quarta-feira, 28 de janeiro de 2015

Os planetas mais antigos do Universo

Astrônomos usando dados, adivinhe só, do telescópio espacial Kepler, da Nasa, fizeram mais uma descoberta extraordinária. Eles encontraram o mais antigo sistema planetário de que se tem notícia, com cerca de 11,2 bilhões de anos.

Por Salvador Nogueira (O Mensageiro Sideral) do Portal Uol

Concepção artística do sistema Kepler-444, o mais antigo já descoberto (Crédito: Universidade de Birmingham)

É verdade que a margem de erro é do naipe “ibope” — 1 bilhão de anos para mais ou para menos. Ainda assim, é um sistema muito antigo, concebido numa época em que o Universo era bem jovem. E os planetas são rochosos, como a Terra, o que nos dá a confiança de que astros favoráveis ao surgimento da vida têm sido criados há muito, muito tempo no cosmos. Compare os 11,2 bilhões de anos do sistema Kepler-444, recém-descoberto, aos 4,6 bilhões de anos do Sol e sua família de planetas. É quase o triplo.
Trocando em miúdos: a vida pode ter florescido em nossa galáxia muito tempo antes que nosso planeta sequer existisse. Mas não em Kepler-444, que fique claro. É um sistema para lá de complicado, e todos os planetas são quentes demais para abrigar água líquida e vida como a conhecemos.

VAMOS ATÉ LÁ?
Normalmente, muitas pessoas reagem negativamente às distâncias interestelares. “De que adianta descobrir esses planetas se não podemos ir até lá?” É bem verdade que ainda não sabemos nem como viajar até a estrela mais próxima, a meros quatro anos-luz de distância, num tempo inferior a dezenas de milhares de anos. Mas para muitas pessoas a imaginação, estimulada pelo conhecimento, já ajuda a transpor os vastos vazios que separam as estrelas.
Você é uma delas? Façamos, pois, uma visita virtual a esse sistema, localizado a modestos 120 anos-luz de distância, na constelação de Lira. A primeira coisa que notaremos ao nos aproximar é que Kepler-444 não é um sistema de uma estrela solitária, como o Sol. Notaremos, como fez a equipe do astrônomo português Tiago Campante, da Universidade de Birmingham no Reino Unido, ao realizar observações posteriores com telescópios em solo, que há uma segunda estrela, menos brilhante, em torno do astro principal.
Verificando a separação aparente entre elas, os computadores de bordo de nossa espaçonave virtual nos informam que a menor deve estar girando em torno da maior a uma distância relativamente grande, completando uma volta a cada 430 anos, aproximadamente.


Imagem feita com o telescópio Keck II, no Havaí, revela uma estrela menos brilhante ao redor de Kepler-444. (Crédito: Campante et al.)
Mas conforme nossa distância do sistema diminui, temos mais uma surpresa. O astro menor não é uma estrela, mas duas — duas anãs vermelhas, bem menores e mais frias que o Sol. Elas giram em torno de um centro comum enquanto avançam juntas ao redor do astro maior, uma anã laranja, apenas ligeiramente menor que nossa estrela-mãe. Tudo isso nós descobrimos ao analisar a luz vinda desses astros, que revela sua temperatura e seu tipo espectral.
Partimos então para uma análise mais sofisticada do espectro da estrela principal. Ao detectar pequenas vibrações internas, que se refletem em sutis alterações de brilho na estrela — algo que o astrônomo brasileiro Eduardo Janot, da USP, gosta de chamar de “estelemotos” — os pesquisadores puderam estimar a idade (a técnica é conhecida como “asterosismologia”). E aí chegaram aos 11,2 bilhões de anos.
Seguindo em frente, avançamos até as proximidades da estrela maior e lá encontramos nosso tesouro: cinco pequenos planetas, todos rochosos e menores que a Terra. O menor deles é o mais interno, Kepler-444b, que completa uma volta em torno de sua estrela em apenas 3,6 dias terrestres. Ele tem o tamanho aproximado de Mercúrio, o menor dos planetas do nosso Sistema Solar, mas é bem mais quente, pois está bem mais próximo de sua estrela. Aliás, todos os cinco planetas caberiam num círculo com um quinto do tamanho da órbita de Mercúrio — é o que os astrônomos chamam de um sistema altamente compactado. O segundo planeta completa uma volta em 4,5 dias, o terceiro em 6,2 dias, o quarto em 7,7 e o quinto em 9,7. O maior é o último, com cerca de três quartos do diâmetro da Terra.
Embora sejam inabitáveis, eles trazem uma confirmação importante — os ingredientes básicos para a formação de planetas como a Terra já existiam 11 bilhões de anos atrás.

NÃO BASTA A RECEITA
Esse é um dos grandes enigmas da astronomia dos exoplanetas — quando eles começaram a se formar? O drama é que, no princípio do Universo, 13,8 bilhões de anos atrás, só havia três elementos químicos: hidrogênio, hélio e uma pitada de lítio.
Com esse trio, já dava para fabricar estrelas — grandes bolas de gás que convertem hidrogênio em elementos mais pesados por fusão nuclear –, mas não planetas — que exigem átomos mais pesados, como carbono e oxigênio. Para que mundos como o nosso pudessem existir, primeiro as estrelas primordiais tiveram de “construí-los” em suas fornalhas internas e depois semeá-los pelo Universo, principalmente por meio das explosões violentas conhecidas como supernovas.
Espalhados pelo espaço, esses estilhaços atômicos acabaram semeando nuvens de gás que formariam outras estrelas. E o processo seguiria adiante, gradualmente tornando o Universo um lugar com maior variedade química. Mas em que momento exatamente já havia concentração suficiente de elementos pesados para o surgimento de planetas rochosos?
Essa é a importância do novo achado — ele empurra ainda mais para trás esse momento de transição. Já conhecíamos alguns sistemas planetários com idade estimada em coisa de 10 bilhões de anos (Kepler-10 e Kapteyn, para citar dois exemplos), mas o Kepler-444 parece ser ainda mais antigo.
“A descoberta de um sistema antigo de planetas de tamanho terrestre em torno da estrela Kepler-444 confirma que os primeiros planetas se formaram muito cedo na história da galáxia, e com isso ajuda a determinar o início da era da formação planetária”, escrevem os pesquisadores, em artigo publicado ontem no “Astrophysical Journal”.
Para o Mensageiro Sideral, a descoberta representa mais um triunfo do princípio copernicano. Inspirado originalmente pela constatação de Copérnico de que a Terra estava longe de ser o centro do Universo, e em vez disso era apenas mais um planeta a girar em torno do Sol, consolidou-se a noção de que não há nada de especial sobre nosso mundo que o torne melhor ou mais interessante que outros espalhados pelo Universo.
A descoberta, nos últimos anos, de que planetas similares em composição à Terra e com níveis de radiação similares existem em grandes quantidades foi mais uma confirmação desse princípio. E agora vemos que nem mesmo numa época especial nós vivemos. A vida pode ter emergido pela primeira vez no Universo vários bilhões de anos antes que nosso planeta tenha sequer nascido. Não somos únicos. Somos, em vez disso, apenas mais um exemplo da obsessão criativa do cosmos.

terça-feira, 27 de janeiro de 2015

Veloz, furioso e com uma lua

Lembra aquele asteroide que ia passar de raspão pela Terra? Pois é, ele passou ontem e se manteve a uma distância segura do nosso planeta, como já era esperado. O que não se esperava foi a descoberta feita durante a passagem: o asteroide tem sua própria lua!

POR SALVADOR NOGUEIRA do Portal Uol

Imagem de radar revela forma do asteroide 2004 BL86 e sua lua (Crédito: Nasa)

O bólido celeste, conhecido pelo pouco atraente código 2004 BL86, revelou suas formas com detalhes surpreendentes após observações de radar feitas pela Nasa com sua antena de 70 metros instalada em Goldstone, na Califórnia. Graças a ela, foi possível estimar com razoável precisão o tamanho do objeto (325 metros, contra 500 da estimativa inicial) e descobrir uma lua de cerca de 70 metros orbitando ao redor dele. Não é incrível?
Além disso, foi possível estudar outros parâmetros interessantes, como sua rotação, seu formato e algumas características mais grosseiras de sua superfície. Tudo isso a uma distância de 1,2 milhão de quilômetros, cerca de três vezes a separação entre a Terra e a Lua. A aproximação máxima entre o pedregulho e nosso planeta aconteceu ontem às 14h19 (horário de Brasília). Quem soube para onde olhar e tinha um binóculo na madrugada de hoje pôde até observá-lo (mas, mesmo para esses mais antenados, ele não passou de um simples ponto de luz, claro).
Caso tivesse colidido com a Terra, o 2004 BL86 poderia ter causado uma grande tragédia. Para que se tenha uma ideia, ele é cerca de 15 vezes maior que o bólido que caiu sobre Chelyabinsk, na Rússia, em 2013, ferindo cerca de 1.500 pessoas.

BINÁRIO
Embora os cientistas não esperassem encontrar uma lua em torno do 2004 BL86, não se trata de uma ocorrência inédita. Na verdade, estima-se que cerca de 16% dos asteroides com mais de 200 metros sejam binários, ou seja, compostos por dois corpos distintos. Em alguns casos, já foram observados até sistemas trinários.
As observações feitas por radar atingiram uma resolução de quatro metros por pixel, o que chega a impressionar, considerando a distância de 1,2 milhão de km. Se passasse mais perto, poderíamos ter aprendido ainda mais. Não sei quanto a vocês, mas o Mensageiro Sideral, nesses casos, fica bem mais satisfeito com uma olhada meio de longe mesmo.
O perigo dos asteroides é inegável. É um daqueles famosos eventos de “probabilidade baixíssima, mas enormes consequências”. Algo como ganhar na Mega-Sena. Só que ao contrário. Com o agravante de que, no caso em questão, não podemos simplesmente optar por não jogar.
Felizmente, temos em nosso favor a inteligência. A cada “quase” desses, aprendemos mais sobre a natureza, a composição e a estrutura desses objetos. E, claro, temos diversas espaçonaves não-tripuladas que têm encontros marcados com bólidos similares, a fim de estudá-los. A Nasa está planejando a missão OSIRIS-REx, com lançamento marcado para 2016, cujo objetivo é visitar um asteroide e trazer amostras dele. Procedimento similar já foi feito pela incrível missão japonesa Hayabusa, que em 2010 trouxe de volta à Terra preciosas amostras do asteroide Itokawa. E sua sucessora, a Hayabusa2, já está no espaço, para repetir a dose e retornar ao seu planeta de origem em 2020.
Com o contínuo desenvolvimento das tecnologias espaciais, não parece haver nada impossível no futuro desenvolvimento de um sistema de proteção planetário. A engrenagem básica, na verdade, já está em funcionamento — é o esforço preventivo de identificar e monitorar esses objetos, conforme avançam em suas órbitas em torno do Sol. Por exemplo: já sabemos que temos um próximo “encontro” marcado para daqui a 12 anos. Em 7 de agosto de 2027, o asteroide 1999 AN10, de porte similar, passará a meros 390 mil km da Terra — praticamente a mesma distância que guardamos da Lua. Esperemos que, a exemplo do 2004 BL86, ele só traga boas surpresas.

sexta-feira, 23 de janeiro de 2015

Via Láctea 'pode ser buraco de minhoca para viagens no tempo'

Teoria proposta por equipe internacional de pesquisadores afirma que galáxia pode ser um túnel parecido ao retratado no filme 'Interestelar'.

Da BBC
FACEBOOK / Via Portal G1
Cientista diz que, em teoria, túnel galático seria 'navegável' (Foto: Paolo Salucci)

Nossa galáxia pode ser, em teoria, um grande túnel semelhante a um buraco de minhoca (ou túnel de viagens no espaço e no tempo), possivelmente "estável e navegável" e, portanto, "um sistema de transporte galático". É o que sugere um artigo publicado no periódico Annals of Physics.
O estudo - que, ressaltam os cientistas, ainda é uma hipótese - é resultado de uma colaboração entre pesquisadores italianos, americanos e indianos.
Para chegar a essas conclusões, os estudiosos combinaram equações da teoria da relatividade geral, desenvolvida por Albert Einstein, com um mapa detalhado da distribuição de matéria escura (que representa a maior parte da matéria existente no Universo) na Via Láctea.
"Se unirmos o mapa da matéria escura na Via Láctea com o modelo mais recente do Big Bang para explicar o Universo e teorizarmos a existência de túneis de espaço-tempo, o que obtemos é (a teoria) de que nossa galáxia pode realmente conter um desses túneis e ele pode ser do mesmo tamanho da própria galáxia", disse Paolo Salucci, um dos autores do estudo e astrofísico da Escola Internacional de Estudos Avançados de Trieste (Sissa, na sigla em italiano).
"Poderíamos até viajar por esse túnel, já que, com base em cálculos, ele seria navegável. Assim como o visto recentemente no filme Interestelar."
Ainda que túneis desse tipo tenham ganhado popularidade recentemente com o filme de ficção científica, eles já chamam a atenção de astrofísicos há muito tempo, explica comunicado do Sissa.
Salucci afirmou não ser possível dizer com absoluta certeza que a Via Láctea é igual a um buraco de minhoca, "mas simplesmente que, segundo modelos teóricos, essa hipótese é possível".
O cientista explicou que, em teoria, seria possível comprovar essa hipótese fazendo uma comparação entre duas galáxias - aquela à qual pertencemos e outra parecida. "Mas ainda estamos muito longe de qualquer possibilidade real de fazer tal comparação."

Matéria escura

Estudos prévios já haviam demonstrado a possível existência desses buracos de minhoca em outras regiões galáticas. Segundo o estudo do Sissa, os resultados obtidos agora "são um importante complemento aos resultados prévios, confirmando a possível existência dos buracos de minhoca na maioria das galáxias espirais".
O estudo também reflete sobre a matéria escura, um dos grandes mistérios da astrofísica moderna. Essa matéria não pode ser vista diretamente com telescópios; tampouco emite ou absorve luz ou radiação eletromagnética em níveis significativos. Mas a misteriosa substância compõe 85% do universo.
Salucci lembra que há tempos os cientistas tentam explicar a matéria escura por meio de hipóteses sobre a existência de uma partícula específica, o neutralino - o qual, porém, nunca foi identificado pelo CERN (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear, que pesquisa o Bóson de Higgs, a chamada "partícula de Deus") ou observado no Universo. Mas há teorias alternativas que não se baseiam nessa partícula.
"Talvez a matéria escura seja uma 'outra dimensão', talvez um grande sistema de transporte galático. Em todo o caso, realmente precisamos começar a nos perguntar o que ela é."

terça-feira, 6 de janeiro de 2015

Idades das Estrelas

Idades de estrelas são calculadas pela velocidade de rotação

Pela primeira vez, uma equipe de pesquisadores americanos mediu a velocidade de rotação de estrelas que têm mais de um bilhão de anos - e os resultados correspondem ao que eles haviam previsto

Astrônomos conseguiram provar que podem calcular de forma precisa a idade de uma estrela pela velocidade com que ela gira.
Sabemos que as estrelas desaceleram com o tempo, mas até recentemente havia poucos dados para permitir cálculos exatos.
Pela primeira vez, uma equipe de pesquisadores americanos mediu a velocidade de rotação de estrelas que têm mais de um bilhão de anos - e os resultados correspondem ao que eles haviam previsto.
A descoberta resolve um desafio de longa data, permitindo que astrônomos estimem a idade de uma estrela com uma margem de erro de 10%.
O trabalho foi apresentado em Seattle em uma reunião da Sociedade de Astronomia Americana e também foi publicado na revista Nature.

Lacuna

Estabelecer a idade das estrelas é uma questão central na astronomia - assim como datar os fósseis é crucial para o estudo da evolução.
Este método aplica-se a "estrelas frias" - sóis de tamanho semelhante ao nosso, ou menores. Elas são as estrelas mais comuns na nossa galáxia e vivem muito tempo.
"Elas agem como postes de luz, iluminando até mesmo as partes mais antigas da nossa galáxia", diz o pesquisador Soren Meibom, do Centro Smithsonian de Astrofísica de Harvard.
Estrelas frias também são o astro central para a grande maioria dos planetas semelhantes à Terra de que temos conhecimento.

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A maioria das propriedades de uma estrela como o nosso sol - tamanho, massa, luminosidade e temperatura - se mantêm as mesmas durante a maior parte de sua vida.
Isso faz com que descobrir a idade de uma estrela seja complicado.
Manchas do sol são usadas para determinar velocidade de rotação do astro.

A solução de medir a rotação foi proposta pela primeira vez na década de 1970 e foi apelidada de "girocronologia" em 2003.

"Uma estrela fria gira muito rápido quando é jovem, mas ela fica cada vez mais lenta quando envelhece", disse Meibom.
Mas é difícil ver uma estrela girando. Astrônomos usam manchas de sol, se deslocando pela superfície, já que elas só reduzem seu brilho em menos de 1%.
Estrelas velhas são particularmente problemáticas porque elas têm menos manchas e estas são menores, mais difíceis de serem acompanhadas.
A equipe de Meibom usou imagens do telescópio espacial Kepler, que é muito sensível e tem acompanhado o movimento da Terra ao redor do Sol desde 2009.
Eles conseguiram medir as velocidades de rotação de 30 estrelas de um grupo específico de 2,5 bilhões de anos.
Este grupo, conhecido como NGC 6819, preenche o que Meibom chama de uma "lacuna de quatro bilhões de anos" em nosso conhecimento da rotação estelar.

Método
Antes da missão Kepler, só tínhamos dados de estrelas muito frias em grupos muito jovens, todos com menos de 0,6 bilhão de anos e girando bastante rapidamente (cerca de uma vez por semana).
Em 2011, a equipe de Meibom usou imagens do Kepler para estudar um grupo de estrelas diferente, o NGC 6811, de um bilhão de anos. As suas estrelas frias giram cerca de uma vez a cada 10 dias.
Mas, além dessas, a única estrela sobre a qual se sabia tanto a velocidade de rotação quanto a idade era nosso próprio sol - 4,6 bilhões de anos, com um período de rotação de 26 dias.
"A construção do relógio de estrelas frias estava em compasso de espera", disse Meibom.
Agora, o relógio parece estar funcionando. As estrelas parecidas com o Sol no grupo recém-estudado se encaixam perfeitamente e satisfatoriamente nesta lacuna, girando aproximadamente a cada 18 dias.
"Estes novos dados mostram, com observações reais, que temos dados concretos," disse Meibom à BBC News.
"Podemos obter a idade das estrelas com uma margem de erro de apenas 10% com este método."
Ele acrescentou que esta é uma grande melhoria em alguns outros métodos para adivinhar a idade das estrelas, onde a margem de erro pode chegar a 100%.
Ruth Angus, uma doutoranda que pesquisa girocronologia na Universidade de Oxford, disse que os resultados foram "realmente significativos" para a área.
"Lentamente, foram descobertas mais evidências de que muitas estrelas parecem seguir esse padrão, mas ainda não se sabe com segurança com funciona esta relação" disse à BBC.
"Este grupo de estrelas irá certamente ajudar com a nossa compreensão de como a girocronologia é boa e válida como método. Isso mostra que essas estrelas estão fazendo o que é esperado que façam."

Fonte: Portal Terra