01/09/2014

Astrônomos obtêm a imagem mais nítida de uma colisão de galáxias

Um grupo de astrônomos obteve a imagem mais detalhada até o momento de uma colisão entre duas galáxias ao combinar o poder de diferentes telescópios na Terra e no espaço, com o de uma lupa "de proporções cósmicas".
Essa imensa lupa é a galáxia H1429-0028 que, graças ao efeito "de lente gravitacional", permitiu aos cientistas a observação, informou o Observatório Austral Europeu (ESO, sigla em inglês) em comunicado.

O efeito de lupa acontece quando, por causa de sua forte gravidade, enormes estruturas como galáxias e acúmulos de galáxias desviam a luz que existe por trás de determinados objetos distantes e brilhantes, o que os tornam visíveis e acessíveis para o estudo, detalhou a nota.

As imagens obtidas graças à galáxia H1429-0028, que permitiu comparar as galáxias locais com outras muito mais remotas, confirmaram que este caso de "vigorosa formação estelar" aconteceu quando o Universo tinha apenas a metade de sua idade atual.

"Enquanto os astrônomos frequentemente se veem limitados pela potência de seus telescópios, em alguns casos nossa capacidade para ver detalhes é enormemente melhorada por lentes naturais, criadas pelo Universo", explicou o autor principal da pesquisa, Hugo Messias, da Universidade de Concepción, no Chile.

Para que essas lentes gravitacionais funcionem, é necessário que a galáxia que desempenha o papel de lente e a que se encontra por trás, afastada, devem estar alinhadas de modo muito preciso.

"Esses alinhamentos casuais são muito raros e tendem a ser difíceis de identificar", acrescentou Messias, "mas estudos recentes demonstraram que por meio da observação longitudinal das ondas do infravermelho distante e da variação milimétrica, podemos encontrar esses casos de forma muito mais eficiente".

Diante da dificuldade para estudar esse objeto estelar, a equipe de astrônomos começou uma extensa campanha de acompanhamento com telescópios de grande potência, tanto na Terra como no espaço, que proporcionaram diferentes pontos de vista que, junto ao obtido pela lente natural da galáxia H1429-0028, foram combinados para captar a melhor imagem deste "objeto incomum", acrescentou o ESO.

O conjunto de lentes ajudou, também, a afirmar que uma das galáxias da colisão ainda mostra sinais de rotação, o que indica que era uma galáxia de disco puro logo antes do choque.

Entre o conjunto de instrumentos que foram utilizados para obter a imagem se encontram três telescópios do ESO: ALMA, APEX e VISTA, todos localizados em suas instalações no Chile, além do telescópio Hubble da Nasa e da Agência Espacial Europeia, do telescópio Gemini Sul, do telescópio Keck-II e do telescópio Spitzer da Nasa.

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29/08/2014

Descoberta de Nuvens de Metano no Fundo do Mar: Perigo Planetário em Curso?

Em Bonito, a localidade de Mato Grosso do Sul, há, entre outros programas ecológicos, um passeio em que, munidos de snorkel, descemos por um riacho de águas cristalinas e contemplamos o mundo sub-aquático do rio. Assim, podemos ver umas bolhinhas subindo em direção à tona que o pessoal local ensina tratar-se resultado da fotossíntese da vegetação presente no leito, que libera, assim, oxigênio molecular em estado gasoso.

Essa é a visão que a foto abaixo faz recordar. Mas não trata-se de rio e nem é raso a ponto de receber a luz do sol. Aqui, a iluminação é artificial, e as bolhinhas não são de oxigênio. O local: plataforma marítima da costa leste dos Estados Unidos, mais precisamente, litoral do Estado da Carolina do Norte.


Sabemos, da observação em planetas semelhantes à Terra, tal como Vênus e Marte, que a atmosfera original é irrespirável, mais ainda, imprópria para a vida de forma geral. Por original entende-se: atmosfera constituída pelos elementos compatíveis com o processo de formação dos planetas do ponto de vista astronômico e geológico. Os gases presentes nessas atmosferas são essencialmente metano e gás carbônico, além de outros componentes menos importantes. Em suma: impossível se viver nessas atmosferas. Na Terra, um processo lento e gradual propiciou a “filtragem” de sua atmosfera, por conta da atividade dos recifes de coral, bactérias ciagênicas e, finalmente, deposição de parcelas importantes no subsolo dos oceanos durante, e sobretudo, as glaciações. O resultado é essa atmosfera que conhecemos, e que se renova por meio da própria atividade vital presente em nosso planeta.

Com o aquecimento global, os cientistas temem que algo de terrível esteja em curso. É o que já havia alertado Benjamin J. Phrampus & Matthew J. Hornbach, ambos da Universidade Metodista do Sul, no Texas, EUA, em carta ao editor da Nature em 2012, quando observaram que a corrente do Golfo do México, que leva água para o Atlântico Norte, está esquentando. O artigo atual de Skarke e seus colaboradores parece ser o capítulo seguinte de uma tragédia global que está se desenhando.

O gás metano reage com o oxigênio molecular presente na atmosfera e inibe sua estabilização. Sem oxigênio, morremos todos. Além disso, inicia-se um processo de acidulação dos oceanos e das precipitações pluviais. Os próprios Phrampus & Hornbach (P&H) chamam a atenção para simulações promovidas por diferentes grupos e que concluem que uma elevação de cinco graus centígrados no Atlântico Norte levam à liberação de gás metano do fundo do mar em quantidades que representam 0,2% do que foi responsável em promover a chamada Máxima Térmica do Paleoceno-Eoceno (PETM, em inglês), evento associado a uma massiva extinção de vida no planeta há cerca de uns 55,8 milhões de anos. P&H mediram um aquecimento de cerca de oito graus, com liberação esperada estimada em 2,2 giga-toneladas de gás metano. Mesmo que isso represente apenas uma fração do observado no PETM, as consequências para o clima global, segundo os próprios autores, são incertas.

Tais temores são confirmados pelo que se observa, por exemplo, no final do período Permiano. Em um artigo na revista National Geographic, Hillel J. Hoffman relata sua visita ao Triângulo Negro, na República Tcheca, perto da fronteira com a Alemanha e Polônia. Ali há indícios do que um período ininterrupto, por anos a fio, de chuva ácida pode fazer. Toda e qualquer forma de vida, seja animal ou vegetal é simplesmente aniquilada. No Triângulo Negro vê-se fósseis enegrecidos, marca do que os vivos sofreram. Foi o que ocorreu nessa época, há uns 250 milhões de anos. Não se sabe o que ocasionou a chuva ácida nesse período. Teria sido um desses aquecimentos que o planeta experimentou em sua existência? O que se sabe é o que se vê como resultado da chuva ácida no Triângulo Negro. E chuva ácida é uma das consequências do aquecimento global, via liberação de gases como o metano do fundo do mar. 

Sua ocorrência persistente poderá fazer de Bonito, em Mato Grosso do Sul, um sítio para, no futuro, arqueólogos compararem com o Triângulo Negro, República Tcheca.

Talvez o cenário catastrófico preconizado pelos atuais ecologistas e defensores do meio ambiente seja ainda mais terrível. E mais próximo do que se pensa.

João Luiz Kohl Moreira
27/08/2014

28/08/2014

Dica do dia

Apollo 13: do Desastre ao Triunfo

Apollo 13: do Desastre ao Triunfo - Ron Howard (1995)

Baseado no relato de acontecimentos reais da desastrosa missão Apollo 13, programa espacial da agência espacial norte americana - NASA, o filme conta a história de três astronautas americanos a caminho de uma missão à Lua. Em meio a missão espacial uma grave explosão acontece por conta de um defeito no equipamento e coloca em risco a vida dos cosmonautas.

A frase: "Houston, we have a problem here!" (Houston, nós temos um problema aqui!) se tornou uma referência à missão que foi tomando um rumo fatal, isolados a 500.000 km da Terra em uma espaçonave danificada, três astronautas vivem momentos de aflição e lutam desesperadamente em busca de sobrevivência.


O filme foi um grande sucesso de bilheteria e recebeu prêmios e indicações. Vale a pena conferir!



27/08/2014

Você sabia?


Estrelas de grande massa podem explodir deixando como resíduo uma estrela de nêutrons ou um buraco negro. No entanto, as estrelas de nêutrons são corpo celeste estáveis que não evoluem para buracos negros. Como sabemos, os buracos negros também são formados a partir da explosão de uma estrela mas não por um processo que primeiro dê origem a uma estrela de nêutrons que, mais tarde, evolui para um buraco negro. Estrelas de nêutrons podem se transformar em buracos negros por meio de um processo chamado "tunelamento quântico" mas isso somente após alguns bilhões de bilhões de anos.


25/08/2014

Cientistas afirmam ter encontrado partículas de pó interestelar

Os cientistas identificaram sete raras partículas microscópicas de pó cósmico que datam das origens do Sistema Solar e poderiam ser as primeiras amostras de pó interestelar contemporâneo, informou a NASA.

As partículas fazem parte da carga de amostras recolhida pela sonda espacial Stardust que retornou à Terra em 2006 após sete anos de viagem e mais de 4.800 quilômetros percorridos. Desde então uma equipe de cientistas esteve analisando os fragmentos capturados em uma rede com forma de raquete fabricada com um aerogel de dióxido de silício, o material sólido mais leve conhecido capaz de deter o pó sem modificá-lo pelo impacto.

Os cientistas acreditam que as partículas provavelmente vieram de fora de nosso Sistema Solar, talvez por uma explosão de uma supernova há milhões de anos e alteradas pela exposição ao extremo ambiente espacial.

A descoberta rendeu outros 12 estudos sobre as partículas, que aparecerão na próxima semana na revista "Meteoritics & Planetary Science", antecipou a NASA.


"Estes são os objetos mais difíceis que jamais teremos no laboratório para seu estudo e é um triunfo que tenhamos progredido tanto em sua análise", disse Michael Zolensky, do laboratório Stardust no Centro Espacial Johnson da NASA em Houston e coautor do artigo da "Science".



Os cientistas advertem que precisam fazer testes adicionais antes de poder dizer, definitivamente, que se tratam de restos procedentes do espaço interestelar.

Mas, se for confirmado, asseguram que essas minúsculas partículas cósmicas de uma grossura inferior a de um pelo humano, poderiam ajudar a explicar a origem e a evolução do pó interestelar (situado entre as estrelas), assim como do Sistema Solar.

A estrutura e a composição química das partículas resultou ser muito mais diversa do que esperavam os cientistas, que apontaram que algumas têm uma estrutura esponjosa, similar a um floco de neve.

Uma equipe de "cientistas-cidadãos" participou da cooperação científica com a universidade de Berkeley para ajudar a detectar as partículas com dimensão de milésimos de milímetros.
Membros do Centro Espacial Johnson analisaram metade dos painéis em níveis distintos e transformaram o material escaneado em filmes, publicados na internet, para que os voluntários buscassem rastros de partículas, que posteriormente foram verificados por cientistas.



As supernovas, as gigantes vermelhas e outras estrelas produzem um pó interestelar e geram elementos pesados como o carbono, o nitrogênio e o oxigênio necessário a vida.



A NASA ressaltou que duas partículas, que foram apelidadas de Orion e Hylabrook, foram submetidas a testes exaustivos para determinar as quantidades de isótopos de oxigênio, o que poderia proporcionar evidências mais claras de sua origem extra-solar.


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22/08/2014

A Sonda Espacial STARDUST: A incrível saga que levou à descoberta de poeira interestelar no interior do Sistema Solar


Certamente inspirados na canção “Stardust”, eterno sucesso americano de Carmichel, com letra de Parish, os administradores da NASA nomearam para o projeto a sonda que iria ao espaço para uma dessas missões de longa duração e múltiplos propósitos, todos associados à coleta de poeira sideral para futuros estudos.

Após longos meses de construção, a sonda Stardust foi lançada do Cabo Canaveral em 2 de junho de 1999 a bordo de um foguete tipo Delta II. Ela percorreria um longo caminho em órbita solar, realizaria imagens de cometas e asteroides e coletaria material de diversas origens, cometária, interplanetária e, possivelmente, interestelar numa missão de 12 anos coroada de sucesso. 

A sonda, movida a energia solar, foi equipada, entre outras coisas, com um coletor de poeira espacial chamado “Aerogel”, um painel contendo um gel feito de sílica concebido especialmente para esse fim. Esse painel é o responsável por uma das descobertas mais espetaculares da missão, mas que contou, como veremos adiante, com a colaboração de milhares de cidadãos espalhados pelo mundo que cederam tempo livre de seus computadores, conectados à Internet, para o processamento dos dados obtidos pela sonda Stardust. Tal procedimento é conhecido como “Citizen Science” ou “Ciência-Cidadã”.

A história de sua trajetória orbital já seria motivo de menção pelo planejamento e monitoramento remoto. Lançada em 1999, a sonda foi colocada numa órbita elíptica em torno do Sol. Após a primeira revolução, em janeiro de 2001, a sonda aproximou-se Terra e foi submetida a um processo conhecido como “manobra por auxílio gravitacional terrestre”, uma espécie de “estilingada” cósmica, onde aproveita-se o campo gravitacional do planeta, no caso a Terra, para catapultar o objeto para uma órbita superior. Com isso o semi-eixo maior da órbita foi a 3 vezes o diâmetro da órbita terrestre, com um período de cerca de 5 anos. Isso fez com que a sonda penetrasse o Cinturão de Asteroides interior, uma região entre Marte e Júpiter composta de asteroides, material perdido em órbita solar que não teve possibilidade de se agregar para formar um planeta por culpa do campo gravitacional de Júpiter. Daí a sonda passou a dirigir-se aos seus alvos. 

Em novembro de 2002 ela cruza com o asteroide Annefrank a cerca de 3.000 km, quando tira fotos deste e os envia à Terra por sinal de rádio. Essas imagens foram fundamentais para a determinação de parâmetros como a rotação do astro, com a concorrência de curvas de luz obtidas em telescópios terrestres. Como consequência, pode-se, também, aprimorar a teoria que obtém parâmetros físicos dos asteroides a partir de observações fotométricas na Terra. 

Em setembro de 2003 a Stardust cruza a coma do cometa Wild-2 e coleta material por meio de seu Aerogel. Também fotografa o cometa ejetando material ao espaço. O processo é registrado e leva a equipe de cientistas ao delírio, pois é constatado algo que já se desconfiava. O processo de lançamento de material pelos cometas não se dá de forma uniforme e sim em pontos de sua superfície conhecidos por “spots”, de onde o material é expelido. Isso sugere uma evolução por processo disruptivo como a observação em solo terrestre já indicava. 

O dispositivo que mantinha o Aerogel direcionava o painel para o sentido do movimento do Sol em relação à galáxia, uma manobra semelhante a um velejador, que coloca a vela do barco de maneira a ser “enchida” pelo vento. Dessa forma, a “vela cósmica” era colocada de forma a coletar na melhor condição a poeira interestelar, se ela ali estivesse presente. Se alguma poeira interestelar fosse capturada seria a primeira vez. A humanidade jamais tinha “posto a mão” em poeira interestelar, que ela sabia existir apenas pelo efeito que esta provoca na radiação que nos chega do espaço sideral. 

Três anos depois a sonda encontra-se novamente com a Terra e lança ao solo uma cápsula contendo o material coletado. A cápsula é capturada pelo pessoal da NASA e levada aos laboratórios para a coleta dos dados. 

Em 2011 a Stardust ainda se encontra com o cometa Tempel-1, tira fotos espetaculares para em seguida encerrar suas atividades e perder contato com a Terra. Hoje, vaga pelo espaço. 

A Stardust deixou um legado que envolve uma comunidade inteira de pesquisadores, interessados ou simplesmente curiosos dispostos a ajudar. O volume de dados obtido do material deixado por ela era tão grande que seus responsáveis, inspirados no projeto SETI@home, criado por Carl Sagan, criaram o STARDUST@home. Pessoas que possuem computadores conectados à Internet os disponibilizam para que sejam utilizados no processamento dos dados. É instalado o programa que funciona como um “protetor de tela”. Quando seu PC está inativo, o programa entra em ação. Conecta-se com o servidor na NASA, recebe seu pacote de dados e processa. Assim feito, o procedimento é rápido e não compromete as atividades do proprietário, pois quando este retoma suas tarefas no computador, o programa, como o protetor de tela, fica inativo, aguardando nova oportunidade para voltar a operar. Uma vez terminado o processamento, o programa envia os resultados ao servidor e aguarda mais dados para processar. 

Pois foi assim que foi possível descobrir a poeira interestelar. Desse projeto participaram cerca de 30 mil voluntários. Por meio da análise de constituição química, direção da incidência no painel e densidade, em cerca de 100 milhões de imagens, pode-se constatar, finalmente, a existência de poeira interestelar no Sistema Solar. Os voluntários, cujos computadores encontraram os resultados, foram contemplados com um “email” comunicando o sucesso de sua participação. Bastou isso para deixá-los em estado de graça. Afinal, eles ajudaram a fazer História. 

Saiba mais: revista Nature, edição agosto de 2014. 


João Luiz Kohl Moreira
Observatório Nacional/MCTI
Coordenação de Astronomia e Astrofísica