"Somos Físicos" 02 Trilhões de Galáxias no Universo Visível

Melhor evidência observacional de Primeira Geração,  estrelas no Universo VLT, descobre CR7, a mais brilhante galáxia distante, e os sinais de estrelas da População III

Astrônomos usando o Very Large Telescope do ESO descobriram, de longe a galáxia mais brilhante  encontrada no início do Universo e encontrou fortes indícios de que exemplos da primeira geração de estrelas se escondem dentro dele. Estes objetos maciços, brilhantes, e anteriormente puramente teóricos foram os criadores dos primeiros elementos pesados ​​na história – os elementos necessários para forjar as estrelas em torno de nós hoje, os planetas que orbitam elas, e tambem a vida como a conhecemos.

Um novo estudo publicado pela Astrophysical Journal sugere que o universo é muito mais “lotado” do que se pensava. Existem até 02 trilhões de galáxias no universo visível, 10 vezes mais do que se estimava anteriormente.

A pesquisa foi conduzida pelo professor Christopher Conselice da Universidade de Nottingham e seus colaboradores no Observatório de Leiden e na Universidade de Edinburgh e é o culminar de 15 anos de trabalho.

A equipe observou a densidade de galáxias de diferentes épocas (distâncias) e descobriu que parecia haver pelo menos 10 vezes mais galáxias em um determinado volume nos primeiros bilhões de anos do que vemos hoje. A maior parte dessas galáxias eram pequenas, por isso difíceis de observar.

Galáxia Nebulosa

“Encontrar mais galáxias no passado implica que uma evolução significativa deve ter ocorrido para reduzir seu número através da fusão extensiva de sistemas.”

Anteriormente, pensava-se que o Universo Observável possuía 100 bilhões de galáxias – uma estimativa obtida na década de 1990 com base nas imagens do Hubble Deep Field; mas melhores modelos e instrumentos que foram desenvolvidos nos últimos 20 anos apontam para um universo mais ‘ocupado’.

De acordo com esta última pesquisa, que está disponível online, pode-se haver entre 1 e 2 trilhões de galáxias lá fora, e temos visto apenas uma ínfima fração delas.

A imagem mostra a Via Láctea vista dos hemisférios norte e sul

“Não enxergamos a grande maioria das galáxias porque elas são muitos fracas e estão muito distantes. O número de galáxias no universo é uma questão fundamental na Astronomia e é de se explodir a mente quando pensamos que mais de 90 por cento das galáxias no Cosmos ainda precisam ser minimamente melhor estudados,” acrescentou Conselice. “Quem sabe quais propriedades interessantes encontraremos quando estudarmos essas galáxias com a próxima geração de telescópios?”

Esta nova estimativa afeta diretamente outras pesquisas que estudam como as galáxias evoluíram ao longo das eras do cosmos. A proporção na qual as galáxias se fundiram deve ter sido muito maior durante os primeiros bilhões de anos do universo.

A Astronomia é a ciência que excede todos os horizontes. Quando nossos instrumentos são aprimorados, podemos olhar cada vez mais longe, e a cada novo avanço demonstramos que o universo é muito mais complexo, maior e mais “cheio” do que pensávamos anteriormente.

A galáxia recém-encontrada, marcado CR7, é três vezes mais brilhante do que a mais brilhante galáxia distante conhecido até ago

Fontes: IFLS, Astrophysical Journal

"Somos Físicos" Lagos e Praias em Titã (Luas de Saturno)

AS LUAS DE SATURNO 

Assim como Júpiter, Saturno também é o centro de um mini-sistema solar, só que com 49 satélites confirmados.

Você está vendo aquele brilho amarelo na imagem? É assim que Sol parece refletir nos mares de Titã, lua de Saturno.

Pela primeira vez, a sonda Cassini da NASA registrou o Sol brilhando em ambos os mares polares norte de Titã. Esse brilho é geralmente muito difícil de se ver porque a neblina e as nuvens de metano enchem a atmosfera da lua, o que dificulta o avistamento de sua superfície. E se avistar o reflexo em um mar já é difícil, em dois então é ainda mais.... mas aí está a primeira fotografia desse tipo, afinal, esse reflexo duplo nos dois mares nunca foi visto antes.

A luz do Sol brilha na região superior esquerda da imagem, e na região sul do maior mar de Titã, o Kraken Mare. O Sol também brilha em um outro mar, o Ligeia Mare, que está parcialmente coberto por um agrupamento de nuvens brilhantes.

"A parte sul de Kraken Mare exibe uma 'banheira em formato de anel', uma margem brilhante de vapor, o que indica que o mar já foi maior em algum momento no passado e tornou-se menor devido a evaporação", afirmaram oficiais da NASA. "Os depósitos são de materiais deixados para trás após a evaporação de metano e etano líquidos"A luz do Sol era tão brilhante que saturou o detector de Cassini, chamado Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS). O Sol estava a cerca de 40 graus acima do horizonte de Kraken Mare, que é a maior altura já observada em Titã.

O sobrevôo T-106 do dia 23 de outubro foi a penúltima manobra de aproximação feita pela sonda Cassini sobre Titã nesse ano. A nave espacial tem circulado o sistema de Saturno há mais de 10 anos, e agora está observando o início do verão no hemisfério norte da lua Titã e do gigante gasoso.

Titã está coberto por uma espessa atmosfera alaranjada, que esconde sua superfície dos cientistas. A primeira vez que uma nave espacial conseguiu focar em Titã foi em 1980. Explorações posteriores, especialmente aquelas feitas pela Cassini e o pousador de curta duração Huygens, revelaram dunas próximas do equador e em altitudes mais elevadas, assim como lagos de metano e etano líquidos, locais que até hoje são intensamente estudados pelos cientistas.

Titã, a maior lua de Saturno, tem uma altura média da superfície do mar, tal como a Terra

Cientistas sugerem um novo destino para férias na praia no Sistema Solar. Pena que não seja fácil chegar lá. Pesquisadores publicaram na revista Nature, a identificação de um lago escuro, cercado por uma região costeira mais clara e uma “praia” na superfície de Titã, a maior lua de Saturno. O lago - com formato de sola de sapato - é o primeiro corpo líquido extraterrestre e provavelmente contém hidrocarbonetos, compostos simples também comuns na Terra.

“Essa é a primeira evidência conclusiva da presença de hidrocarbonetos líquidos em Titã”, segundo o autor principal do artigo, Robert Brown, professor de ciência planetária do Laboratório Lunar e Planetário (LPL) da University of Arizona, em Tucson.

Instrumentos a bordo do orbitador Cassini, da Nasa, em torno de Saturno e seus satélites, inclusive Titã, desde junho de 2004, revelam a presença de etano líquido - composto orgânico contendo carbono - em uma área com aproximadamente as mesmas dimensões do lago Ontário (um dos Grandes Lagos entre o Canadá e os Estados Unidos) no Hemisfério Sul de Titã. Regiões escuras similares, também foram detectadas no Hemisfério Norte, indicando que provavelmente a superfície de Titã é pontilhada por “mares” de hidrocarbonetos.

De acordo com as informações obtidas, os pesquisadores descobriram que existe um alto grau de densidade no mar de Titã para explicar os dados de gravidade. Isso quer dizer que o oceano é provavelmente muito mais salgado do que o originalmente pensado, como se fosse uma salmoura misturada com sais dissolvidos provavelmente de enxofre, sódio e potássio. A densidade indicada, segundo as pesquisas, faz do oceano de Titã muito mais salgado do que o Mar Morto, que já é dez vezes superior ao grau de sal encontrado nos oceanos da Terra.

Pesquisadores confirmaram a presença de etano líquido a partir de resultados obtidos pelo Espectrômetro de Mapeamento no Visível e no Infravermelho (VIMS) a bordo de Cassini, que detectou linhas de hidrocarbonetos nessas faixas do espectro. O etano se forma a partir da ação da luz solar sobre o metano presente na atmosfera de Titã. Acredita-se que o etano da atmosfera se condensa em nuvens que se precipitam na forma de chuva. Ao escoar pela superfície de Titã, a chuva abre caminho formando correntezas que acabam sendo represadas em verdadeiros lagos de etano.

Titã tem atraído a atenção dos astrônomos graças à sua atmosfera formada por uma névoa alaranjada, que se estende por 965 quilômetros a partir de sua superfície. O nitrogênio é o elemento dominante, embora existam traços de metano e de outros hidrocarbonos, inclusive propano. Com um diâmetro de 5.150 km, Titã é maior que Mercúrio e apenas 25% menor que Marte, o que faz dele a segunda maior lua do Sistema Solar, logo depois de Ganimedes, a lua de Júpiter.

Já se suspeitava da existência de etano ou metano líquidos na superfície de Titã. Essa descoberta veio confirmar a idéia de que Titã possui um “ciclo hidrológico” semelhante ao da Terra. Só que o líquido que forma nuvens, chuvas e depois evapora novamente não é água, mas metano e etano, lembra o co-autor do trabalho, Christophe Sotin, cientista planetário do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL), da Nasa, em Pasadena, Califórnia.

Além de pôr um ponto final nos debates sobre a existência de líquidos em Titã, essa descoberta poderá alterar o curso de futuras missões. Tanto a Nasa como a Agência Espacial Européia (Esa) estão pensando em retornar a Titã; essas novas observações apóiam a idéia de se enviar um veículo que pouse em um lago - uma sonda flutuante - para colher amostras de sua composição, comenta Ralph Lorenz, cientista planetário do Laboratório de Física Aplicada da Johns Hopkins University, em Laurel, Maryland.
A piscina líquida, denominada Ontario Lacus, absorve praticamente toda a luz incidente o que lhe dá uma tonalidade escura, segundo Brown do LPL. Os dados também revelam que a superfície do lago é tranqüila, sem ondulações ou ondas, o que para Brown é surpreendente. Ele e sua equipe esperavam encontrar ondas provocadas por possíveis ventos de superfície.

Há poucas chances de existir vida em Titã. “É só uma questão de imaginação fértil” comenta Jonathan Lunine, professor de ciência planetária e de física no JPL, que não participou do estudo. “Se um organismo terrestre for abandonado na superfície de Titã, certamente morrerá”. Mas, não está descartada a probabilidade de haver formas exóticas de vida num ambiente líquido de hidrocarbonetos.

A confirmação da presença de compostos orgânicos e de nitrogênio significa que Titã tem uma composição química muito semelhante à da Terra primitiva, quando a vida começou a se desenvolver. “Esses compostos constituem a base para a formação futura de moléculas mais complexas”, avalia Brown.

A idéia dominante é de que a química necessária para criar moléculas com capacidade de se replicarem e armazenarem informação - como o DNA - não se desenvolveu em Titã, devido às temperaturas extremamente baixas (média de -181º C). A falta de água líquida na superfície - ingrediente principal para a formação da vida como a conhecemos - é outra razão que pode ter impedido a evolução de vida em Titã, se é que ela algum dia surgiu.

Mas Brown alerta para o fato de que vulcões e outras atividades tectônicas podem adicionar energia e até água a essa mistura. “Embora ninguém acredite muito nisso”, comenta Brown, se a vida encontrar um caminho para se desenvolver em Titã, decididamente será em um clima bem diferente do nosso.

“Caso venhamos a encontrar vida em Titã”, sugere Lunine, “será uma evidência de que a vida é realmente um fenômeno cósmico fundamental e que pode ocorrer em condições muito diferentes daquilo que consideramos ‘habitável’”.

http://www2.uol.com.br/sciam/noticias/lago_e_praias_em_tita_lua_de_saturno.htmlhttps:
//www.megacurioso.com.br/saturno/44805-oceano-de-tita-lua-de-saturno-pode-ser-tao-salgado-quanto-o-mar-morto.htm

"Somos Físicos" Foram Detectadas as Ondas Gravitacionais (Relatividade de Einstein)

A maior revolução na astronomia em 400 anos

Um dia marcante para Albert Einstein e para nossa compreensão do Universo: a detecção de ondas gravitacionais.

Cientistas anunciaram  nova detecção de ondas gravitacionais, distorções no espaço-tempo provocadas pela movimentação de objetos supermaciços previstas pela Teoria da Relatividade de Einstein há mais de cem anos, mas só observadas pela primeira vez em setembro de 2015. Esta é a terceira ocasião em que o experimento Ligo (Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferometria a Laser, na sigla em inglês, e na verdade composto de duas instalações localizadas nos estados americanos de Washington e Louisiana) registra a passagem destas ondas pela Terra, acontecida em 4 de janeiro último.

A capacidade de detectar ondas gravitacionais é um novo marco para a ciência – tão revolucionário quanto a invenção do telescópio

EM 14 de setembro de 2015, a humanidade sentiu pela primeira vez as vibrações do tecido do espaço. A façanha virou realidade após duas décadas de esforço. Mais de mil cientistas de 18 países, Brasil incluído, fazem parte da colaboração Ligo, sigla para Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferômetro de Laser. São dois observatórios, na verdade, instalados a 3 mil km de distância um do outro, nos Estados de Washington e Louisiana. A dupla foi cuidadosamente projetada para detectar pequenas marolas no próprio tecido do espaço-tempo geradas pelo movimento de corpos celestes.

Todo corpo que se move com variação de velocidade produz as chamadas ondas gravitacionais, como Einstein tinha previsto em 1915. A intensidade dessas ondas é proporcional à massa e à velocidade dos corpos, de forma que as marolinhas gravitacionais produzidas pela sua bicicleta, por exemplo, são imperceptíveis a qualquer detector imaginável. Só existe expectativa de observá-las no caso de objetos com muita massa fazendo translações a altíssimas velocidades. Felizmente, existem astros assim.

Descobrimos que estrelas de alta massa, bem maiores que o Sol, podem explodir ao final de suas vidas e deixar para trás um caroço tão denso e compacto, esmagado por sua própria gravidade, que faz com que os elétrons dos átomos caiam dentro dos prótons, convertendo-os em nêutrons – é mais ou menos como se a estrela se convertesse numa partícula com 10 km de diâmetro e o dobro da massa do Sol. A esses densos cadáveres, damos o nome de estrelas de nêutrons. Já quando nada consegue sequer impedir que as partículas mais elementares se esmaguem umas por cima das outras, o colapso leva à produção de um buraco negro – a coisa mais densa que as leis da física permitem.

 

Esses astros reúnem muita massa em pouquíssimo espaço, o que quer dizer que, se você tiver um par deles, orbitando ao redor um do outro, eles podem se aproximar bastante antes de colidir. Conforme se aproximam mais, transladam cada vez mais depressa, num espiralar cada vez mais furioso. Nisso, você tem a massa e a velocidade necessárias para produzir ondas gravitacionais detectáveis. E o Ligo as detectou.

O feito rendeu aos principais cientistas envolvidos o Nobel em Física de 2017. E mais importante: deu início a uma nova era na astronomia. A maior desde a invenção do telescópio, no século 17, pois já dá frutos incríveis.

Das cinco detecções feitas, quatro foram de colisões de buracos negros – fenômenos que só podemos “ouvir” pelas ondas gravitacionais, mas não podemos “ver”, pois a luz não escapa desses objetos para chegar até nossos telescópios. De cara, descobrimos que buracos negros com mais de 30 vezes a massa do Sol não são tão incomuns quanto imaginávamos.

Mais interessante ainda foi outra detecção, anunciada em 16 de outubro, e que envolveu a colisão de duas estrelas de nêutrons. A colisão foi ouvida primeiro pelas ondas gravitacionais. Elas serviram como GPS para que os astrônomos do mundo todo apontassem seus telescópios para o lugar certo no céu, uma vez que esses astros, ao se fundir, produzem luz, e raios gama, x, infravermelhos. Um carnaval de radiação.

O resultado dessa observação em massa, guiada pelas ondas gravitacionais, confirmou nossas teorias sobre como o Universo fabricou muitos dos metais existentes na Terra, dentre eles o ouro, e ofereceu uma maneira inteiramente nova de medir a expansão do cosmos iniciada no Big Bang.

Ilustração mostra a fusão de dois buracos negros gerando distorções no espaço-tempo conhecidas como ondas gravitacionais - Ligo/T. Pyle

Champagne supernova

Como fizeram isso? Bom, há tempos os cientistas trabalham para descobrir como nasceram os elementos que preenchem a tabela periódica. Sabemos que, no Big Bang, formaram-se hidrogênio, hélio e uma pitadinha de lítio. Resolvemos aí os três mais simples. O resto é poeira de estrela, como dizem. Ao descobrir como as estrelas brilham, os astrônomos notaram que elas pegam justamente os elementos mais simples, como hidrogênio e hélio, e os fundem para formar núcleos atômicos mais pesados, feitos de cada vez mais prótons e nêutrons. Contudo, essas reações só funcionam até chegar ao ferro. Tudo mais pesado que ele precisa ser feito de outra maneira.

As supernovas – explosões resultantes do colapso de estrelas de alta massa – podiam responder por alguns desses elementos pesados, mas não todos. Os cientistas desconfiavam que a resposta estava nas estrelas de nêutrons. Como elas têm nêutrons de sobra em sua composição, um impacto entre duas delas talvez produzisse elementos pesados, como o ouro e a platina.

E isso acabou confirmado neste ano. Foi a primeira detecção de uma batida entre estrelas de nêutrons, graças às ondas gravitacionais. Nisso, os astrônomos puderam observar o que restou do choque e confirmar que as “assinaturas” de elementos como ouro e platina estavam ali – mais precisamente, 200 vezes a massa da Terra em ouro e 500 vezes em platina.

As ondas gravitacionais já ajudaram a revelar que a colisão de estrelas de nêutrons produz zilhões de toneladas de ouro.

Certo, e quanto à coisa de medir a expansão do cosmos? Para fazer isso, você precisa de duas informações: a velocidade de afastamento de uma galáxia e a distância que nos separa dela. Relacionando uma com a outra, você obtém a taxa de expansão cósmica.

A velocidade de afastamento é fácil saber – quanto mais avermelhada a luz da galáxia, mais rápido ela está fugindo. Mas a distância é difícil de estimar. Como saber se a galáxia que estamos vendo é pequena e próxima, e não grande e distante? Os métodos de hoje são bons, só que não chegam a ser 100% confiáveis. É aí que as ondas gravitacionais podem ajudar: a amplitude das próprias ondas entrega a distância que elas tiveram de percorrer para chegar até nós. Daqui em diante, então, teremos dados cada vez mais precisos sobre a taxa de expansão do Universo.

E esse é só o começo da astronomia das ondas gravitacionais. Já há planos, inclusive, para a construção de um futuro observatório espacial, chamado Lisa, que poderia detectar as ondas gravitacionais do próprio Big Bang. Isso sem falar no melhor de tudo – o inesperado. Quando Galileu apontou seu telescópio pela primeira vez para o céu, não fazia ideia de que o cosmos era feito de galáxias que se afastavam umas das outras há 13 bilhões de anos. Os próximos séculos revelarão qual é a amplitude da nossa ignorância hoje, e a detecção de ondas gravitacionais é um passo fundamental em direção a esse futuro.

fonte:https://super.abril.com.br/ciencia/a-maior-revolucao-na-astronomia-em-400-anos/https://oglobo.globo.com/sociedade/ciencia/cientistas-anunciam-nova-deteccao-de-ondas-gravitacionais-21419204