Pela primeira vez, astrônomos observam sistema multi-estrelas em estágio inicial

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Pela primeira vez, os astrônomos encontraram um sistema de múltiplas estrelas nos estágios iniciais de sua formação. As observações desse processo dão um forte apoio a mais um dos vários caminhos sugeridos para a produção destes sistemas.

Os cientistas observaram uma nuvem de gás a cerca de 800 anos-luz da Terra, encaminhando-se para um núcleo de gás que contém um jovem protoestrela e três condensações densas que, eles afirmam, entrarão em colapso e se tornarão estrelas no prazo astronomicamente curto de 40 mil anos. Das eventuais quatro estrelas, os astrônomos preveem que três podem tornar-se um estável sistema triplo de estrelas.

“Ver um sistema múltiplo de estrelas em seus estágios iniciais de formação tem sido um desafio de longa data, mas a combinação do Very Large Array (VLA) e do Telescópio Green Bank (GBT) nos deu a primeira visão de um sistema tão jovem”, comemora Jaime Pineda, do Instituto de Astronomia ETH Zurique, na Suíça.

Os cientistas usaram o VLA e o GBT junto com o James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) no Havaí para estudar um núcleo denso de gás chamado Barnard 5 (B5) em uma região onde as jovens estrelas estão se formando na constelação de Perseus.

“Nós sabemos que essas estrelas eventualmente irão formar um sistema multi-estrela porque nossas observações mostram que as condensações de gás presentes lá são gravitacionalmente ligadas”, diz Pineda. “Esta é a primeira vez que somos capazes de mostrar que um sistema tão jovem é gravitacionalmente ligado”, acrescenta.

“Isso fornece evidências fantásticas que a fragmentação de filamentos de gás é um processo que pode produzir sistemas múltiplos de estrelas”, pontua o cientista. Os pesquisadores já sabiam que isso podia ocorrer através da fragmentação do núcleo principal de gás, da fragmentação dentro de um disco de material em órbita de uma estrela jovem e da captura gravitacional.

As condensações em B5 que produzirão as estrelas variam no momento entre um décimo até mais de um terço da massa do sol, disseram os cientistas.

Os astrônomos analisaram a dinâmica das condensações de gás e preveem que, quando as estrelas se formarem, elas serão um sistema estável de um binário interior, orbitado por uma terceira estrela mais distante. A quarta estrela, eles sugerem, não vai ser parte do sistema por muito tempo.

Segundo os cientistas, cerca de metade de todas as estrelas estão em sistemas múltiplos, mas é muito difícil pegar um deles no início de sua formação.

Além da Suíça, a equipe de pesquisa internacional incluiu membros dos EUA, Reino Unido, Alemanha e Chile.

Fonte: HypeScience

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por Professor Leandro Aguiar Fernandes

Por que tudo gira no universo?

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Do micro ao macro, tudo gira no universo: os elétrons em torno de núcleos, luas em torno de planetas, planetas em torno de estrelas, estrelas em torno de galáxias…

Por quê?

Essa é uma questão que não pode ser respondida sem que voltemos ao início de tudo.

Antes do nosso universo ser preenchido com matéria, antimatéria e radiação, estava em um estado de rápida expansão, onde a única energia encontrada no espaço-tempo era a energia intrínseca ao próprio espaço.

Este foi o período de inflação cósmica que deu origem ao Big Bang que identificamos com o nascimento do que chamamos de nosso universo. Durante este tempo, tanto quanto podemos dizer, flutuações quânticas foram produzidas, mas não podiam interagir umas com as outras, já que a expansão do espaço era demasiado rápida. Ela também era a mesma em todos os lugares e em todas as direções, sem eixo preferencial de qualquer tipo.

Quando a inflação acabou, a energia intrínseca do espaço foi convertida em matéria, antimatéria e radiação, e essas flutuações quânticas deram origem a regiões superdensas ou pouco densas no universo em rápida expansão. Isto é o que nós chamamos de Big Bang.

Desde o início, todas as partículas fundamentais nascem com um momento angular intrínseco: uma propriedade conhecida como spin (em português, algo como “giro” ou “rotação”) que não pode ser separada da própria partícula (somente o bóson de Higgs, de todas as partículas fundamentais, tem um spin que é intrinsecamente zero).

Quando estas partículas são criadas, não fazem isso orbitando qualquer outra, porque não tiveram a oportunidade de interagir com outras ainda. Mas elas já nascem com energias cinéticas intrínsecas e em locais com densidades variáveis.

No começo do universo, conforme as partículas que nasciam colidiam e interagiam gravitacionalmente, as regiões mais densas atraíam mais e mais matéria e energia, enquanto as menos densas ficavam ainda mais escassas. Com isso, as diferenças gravitacionais entre elas foram aumentando cada vez mais.

A menos que duas dessas fontes gravitacionais sejam ambas perfeitamente esféricas e se movam em uma velocidade ao longo da linha imaginária que as liga (o que é extremamente improvável), elas vão exercer um certo tipo de força sobre a outra: a força de maré.

Cada porção de matéria e energia que se move relativamente não alinhada com qualquer outra porção de matéria e energia provoca uma interação gravitacional que cria um “torque” – um momento angular, uma grandeza vetorial da física que afeta cada pedaço de matéria que conhecemos.

Conforme o tempo passa e o colapso gravitacional acontece, estas pequenas quantidades de momento angular – 50% das quais devem ser no sentido horário e 50% no anti-horário – são suficientes para causar aglomerados imensos de matéria a rodar muito lentamente.

E eles continuam rodando, por causa do que chamamos de quantidades conservadas. Você provavelmente está familiarizado com a conservação de energia: a afirmação de que a energia não pode ser criada ou destruída. O momento angular também é uma dessas quantidades (que você pode observar na prática olhando uma patinadora puxando seus braços e pernas para perto de seu corpo).

Ao mudar o que é conhecido como o momento de inércia (trazendo sua distribuição de massa mais perto de seu eixo de rotação), a conservação do momento angular determina que sua velocidade angular (ou velocidade de rotação) deve aumentar para compensar:

Estrelas, planetas, luas e mesmo galáxias – todo sistema conhecido no universo – têm experimentado essas forças de maré, e tem uma quantidade diferente de zero do momento angular em relação a outros objetos no universo.

Em resumo, gravitação, torques e a conservação do momento angular são os motivos pelos quais tudo gira no universo.

Fonte: Hypescience

por Professor Leandro Aguiar Fernandes

Estrela alienígena não nos acertou por menos de um ano-luz

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Astrônomos dizem que uma estrela anã vermelha e sua companheira anã marrom passaram a menos de um ano-luz de nosso próprio sol 70 mil anos atrás. Ela teria se movido em meio aos cometas nos limites exteriores da Nuvem de Oort, que rodeia o nosso sistema solar. E se você está respirando aliviado pensando que 70 mil anos é tempo demais, pense duas vezes: estima-se que nesse período os humanos modernos já estivessem se espalhando pela Ásia.

A estrela é conhecida como WISE J072003.20-084651.2, ou, para os íntimos, estrela de Scholz. Hoje, está localizada a 20 anos-luz de distância de nós nos, na constelação de Monoceros. Mas, em um estudo publicado na revista “Astrophysical Journal Letters”, pesquisadores dizem que ela passou por nós a uma distância de 8 trilhões de quilômetros – ou 52 mil unidades astronômicas, ou 0,8 anos-luz – do nosso sol. Até então, não se sabia que alguma estrela tinha chegado tão perto.

Ainda assim, é pouco provável que nossos ancestrais asiáticos tenham notado a presença da visitante. Isso porque seu brilho é tão fraco que não poderia ser vista a olho nu da Terra, mesmo durante um encontro tão próximo – ela só foi descoberta em 2013. Ainda assim, a equipe de pesquisadores, liderada por Eric Mamajek, da Universidade de Rochester, nos Estados Unidos, diz que há uma chance de que os nossos antepassados ​​na África possam ter visto um flash de luz induzida magneticamente.

Mamajek e seus colegas ficaram interessados ​​na trajetória da estrela depois de descobrir que ela parecia estar se movendo diretamente para longe de nós – ou em nossa direção – em alta velocidade. Eles calcularam seu movimento relativo usando observações do Grande Telescópio Sul Africano e dos telescópios Magellan, no Chile.

“Com certeza, as medições de velocidade radial foram consistentes com ela estar fugindo das proximidades do Sol”, disse o cientista em um comunicado à imprensa. “Também percebemos que ela deve ter feito um voo rasante no passado”.

E a equipe trouxe notícias ainda melhores. No ano passado, um grupo diferente de astrônomos informou que uma estrela diferente, chamada HIP 85605, poderia fazer uma passagem perigosa pela Nuvem de Oort de 240 mil a 470 mil anos a partir de agora. Mamajek e seus colegas, no entanto, dizem que a HIP 85605 não vai de forma alguma chegar tão perto de nós.

Calcular a trajetória de uma estrela envolve alguma incerteza, uma vez que a gravidade de outros objetos próximos podem ter introduzido distorções. No entanto, o estudo concluiu que há uma chance de 98% que a estrela de Scholz tenha passado pela nuvem de Oort, mas não através de sua região interna.

Fonte: Hypescience

por Professor Leandro Aguiar Fernandes

Big Bang nunca existiu e o Universo nunca teve começo e nunca terá fim, diz novos cálculos complexos

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O nosso Universo, de acordo com as teorias de Einstein, possui cerca de 13,8 bilhões anos de idade e foi formado a partir de um ponto infinitamente pequeno.

Enquanto a maioria das pessoas aceita este modelo, os cientistas ainda não conseguem explicar o que aconteceu dentro deste pequeno ponto ou o que veio antes dele.

Agora, dois físicos propuseram um novo modelo que acredita que o Big Bang, na verdade, nunca aconteceu e que o nosso Universo não tem começo nem fim.

“A matemática e a teoria do Big Bang, em si, se anulam por conta dos infinitos”, disse Saurya Das, professor na Universidade de Lethbridge, no Canadá, em entrevista ao Dailymail. “Em outras palavras, a teoria prevê a sua própria morte. Ela também não explica onde esse estado inicial ocorreu”, completa.

Para ajudar a resolver este problema, os cientistas combinaram teorias da relatividade geral, que descreve as forças em torno de nós através da mecânica quântica, que rege pequenos objetos. Eles começaram com equações criadas pelo físico David Bohm, que na década de 1950 tentou usar a teoria quântica no lugar da equação clássica para descrever o caminho mais curto entre dois pontos em uma superfície curva.

Então, combinando isso com uma equação feita pelo professor Amal Kumar Raychaudhuri, da Presidency University, em Calcutá, Índia, os cientistas descreveram um fluido de pequenas partículas que permeia o espaço. Este fluido é a versão quântica da gravidade, apelidada de gráviton pelo Professor Das e pelo coautor Ahmed Ali Farag, da Universidade de Benha.

Eles mostraram que, diferentemente das trajetórias clássicas – que são caminhos de partículas no futuro ou passado – as partículas quânticas podem nunca se encontrarem. “Podemos analisar que, já que diferentes pontos do Universo na verdade nunca convergiram no passado, não pode haver um começo”, disse o Professor Das. “Durará para sempre. Também não terá um fim. Em outras palavras, não há nenhuma singularidade universal”, completou.

Mas se não houve Big Bang, qual é a origem do nosso Universo? “O Universo poderia ter existido e durado para sempre. Ele poderia ter passado por ciclos, pequenos ou grandes. Ou poderia ter sido criado muito mais cedo”, explicou Das. A teoria pode também vir a explicar a origem da matéria e da energia escura.

“Nós mostramos que um gigante Bose-Einstein de grávitons pode ter se formado muito cedo, ter durado para sempre, representando tanto a matéria quanto a energia escura”, disse Das.

No final de 1990, os astrônomos descobriram que a expansão do Universo está acelerando devido a presença de uma energia escura. O modelo tem o potencial para isso, uma vez que o fluido cria força constante para fora, expandindo o espaço.

A massa de gráviton poderia fazer a sua densidade de fluido ter a mesma densidade observada do Universo de matéria escura. “É gratificante notar que tais correções simples podem, potencialmente, resolver tantos problemas de uma só vez”, concluiu Das.

 

FONTE: DailyMail
por Professor Leandro Aguiar Fernandes