Sinfonia da ciência

Hubble completou 100 mil órbitas em torno da Terra

O Telescópio Espacial Hubble completou nesta segunda-feira (11) 100 mil órbitas em torno da Terra, menos de dois meses antes de sua última manutenção programada. Para comemorar, os astrônomos viraram suas poderosas lentes para uma região a 170 mil anos-luz de distância, conhecida por sua beleza e por ser uma área de nascimento de novas estrelas -- um símbolo de renovação.

O local escolhido é uma pequena porção da nebulosa da Tarântula, perto do aglomerado estela NGC 2074. (Foto: Nasa)

Em órbita há 18 anos, o Hubble receberá novos instrumentos, baterias e ferramentas na próxima missão do ônibus espacial americano, prevista para outubro. Os trabalhos dos astronautas vão estender um pouco mais a vida do velho telescópio até 2013, quando ele deve ser desativado e substituído.

Para comemorar, astrônomos fizeram imagens de uma área de renovação cósmica.
O telescópio recebe sua última missão de manutenção em outubro, para funcionar até 2013.

Fonte: G1

Expansão cósmica

Uma das maneiras de calcular quantos anos o Universo tem é verificar seu ritmo de expansão. Segundo a teoria do Big Bang, a grande explosão que gerou toda a matéria e energia que existe, empurra, até hoje, tudo o que existe no Cosmo. Assim, as galáxias estão permanentemente se afastando umas das outras. Isso é o que se chama expansão cósmica.

O primeiro a detectar essa corrida em direção ao infinito foi o americano Edwin Hubble (1889-1953). Ao estudar as galáxias, em 1927, ele percebeu que, na escala cósmica, tudo se afasta de nós. Dois anos mais tarde, Hubble verificou um fato espantoso: quanto maior a distância da galáxia, maior é a sua velocidade de afastamento.

É fácil entender: imagine que uma galáxia está a 1 milhão de anos-luz da Via Láctea, a galáxia onde fica a Terra, e a velocidade com que ela se afasta é de 15 quilômetros por segundo. Então, uma outra galáxia que esteja a 2 milhões de anos-luz se afastará a exatos 30 quilômetros por segundo. E assim por diante. A proporção entre a distância e a velocidade das galáxias é chamada taxa de expansão, e recebeu o nome de constante de Hubble.

A velocidade de 15 quilômetros por segundo foi exatamente a que Hubble mediu, em sua época. E só com isso já deu para calcular a idade do Cosmo. Basta voltar ao exemplo da galáxia a 1 milhão de anos-luz da Via Láctea. A idade do Universo é justamente o tempo que ela levou para ficar tão longe da Via Láctea já que, no momento do Big Bang, elas estavam juntas.

É só fazer a conta: a uma velocidade de 15 quilômetros por segundo, elas levaram dois bilhões de anos para se distanciar 1 milhão de anos-luz (a idade é a distância dividida pela velocidade; não esquecer que 1 ano-luz vale 9,5 trilhões de quilômetros). O resultado dessa conta seria a idade do Universo: 2 bilhões de anos. Aí aparece a grande contradição: como o Universo poderia ser mais novo do que a própria Terra, que já se sabia ter 4,5 bilhões de anos

Sgundo a equipe, liderada pelo americano Michael Pierce, do Observatório Kitt Peak, trabalhou com um telescópio de solo, o potente CFHT, no Havaí, Hubble foi prejudicado pelas medidas de velocidade, muito imprecisas. Acontece que nem sempre as galáxias seguem o ritmo de expansão do Cosmo: duas galáxias podem ser atraídas entre si, por sua própria força gravitacional, e criar um movimento independente, que interfere com o cálculo da idade do Universo.

Desde a época de Hubble, a taxa de afastamento das galáxias foi corrigida diversas vezes e acabou caindo. A idade do Universo foi recalculada para cerca de 15 bilhões de anos, valor coerente com a idade das estrelas mais velhas conhecidas.

É possível que a imprecisão das medidas, 65 anos depois de Hubble, ainda estejam atrapalhando os novos cálculos. Admite-se uma incerteza de mais de 20% na distância do aglomerado de Virgem. Com isso, em vez dos 8 bilhões de anos que eles calcularam, a idade do Universo subiria para cerca de 10 bilhões de anos. É um valor menos contraditório com a idade das mais velhas estrelas. Esta idade também pode conter incertezas as estrelas podem ter bem menos do que 13 bilhões de anos.

A dificuldade dos astrofísicos é separar os dois tipos de velocidade a que é causada pelo Big Bang e pelo movimento independente. A única saída é medir a velocidade de grupos de galáxias muitíssimo distantes de nós, em que a atração gravitacional seja tão mínima que possa ser desprezada.

Velocidade de expansão das galáxias

Em 1929, o astrônomo Edwin Powell Hubble trabalhando no Palomar Observatory, no telescópio Hale (que, durante muitos anos, foi o maior do mundo) descobriu que as chamadas nebulosas nada mais eram que galáxias distantes. Mais tarde, usando o efeito Doppler, provou que, além de estarem fora da nossa galáxia, a Via Láctea, estava se afastando com velocidades muito grandes.

Lei de Hubble

Como já se referiu atrás, Edwin Hubble foi um astrônomo que dedicou a sua vida inteira à descoberta do Universo, e as suas descobertas revolucionaram a astronomia e astrofísica atual.

Uma das suas principais descobertas foi a lei de Hubble, que diz que as galáxias se afastam umas das outras com uma velocidade proporcional à sua distância.

Para compreender este fenômeno, é necessário imaginar que não são as galáxias que se deslocam, mas sim o Universo inteiro que se dilata. Pode-se pensar num balão esférico no qual se tivessem marcado pontos eqüidistantes de um centímetro, por exemplo. Se encher regularmente o balão, de tal modo que em cada minuto as distâncias se encontrem duplicadas, um observador colocado num ponto qualquer O, verá então que o ponto A inicialmente situado a um centímetro de distância de O se encontra ao fim de um minuto a dois centímetros; um ponto B inicialmente situado a dois centímetros de distância de O encontrará a quatro centímetros ao fim de um minuto.

As distâncias serão:

No segundo minuto, OA = 4, OB = 8.

No terceiro minuto, OA = 8 e OB = 16.

O observador colocado em O verificará, portanto, que qualquer ponto se afasta dele tanto mais depressa quanto mais afastado estiver:

O ponto A viajou durante o primeiro minuto a uma velocidade média de um centímetro/minuto; durante o segundo minuto à velocidade de dois centímetros/minuto; durante o terceiro minuto à velocidade de quatro centímetros/minuto. A velocidade do ponto B passou do mesmo modo de dois centímetros/minuto a quatro centímetros/minuto e depois a oito centímetros/minuto.

As velocidades relativas vão aumentando à medida que os pontos considerados estão mais afastados uns dos outros. Mas, considerando no seu conjunto, o fenômeno obedece a uma lei constante: o fator de aumento de velocidade entre dois pontos é uniforme, do mesmo modo que o enchimento do balão.

Edwin Hubble, para chegar a esta conclusão, analisou os resultados de Slipher, que descobriu que, de um modo geral, os espectros das galáxias apresentam desvios para o vermelho (Redshift), e alargou o estudo dos espectros das galáxias mais distantes então conhecidas. E verificou que o desvio para o vermelho também ocorria, e que o valor desse desvio era tanto maior quanto mais distante estivessem as galáxias umas em relação ás outras. Então Hubble chegou à conclusão que o Universo está em expansão e as velocidades de recessão (afastamento) das galáxias eram diretamente proporcionais às suas distâncias à Terra. Esta conclusão ficou conhecida por lei de Hubble.

Com a lei de Hubble chegou-se à conclusão que o Universo está em expansão, mas não se sabe se vai parar, ou se vai a expandir-se eternamente, fazendo com que a densidade e a temperatura do Universo sejam ainda mais baixas, ou se tem fases de expansão e de contração.

O Big Bang é o tema central de uma teoria que se propõe explicar a origem e evolução do Universo, referindo um início que terá ocorrido há quinze mil milhões de anos. De acordo com esta teoria, o Universo expandiu-se rapidamente, com a formação de muitos tipos de partículas, como o hidrogênio, o hélio e o lítio. Um átomo primitivo ou ovo, num dado momento, provocou uma violenta explosão e assim se terão formado as protogaláxias que posteriormente terão originado as galáxias, depois as estrelas e, por fim, os restantes corpos celestes

Hubble concluiu que para essas estrelas de modo real brilhantes aparecerem tão fracas, deviam estar extraordinariamente afastadas da Terra. O seu trabalho ajudou os astrônomos a começarem a compreender a imensa dimensão do Universo.

Conclui-se, daí, que o universo como um todo está em expansão. Essa expansão, segundo os cosmólogos, teve início em algum instante, cerca de 15 mil milhões de anos atrás. Nessa ocasião, toda a matéria e energia do universo atual estavam concentradas de alguma forma em um minúsculo ponto de temperatura e densidade além da imaginação. Subitamente, algo ocorreu e o ponto começou a expandir-se. Esse momento é conhecido como o BIG BANG, nascimento do universo onde moramos. Desde então, o nosso universo continua a inchar e ninguém ainda sabe ao certo se essa expansão vai parar.

As descobertas de Edwin Hubble vieram, portanto, revolucionar os conceitos e o estado de conhecimento da astronomia no seu tempo, que tinha uma concepção estática do universo, restringido então aos limites da Via Láctea.

As suas teorias era uma hipótese contrária à de Newton, pois considerava que o universo atual surgiu de um cosmos único que se estalou em fragmentos, que tendem a afastar-se cada vez mais uns dos outros.

Hubble mediu a razão entre velocidade de afastamento e distância de galáxias distantes e verificou que, para quase todas elas, a razão era uma constante.

O valor da constante de Hubble, denotado Ho, é motivo de um debate acalorado entre os cosmólogos, com 2 grupos defendendo valores perto de 50 km/s/Mpc e 80 km/s/Mpc.

Usando medidas de variáveis Cefeida (estrelas jovens, com várias massas solares e luminosidade 10.000 vezes maior que a do Sol), Madore (1992) obteve 83±12 km/s/Mpc e Sandage et alli (1996) obteve o valor 57±4 km/s/Mpc medindo o afastamento de supernovas.

1 Mpc = 10^6 Parsec
1 Parsec = 3,26 anos-luz

Onde estamos...

No post anterior você viu aquela faixa vermelha no céu que pertence ao que sobrou da estrela que explodiu de uma supernova há mais de 1.000 anos atrás. Como sei que o pessoal gosta muito desse tipo de imagem e com certeza ficou bastante curioso, resolvi publicar também a imagem que mostra aonde a faixa está localizada em relação à estrela anã branca central.

A bolha de gás que foi lançada ao espaço durante a explosão, e que os astrônomos chamam de remanescente, tem 60 anos-luz de diâmetro e continua em expansão. É assim que os elementos químicos produzidos no interior das estrelas são enviados ao espaço.

Estes elementos químicos são os mesmos que encontramos na Terra, na natureza, nos nossos corpos. Por isto dizemos que somos feitos de poeira de estrelas. A imagem é uma combinação de várias outras tiradas com o Chandra (Raios-X), com o VLA (Rádio), com o CTIO (óptico).

Lá no alto à direita está o local da faixa.
somos poeira das estrelas...

Faixa no céu

Vejam que interessante esta faixa vermelha no céu! Parece até coisa de ET, mas não é! essa faixa é simplesmente uma nuvem gasosa que o Hubble detectou com o filtro de hidrogênio chamado H-alfa.

A nuvem é o que sobrou da explosão de uma supernova há mais de 1.000 anos atrás. A SN1006 que explodiu a 7 mil anos-luz de distância foi provavelmente a supernova mais brilhante já vista da Terra.

Imagino que você esteja curioso para saber se estas cores são reais mesmo.... veja que as cores das imagens do Hubble são uma boa aproximação das cores reais. O hidrogênio-alfa, por exemplo, tem uma cor avermelhada, por isto escolheram esta cor para representá-lo nesta imagem. As outras cores foram tiradas com filtros verde e azul. Mais detalhes neste link (em inglês).

Universo Microscópio

Você ainda acredita que a Terra é imensa? e muito grande? depende do posto do referencial, de onde você pressupõe essa grandeza, se for comparar as coisas que estão na propria terra com certeza tudo será pequeno, se compararmos seu tamanho ao de outros corpos celestes, veremos então que nosso planeta não é nem um grão de areia na imensidão do universo.

Aqui aparece a imensidão do nosso querido planeta

Plutão passou a ser apenas um pequenino ponto

E agora, cade a terra??

A Terra é invisível a olho nu, nessa escala.

E aqui Júpiter mede apenas 1 pixel.

O sol ocupa 1 pixel nessa escala, Júpiter fica invisível e Antares fica enorme.

E a terra?? não era imensa? pois é, depende do referencial.

Podemos ver que nessa imensidão terrestre, se partirmos por um outro referencial somos quase nada, ou melhor, é como se não existíssemos. Claro que vale é a comparação, não são só planetas, ai estão considerados todos os corpos celestes… ou vc acha que o Sol é um planeta? o sol é uma estrela. Existem diferentes classes de estrelas indo do tipo O que são muito grandes e brilhantes, até M que são de tamanho apenas suficiente para iniciar a ignição das reações termonucleares com o hidrogênio.

O menor buraco negro do universo

Com apenas 3,8 vezes a massa do Sol, um dos dois objetos que compõem o sistema binário XTE-J1650-500 é o menor buraco negro já descoberto. O achado é de Nikolai Shaposhnikov e Lev Titarchuk, dois cientistas da Centro Goddard de Vôo Espacial, da Nasa.

A dupla descobriu o objeto com o auxílio do Rossi, um satélite de baixo custo da agência espacial americana destinado a estudar objetos que emitam quantidades copiosas de raios X. Buracos negros são famosos por emitir esse tipo de radiação conforme a matéria espirala ao redor deles, prestes a cair em seu poço gravitacional poderosíssimo. A menor das maiores

O buraco negro identificado nasceu como a maioria deles -- surgido a partir dos restos mortais de uma estrela de grande massa. Mas, nesse caso, deve ter sido um astro com uma quantidade de matéria bem próxima do limite mínimo para a formação de um objeto desse tipo.

Com uma gravidade tão intensa que nem a luz pode escapar dele (daí o nome), o buraco negro aparece quando acaba o combustível da estrela que lhe deu origem e seu núcleo implode, encolhido por sua própria ação gravitacional. O resultado é um objeto extremamente compacto, que fica escondido do resto do universo porque nem os raios de luz que porventura ele emita podem escapar dele. Só se pode detectar sua presença pela influência gravitacional que ele exerce sobre a massa que existe em seus arredores.

No caso do menor buraco negro já descoberto, seu núcleo foi tão intensamente compactado que ficou com um diâmetro de apenas 24 quilômetros -- menor que a cidade de São Paulo.

Encontrei aqui

Água em Marte

É verdade que se diz poder existir água em marte, a questão é que caso exista certamente não está na forma líquida, pode sim estar na sua forma sólida, o gelo.
A sonda espacial Phoenix está passeando sobre a superfície de Marte e esta semana recolhou material do Planeta. O material recolhido pela sonda pode ser gelo ou sal, não se sabe ainda, mas o objetivo é analisar a possibilidade de existência de material orgânico. Até agora nenhuma novidade foi encontrada, segundo um dos astrônomos:

“Marte é exatamente como se esperava”…

O conhecimento sobre Marte pode ser útil para projeções do comportamento da Terra, pode-se descobrir, por exemplo, como conservar nosso planeta saudável por mais tempo. Na verdade não precisa ir a Marte para descobrir como devemos tratar a Natureza, até uma criança pode dar uma lição sobre o assunto.

Sistema Solar pode ter planeta oculto, diz brasileiro

JC e-mail 3461, de 03 de Março de 2008.

Cálculos que indicam a presença do novo astro foram feitos no Japão; previsão ainda precisa ser comprovada por observação real Felipe Maia escreve para a "Folha de SP": Um brasileiro de 31 anos encontrou indícios da existência de um novo planeta nos confins do Sistema Solar. Patryk Sofia Lykawka, da Universidade de Kobe, Japão, poderá ser o responsável por fazer com que o Sistema Solar volte a ter nove planetas, condição que foi perdida com o rebaixamento de Plutão, em 2006. "Sempre me interessei pelo desconhecido. Gostava de ler, tentar imaginar quais seriam as soluções para as perguntas sem resposta", disse, por telefone, de Kobe, no oeste do país. Por enquanto, a possível descoberta de Lykawka está restrita a cálculos e simulações feitas por computador, mas ele espera que o planeta possa ser visualizado em cinco a dez anos. A expectativa do pesquisador é que o projeto Pan-Starrs, da Universidade do Havaí (EUA), que vai varrer grande parte do céu no hemisfério Norte, permita a visualização do planeta. O experimento vai fotografar o céu visível do Havaí pelo menos uma vez por semana. A teoria apresentada pelo brasileiro é resultado de estudos sobre o cinturão de Kuiper, uma zona que fica além de Netuno e abriga milhares de corpos celestes, como Plutão e o planeta-anão Eris, cuja descoberta acabou causando a perda de status do nono planeta. Ela também é o berço de alguns cometas. Apesar de ser bastante estudada, por conta de suas bizarrices astronômicas, a área ainda é pouco conhecida. Além disso, ela abriga mistérios. Em um determinado espaço, por exemplo, há vários corpos celestes com órbitas praticamente circulares. Mas, a partir de um limite, o número de astros com órbita desse tipo se reduz, sem causa aparente. Outro fato que intriga os pesquisadores é a existência de órbitas muito inclinadas no cinturão, às vezes em ângulos da ordem de 50 em relação ao plano dos planetas. Para resolver alguns desses mistérios do cinturão de Kuiper é que Lykawka propõe a existência de um novo planeta, que perturbaria as características das órbitas. "Essa estrutura [de Kuiper] é complexa, difícil de explicar se você se baseia apenas nos oito planetas", disse o pesquisador. A diferença entre o estudo de Lykawka e anteriores foi o fato de ele não ter se restringido apenas às configurações atuais do Universo. Nas simulações por computador, ele fez uma espécie de filme do Sistema Solar, calculando as posições e a velocidade dos objetos durante os últimos 4,3 bilhões de anos. "É como voltar no tempo e tentar reproduzir o que aconteceu." O estudo do brasileiro será publicado em abril na revista "Astronomical Journal". As contas do astrônomo indicam que o planeta deve ter massa equivalente a 30% a 70% a da Terra e uma órbita entre 14,9 bilhões e 25,4 bilhões de quilômetros -a Terra está a cerca de 150 milhões de quilômetros de distância do Sol. Ele imagina que o local tenha rochas nas regiões internas, com a superfície coberta de gelo, amônia congelada e metano. Comprovação Apesar de a teoria funcionar em simulações e cálculos, ainda é necessário que o planeta seja efetivamente observado. "Definitivamente é apenas uma sugestão, não uma descoberta. Nós nunca saberemos se essa sugestão está correta até que alguém de fato encontre o planeta", afirma o astrônomo norte-americano Mike Brown, do Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia), especialista nessa área do espaço. Brown foi um dos descobridores de Eris -achado que deu fôlego à discussão sobre o rebaixamento de Plutão, em 2006. O pesquisador brasileiro agora quer refinar seus modelos e simulações, para chegar a "previsões mais realistas". Ele está à espera de algum telescópio que consiga comprovar sua teoria. Caso isso ocorra, a expectativa é que o planeta leve o nome de algo relacionado à cultura indígena do Brasil. Astrônomo fazia músicas para games Duas das atividades que mais ocuparam tempo na vida do astrônomo Patryk Lykawka, 31, foram a ciência e a música. Entre 1991 e 2001, foi também compositor e fez até a trilha sonora de um game, o Guimo. "Era só uma diversão", diz. "Desde que vim para o Japão não deu mais tempo." O cientista brasileiro tem ascendência italiana e polonesa e trabalha hoje na Univesidade de Kobe (Japão). No Brasil, formou-se em matemática e física na Universidade do Vale dos Sinos, de São Leopoldo (RS). Emigrou ao ganhar uma bolsa de mestrado do governo japonês. Hoje, Lykawka é casado com uma japonesa e diz já ter superado a maior barreira: a da língua. "As aulas do mestrado e do doutorado eram em japonês", lembra. "Tinha hora em que eu não sabia o que era conta ou letra." (Folha de SP, 1º/3) http://www.jornaldaciencia.org.br/Detalhe.jsp?id=54622

Astronomia do erro

Fazer ciência não é privilégio apenas daqueles que frequentaram as aulas de graduação nas universidades. A simples observação da natureza é o primeiro passo para compreendê-la.
Existe um site um português que explica, didaticamente, alguns erros cometidos pelos… cientistas. Na área da astronomia. É engraçadinho e, para quem não entende nada, uma mão na roda. E por inúmeras vezes, interpretações errôneas de fenômenos naturais conduziram o Homem a importantes acertos na história da ciência.Veja aqui algumas discusões bizarras como: o planeta Mercúrio gira em torno do Sol como bambolê; o planeta Terra recebe duas luas; e por ai vai como aparece na foto a lua de mercurio.