Rápidas: Buracos Negros Gigantes Destróem Galáxia e Eles Próprios

O enorme poder dos buracos negros gigantes é revelado. Estas estruturas devoradoras roubam todo o gás da sua galáxia e impedem a formação de novas estrelas, deixando apenas as gigantes vermelhas (as mais rápidas a formar). A falta de matéria-prima para a formação de estrelas leva à extinção da galáxia.

Astrónomos britânicos utilizaram o telescópio espacial Hubble e o telescópio Chandra para rastrear raios X, a radiação que os buracos negros emitem e, pela qual são detectáveis.

Os buracos negros gigantes emitem uma quantidade imensa de radiação, tanta que a emissão de raios X destes buracos negros é superior à de todos os restantes corpos da galáxia juntos.

O seu disco de acreção emite desde as ondas rádio até aos raios gama, uma gama bastante alargada de energia. O disco acelera os gases aquecendo-os e lançando-os para fora do centro da galáxia. Os gases aí, podem arrefecer e formar novas estrelas. No entanto esse arrefecimento demora tanto tempo que não é possível a formação de novas estruturas solares.

Aqui repara-se na segunda forma de suicídio do buraco negro. Para além de não deixar formar novas estruturas e “matar” a galáxia, também ele acaba por deixar de ter “alimento” porque lança os gases para longe do centro da galáxia. Isto leva à extinção não só da galáxia como também no próprio buraco negro.

As galáxias maciças, onde se encontram estes buracos negros são raras, embora esses buracos negros produzam a maior parte dos raios X do Universo.

Fonte:

Buracos Negros Gigantes podem destruir galáxias inteiras - Inovação Tecnológica

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As Estruturas Universais e o Tamanho do Universo

Para vermos uma estrela precisamos que a sua luz chegue até aos nossos olhos. Para eu ver o sol a sua luz teve de viajar cerca de 8 minutos, ou seja 8 minutos luz, que é o tempo que a luz demora a viajar do sol até nós. Sei que a lua existe pois, para além dos efeitos físicos que provoca no nosso planeta, posso vê-la. A luz demora uns 1,3 segundos a viajar da lua até nós.

Agora imaginemos quando olho para uma galáxia de 150 mil anos luz de diâmetro. Não só a luz demorou 150 mil anos a viajar do sítio mais distante dessa galáxia até ao mais próximo (diâmetro) mas também demorou todo o tempo que nos separa dessa mesma galáxia (imaginamos mais uns 150 mil anos luz). Daqui podemos ver que o nosso universo tem um tamanho de, pelo menos 300 mil anos luz e uma idade de 300 mil anos.

No vídeo que vemos a seguir estão apresentados algumas das maiores estruturas do Universo:

E agora umas continhas muito simples:

Reparemos em algumas das maiores estruturas que aparecem no vídeo:

Nebulosa de Orion – 20 a.luz

Cluster Globular M14 – 50 a.luz

Nebulosa Roseta – 65 a.luz

Centauri ómega – 100 a.luz

Cluster Globular M54 – 150 a.luz

Nebulosa tarântula – 500 a.luz

Galaxia Sagittarius Dwarf – 1000 a.luz

Pequena nuvem Magellatic – 3500 a.luz

Grande nuvem Magellatic – 7500 a.luz

NGC 7714 – 35000 a.luz

Galáxia triângulo – 50000 a.luz

Galaxia sombreiro – 70000 a.luz

Galáxia olho negro – 85000 a.luz

Galáxia caminho de leite – 120000 a.luz

Galáxia Andrómeda – 150000 a.luz

Galáxia Pinwheel – 175000 a.luz

NGC 1232 – 200000 a.luz

M87 (Virgo A) – 250000 a.luz

NGC 4889 (Galáxia cD) – 500000 a.luz

IC 1101 – 5M a.luz

Ao somar todos os tamanhos o resultado final é de mais de 6 milhões e 600 mil anos-luz. Como vemos essas estruturas podemos afirmar que a luz já chegou até nós e viajou durante mais de 6 milhões de 600 mil anos luz (este valor seria se a distância entre nós e as estruturas fosse muito pequena). Além disso existem muito, muito mas muito mais estruturas desse tamanho. E existe também uma grande mas grande quantidade de zona sem estruturas visíveis no Universo.

Este valor, para os criacionistas, é muito grande. E felizmente, para os cientistas, a idade do Universo foi confirmada com base nas lentes gravitacionais.

De facto, faz todo o sentido por dois motivos:

1- ao observar a velocidade e a direcção das galáxias pode-se aferir facilmente que provêm de uma zona comum.

2- O método científico continua a funcionar e o crivo continua a ficar cada vez mais pequeno, e só passam as hipóteses mais correctas. Cada vez é mais exigente. Exigência, característica pelo que o método criacionista peca chegando ao ponto de alternativas explicativas tão chocantes que não se encontra qualquer referência séria em sites de bibliografia técnica.

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Rápidas: Idade do Universo Confirmada

Tomo a liberdade de transcrever parte de um artigo interessante do AstroPT, escrito pelo ROCA:

Usando galáxias inteiras e aglomerados galácticos como lentes para a observação de outras galáxias, os pesquisadores têm uma nova maneira e precisa para medir o tamanho e a idade do Universo e como ele se expande rapidamente, junto com as demais técnicas independentes. Estas medidas determinam um valor para a constante de Hubble, que indica o tamanho do Cosmos e confirma a idade do Universo avaliada em 13,75 bilhões de anos, com uma margem de erro de 170 milhões de anos. Os resultados também confirmam a força da energia escura, responsável pela aceleração da expansão do Universo.

Os pesquisadores do Instituto Kavli para Astrofísica de Partículas e Cosmologia (KIPAC) no SLAC National Accelerator Laboratory do Departamento de Energia dos Estados Unidos e da Universidade de Stanford, a Universidade de Bonn  e outras instituições dos Estados Unidos e Alemanha, publicaram os resultados da pesquisa na edição de 1 de março do The Astrophysical Journal. Os pesquisadores usaram os dados coletados pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e mostraram maior precisão proporcionada pela combinação com os dados da sonda Wilkinson Anisotrópica de Microondas (WMAP).

A equipe usou a técnica das lentes gravitacionais para medir a distância percorrida pela luz de uma galáxia brilhante ativa até a Terra ao longo de vários caminhos. Conhecendo o tempo necessário para percorrer cada caminho e as velocidades reais envolvidas, os cientistas puderam deduzir não só o quão longe estão as galáxias, mas também a escala global do Universo e alguns detalhes de sua expansão.

Muitas vezes é difícil para os cientistas a distinguir entre uma luz distante muito brilhante e uma fonte fraca perto de nós. As lentes gravitacionais resolvem este problema, fornecendo pistas múltiplas sobre a distância que a luz percorre. Esta informação extra lhes permite determinar o tamanho do Universo, que os astrofísicos freqüentemente expressam em termos de uma quantidade chamada constante de Hubble.

“Há muito tempo nós sabemos que as lentes são capazes de fazer medidas físicas da constante de Hubble“, disse Phil Marshall do KIPAC. No entanto, lentes gravitacionais nunca foram usadas de maneira tão precisa, até agora. Estas novas medições proporcionam uma medição tão precisa da constante de Hubble quanto as  bem estabelecidas pelas outras ferramentas como as supernovas padrão a análise da radiação de fundo de microondas cósmico (CMB).” O uso das lentes gravitacionais amadureceu como um instrumento competitivo disponível dentro da caixa de ferramentas dos astrofísicos”, disse Marshall.

O artigo "Técnica baseada nas lentes gravitacionais confirma a idade do Universo" por completo está disponível para leitura.
No "Eternos Aprendizes - Técnica baseada em lentes gravitacionais confirma a idade do Universo" está disponível um pequeno vídeo que explica de forma muito simples o efeito de lente gravitacional.

Nota: 1 bilhão do artigo refere-se, obviamente, a mil milhões.

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Teoria da Relatividade Confirmada para Grandes Escalas

Uma equipa de astrofísicos dos EUA e da Suíça descobriu que a teoria da relatividade geral de Einstein funciona consistentemente nas escalas tão grandes como aquelas que separam as galáxias, num estudo publicado na  revista Nature. A teoria foi testada e "funciona entre 2 e 50 megaparsecs, cerca de 6,5 a 150 milhões de anos-luz (1 parsec = 3,2616 anos luz) num desvio para o vermelho de z~0,32".

A equipe analisou cerca de 70.000 galáxias, uma quantidade chamada “E_G“, e que é baseada na quantidade de aglomeração nas galáxias observadas e na distorção da luz produzida pela sua passagem pela matéria intermediária. "De forma simplificada, E_G é proporcional à densidade média da matéria do Universo e inversamente proporcional à taxa de crescimento da estrutura do universo. Essa combinação especial se livra das flutuações de amplitude e, portanto, foca diretamente na combinação particular que é sensível as alterações da teoria da relatividade geral." Pengjie Zhang (Xangai Observatory).

Os resultados valor de E_G são de cerca de 0,39, e de acordo com a previsão geral relativista é estimado um valor de cerca de 0,4.

De acordo com a Teoria da Relatividade Geral, publicada por Einstein em 1915, a matéria (energia) curva o espaço e o tempo à sua volta - a gravitação é um efeito da geometria do espaço-tempo. Isso significa que a luz se curva à medida que passa por um objecto de grande massa, como o núcleo de uma galáxia. A teoria foi validada muitas vezes na escala do Sistema Solar, mas testes em escala galáctica ou cósmica até então mostraram-se inconclusivos.

Teorias que falharam: O Método Científico a Funcionar

Este novo estudo contradiz um outro divulgado no ano passado que indicou que o Universo no seu início, entre 11 e 8 m.M.a. de anos atrás, não se poderia encaixar na descrição relativística geral da gravidade.

A teoria Tensor-Vector-Scalar (TeVeS), surgiu com a intenção de desconsiderar a presença da matéria escura através da aplicação de alterações na teoria da relatividade geral. A TeVeS tentou dar uma resposta as observações do comportamento das rotações galácticas pelas técnica do uso de lente gravitacional, este novo trabalho parece afastá-la.

Este estudo também questionou teorias como a f(R), um mecanismo alternativo proposto para explicar a expansão acelerada do Universo que descarta a energia escura.

Ao calcular E_G e compará-lo com as previsões da teoria TeVeS, com as estimativas da teoria f(R) e com o modelo da matéria escura fria da relatividade geral, a equipa chegou a resultados interessantes: As previsões da teoria da relatividade geral se encaixam dentro da margem de erro experimental, o E_G previsto por f (R) também se manteve dentro da margem de erro, mas as previsões da teoria TeVeS falharam.

Fontes:

Inovação Tecnologica - Estudo de galáxias valida Teoria da Relatividade em escala cósmica

Eternos Aprendizes - Física: Teoria da Relatividade Geral foi confirmada para as grandes escalas cósmicas

M’Zone - Estudo de galáxias valida Teoria da Relatividade em escala cósmica

Ricardo De Castro [ROCA] / CC BY-NC-ND 2.5

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CONTRA-CAPA: O Mistério da Núvem Interestelar

O blog Tribuna dá-nos a notícia de que a NASA descobriu  "o Cinturão de Fótons", composto por átomos de hidrogénio e de hélio e tem uma temperatura de 6000ºC.

No entanto, no segundo parágrafo já não é cinturão para passar a ser uma núvem interestelar. De facto o termo correcto é núvem, porque cinturão é uma trutura em forma de halo que rodeia uma outra estrutura ou conjunto de estruturas. Ainda mais uma curiosidade é o facto de o autor do post achar que hidrogénio e hélio é a mesma coisa que fotões.

Mais à frente aparece-nos esta espantosa frase:

"A compressão adicional poderia permitir a mais raios cósmicos alcançar o interior do sistema solar, possivelmente afetando o clima terrestre e a capacidade dos astronautas a viajar com segurança através do espaço."

A semântica não é a melhor. Parece ser uma tradução by Google e sem revisão. Pois reparem na parte em que se lê "A compressão adicional poderia permitir a mais raios". A compreensão permite os raios alcançarem o Sistema Solar?

E ainda esta frase:

"os astronautas não teriam que viajar tão longe, porque o espaço interestelar estaria mais perto que nunca. Estes eventos costumam acontecer em escalas de dezenas a centenas de milhares de anos, que é o tempo que demora o sistema solar para passar de uma nuvem a seguinte."

Em nenhum artigo leio que os astronautas pretendem ir ao espaço interestelar. E mais, se a núvem não existisse não deixaria de haver espaço intraestelar pois o ambiente no Sistema Solar continuaria o mesmo.

Com a motivação de saber o que é o tal cinturã ode fotões continuei a ler e cheguei ao subtítulo "O que é o Cinturão de Fótons". Infelizmente a resposta não foi dada. Em vez de responder à pergunta o autor explica um ciclo de trevas e luz. A pergunta fica no ar...

Todo o resto do post é metafísica aludindo a ciclos de trevas pelo trajecto em torno da galáxia e ciclo mais pequenos de luz.

A notícia original não foi explanada e foi arranjada à medida da metafísica do autor. Ficaremos à espera de algo científico e das repostas às perguntas que ficam no ar.

Fontes:

Tribuna - Em fim a ciência descobre o Cinturão de Fótons

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CAPA: O Mistério da Núvem Interestelar

Uma notícia da NASA refere a descoberta de um mistério com alguns anos. O nosso Sistema Solar está a atravessar uma núvem de material interestelar com 30 anos-luz de diâmetro e é composta por átomos de hidrogénio e de hélio.

A questão é: como é que a núvem não de dispersou? A explosão das estrelas vizinhas deveria ter dispersado ou esmagado a núvem. no entanto ela continua intacta.

O mistério foi desfeito pelas sondas Voyager. A núvem possui um campo magnético mais forte do que se pensava e que é responsável pela sua sustentação. "Este campo magnético pode dar a pressão necessária para resistir à destruição" (Meray Opher, heliofísico).

As Voyager não estão dentro da núvem "mas estão lá perto e podemos sentir como é à medida que nos aproximamos" (Opher).

A Núvem Interestelar Local, como é chamada, é contida pelo campo magnético do Sol numa espécie de bolha magnética que "protege o Sistema Solar interior dos raios cósmicos galácticos e das núvens interestelares"

"Outras nuvens interestelares podem também estar magnetizadas, assumem Opher e seus colegas. Assim, nós poderemos eventualmente colidir com algumas."

"“Os seus fortes campos magnéticos podem comprimir a heliosfera ainda mais do que está agora”, conforme o estudo da NASA. “Uma maior compressão pode permitir com que um maior número de raios cósmicos alcance o Sistema Solar interior, possivelmente afetando o clima terrestre e a capacidade dos astronautas viajarem em segurança pelo espaço."

Fontes:
AstroPT - As sondas Voyager resolvem mistério nos confins do Sistema Solar
Eternos Aprendizes -  As sondas Voyager resolvem mistério nos confins do Sistema Solar
ScienceNASA - Voyager Makes an Interstellar Discovery

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A Energia Escura Existe? - Um Lugar Não Especial

Os vazios, menores que o modelo anteriormente mencionado, e estruturas filamentares descobertas por observações podem imitar os efeitos da energia escura. No modelo de Tirthabir Biswas, Alessio Notari  e Valerio Marra “o Universo parece um queijo suíço”. Deste modo será um universo uniforme, com vários vazios e com uma taxa de expansão a variar ligeiramente entre locais de vazio e locais de estruturas filamentares. Assim estas “variações na taxa de expansão alteram levemente o brilho redshift” dos feixes de luz das supernovas. No entanto, para Joseph Zuntz “para reproduzir os efeitos da energia escura precisaríamos de muitos vazios de baixa densidade com uma configuração muito especial”

A partir das equações de Einstein podemos calcular a taxa de expansão de uma determinada zona do Universo (calculando a quantidade de matéria a dividir pelo volume). Mas para resolver equações complicadas usam-se formas de cálculo mais fácil como médias e aproximações. Alguns pesquisadores afirmam que as aproximações feitas e os termos adicionais colocados são desprezíveis no resultado final.

O Levantamento do Legado de Supernovas e a Missão Conjunta de Energia Escura em conjunto com o Plank Surveyor e o Square Kilometer Array irão fazer levantamentos de medições da radiação cósmica de fundo em microondas, de supernovas e de todas as galáxias compreendidas no nosso horizonte obrervável.

Ver também:

No AstroPT: Existe a Energia Escura?- Alternativas

                     Existe a Energia Escura? - Em Teste

Fonte:

Scientific American - "Existe Mesmo uma Energia Escura?" Junho 2009

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Rápidas: Buraco Negro Constrói uma Galáxia

O site astroPT abre o dia com uma notícia interessante. Foi possivelmente descoberto um elo perdido dos Buracos Negros, mais um. Depois de descobertos buracos negros de massa intermédia agora foi a vez de se descobrir porque é que em volta de buracos negros maiores as galáxias hospedeiras também o são.

Um buraco negro foi apanhado a "construir" a sua própria galáxia hospedeira.

"Para chegar a uma conclusão tão extraordinária, a equipa de astrónomos observou extensivamente um objecto peculiar, o quasar próximo HE0450-2958, o único quasar para o qual não foi ainda detectada uma galáxia hospedeira. HE0450-2958 situa-se a cerca de 5 milhares de milhões de anos-luz de distância. Até agora especulava-se que a galáxia hospedeira deste quasar estaria escondida por trás de grandes quantidades de poeira, e por isso os astrónomos utilizaram um instrumento que trabalha no infravermelho médio montado no Very Large Telescope do ESO."

Embora em torno deste buraco negro não haja estrelas, a galáxia companheira é bastante rica e apresenta uma taxa de formação de 350/ano, cem vezes mais que as galáxias comuns.

"“Os dois objectos estão destinados a colidir e fundir-se no futuro (...) “Embora o quasar ainda se encontre “nu”, irá eventualmente ficar “vestido” quando se fundir com a sua companheira rica em estrelas. Assim, passará finalmente a residir no interior duma galáxia hospedeira como todos os outros quasares.”"

O jacto do buraco negro poderá ser um dos motores de produção de galáxias.

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