quarta-feira, 26 de novembro de 2014

Por que tudo gira no universo?

Essa é uma questão que não pode ser respondida sem que voltemos ao início de tudo. Antes do nosso universo ser preenchido com matéria, antimatéria e radiação, estava em um estado de rápida expansão, onde a única energia encontrada no espaço-tempo era a energia intrínseca ao próprio espaço. Este foi o período de inflação cósmica que deu origem ao Big Bang que identificamos com o nascimento do que chamamos de nosso universo. Durante este tempo, tanto quanto podemos dizer, flutuações quânticas foram produzidas, mas não podiam interagir umas com as outras, já que a expansão do espaço era demasiado rápida. Ela também era a mesma em todos os lugares e em todas as direções, sem eixo preferencial de qualquer tipo. Quando a inflação acabou, a energia intrínseca do espaço foi convertida em matéria, antimatéria e radiação, e essas flutuações quânticas deram origem a regiões superdensas ou pouco densas no universo em rápida expansão. Isto é o que nós chamamos de Big Bang. Desde o início, todas as partículas fundamentais nascem com um momento angular intrínseco: uma propriedade conhecida como spin (em português, algo como “giro” ou “rotação”) que não pode ser separada da própria partícula (somente o bóson de Higgs, de todas as partículas fundamentais, tem um spin que é intrinsecamente zero). Quando estas partículas são criadas, não fazem isso orbitando qualquer outra, porque não tiveram a oportunidade de interagir com outras ainda. Mas elas já nascem com energias cinéticas intrínsecas e em locais com densidades variáveis. No começo do universo, conforme as partículas que nasciam colidiam e interagiam gravitacionalmente, as regiões mais densas atraíam mais e mais matéria e energia, enquanto as menos densas ficavam ainda mais escassas. Com isso, as diferenças gravitacionais entre elas foram aumentando cada vez mais. A menos que duas dessas fontes gravitacionais sejam ambas perfeitamente esféricas e se movam em uma velocidade ao longo da linha imaginária que as liga (o que é extremamente improvável), elas vão exercer um certo tipo de força sobre a outra: a força de maré. Cada porção de matéria e energia que se move relativamente não alinhada com qualquer outra porção de matéria e energia provoca uma interação gravitacional que cria um “torque” – um momento angular, uma grandeza vetorial da física que afeta cada pedaço de matéria que conhecemos. Conforme o tempo passa e o colapso gravitacional acontece, estas pequenas quantidades de momento angular – 50% das quais devem ser no sentido horário e 50% no anti-horário – são suficientes para causar aglomerados imensos de matéria a rodar muito lentamente. E eles continuam rodando, por causa do que chamamos de quantidades conservadas. Você provavelmente está familiarizado com a conservação de energia: a afirmação de que a energia não pode ser criada ou destruída. O momento angular também é uma dessas quantidades (que você pode observar na prática olhando uma patinadora puxando seus braços e pernas para perto de seu corpo). Ao mudar o que é conhecido como o momento de inércia (trazendo sua distribuição de massa mais perto de seu eixo de rotação), a conservação do momento angular determina que sua velocidade angular (ou velocidade de rotação) deve aumentar para compensar: Estrelas, planetas, luas e mesmo galáxias – todo sistema conhecido no universo – têm experimentado essas forças de maré, e tem uma quantidade diferente de zero do momento angular em relação a outros objetos no universo. Em resumo, gravitação, torques e a conservação do momento angular são os motivos pelos quais tudo gira no universo.

Fonte: Hypescience

terça-feira, 25 de novembro de 2014

Galáxia enigmática desafia astrônomos

Quando olham para o espaço, os astrônomos geralmente fazem uma associação entre distância e tempo - quanto mais longe estiver um corpo celeste, mais antigo ele é. Isto porque a teoria do Big Bang estabelece uma idade do Universo. Ora, se a luz do objeto demorou uma determinada quantidade de anos para chegar até nós, então essa distância é usada para calcular quantos anos aquele objeto tinha, contados a partir do Big Bang, quando emitiu essa luz. É por isso que os astrônomos falam em "galáxias primordiais", criadas apenas alguns milhões de anos após o Big Bang. Contudo, esta nova imagem captada pelo telescópio Hubble mostra uma galáxia que parece oferecer uma exceção a essa regra. A peculiar DDO 68, também conhecida como UGC 5340, parece-se em tudo com uma galáxia primordial, formada pouco tempo após o Big Bang. Ocorre que ela está muito próxima de nós, ou seja, sua luz saiu de lá há muito pouco tempo, o que indica que ela é uma galáxia jovem. A DDO 68 fica a cerca de 39 milhões de anos-luz de distância da Terra. Embora essa distância pareça enorme, ela é cerca de 50 vezes mais perto do que as distâncias habituais para galáxias recém-formadas, geralmente fotografadas pelo Hubble a vários bilhões de anos-luz. Isto é uma pedra no sapato dos teóricos porque o oposto também já aconteceu, ou seja, astrônomos já localizaram galáxias distantes demais, mas muito "evoluídas" para serem tão antigas. Galáxias mais velhas tendem a ser maiores, graças a colisões e fusões com outras galáxias, e são repletas de uma variedade de diferentes tipos de estrelas - incluindo estrelas velhas, jovens, grandes e pequenas. Sua composição química também é diferente. As galáxias recém-formadas têm uma composição rica em hidrogênio, hélio e um pouco de lítio, enquanto as galáxias mais antigas têm elementos mais pesados, forjados ao longo de várias gerações de estrelas. A DDO 68, contudo, questiona esses modelos, apresentando todas as características de uma galáxia primordial no universo local. Intrigados, os astrônomos planejam novos conjuntos de observações para tentar decifrar o mistério.

Fonte: Inovação Tecnológica

Observando o coração da estrela Mira A e de sua parceira

Estudar as estrelas gigantes vermelhas diz aos astrônomos sobre o futuro do Sol – e sobre como as gerações prévias de estrelas espalham os elementos necessários para a vida através do universo. Uma das estrelas gigantes vermelhas mais famosas no céu, é chamada de Mira A, que é parte do sistema binário Mira, que localiza-se a cerca de 400 anos-luz de distância da Terra. Na imagem acima a vida secreta da Mira é revelada pelo ALMA. Mira A é uma estrela velha, que já começou a expelir os produtos do trabalho da sua vida no espaço para que sejam reciclados. A companheira da Mira A, conhecida como Mira B, a orbita a uma distância, equivalente a duas vezes a distância entre o Sol e Netuno. A Mira A é conhecida por ter um vento lento que gentilmente molda o material ao redor. O ALMA tem agora confirmado que a companheira da Mira é um tipo muito diferente de estrela, com um vento muito diferente. A Mira B é uma estrela do tipo anã branca, quente e densa com um forte e violente vento estelar. Novas observações mostram como os ventos dessas duas estrelas têm criado uma fascinante, maravilhosa e complexa nebulosa. A forma bem definida de coração da bolha no centro é criada pelo vento energético da Mira B dentro da Mira A. O coração que se formou em algum momento nos últimos 400 anos, e o resto do gás ao redor do par mostra que elas têm construído esse estranho e belo ambiente de forma conjunta. Observando estrelas como a Mira A e a Mira B faz com que os cientistas tenham a esperança de descobrir como as estrelas duplas da nossa galáxia se diferem das estrelas simples e como elas criaram o ecossistema estelar da Via Láctea. Apesar da distância entre elas, a Mira A e sua companheira têm tido um forte efeito uma na outra e demonstram como as estrelas duplas podem influenciar seus ambientes e como elas podem deixar pistas para que os cientistas possam decifrar. Outras estrelas moribundas e velhas também possuem arredores bizarros, como os astrônomos têm visto, usando o ALMA e outros telescópios. Mas não é sempre que fica claro se as estrelas são simples, como o Sol, ou duplas como a Mira. A Mira A, sua misteriosa parceira e a bolha em forma de coração são todos elementos que fazem parte dessa história.

Fonte: Cienctec

Japão pronto para lançar robô que pousará em asteróide

Depois do feito da sonda européia Rosetta e do seu robô Philae, que pousou sobre um cometa, a agência espacial japonesa (JAXA) prepara-se para repetir o feito, só que pousando sobre um asteróide. A sonda espacial Hayabusa 2 será lançada do Centro Espacial Tanegashima no próximo dia 30 de Novembro. A Hayabusa 1 teve um sucesso relativo, muito similar ao do Philae: ela tocou o asteróide Itokawa em novembro de 2005 e não conseguiu capturar as amostras do solo no volume esperado porque não conseguiu um contato firme com ele. A diferença da missão é que a Hayabusa trouxe de volta as amostras para a Terra. Embora tenham chegado apenas pequenos grânulos de poeira do asteróide, eles foram suficientes para identificar um mineral que não existe na Terra. Esse "quase sucesso absoluto" fez com que a agência espacial japonesa rapidamente começasse a construir a Hayabusa 2, que deverá chegar em Junho de 2018 ao asteróide 1999 JU3, uma rocha de cerca de 1 km de diâmetro que orbita o Sol. A sonda ficará seis meses estudando o asteróide, devendo começar a viagem de volta em dezembro daquele ano, chegando à Terra com as tão esperadas amostras em 2020. A parte mais esperada da missão será o pouso no asteróide. A própria Hayabusa, a exemplo da sua versão anterior, deve tocar o asteróide para estudá-lo, usando um coletor que sugará amostras para dentro da cápsula de retorno. Além disso, ela liberará o pequeno robô Mascot (Mobile Asteroid Surface Scout, explorador móvel da superfície do asteróide, em tradução livre). O robô é uma colaboração das agências espaciais francesa e alemã à missão. Além de estudar a superfície e coletar amostras, o robô Mascot tem o diferencial de poder saltar - de forma controlada - para diferentes locais, estudando a geologia do asteróide de forma mais ampla. Outro experimento que viajará a bordo da Hayabusa 2 é o SCI (Small Carry-on Impactor, pequeno projétil portátil, em tradução livre). Ele irá disparar uma pequena carga explosiva na superfície do asteróide, permitindo que os instrumentos da sonda espacial analisem o que o asteróide esconde abaixo de sua superfície.


Fonte: Inovação Tecnológica