando a confirmação oficial por observação ou análise. (O telescópio espacial Kepler, da NASA, descobriu mais de 2.300 dos mundos alienígenas confirmados.)
A grande maioria de todos os planetas alienígenas descobertos até hoje círculam estrelas de meia-idade, como o Sol da Terra, que tem cerca de 4,6 bilhões de anos de idade. Encontrar planetas em torno de estrelas recém-nascidas é difícil, porque estas estrelas tendem a ser extremamente ativas e variáveis, gerando uma grande quantidade de "ruídos" que podem esconder evidências de planetas. Além disso, não existem estrelas recém-nascidas perto o suficiente para os astrônomos estudarem em detalhes, segundo os pesquisadores.
O novo estudo foi aceito para publicação no Astrophysical Journal. Você pode lê-lo gratuitamente no site de pré-impressão on-line arXiv.org:
http://arxiv.org/pdf/1606.02701v1.pdf
*Bona fide: Do latim. locução advérbial, DE BOA-FÉ, autêntico, verdade, não falso.
"Ele provavelmente se formou mais longe da estrela e migrou para um ponto onde ele está sendo destruído", acrescentou. "Sabemos que existem planetas que orbitam perto de estrelas de meia-idade que estão presumivelmente em órbitas estáveis. O que não sabemos é a rapidez com que este jovem planeta vai perder a sua massa, e se ele vai sobreviver".
PTFO8-8695b fica a cerca de 1.100 anos-luz da Terra, na constelação de Orion. O "Júpiter quente" orbita muito perto de sua estrela, completando uma volta a cada 11 horas.
PTFO8-8695b foi identificado pela primeira vez como um candidato a planeta em 2012 pela Palomar Transient Factory's Orion. Ele foi detectado pelo "método de trânsito", que observa as pequenas quedas de brilho causadas quando um planeta atravessa o rosto de sua estrela-mãe.
Johns-Krull e seus colegas investigaram PTFO8-8695b usando o McDonald Observatory, da Universidade do Texas em Austin perto de Fort Davis, e telescópio de 4 metros do Observatório Nacional Kitt Peak no sul do Arizona.
Especificamente, os pesquisadores estudaram as emissões de hidrogênio de alta energia provenientes do sistema de PTFO8-8695. Eles descobriram que as emissões de tais aparentes para originar do planeta eram quase tão brilhantes como os provenientes da estrela, embora PTFO8-8695b tenha apenas 3 a 4 por cento da largura da estrela.
Tal efeito poderia quase certamente não ser produzido por uma característica ou fenômeno na superfície da estrela, disse Johns-Krull. Assim, parece que PTFO8-8695b é um exoplaneta bona fide* (embora ele ainda tem de ser confirmado como tal).
"Nós ainda não temos provas absolutas se este é um planeta porque nós ainda não temos uma medida firme da massa do mesmo, mas nossas observações percorrem um longo caminho para verificar este é realmente um planeta", disse Johns-Krull . "Nós comparamos a nossa evidência contra qualquer outro cenário que poderia imaginar, e o peso da evidência sugere que este é um dos planetas mais jovens já observados."
Os astrônomos descobriram mais de 3.200 exoplanetas até agora, com milhares de candidatos adicionais, tais como PTFO8-8695b aguardando a confirmação oficial por observação ou análise. (O telescópio espacial Kepler, da NASA, descobriu mais de 2.300 dos mundos alienígenas confirmados.)
A grande maioria de todos os planetas alienígenas descobertos até hoje círculam estrelas de meia-idade, como o Sol da Terra, que tem cerca de 4,6 bilhões de anos de idade. Encontrar planetas em torno de estrelas recém-nascidas é difícil, porque estas estrelas tendem a ser extremamente ativas e variáveis, gerando uma grande quantidade de "ruídos" que podem esconder evidências de planetas. Além disso, não existem estrelas recém-nascidas perto o suficiente para os astrônomos estudarem em detalhes, segundo os pesquisadores.
O novo estudo foi aceito para publicação no Astrophysical Journal. Você pode lê-lo gratuitamente no site de pré-impressão on-line arXiv.org:
http://arxiv.org/pdf/1606.02701v1.pdf
*Bona fide: Do latim. locução advérbial, DE BOA-FÉ, autêntico, verdade, não falso.
Um objeto físico, como uma pessoa ou uma nave espacial, teoricamente poderiam atravessar um buraco de minhoca no centro de um buraco negro, e talvez até mesmo acessar um outro universo, do outro lado, sugerem alguns físicos.
No que parece ser a extensão lógica da trama de Interstellar - onde os astronautas tentar caçar um outro universo depois que os efeitos catastróficos da mudança climática destrói a Terra - os físicos têm modelado o que aconteceria com uma cadeira, um cientista e uma nave espacial, se cada um acabasse dentro do buraco de minhoca esférico de um buraco negro.
"O que fizemos foi a reconsiderar a questão fundamental sobre a relação entre a gravidade e a estrutura subjacente do espaço-tempo", disse um membro da equipe, Diego Rubiera-Garcia, da Universidade de Lisboa, em Portugal.
"Em termos práticos, soltamos uma suposição que mantém a relatividade geral, mas não existe, a priori, uma razão para que ele mantenha extensões desta teoria."
Então, vamos dar um passo para trás em primeiro lugar, e passar por alguns dos princípios básicos. Segundo a teoria da relatividade geral de Einstein, no centro de um buraco negro encontra-se uma singularidade - o ponto em que as forças da gravidade estão em sua forma mais intenso, e tempo e o espaço efetivamente acabam.
Se um objeto se aproxima do horizonte de eventos, ele seria esmagado em uma direção, e estendido em outro, graças às forças de maré extremas de gravidade no jogo dentro de um buraco negro. Se o objeto permanecem intactos tempo suficiente para chegar ao centro de um buraco negro, ela será infinitamente longo e fino: basicamente, ele será espaguetificado.
- Buracos de minhoca podem cavar túneis através de núcleos de buracos negros
Os físicos têm brincado com a suposição de uma singularidade no centro de um buraco negro durante anos, porque até que possamos realmente provar que ela existe, poderia haver qualquer número de possibilidades que ainda funcionam - em teoria.
No início deste ano, físicos da Universidade de Cambridge, no Reino Unido argumentaram que não há nenhuma razão para que uma singularidade necessariamente tenha que estar no interior de um buraco negro. Eles sugerem que, em um universo com cinco ou mais dimensões - o que não é fora de questão para nós - uma singularidade "nua" poderia existir, desde que não esteja vinculada por um horizonte de eventos.
Claro, isto significaria grandes e grandes coisas para o nosso atual entendimento de como as leis da física regem nosso universo, porque basicamente a Relatividade Geral de Einstein deve estar errado, nesse caso.
"Se existem singularidades nuas, a relatividade geral se decompõe," disse um membro da equipe, Saran Tunyasuvunakool, em Janeiro. "E se a relatividade geral decompõe-se, isso jogaria tudo de cabeça para baixo, porque já não teria qualquer poder preditivo - ela poderia já não ser considerada como uma teoria autônoma para explicar o universo."
Einstein errado não está fora de cogitação, também. Stephen Hawking tem lutado durante décadas com a relatividade geral, que parece conflitar com a mecânica quântica de buracos negros - um problema conhecido como o paradoxo da informação.
- Buracos negros não apagam informações, dizem cientistas
Então, supondo que as estipulações da relatividade geral não sejam gravadas na pedra, o novo estudo da equipe Rubiera-Garcia argumenta que se você remover a singularidade de um buraco negro, o que tem no centro em vez disso é um buraco negro de tamanho finito.
Em seguida, eles descobriram o que pode acontecer se vários objetos - uma cadeira, uma cientista e um veículo espacial - viajaram para além do horizonte de eventos e para o buraco de minhoca. Esses objetos são referidos como «observadores».
Eles modelaram esses observadores como uma agregação de pontos conectados por interações físicas ou químicas que segurar tudo a medida que o objeto viaja ao longo de uma linha geodésica. Uma linha geodésica é simplesmente o caminho que o objeto segue no espaço-tempo em queda livre.
"Cada partícula do observador segue uma linha geodésica, determinada pelo campo gravitacional," diz Rubiera-Garcia. "Cada geodésica sente uma força gravitacional ligeiramente diferente, mas as interações entre os constituintes do corpo, no entanto poderiam sustentar o corpo."
Em um artigo na revista Classical and Quantum Gravity os pesquisadores demonstram isso, mostrando como o tempo gasto por um raio de luz em uma viagem entre duas partes do corpo sempre é finito.
Isto significa que as forças finitas, não importa o quão forte sejam, poderiam compensar o impacto do campo gravitacional perto e dentro do buraco de minhoca em um corpo físico que viaja através dele.
"Assim, diferentes partes do corpo ainda irão estabelecer interações físicas ou químicas e, conseqüentemente, causa e efeito ainda se aplicam a todo o caminho através da garganta do buraco de minhoca," explicam.
Então, enquanto a teoria da relatividade geral prediz que um objeto aproximando-se um buraco negro será esmagado ao longo de uma direção e esticado ao longo de outra infinitamente, se assumirmos que o centro de um buraco negro seja um buraco negro com um raio finito, o objeto só pode ser esmagado tanto quanto o tamanho do buraco de minhoca.
Trata-se da Hipótese de Rubiera-Garcia, um objeto pode sobreviver a uma viagem através de um buraco de minhoca e parar do outro lado - e potencialmente para outro universo - tecnicamente intacto, mas ele seria esmagado para o tamanho do buraco de minhoca finito. Pelo menos não está completamente destruído, certo?
"Para um físico teórico, o sofrimento dos observadores é admissível (pode até considerá-lo parte de trabalho de um experimentalista - pelo bem da ciência), mas não é de sua total destruição" disse Rubiera-Garcia e sua equipe em um artigo de opinião.
Até descobrirmos como realmente se parece um buraco negro, tudo isto vai manter-se no Reino das hipóteses puras. Mas estamos começando a ver como os buracos negros não pode ser monstros que pensávamos que fossem, obliterando a existência de armadilhas mortais.
Como disse Hawking em uma conferência em agosto 2015 sobre sua solução para o paradoxo da informação: "Os buracos negros não são tão negros como parecem. Eles não são as prisões eternas que pensávamos. As coisas podem sair de um buraco negro ... Então, se você sentir que você está em um buraco negro, não desista - há um caminho para sair "
- Stephen Hawking dá um conselho para quem so
Traduzido e adaptado de Science Alert
Uma representação artística de Gliese 832c e, ao fundo, uma nebulosa estelar. Um novo estudo sugere que Gliese 832 poderia ser lar de outro semelhante à este, mas na zona habitável. Crédito: Laboratório de Habitabilidade Planetária da Universidade de Porto Rico, Arecibo, NASA/Hubble, Stellarium.
A Terra pode ter um novo vizinho. Um planeta parecido com o nosso em um sistema estelar à ‘apenas’ 16 anos-luz de distância de nós (cerca de 160 trilhões de quilômetros). O planeta orbita uma estrela chamada Gliese 832, que já abriga outros dois exoplanetas já conhecidos: Gliese 832B e Gliese 832C. As descobertas foram publicadas em um novo estudo por Suman Satyal, da Universidade do Texas.
Gliese 832B é um gigante gasoso semelhante à Júpiter, possuindo 64% de sua massa, e orbita sua estrela à uma distância de 3,5 UA (525 milhões de quilômetros). Gliese 832B provavelmente desempenha um papel semelhante a Júpiter em nosso Sistema Solar, definindo equilíbrio gravitacional. Gliese 832C é uma Super-Terra, cerca de cinco vezes mais massiva que o nosso planeta, orbitando sua estrela à próximos 0,16 UA (24 milhões de quilômetros - Mercúrio, o mais interno do Sistema Solar, orbita o Sol com mais do dobro dessa distância); provavelmente é rochoso e se encontra na borda interna da zona habitável, mas provavelmente perto demais de sua estrela para a habitabilidade. Gliese 832, a estrela-mãe destes planetas, é uma anã vermelha com cerca de metade do tamanho do nosso Sol, em massa e raio.
O planeta recém-descoberto ainda é hipotético, uma vez que um novo trânsito seja necessário para confirmá-lo (isto é, que ele seja novamente detectado passando pelo raio de sua estrela) e os pesquisadores colocam sua massa entre 1 e 15 massas terrestres, e sua órbita, entre 0,25-2,0 UA (37,5 - 250 milhões de quilômetros).
Os dois planetas previamente descobertos em Gliese 832 foram descobertos usando a técnica de velocidade radial, que detecta planetas procurando por oscilações na estrela hospedeira e como ela responde à força gravitacional exercida sobre ele e outros planetas em órbita. Estas oscilações são observáveis através do efeito Doppler, quando a luz da estrela afetada é deslocada de escala de vermelho e da escala de azul quando esta se move.
A equipe por trás deste estudo reanalisou os dados do sistema Gliese 832, baseada na ideia de que a grande distância entre os dois planetas já detectados valida a possibilidade de mais planetas nesse entremeio. De acordo com outros sistemas solares estudados pela Kepler, seria altamente incomum tal intervalo (vazio) existir.
Como os Astrônomos Descobrem Outros Planetas?
Como dito em seu estudo, o principal objetivo do estudo é explorar o efeito gravitacional que o planeta maior têm sobre o menor, e também sobre a hipotética Super-Terra que pode habitar o sistema.
Isso tudo pode soar como um “abracadabra” de certa forma, como muitas pessoas costumam apontar, uma vez que encontrar um exoplaneta tão pequeno, tão longe e cuja luz ainda é ofuscada pelo brilho colossal de sua estrela parece ser tão difícil, que beira o impossível. Seria como detectar, do alto da atmosfera da Terra, a luz de um farol de carro em meio ao brilho inteiro de uma metrópole (método de trânsito). No entanto, este tipo de modelagem (a velocidade radial), a simulação é muito rigorosa e feita sob a luz dos instrumentos mais modernos da atualidade, gerida por alguns dos cientistas mais competentes do planeta.
Colocar todos os dados conhecidos sobre o sistema Gliese 832, incluindo dados radiais de velocidade, inclinações orbitais e as relações gravitacionais entre o planeta e a estrela, e entre os próprios planetas, produz bandas de probabilidade onde anteriormente poderiam existir planetas não-detectados. Este resultado indica aos caçadores de planetas onde começar a procurar por planetas.
No caso deste trabalho, o resultado indica que “há uma pequena janela de cerca de 0,03 UA em que um planeta como a Terra poderia ser estável, bem como permanecer na zona habitável.” Os autores são rápidos em apontar que a existência deste planeta não estar ainda provada, apenas especulada.
O Que é a Zona Habitável?
Os outros planetas foram encontrados usando o método de velocidade radial, o que é bastante confiável. Mas ela só fornece pistas para a existência de planetas, isso não prova que eles estão lá. Ainda. Os autores reconhecem que um maior número de observações da velocidade radial são necessários para confirmar a existência deste novo planeta. Exceto que, tanto o método de trânsito utilizado pela sonda Kepler, ou observação direta com telescópios poderosos, também podem fornecer uma prova positiva.
Até aqui (junho/2016), a nave espacial Kepler confirmou a existência de 3.280 planetas. Mas a Kepler não pode olhar em todos os lugares para os planetas. Estudos como estes são cruciais em dar à nave pontos de partida na busca de exoplanetas. Se um exoplaneta ser confirmado no sistema Gliese 832, então ele também confirma a precisão da simulação da equipe por trás deste trabalho realizado.
Se confirmado, Gliese 832 C irá se ajuntar a uma lista crescente de exoplanetas. Não faz muito tempo que nós não sabíamos nada sobre outros sistemas solares. Tínhamos conhecimento apenas do nosso próprio. E mesmo que sempre fora improvável que o nosso Sistema Solar, por algum motivo, fosse especial, não tínhamos um certo conhecimento da quantidade (bem palpável) de exoplanetas em outros sistemas solares.
Estudos como este acrescenta à nossa crescente compreensão da dinâmica de outros sistemas solares, e a população de exoplanetas na Via Láctea, e muito provavelmente em todo o Cosmos.
A tecnologia que usamos para observar para o espaço profundo está prestes a se tornar incrivelmente mais poderoso, o que significa que os cientistas estão batendo em um fluxo constante de novas descobertas e informações do universo que nos rodeia.
Mas alguns resultados são tão incomuns e intrigantes como este: gravações de áudio foram feitas pela primeira vez a partir de um grupo de estrelas de até 13 bilhões de anos. Você pode ouvi-las abaixo.
Além de ser uma experiência de audição muito alucinante, as faixas sonoras tem um valor científico também.
Ao contrário da luz, o som não pode viajar através do vácuo do espaço, mas os pesquisadores podem chegar a certos tipos de áudio através de uma técnica conhecida como asterosismologia: simplificando, você mede as oscilações de estrelas distantes, que aparecem para nós com alterações muito pequenas no brilho. Estas oscilações podem, então, serem convertidas em som.
Então, com o que isso se parece? Estas gravações mostram a 'música' proveniente de cada uma das estrelas.
O que estamos ouvindo nessas faixas é o som "preso" no interior das estrelas, o que os torna ressoantes. As frequências naturais destas oscilações são demasiado baixas para o ouvido humano perceber, então eles são, em seguida, aceleradas, e a "música" resultante pode nos dar informações sobre a massa e idade de cada estrela.
As gravações foram feitas uma equipe de pesquisadores liderada por Andrea Miglio, da Universidade de Birmingham, no Reino Unido. Miglio e seus colegas usaram dados de missões Kepler da NASA para medir estrelas no aglomerado M4 da Via Láctea.
"Nós ficamos muito satisfeitos em sermos capazes de ouvir algumas das relíquias estelares do início do Universo", disse Miglio. "As estrelas que estudamos realmente são fósseis vivos a partir do momento da formação da nossa galáxia, e agora espero ser capaz de desvendar os segredos de como galáxias espirais, como a nossa, se formaram e evoluíram."
Os pesquisadores agora pretendem realizar um pouco mais de "arqueologia galáctica" para cavar mais fundo para o passado da Via Láctea, mesmo de volta aos seus estágios iniciais, que é o que estas estrelas representam.
A mesma técnica usada no presente estudo também pode ser aplicada a muitas outras estrelas na mesma galáxia.
"A escala de idade de estrelas tem sido até agora restrita relativamente a jovens estrelas, limitando nossa capacidade de sondar o início da história da nossa galáxia", disse Guy Davies , também da Universidade de Birmingham e co-autor do estudo.
"Estas pesquisa foram capazes de provar o que a asterosismologia pode dar idades precisas e exatas para as estrelas mais antigas na galáxia."
Os resultados foram publicados no Monthly Notices of Royal Astronomical Society.
Se você estiver em um PC, você também brincar de explorar sons de estrelas aqui .
Confira os impressionantes sons das estrelas:
Além de ser uma experiência de audição muito alucinante, as faixas sonoras tem um valor científico também.
Ao contrário da luz, o som não pode viajar através do vácuo do espaço, mas os pesquisadores podem chegar a certos tipos de áudio através de uma técnica conhecida como asterosismologia: simplificando, você mede as oscilações de estrelas distantes, que aparecem para nós com alterações muito pequenas no brilho. Estas oscilações podem, então, serem convertidas em som.
Então, com o que isso se parece? Estas gravações mostram a 'música' proveniente de cada uma das estrelas.
O que estamos ouvindo nessas faixas é o som "preso" no interior das estrelas, o que os torna ressoantes. As frequências naturais destas oscilações são demasiado baixas para o ouvido humano perceber, então eles são, em seguida, aceleradas, e a "música" resultante pode nos dar informações sobre a massa e idade de cada estrela.
As gravações foram feitas uma equipe de pesquisadores liderada por Andrea Miglio, da Universidade de Birmingham, no Reino Unido. Miglio e seus colegas usaram dados de missões Kepler da NASA para medir estrelas no aglomerado M4 da Via Láctea.
"Nós ficamos muito satisfeitos em sermos capazes de ouvir algumas das relíquias estelares do início do Universo", disse Miglio. "As estrelas que estudamos realmente são fósseis vivos a partir do momento da formação da nossa galáxia, e agora espero ser capaz de desvendar os segredos de como galáxias espirais, como a nossa, se formaram e evoluíram."
Os pesquisadores agora pretendem realizar um pouco mais de "arqueologia galáctica" para cavar mais fundo para o passado da Via Láctea, mesmo de volta aos seus estágios iniciais, que é o que estas estrelas representam.
A mesma técnica usada no presente estudo também pode ser aplicada a muitas outras estrelas na mesma galáxia.
"A escala de idade de estrelas tem sido até agora restrita relativamente a jovens estrelas, limitando nossa capacidade de sondar o início da história da nossa galáxia", disse Guy Davies , também da Universidade de Birmingham e co-autor do estudo.
"Estas pesquisa foram capazes de provar o que a asterosismologia pode dar idades precisas e exatas para as estrelas mais antigas na galáxia."
Os resultados foram publicados no Monthly Notices of Royal Astronomical Society.
Se você estiver em um PC, você também brincar de explorar sons de estrelas aqui .
Confira os impressionantes sons das estrelas:
Traduzido e adaptado de Science Alert
Buracos negros e buracos de minhoca estão na forragem final da ficção científica. Necessita viajar através do tempo? Sem problemas! Construa um buraco de minhoca. Quer ver um universo diferente? Mergulhe em um buraco negro!
Embora essas fantasias sejam muitas vezes exageradas e, provavelmente são impossíveis, a maioria são baseados em reais ideias da física teórica e, em novas pesquisas incidem sobre a natureza do espaço-tempo dentro de um buraco negro, teóricos vêm-se com um possível meio de trafegar em torno do tempo e espaço ... embora certamente não seja confortável.
Um buraco negro é tão gravitacionalmente extremo quanto ele pode chegar. Coloque matéria junta o suficiente no mesmo lugar e sua gravidade mútua vai esmagar tudo em um único ponto até que o espaço-tempo desmorone sobre si mesmo. Tudo o que sabemos e amamos ocupa o espaço-tempo, e ele é deformado em torno de um buraco negro de modo que nada, nem mesmo a luz, poderá escapar de suas garras gravitacionais. O ponto de nenhum escape (onde o gradiente de espaço-tempo é tão íngreme que ele tranca a luz) é conhecido como o horizonte de eventos.
Em sua grande parte, não temos experiência do que se passa além do horizonte de eventos, está fora dos limites para os observadores externos. Mas a teoria diz que, para o buraco negro existir, é preciso haver uma singularidade no centro. A singularidade é basicamente onde a matemática (e, por extensão, a natureza) se rompe; é onde a calculadora cósmica é dividida por zero e tem infinito. Este erro de computação cósmica está escondido nas profundezas do horizonte de eventos - se não podemos experimentá-lo, isso realmente faz a diferença?
De acordo com uma equipe de físicos liderada por Diego Rubiera-Garcia, da Universidade de Lisboa, Portugal, na verdade, a física estranha da singularidade de um buraco negro poderia transformar a nossa ideia "clássica" sobre os buracos negros. E se a relatividade geral se rompe e a singularidade não for uma singularidade? O que acontece se substituirmos a singularidade por um buraco de minhoca? De repente, em vez de serem os compactadores de lixo final do universo, os buracos negros se tornam o melhor sonho sci-fi: eles poderiam ser estações de transporte para o espaço-tempo.
Mas, como é o caso com a maioria das histórias de buracos negros, há um problema.
Nos cálculos anteriores, a equipe de Rubiera-Garcia criou um modelo teórico de um buraco negro sem uma singularidade. Para sua surpresa, no lugar da singularidade, uma estrutura de buraco de minhoca finita em tamanho e esférica apareceu. Isto é muito importante; parece que, em vez de cuspir uma singularidade, a matemática, naturalmente, cria um buraco de minhoca.
Antes que possamos entender por que isso é importante, primeiro temos que considerar que as singularidades são uma pedra no sapato de teóricos e escritores de ficção científica. Prevê-se que, quando um objeto (ou um infeliz astronauta) cair em um buraco negro, forças de maré serão tão extremas que que ela "espaguetifica" o objeto ou astronauta. As forças de maré nos dedos do astronauta seria muito maior do que o que a que ele sentiria em sua cabeça. Eles experimentaria uma força esmagadora dos lados, mas alongadas ao extremo entre os dedos dos pés e na cabeça. A melhor maneira de imaginar isso é pensar em fazer espaguete e, ao invés da massa, usar o corpo humano.
Se você caísse em um buraco negro, as forças de maré iriam transformar em espaguete a primeira coisa que tocasse no horizonte de eventos, ou seja, seus pés.
- O que aconteceria se você caísse em um buraco negro?
Caso o nosso astronauta esticado chegasse na singularidade, eles seria infinitamente longo e infinitamente fino - uma situação que não faz muito sentido.
Mas se trocarmos uma singularidade infinitamente pequena com um buraco de minhoca finito em tamanho e as coisas ficarão muito mais interessantes. Buracos de minhoca são uma consequência matemática da relatividade geral de Einstein, mas ainda temos de encontrar qualquer evidência que eles realmente existam. Se eles existirem, eles serão feitos de um tubo de espaço-tempo, abrindo uma passagem para outro local ou tempo (uma vez que o espaço e o tempo estão intimamente ligados) no universo. Como o "pescoço" da abertura do buraco de minhoca é finito, não há nenhum absurdo pensar que a singularidade matemática mexerá com o nosso astronauta. Claro, ele ou ela ainda seriam espaguetificados, mas seriam mai um linguine do que um espaguete. Assim, hipoteticamente, o seu corpo extremamente deformado poderia passar através do pescoço do buraco de minhoca.
Cada partícula do observador segue uma linha geodésica determinada pelo campo gravitacional", disse Rubiera-Garcia em um comunicado. "Cada geodésica sente uma força gravitacional ligeiramente diferente, mas as interações entre os constituintes do corpo poderiam, contudo, sustentar o corpo."
No artigo publicado na revista Classical and Quantum Gravity, os pesquisadores apontam que este buraco de minhoca não é um buraco de minhoca "tradicionalmente transpassável", por isso não é o tipo de buraco de minhoca que poderia caber uma grande nave espacial como Enterprise e esperar que ela se assemelhe a uma nave espacial no outro lado. Ele seria microscópico e não transitável por objetos macroscópicos, mas ainda assim, seria um buraco de minhoca
Desnecessário será dizer que este trabalho está mergulhada em uma teoria numérica impressionante e é difícil saber como poderíamos provar que há um buraco de minhoca sentado nos centros de buracos negros, exceto, talvez, se dermos uma de Matthew McConaughey e descobrir por nós mesmos .
Fonte: Univ. de Lisboa. Traduzido e adaptado de Space
A Astronomia e outras ciências espaciais são, definitivamente, o melhor dos ramos da Ciência quando o assunto são imagens ou vídeos – elas possuem o acervo mais fascinante de informações visuais modernas. Colírio para os olhos.
Este novo vídeo do portal Futurism mostra nosso lugar no Superaglomerado de galáxias Laniakea. Os superaglomerados são as estruturas de maior escala do Universo e, ao lado deles, somos de fato criaturas insignificantes. Nossa galáxia, Via Láctea, é apenas um pequeno ponto em um cantinho qualquer da Laniakea, esta, formada por centenas de milhares de galáxias como a nossa.
Graças à equipe da Futurism, a revista Nature e o astrônomo R. Brent Tully, da Universidade do Havaí, podemos ver em primeira mão, melhor do que nunca, como nós, habitantes da Via Láctea nos encaixamos na maior estrutura do Universo.
Curiosidade: A palavra Laniakea significa "paraíso imensurável" em havaiano.
Sinta-se pequeno.
- Stephen Hawking ataca novamente: buracos negros têm "cabelos"
O paradoxo da informação surgiu na década de 1970 após Hawking ter usado mecânica quântica para descrever eventos na borda de um buraco negro. A relatividade geral prevê que os buracos negros formam objetos sempre enormes, como um grande colapso estelar, criando um campo gravitacional tão forte que o espaço-tempo é dobrado em um circuito fechado. Isso cria um escudo de não retorno, conhecido como um horizonte de eventos, fazendo com que qualquer objeto e qualquer raio de luz é completamente cortado do resto do universo.
- Buracos negros não apagam informações, dizem cientistas
- Como os buracos negros evaporam? Explicando a Radiação Hawking
A mecânica quântica determina que pares de partículas virtuais pode viajar dentro e fora de existência dentro do vácuo, e Hawking considerou o que aconteceria com essas partículas virtuais estivessem perto de um horizonte de eventos. Ele argumentou que uma partícula de cada par seria engolida pelo buraco negro, enquanto a outra seria emitida para criar o que hoje chamamos de "radiação Hawking". A medida que a radiação remove a energia do buraco negro, ele faz com que o buraco negro evapore e eventualmente desapareça - na ausência de quaisquer outras fontes próximas da matéria.
Informação perdida
Hawking percebeu o efeito potencialmente devastador desse processo em informações. Ele concluiu que, como a radiação emitida é gerada na borda de um buraco negro, ela poderia nos dizer muitas informações sobre esses buracos negros - ou seja, os valores de massa, carga e momento angular. Todas as outras informações - em outras palavras, o quanto de cada uma das três quantidades que estava agregada nos objetos individuais sugados para dentro do buraco negro - seria perdida para sempre.
O colega de Hawking, Andrew Strominger da Universidade de Harvard, explica que a mecânica quântica, como a física clássica, nos diz que o universo evolui de forma determinística; o que é determinado não são os valores da posição e momento de partículas individuais, mas sim a função de onda do universo como um todo - incluindo os aparelhos de medição. "As pessoas das acharem muito difícil aceitar que no mundo quântico, que o momento e a posição não são quantidades absolutas", diz ele.
- Buracos de minhoca ajudam a desvendar paradoxos em buracos negros
Agora, Strominger, Hawking e Malcolm Perry e de Cambridge, têm se colocado diante de uma solução para a informação paradoxo buraco negro - com a devida cautela. Dois anos atrás, Strominger mostrou que a relatividade geral prevê um número infinito de simetrias e, portanto, um número infinito de leis de conservação, na natureza. Isso, explica ele, invalida uma de duas hipóteses subjacentes paradoxo de Hawking; a saber, que o vácuo tem apenas um estado quântico por nível de energia. A existência de um vácuo "degenerado", diz ele, é matematicamente equivalente a um número infinito de possíveis simetrias, e implica que a informação pode sobreviver - codificada em diferentes estados de vácuo - uma vez que um buraco negro tenha evaporado.
A outra suposição anulada pela nova pesquisa é que os buracos negros não têm "cabelos" - um termo cunhado por John Wheeler para se referir a qualquer informação sobre o buraco negro, além de sua massa total, carga e momento angular. Hawking, Perry e Strominger mostram que algumas das informações contidas dentro de cargas elétricas que atravessam um horizonte de eventos, de fato, permanecem na forma energia zero ou fótons "soft" distribuídos em todo o horizonte, que eles apelidaram de "cabelos macios". Strominger explica que os buracos negros com "diferentes penteados" emitem radiação Hawking com espectros diferentes, e que, como tal, "há mais informação do que se pensava escapando de buracos negros."
A descoberta foi recebida com cautela a partir de outros físicos. Dejan Stojkovic da Universidade de Buffalo em os EUA acredita que "vale a pena prosseguir" na ideia, mas salienta que isso só pode ser responsável por uma parte da informação que entra em um buraco negro. Em particular, ele observa que por causa vácuo quântico ser distinguido pelo momento angular, dois buracos negros diferentes que têm a mesma massa e momento angular - são causadas pelo colapso de um único escudo esfericamente simétrico ao invés de duas camadas concêntricas, por exemplo - aparecem indistinguíveis.
Problema do firewall
Sabine Hossenfelder do Instituto de Estudos Avançados Frankfurt, na Alemanha, diz que o novo trabalho também deve ajudar a resolver o que é conhecido como o problema de firewall, que postula um conflito entre em informações da radiação de Hawking e princípio da equivalência de relatividade geral. Mas ela concorda que o modelo proposto é bastante limitado, tal como está, salientando que se trata de interações gravitacionais eletromagnéticas. Ela também diz que os autores não conseguem explicar exatamente como a informação dos cabelos torna-se codificada na radiação Hawking.
Em seu artigo, Strominger, Perry e Hawking reconhecer as limitações de seu trabalho e não afirmam que eles têm totalmente resolvido o paradoxo das informações. "Estamos apenas colocando um pé na frente do outro e ver onde isso nos leva", diz Strominger. "Mas é interessante que, pela primeira vez em muitas décadas uma falha fundamental parece ter sido descoberta no argumento original."
O trabalho é descrito na revista Physical Review Letters.
Traduzido e adaptado de Physics World
Há muita coisa que ainda não sabemos sobre a matéria escura - nem mesmo 100 por cento de certeza se ela existe - mas durante anos, os cientistas detêm a hipótese de que um enorme disco do material misterioso está cortando a nossa própria Via Láctea. Agora, graças a novos cálculos, essa hipótese está recebendo muito mais atenção.
Um novo estudo sugere que os cientistas têm ignorado uma pista importante em seus cálculos: a de que este disco hipotético de matéria escura poderia abrir espaço dentro de nossa galáxia. Se este disco pode comprimir em outros tipos de matéria - estrelas, gás e poeira - como sugerem os pesquisadores, então, a existência de um disco de matéria escura começaria a parecer mais provável.
A física Lisa Randall da Universidade de Harvard propôs pela primeira vez a sua versão da teoria do disco escuro em 2013. O Astrônomo holandês Jan Oort foi o primeiro a lançar a ideia em 1932, depois de observar o movimento irregular das estrelas em nossa galáxia, e Randall trouxe-o para fora da obscuridade. Mas, como relata Natalie Wolchover, é uma ideia controversa que tem mais detratores que simpatizantes.
O novo paper de Randall, escrito em parceria com estudante de graduação de Harvard Eric Kramer, está on-line no site de pré-impressão, arXiv.org e foi aceito para publicação no Astrophysical Journal.
O par de cientistas explica que a massa total visível da Via Láctea é tipicamente estimada extrapolando para o exterior a partir da densidade do seu plano médio - a linha central que passa através da galáxia. Se um disco escuro existir pode beliscar importa para ele - no plano médio - então nossos cálculos anteriores são imprecisas.
- Onde está toda a energia escura e matéria escura?
Isso significa que a presença de um disco torna-se possível, e mesmo talvez ligeiramente provável, dependendo do tipo de análise usada, eles discutem. O fato de que ninguém estava à procura de um disco que possa interferir com a matéria desta forma é porque uma série de estudos anteriores não viram evidências para isso.
Graças ao observatório espacial Gaia, que poderá em breve saber uma forma ou de outra o que é a matéria escura e que está atualmente a realizando um novo inventário da Via Láctea, o que nos dará uma visão mais precisa da posição e velocidade de 1 bilhão de estrelas.
O que torna a matéria escura difícil de entender é que não podemos realmente vê-la - só podemos prever a sua existência, observando seu efeito sobre outros elementos no Universo.
Se um disco de matéria escura estiver realmente presente, como Randall e Kramer sugerem, então isso mostra a matéria escura seria capaz de lançar energia, que por sua vez significa que ela é ainda mais complexa do que se imaginava.
- O lado negro da cosmologia: Onde estão os outros 95% do Universo?
Mal podemos esperar para ver o que outros pesquisadores vão encontrar com suas hipóteses. Mas uma coisa é certa - à luz de quanto nós ainda não sabemos sobre a matéria escura, ninguém deve ser descartar quaisquer hipóteses ainda.
"Eu acho que é muito, muito saudável ter em nossa área pessoas que pensam sobre todos os tipos de ideias diferentes", disse o astrofísico James Bullock, da Universidade da Califórnia, Irvine, que não estava envolvido no estudo. "Porque é bem verdade que não sabemos o que o diabos a matéria escura é, e você precisa ter a mente aberta sobre isso."
Traduzido e adaptado de Science Alert
Estimativas conservadoras sugerem que há mais de um bilhão de planetas semelhantes à Terra dentro de nossa própria galáxia. Em em quantos deles a vida tem sido capaz de persistir por bilhões de anos? Crédito: NASA / JPL-Caltech
Astrônomos descobriram um grande número de planetas em torno de estrelas próximas. E parece que planetas do tamanho da Terra em zonas habitáveis é provavelmente comum.
Assim, com dezenas ou mesmo centenas de bilhões de planetas potencialmente habitáveis dentro de nossa galáxia, a questão torna-se: estamos sozinhos?
Novas evidências apontam que a vida inteligente como a nossa é muito rara. Se a vida for encontrada um dia, esta pode estar em um estágio microbiano e, na pior das hipóteses, encontraremos "fantasmas" de ET's microbianos mortos em forma de fósseis, segundo nova pesquisa.
Na verdade, a busca de vida alienígena tornou-se o Santo Graal para a próxima geração de telescópios e missões espaciais a Marte e além. Mas poderia nossa busca por ET's ser ingenuamente otimista?
Muitos cientistas e comentaristas equacionam "mais planetas " com "mais ETs". No entanto, a violência e instabilidade da formação inicial e evolução dos planetas rochosos sugere que a maioria dos alienígenas será micróbios ou fósseis extintos.
Assim como os dinossauros mortos que não maios andam, falam ou respiram, os micróbios que foram fossilizados há bilhões de anos não são fáceis de detectar pela amostragem remota de ambientes exoplanetários.
Em uma pesquisa publicada na revista Astrobiology, foi argumentado que a extinção precoce poderia ser o padrão cósmico de vida no universo. Isto é porque as primeiras condições habitáveis podem ser instáveis.
Em um modelo chamado "Gaian Bottleneck", planetas precisam ser habitados a fim de permanecerem habitável. Portanto, mesmo se o surgimento da vida for comum, a sua persistência pode ser rara.
A vida alienígena na maioria dos exoplanetas provavelmente se extingue precocemente.
Representação artística de um dos milhares de milhões de exoplanetas rochosos em nossa galáxia. Será que a vida já existiu uma vez em sua superfície? Crédito: NASA / JPL-Caltech
Marte, Vênus e Terra eram mais semelhantes entre si em seus primeiros bilhões de anos do que hoje. Mesmo que apenas um dos planetas viu a vida surgir, esta época coincidiu com pesado bombardeio de asteroides, que poderia ter se espalhado a vida entre os planetas.
Mas cerca de 1,5 bilhões de anos após a formação, Venus começou a experimentar o aquecimento descontrolado e Marte experimentou uma refrigeração rápida. Se Marte e Vênus uma vez abrigaram vida, esta foi rapidamente extinta.
Mesmo se planetas rochosos e molhados como a Terra estão na "Zona de cachinhos dourados" de suas estrelas hospedeiras, parece que o congelamento do fugitivo ou aquecimento pode ser o seu destino padrão.
Grandes pêndulos e grande variação nos valores de água e gases de efeito estufa podem induzir feedbacks positivos que empurram os planetas longe de condições de habitabilidade.
O ciclo de intemperismo carbonato-silicato, que fornece a maior feedback negativo para estabilizar hoje o clima da Terra, foi provavelmente inoperante, ou, pelo menos, ineficiente, até cerca de 3 bilhões de anos atrás.
No entanto, a vida na Terra pode ter tido a capacidade fortuita para criar estabilidade, suprimindo os loops de feedback fugitivos positivos e reforçando os laços de feedback negativos.
Nós provavelmente devemos agradecer a evolução imprevisível de comunidades microbianas nosso planeta hospedadas no início de sua história por nos salvar de condições fugitivos que fariam Terra muito quente ou muito fria para nós vivermos aqui.
Assim que a vida tornou-se comum na Terra, os primeiros metabolismos começaram a modular a composição do gás de efeito estufa da atmosfera. Não é por acaso que o metano, dióxido de carbono, hidrogênio e água são todos os gases de efeito estufa potentes e também os reagentes e produtos de reações metabólicas dos primeiros tapetes microbianos e biofilmes.
Como a Terra conseguiu manter-se habitável para quase 4.000 milhões anos, enquanto um planeta imrão se transformou em um inferno de estufa e o outro uma caixa de gelo congelado? Crédito: JAXA / NASA / ESA
O surgimento da capacidade da vida para regular inicialmente mecanismos de feedback não-biológicos (o que chamamos "regulação de Gaia") poderia ser o fator mais importante responsável pela persistência da vida na Terra.
Zonas habitáveis abióticas são transitórias
A Terra não é o único planeta em nossa galáxia com água líquida em suas fontes e nutrientes de superfície e de energia para permitir a vida se formar.
Embora o universo seja preenchido com as estrelas e planetas favoráveis à vida, a ausência de qualquer evidência de vida extraterrestre sugere que, mesmo que o surgimento da vida seja fácil, a sua persistência pode ser difícil.
O novo trabalho desafia visões convencionais que baseadas na física das zonas habitáveis, oferece condições estáveis para a vida de muitos milhares de milhões de anos.
Embora a "indústria artesanal de modelagem" da zona habitável possa transformar vários botões que controlam propriedades atmosféricas e geofísicas para estabilizar planetas em prazos mais curtos, elas têm ignorado o papel da biologia em manter planetas habitáveis ao longo de bilhões de anos.
Isto é em parte porque as complexidades das interações entre comunidades microbianas que mantêm os ecossistemas estáveis não são suficientemente compreendidos.
Os pesquisadores hipotetizaram que, mesmo que a vida emerja em um planeta, raramente evolui com rapidez suficiente para regular gases de efeito estufa, e, assim, manter as temperaturas de superfície compatíveis com água líquida e habitabilidade.
A vida alienígena na maioria dos exoplanetas provável morre jovem
Eles postularam uma zona habitável (amarela), que é instável em apenas ~ 0,5 a ~ 1 bilhão de anos após as formação do planeta. Então, nos próximos ~ 0,5 bilhões de anos, as temperaturas de superfície derivam ou fogem de habitabilidade. Créditos: Chopra & Lineweaver (2016), Autor fornecida
Manter da vida em um planeta rochoso inicialmente aquático na zona habitável pode ser como tentar montar em um touro selvagem. A maioria dos pilotos cai. Então planetas habitados podem ser raros no universo, não porque a vida emergente seja raro, mas porque os ambientes habitáveis são difíceis de manter, durante o primeiro bilhão de anos.
A maioria da vida morre jovem
A nossa sugestão de que o universo está repleto de alienígenas mortos pode decepcionar alguns, mas o universo não está sob nenhuma obrigação de evitar decepção.
Não devemos esperar que as civilizações tecnológicas porque não há nenhuma evidência de que a evolução biológica converge para a inteligência tipo-humana. E noções subjetivas filosóficas da vida no universo não devem informar as nossos estimativas da probabilidade de vida fora da Terra.
Superficialmente, essas idéias parecem minar a motivação para SETI e a descoberta recentemente anunciada no projeto Breakthrough Listen;
"Apoiamos SETI porque quando nós exploramos novas regiões e parâmetros do espaço, nós encontramos frequentemente o inesperado", disseram os autores do trabalho.
Em seu livro Pálido Ponto Azul, Carl Sagan nos lembrou que; "Em nossa obscuridade, em toda essa imensidão, não há nenhum indício de que a ajuda virá de outro lugar para nos salvar de nós mesmos".
Nas duas décadas desde que foi publicado, nós aprendemos que o nosso quintal cósmico está repleto de pontos pálidos, provavelmente em muitas cores do arco-íris. À medida que embarcamos na aventura de explorar a nossa vizinhança galáctica, com maiores e melhores telescópios, podemos encontrar apenas assustadores planetas assombrados por fantasmas de ETs microbianos mortos.
Será que essa é uma solução para o Paradoxo de Fermi? Estamos mesmo fadados a sermos uma espécie rara na nossa vizinhança?
Será que essa é uma solução para o Paradoxo de Fermi? Estamos mesmo fadados a sermos uma espécie rara na nossa vizinhança?
Traduzido e adaptado de Phys
No século 18, enquanto vasculhava o céu noturno à procura de cometas, o astrônomo francês Charles Messier notou a presença de estranhos objetos difusos e aparentemente fixos no céu. Com o tempo, ele viria a compilar uma lista de cerca de 100 desses objetos no intuito de auxiliar outros astrônomos à não confundirem esses corpos celestes com cometas. No entanto, esta lista – conhecida como Catálogo Messier – iria passar a ter uma função mais importante, agindo como um marco na história dos estudos dos Objetos do Céu Profundo (Deep Sky Objects).
Contudo, nem todos os objetos no catálogo foram descobertos pelo próprio Charles Messier. Alguns, como a Nebulosa da Lagoa (Lagoon Nebula), foram observados antes, devido ao fato de simplesmente serem visíveis a olho nu. Esta nuvem interestelar, localizada na constelação de Sagitário, tem sido estudada desde o final do século XVII, e é uma das duas únicas nebulosas de formação estelar visíveis a olho nu a partir da Terra.
Descrição
A Nebulosa da Lagoa está a aproximadamente 5.200 anos-luz de distância de nós e cobre uma colossal área espacial de cerca de 140 por 60 anos-luz. É classificada como uma nebulosa de emissão, isto é, regiões de gás ionizado que emitem luz em cores diferentes em comprimentos de onda nem sempre visíveis ao olho humano. Sua fonte de energia provêm da ionização de fótons de alta energia emitida por estrelas quentes próximas – inclusive, a partir da absorção do calor dessas estrelas, a nebulosa brilha (muito!). Tal como acontece com todas as nebulosas, as cores que vemos em suas brilhantes nuvens dependem da composição química e quão ionizada suas partículas estão sendo.
Uma nova visão em infravermelho da região de formação estelar Messier 8, ou Nebulosa da Lagoa, capturada pelo telescópio VISTA no Observatório Paranal da ESO, no Chile.
Crédito: ESO / VVV
Dentro da nebulosa existe um grande número de aglomerados de estrelas proeminentes e outras nebulosas menores. A mais famosa é a Nebulosa Ampulheta (assim chamada por John Herschel). Em 2006, os quatro primeiros objetos Herbig-Haro foram detectados dentro da ampulheta. Estas pequenas manchas de nebulosidade associadas com estrelas recém-nascidas forneceram a primeira evidência direta de formação estelar ativa por acreção dentro de uma nebulosa.
A Nebulosa da Lagoa vista pelo telescópio espacial Hubble.
Crédito: NASA / ESA / HST
A imagem mostrada acima mostra uma área que abrange 5 anos-luz (~50 trilhões de quilômetros) da nebulosa. No canto superior esquerdo, duas longas nuvens em forma de funil são reveladas, cada qual medindo meio ano-luz, formadas por ventos estelares extremos e intensos, provido de enérgicas estrelas próximas. A seção brilhante é Herschel 36, uma estrela extremamente brilhante. Outras estrelas parecem tomada pelas vastas paredes de poeira, que se desvia sua luz para a extremidade vermelha do espectro.
Alguns Dados Sobre a Nebulosa da Lagoa
Nome do Objeto: Messier 8Designações Alternativas: M8, NGC 6523, Sharpless 25, RCW 146, Gum 72
Tipo de Objeto: Nebulosa de Emissão
Constelação: Sagitário (asterismo: Bule)
Ascensão Reta: 18 : 03.8 (h:m)
Declinação: -24 : 23 (deg:m)
Distância: 5.2 (kly)
Brilho Visual: 6.0 (mag)
Dimensão Aparente: 90x40 (arc min)
Aproveite esta beleza primordial!
Dedica-se este artigo à Tammy Plotner, falecida em 2015. Tammy foi uma astrônoma, escritora de artigos relacionados ao campo da Cosmologia e Presidente Emérita da Warren Rupp Observatory. Grande contribuinte da comunidade científica, vai deixar saudades aos seus fãs e aos entusiastas da Astronomia. Descanse em paz, Tammy.
Fonte: NASA, EarthSky, NightSky, Universe Today
Artigo feito em parceria com o portal Acervo Ciência. Visite (e curta!) a página do Acervo no Facebook para saber mais.
***
Hora de retocar a teoria das cordas.
Em fevereiro deste ano, os físicos nos deram uma das mais excitantes descobertas científicas do século - a primeira evidência direta de ondas gravitacionais. Estas ondas são como ondas que se expandem após um evento importante no espaço, quando dois buracos negros se fundem ou quando ocorrer uma explosão de uma estrela massiva.
A descoberta deu-nos uma nova maneira de olhar para o universo, e isso é algo que dois físicos na Espanha estão aproveitando, testando outra hipótese científica: a teoria das cordas. E se suas idéias estiverem corretas, isso poderia mudar fundamentalmente nosso pensamento sobre a natureza do Universo.
Em primeiro lugar, é importante entender como as ondas gravitacionais trabalham. No Universo primordial, tudo era muito mais denso do que é agora, o que resultou em uma grande quantidade de espalhamento de luz . Esses sinais de fótons podem ser um grande problema quando se trata de perscrutar profundamente no universo olhando para trás no tempo, porque há muito ruído de fundo.
O que faz as ondas gravitacionais serem especiais é que seus movimentos não parecem ser afetados pela interferência de elétrons e prótons. Na verdade, as ondas gravitacionais podem permitir-nos observar objetos e eventos que não emitem qualquer luz, incluindo as "cordas cósmicas", que estão na base da famosa hipótese a teoria das cordas.
A teoria das cordas tem como objetivo fornecer uma abordagem unificada para explicar a estrutura fundamental do Universo. Ele sugere que as cordas cósmicas - estruturas incrivelmente longas e finas deleitas na curvatura do espaço e do tempo - foram formadas logo após o Big Bang. Infelizmente, estas cordas cósmicas podem ter se obliterado muitas eras atrás e, para encontrar um grande número delas, nós teríamos que voltar para os primeiros momentos do Universo.
E isso nos traz de volta às ondas gravitacionais. Os físicos Isabel Fernandez-Nunez e Oleg Bulashenko da Universidade de Barcelona pensam que as ondas gravitacionais poderiam nos ajudar a encontrar cordas cósmicas.
Fernandez-Nunez e Bulashenko começaram retratando uma corda como um vinco acentuado no espaço-tempo, e então calcularam como uma onda gravitacional passaria por essa vinco. Se pudermos encontrar ondulações que correspondem esses cálculos, então nós podemos ter evidência de uma corda cósmica, eles sugerem.
Há obstáculos a superar antes de podermos testar sua hipótese, porque agora, não temos o tipo de tecnologia para medir ondas gravitacionais na maneira que a hipótese da dupla requer. Além disso, nós também teríamos que ter muita sorte para encontrar um padrão da intensidade correta de nossa posição na Terra.
Em primeiro lugar, é importante entender como as ondas gravitacionais trabalham. No Universo primordial, tudo era muito mais denso do que é agora, o que resultou em uma grande quantidade de espalhamento de luz . Esses sinais de fótons podem ser um grande problema quando se trata de perscrutar profundamente no universo olhando para trás no tempo, porque há muito ruído de fundo.
O que faz as ondas gravitacionais serem especiais é que seus movimentos não parecem ser afetados pela interferência de elétrons e prótons. Na verdade, as ondas gravitacionais podem permitir-nos observar objetos e eventos que não emitem qualquer luz, incluindo as "cordas cósmicas", que estão na base da famosa hipótese a teoria das cordas.
A teoria das cordas tem como objetivo fornecer uma abordagem unificada para explicar a estrutura fundamental do Universo. Ele sugere que as cordas cósmicas - estruturas incrivelmente longas e finas deleitas na curvatura do espaço e do tempo - foram formadas logo após o Big Bang. Infelizmente, estas cordas cósmicas podem ter se obliterado muitas eras atrás e, para encontrar um grande número delas, nós teríamos que voltar para os primeiros momentos do Universo.
E isso nos traz de volta às ondas gravitacionais. Os físicos Isabel Fernandez-Nunez e Oleg Bulashenko da Universidade de Barcelona pensam que as ondas gravitacionais poderiam nos ajudar a encontrar cordas cósmicas.
Fernandez-Nunez e Bulashenko começaram retratando uma corda como um vinco acentuado no espaço-tempo, e então calcularam como uma onda gravitacional passaria por essa vinco. Se pudermos encontrar ondulações que correspondem esses cálculos, então nós podemos ter evidência de uma corda cósmica, eles sugerem.
Há obstáculos a superar antes de podermos testar sua hipótese, porque agora, não temos o tipo de tecnologia para medir ondas gravitacionais na maneira que a hipótese da dupla requer. Além disso, nós também teríamos que ter muita sorte para encontrar um padrão da intensidade correta de nossa posição na Terra.
Mas ainda estamos nos primeiros dias na era da astronomia de ondas gravitacionais, por isso os cientistas ainda estão compartilhando ideias sobre como nós podemos ser capazes de tirar o máximo proveito desta descoberta.
O paper dos pesquisadores está disponível no site de pré-impressão, arXiv.org, mas ainda tem que passar pela revisão por pares de outros astrofísicos, por isso vamos ter que esperar e ver o que a comunidade diz sobre essa nova hipótese antes de nós podermos ficar muito animados. Dito isto, esta não é a primeira vez que os cientistas têm especulado que as ondas gravitacionais poderiam nos levar a cordas cósmicas.
BS Sathyaprakash da Universidade de Cardiff, no Reino Unido, que trabalha no observatório onde as ondas gravitacionais foram medidas, é bem otimista: "Estou bastante confiante de que nos próximos três ou quatro anos vamos estar fazendo detecções uma atrás da outra e descobrirmos mais coisas novas", disse Tim Radford ao The Guardian .
Mal podemos esperar para ver o que eles acharão.
Traduzido e adaptado de Sciente Alert
O paper dos pesquisadores está disponível no site de pré-impressão, arXiv.org, mas ainda tem que passar pela revisão por pares de outros astrofísicos, por isso vamos ter que esperar e ver o que a comunidade diz sobre essa nova hipótese antes de nós podermos ficar muito animados. Dito isto, esta não é a primeira vez que os cientistas têm especulado que as ondas gravitacionais poderiam nos levar a cordas cósmicas.
BS Sathyaprakash da Universidade de Cardiff, no Reino Unido, que trabalha no observatório onde as ondas gravitacionais foram medidas, é bem otimista: "Estou bastante confiante de que nos próximos três ou quatro anos vamos estar fazendo detecções uma atrás da outra e descobrirmos mais coisas novas", disse Tim Radford ao The Guardian .
Mal podemos esperar para ver o que eles acharão.
Traduzido e adaptado de Sciente Alert
Quando ele está debaixo d'água, ele se molha?
Ou será que a água o deixa molhado ao invés disso?
Ninguém sabe. "
- Trecho da canção "Particle Man" - They Might Be Giants.
Aprendemos na escola que a matéria é feita de átomos e que átomos são feitos de ingredientes menores: prótons, nêutrons e elétrons. Prótons e nêutrons são feitos de quarks, mas os elétrons não são. Tanto quanto nós podemos dizer, os quarks e os elétrons são partículas fundamentais, não construídas com qualquer coisa menor.
Uma coisa é dizer tudo é feito de partículas, mas o que é uma partícula? E o que significa dizer que uma partícula é "fundamental"? Do que é feito as partículas, se elas não são construídas a partir de unidades menores?
"No sentido mais amplo," partículas "são coisas físicas que podemos contar", diz Greg Gbur, um escritor de ciência e físico da Universidade da Carolina do Norte em Charlotte. Você não pode ter metade de um quark ou um terço de um elétron. E todas as partículas de um determinado tipo são precisamente idênticas umas com as outras: elas não vêm em várias cores ou tem pequenas placas que as distinguem. Quaisquer dois elétrons irão produzir o mesmo resultado em um detector, e é isso que os torna fundamental: Eles não vêm em um pacote de variedade.
Não é só a matéria: A luz também é feita de partículas chamadas fótons. Na maioria das vezes, os fótons individuais não são visíveis, mas os astronautas relatam ver flashes de luz, mesmo com os olhos fechados, causados por um único fóton de raio gama em movimento através do fluido no interior do globo ocular. Suas interações com partículas dentro cria fótons de luz azul conhecidos como Radiação Cherenkov, que tem luz suficiente para desencadear a retina, e fazem com que os astronautas "veem" um único fóton (embora muito mais sejam necessários para fazer uma imagem de qualquer coisa).
Campos eternos de partículas
Isso não é toda a história, no entanto: Nós podemos ser capazes de contar as partículas, mas eles podem ser criadas ou destruídas, e até mesmo alterar seu tipo em algumas circunstâncias. Durante um tipo de reação nuclear conhecida como decaimento beta, um núcleo cospe um elétron e uma partícula fundamental chamado um antineutrino, enquanto um nêutron dentro do núcleo se transforma em um próton. Se um elétron encontra um pósitron em baixas velocidades, elas se aniquilam, deixando apenas os raios gama; em altas velocidades, a colisão cria uma enorme quantidade de novas partículas .
Todo mundo já ouviu falar da famosa equação de Einstein E = mc². Parte do que isso significa é que fazer uma partícula requer energia proporcional à sua massa. Neutrinos, que são muito baixos em massa, são fáceis de fazer; elétrons têm um limiar mais elevado, enquanto os pesados bósons de Higgs precisam de uma enorme quantidade de energia. Os fótons são mais fáceis para fazer, porque eles não têm massa ou carga elétrica, por isso não há limite de energia para superar.
Mas é preciso mais do que a energia para fazer novas partículas. Você pode criar fótons, acelerando elétrons através de um campo magnético, mas você não pode fazer neutrinos ou mais elétrons dessa maneira. A chave é como essas partículas interagem com as três forças fundamentais da natureza quântica: o eletromagnetismo, a força fraca e a força forte. No entanto, essas forças são também descritas utilizando partículas na teoria quântica (partículas mediadoras): o eletromagnetismo é transportada por fótons, a força fraca é governada pelos bósons W e Z, e a força forte envolve os glúons.
Todas estas coisas são descritas em conjunto por uma ideia chamada "teoria quântica de campos."
"Teoria do campo abrange a mecânica quântica e mecânica quântica engloba o resto da física", diz Anthony Zee, um físico do Instituto Kavli de Física Teórica e da Universidade da Califórnia, Santa Barbara. Zee, que escreveu vários livros sobre a teoria quântica de campos tanto para cientistas e não-cientistas, admite, "Se você pressionar um físico a dizer o que um campo é, ele vai dizer que um campo é tudo o que um campo faz."
Apesar da imprecisão do conceito, campos descrevem tudo. Dois elétrons se aproximam uns dos outros e eles agitam o campo electromagnético, criando fótons como ondas em um lago. Esses fótons em seguida, empurram os elétrons separados.
E as ondas?
As ondas são a melhor metáfora para compreender partículas e campos. Elétrons, além de serem partículas, são, ao mesmo tempo ondas no "campo de elétrons." Quarks são ondas no campo de "quark" (e uma vez que existem seis tipos de quarks, há seis campos de quarks), e assim por diante. Os fótons são como ondulações da água: eles podem ser grandes ou pequenos, violentos ou quase imperceptível. Os campos que descrevem partículas de matéria são mais como ondas em uma corda de guitarra. Se você não puxar a corda o suficiente, você não obter qualquer som: Você precisa a energia limiar correspondente a uma massa de elétrons para fazer um. energia suficiente e você começa a primeira harmônica, que é uma nota clara (para a corda) ou um elétron (para o campo).
Como resultado de todo esse pensamento quântico, muitas vezes é inútil pensar em partículas como sendo como pequenas bolas.
"Os fótons [e partículas de matéria] viajam livremente através do espaço como uma onda", diz Gbur, embora eles possam ser contados como se fossem bolas.
Uma metáfora que pode ajudar: Os campos que contêm elétrons, eletromagnetismo e tudo mais, preenchem todo o espaço-tempo, em vez de ser como uma corda unidimensional ou superfície da lagoa bidimensional.
E, claro, nós ainda estamos nos inclinamos a perguntar: Se as partículas vêm de campos, são os campos fundamentais, ou há uma física mais profunda envolvida? Até o momento em que a teoria vier com algo melhor, a descrição das partículas de matéria e das forças é a única coisa que podemos confiar na física das partículas.
Traduzido adaptado de Symmetry Magazine
Traduzido adaptado de Symmetry Magazine
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