896: Webb revela, como nunca antes, uma atmosfera exoplanetária

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista do exoplaneta WASP-39 b e da sua estrela. O planeta tem uma atmosfera difusa de cor laranja-azulada com traços de nuvens longitudinais por baixo. O quarto esquerdo do planeta (o lado virado para a estrela) está iluminado, enquanto que o resto está na sombra. A estrela é branca-amarelada, sem características nítidas.
Crédito: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)

O Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA acabou de “marcar outro golo”: um retrato molecular e químico dos céus de um mundo distante.

Ao passo que o Webb e outros telescópios espaciais, incluindo o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, revelaram anteriormente ingredientes isolados da atmosfera quente deste planeta, as novas leituras fornecem um menu completo de átomos, moléculas e até mesmo sinais de química activa e nuvens.

Os últimos dados também fornecem pistas de como estas nuvens podem parecer quando vistas de perto: isoladas em vez de como um cobertor único e uniforme sobre o planeta.

O conjunto de instrumentos altamente sensíveis do telescópio analisou a atmosfera de WASP-39 b, um “Saturno quente” (um planeta tão massivo quanto Saturno, mas numa órbita mais íntima que a de Mercúrio em torno do Sol) em órbita de uma estrela a cerca de 700 anos-luz de distância.

Este exoplaneta do tamanho de Saturno foi um dos primeiros examinados pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA quando iniciou operações científicas regulares. Os resultados entusiasmaram a comunidade científica exoplanetária.

Os instrumentos de sensibilidade requintada do Webb forneceram um perfil dos constituintes atmosféricos de WASP-39 b e identificaram uma pletora de conteúdos, incluindo água, dióxido de enxofre, monóxido de carbono, sódio e potássio.

As descobertas são um bom presságio da capacidade dos instrumentos do Webb em realizar a vasta gama de investigações exoplanetárias – investigações de planetas em torno de outras estrelas – esperada pela comunidade científica. Isto inclui a análise das atmosferas de planetas mais pequenos e rochosos, como os do sistema TRAPPIST-1.

“Observámos o exoplaneta com vários instrumentos que, em conjunto, cobrem uma ampla faixa do espectro infravermelho e uma panóplia de impressões digitais químicas inacessíveis antes do JWST”, disse Natalie Batalhas, astrónoma da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, que contribuiu e ajudou a coordenar a nova investigação. “Dados como estes ‘mudam completamente o jogo'”.

Os achados foram detalhados num conjunto de cinco novos artigos científicos, três dos quais já foram divulgados pela imprensa científica e dois ainda estão em revisão.

Entre as revelações sem precedentes está a primeira detecção, numa atmosfera exoplanetária, de dióxido de enxofre, uma molécula produzida a partir de reacções químicas desencadeadas pela luz altamente energética da estrela hospedeira do planeta. Na Terra, a camada protectora de ozono, na atmosfera superior, é criada de forma semelhante.

“Esta é a primeira vez que vemos evidências concretas de fotoquímica – reacções químicas iniciadas pela luz estelar energética – em exoplanetas”, disse Shang-Min Tsai, investigador na Universidade de Oxford, Reino Unido, e autor principal do artigo que explica a origem do dióxido de enxofre na atmosfera de WASP-39 b.

“Vejo isto como uma perspectiva realmente promissora para, com esta missão, fazer avançar a nossa compreensão das atmosferas exoplanetárias”.

Isto levou a outro “primeiro”: a aplicação de modelos computacionais de fotoquímica, por parte dos cientistas, a dados que exigem que tal física seja totalmente explicada.

As melhorias resultantes na modelagem vão ajudar a construir o “know-how” tecnológico necessário para interpretar, no futuro, potenciais sinais de habitabilidade.

“Os planetas são esculpidos e transformados ao orbitarem no ‘banho de radiação’ da estrela hospedeira”, disse Batalha. “Na Terra, essas transformações permitem que a vida prospere”.

A proximidade do planeta à sua estrela-mãe – oito vezes mais perto do que Mercúrio está do Sol – também o torna um laboratório ideal para estudar os efeitos da radiação das estrelas hospedeiras nos exoplanetas.

Um melhor conhecimento da ligação estrela-planeta deverá trazer uma compreensão mais profunda de como estes processos afectam a diversidade dos planetas observados na Galáxia.

Outros constituintes atmosféricos detectados pelo telescópio Webb incluem sódio (Na), potássio (K) e vapor de água (H2O), confirmando observações telescópicas anteriores terrestres e espaciais, bem como a descoberta de impressões digitais da água, nestes comprimentos de onda mais longos, que nunca tinham sido vistos antes.

O Webb também viu dióxido de carbono (CO2) com maior resolução, fornecendo duas vezes mais dados do que os relatados nas suas observações anteriores.

Entretanto, o monóxido de carbono (CO) foi detectado, mas as assinaturas óbvias de metano (CH4) e sulfureto de hidrogénio (H2S) ficaram ausentes dos dados do Webb. Se presentes, estas moléculas existem a níveis muito baixos.

Para capturar este largo espectro da atmosfera de WASP-39 b, uma equipa internacional de centenas de cientistas analisou independentemente os dados de quatro modos dos instrumentos finamente calibrados do telescópio Webb.

“Tínhamos previsto o que [o telescópio] nos mostraria, mas foi mais preciso, mais diverso e mais bonito do que acreditava ser possível”, disse Hannah Wakeford, astrofísica da Universidade de Bristol, no Reino Unido, que investiga atmosferas exoplanetárias.

Ter uma lista tão completa de ingredientes químicos numa atmosfera exoplanetária também dá aos cientistas um vislumbre da abundância de diferentes elementos uns em relação aos outros, tais como os rácios carbono/oxigénio ou potássio/oxigénio.

Isto, por sua vez, proporciona uma visão de como este planeta – e talvez outros – se formou a partir do disco de gás e poeira que rodeava a estrela-mãe nos seus primeiros anos.

O inventário químico de WASP-39 b sugere uma história de colisões e fusões de corpos mais pequenos chamados planetesimais para criar um eventual “Golias” planetário.

“A abundância de enxofre relativamente ao hidrogénio indicou que o planeta presumivelmente sofreu uma grande acreção de planetesimais que podem fornecer estes ingredientes à atmosfera”, disse Kazumasa Ohno, investigador exoplanetário da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, que trabalhou nos dados do Webb.

“Os dados também indicam que o oxigénio é muito mais abundante do que o carbono na atmosfera. Isto indica potencialmente que WASP-39 b se formou originalmente muito longe da estrela central”.

Ao revelar com precisão os detalhes de uma atmosfera exoplanetária, os instrumentos do telescópio Webb tiveram um desempenho muito superior às expectativas dos cientistas – e prometem uma nova fase de exploração da grande variedade de exoplanetas na Galáxia.

“Vamos poder ver o grande quadro das atmosferas dos exoplanetas”, disse Laura Flagg, investigadora da Universidade de Cornell e membro da equipa internacional. “É incrivelmente excitante saber que tudo vai ser reescrito. Essa é uma das melhores partes de se ser cientista”.

Astronomia On-line
25 de Novembro de 2022



 

895: Determinada a forma do halo estelar da Via Láctea

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/ASTROFÍSICA/VIA LÁCTEA

Impressão de artista do halo estelar inclinado e alongado da Via Láctea.
Crédito: Melissa Weiss/Centro para Astrofísica | Harvard & Smithsonian

Um novo estudo revelou a verdadeira forma da nuvem difusa de estrelas que rodeia o disco da nossa Galáxia. Durante décadas, os astrónomos pensaram que esta nuvem de estrelas – chamada halo estelar – era largamente esférica, como uma bola de praia.

Agora, um novo modelo baseado em observações modernas mostra que o halo estelar é oblongo e inclinado, muito semelhante a uma bola de râguebi.

As descobertas – publicadas este mês na revista The Astronomical Journal – fornecem uma visão sobre uma série de áreas temáticas astrofísicas. Os resultados, por exemplo, lançam luz sobre a história da nossa Galáxia e a evolução galáctica, ao mesmo tempo que fornecem pistas na contínua caça à substância misteriosa conhecida como matéria escura.

“A forma do halo estelar é um parâmetro muito fundamental que acabámos de medir com maior precisão do que era possível antes”, diz o autor principal do estudo Jiwon “Jesse” Han, estudante de doutoramento no Centro para Astrofísica | Harvard & Smithsonian. “Há muitas implicações importantes do halo estelar não ser esférico, mas sim com a forma de uma bola de râguebi ou de um zepelim – é só escolher!”

“Durante décadas, a suposição geral tem sido a de que o halo estelar é mais ou menos esférico e isotrópico, ou o mesmo em todas as direcções”, acrescenta o co-autor do estudo Charlie Conroy, orientador de Han e professor de astronomia na Universidade de Harvard e no Centro para Astrofísica. “Sabemos agora que a imagem dos nossos livros, da nossa Galáxia inserida num volume esférico de estrelas, tem de ser rejeitada”.

O halo estelar da Via Láctea é a porção visível do que é mais amplamente chamado halo galáctico. Este halo galáctico é dominado por matéria escura invisível, cuja presença só é mensurável graças à gravidade que exerce. Cada galáxia tem o seu próprio halo de matéria escura. Estes halos servem como uma espécie de andaime sobre o qual pende a matéria comum e visível.

Por sua vez, essa matéria visível forma estrelas e outras estruturas galácticas. Para melhor compreender como as galáxias se formam e interagem, bem como a natureza subjacente da matéria escura, os halos estelares são alvos astrofísicos valiosos.

“O halo estelar é um rastreador dinâmico do halo galáctico”, diz Han. “A fim de aprender mais sobre os halos galácticos em geral, e especialmente sobre o halo galáctico e a história da nossa própria Galáxia, o halo estelar é um óptimo lugar para começar”.

No entanto, a forma do halo estelar da Via Láctea há muito que desafia os astrónomos, pela simples razão de que estamos embutidos nela. O halo estelar estende-se por várias centenas de milhares de anos-luz acima e abaixo do plano repleto de estrelas da nossa Galáxia, onde o nosso Sistema Solar reside.

“Ao contrário das outras galáxias, onde apenas olhamos para elas e medimos os seus halos”, diz Han, “falta-nos o mesmo tipo de perspectiva aérea, exterior ao halo da nossa própria Galáxia”.

Complicando ainda mais as coisas, o halo estelar provou ser bastante difuso, contendo apenas cerca de um por cento da massa de todas as estrelas da Galáxia.

No entanto, com o tempo, os astrónomos conseguiram identificar muitos milhares de estrelas que povoam este halo, que se distinguem de outras estrelas da Via Láctea devido à sua composição química distinta (medida através de estudos da sua luz estelar), bem como pelas suas distâncias e movimentos através do céu. Através de tais estudos, os astrónomos aperceberam-se que as estrelas do halo não estão uniformemente distribuídas.

Desde então, o objectivo tem sido estudar os padrões de densidade excessiva das estrelas – aparecendo espacialmente como cachos e correntes – para classificar as origens finais do halo estelar.

O novo estudo dos investigadores e colegas do Centro para Astrofísica | Harvard & Smithsonian aproveita dois grandes conjuntos de dados recolhidos nos últimos anos, levantamentos estes que sondaram o halo estelar como nunca antes.

O primeiro conjunto é o do Gaia, uma nave espacial revolucionária lançada pela Agência Espacial Europeia em 2013. O Gaia tem vindo a compilar as medições mais precisas das posições, movimentos e distâncias de milhares de milhões de estrelas na Via Láctea, incluindo algumas estrelas próximas do halo estelar.

O segundo conjunto de dados é do H3 (Hectochelle in the Halo at High Resolution), um levantamento terrestre realizado com o MMT (Multiple Mirror Telescope), localizado no Observatório Fred Lawrence Whipple no estado norte-americano do Arizona, uma colaboração entre o Centro para Astrofísica e a Universidade do Arizona.

O H3 reuniu observações detalhadas de dezenas de milhares de estrelas do halo estelar, demasiado distantes para o Gaia avaliar.

A combinação destes dados num modelo flexível que permitiu que a forma do halo estelar surgisse de todas as observações produziu o halo decididamente não esférico – e a forma de bola de râguebi encaixa bem com outras descobertas até à data. A forma, por exemplo, concorda de forma independente e fortemente com uma teoria de ponta relativa à formação do halo estelar da Via Láctea.

De acordo com este quadro, o halo estelar formou-se quando uma galáxia anã solitária colidiu há 7-10 mil milhões de anos com a nossa muito maior Galáxia.

A galáxia anã é divertidamente conhecida como Gaia-Salsicha-Encélado (GSE), onde “Gaia” se refere à já mencionada nave espacial, “Salsicha” ao padrão que aparece ao traçar os dados do Gaia e “Encélado” é o gigante mitológico grego que foi enterrado debaixo de uma montanha – mais ou menos como a GSE foi enterrada na Via Láctea.

Como consequência deste evento de colisão galáctica, a galáxia anã foi dilacerada e as suas estrelas constituintes espalhadas num halo disperso. Tal história de origem explica a disparidade entre as estrelas do halo estelar e as estrelas nascidas e criadas na Via Láctea.

Os resultados do estudo detalham adicionalmente como a GSE e a Via Láctea interagiram há todos esses éones atrás. A forma de bola de râguebi – tecnicamente chamada elipsoide triaxial – reflecte as observações de dois amontoados de estrelas no halo estelar. Os amontoados formaram-se ostensivamente quando a GSE passou por duas órbitas da Via Láctea.

Durante estas órbitas, a GSE teria abrandado duas vezes no chamado apocentro, o ponto mais afastado da órbita da galáxia anã em torno do maior atractor gravitacional, a grande Via Láctea; estas “pausas” levaram à libertação adicional de estrelas por parte da GSE. Entretanto, a inclinação do halo estelar indica que a GSE se encontrou com a Via Láctea num ângulo incidente e não de frente.

“A inclinação e distribuição de estrelas no halo estelar fornecem uma confirmação dramática de que a nossa Galáxia colidiu com outra galáxia mais pequena há 7-10 mil milhões de anos”, diz Conroy.

Notavelmente, já passou tanto tempo desde a colisão da GSE com a Via Láctea que se esperava que as estrelas do halo estelar se instalassem dinamicamente na clássica forma esférica, há muito assumida.

A equipa diz que o facto de não o terem feito provavelmente tem a ver com o halo galáctico mais amplo. Esta estrutura dominada pela matéria escura está, ela própria, provavelmente inclinada e, através da sua gravidade, está igualmente a manter o halo estelar inclinado.

“O halo estelar inclinado sugere fortemente que o halo de matéria escura também está inclinado”, diz Conroy. “Uma inclinação no halo de matéria escura pode ter ramificações significativas para a nossa capacidade de detectar partículas de matéria escura em laboratórios cá na Terra”.

Este último ponto de Conroy alude às múltiplas experiências de detetores de matéria escura agora em curso e planeadas. Estes detectores podem aumentar as suas hipóteses de capturar uma interacção elusiva com a matéria escura se os astrofísicos puderem julgar onde a substância está mais fortemente concentrada, galacticamente falando.

À medida que a Terra se move pela Via Láctea, vai encontrar periodicamente estas mais densas e velozes regiões de partículas de matéria escura, aumentando as probabilidades de detecção.

A descoberta da configuração mais plausível do halo estelar é o que faz avançar muitas investigações astrofísicas enquanto se preenchem os detalhes básicos sobre o nosso lugar no Universo.

“Estas são perguntas tão intuitivamente interessantes de fazer sobre a nossa Galáxia: ‘Qual é o aspecto da nossa Galáxia?’ e ‘Qual é o aspecto do halo estelar?’,” diz Han. “Com esta linha de investigação e estudo em particular, estamos finalmente a responder a essas perguntas”.

Astronomia On-line
25 de Novembro de 2022



 

758: Não há vida inteligente fora da Terra. NASA explica porquê

NASA/VIDA ALIENÍGENA

É provável que nunca venhamos a encontrar seres extraterrestres inteligentes. Houve uma destruição generalizada antes do contacto com a Terra.

Pawel86 / Pixabay

“Só existem duas possibilidades: ou estamos sozinhos no universo, ou não estamos. Ambas são igualmente assustadoras” – Arthur C. Clarke.

“Se não existe vida fora da Terra, então o universo é um grande desperdício de espaço” – Carl Sagan.

A procura por vida extraterrestre já começou há imensos anos. E não pára.

A tecnologia foi evoluindo e novidades como o telescópio James Webb permitiram/permitem um estudo mais pormenorizado de outros planetas e uma pesquisa mais próxima de outras civilizações.

O mesmo Carl Sagan defendeu que encontrar seres extraterrestres inteligentes iria “enriquecer a humanidade para além do que se pode imaginar”.

No entanto, nunca se encontrou, e provavelmente nunca se vai encontrar, vida inteligente fora da Terra.

O aviso é dado por cientistas da Agência Nacional da Aeronáutica e Espaço (NASA), num artigo assinado por Jonathan H. Jiang, Philip E. Rosen, Kelly Lu, Kristen A. Fahy e Piotr Obacz.

Os especialistas apresentam a sua teoria do ‘Grande Filtro’: qualquer vida inteligente extraterrestre já desapareceu.

Admitem a eventual existência de diversas civilizações, desde que o Universo foi criado, mas qualquer civilização inteligente foi destruída antes de chegar a um ponto de evolução suficientemente sofisticado para conseguir contactar a Terra.

A tese defende que qualquer civilização inteligente – incluindo a humana – sofre de desequilíbrios profundamente enraizados, que se podem “deteriorar rapidamente no Grande Filtro” universal.

E há mais: se não forem tomadas medidas para evitarmos a nossa própria extinção, a civilização humana também vai ser “filtrada” devido aos seus desequilíbrios, às suas fragilidades. Vai desaparecer.

Porque o que ameaça – ou ameaçou – os habitantes de outros planetas também ameaça os habitantes da Terra.

Afinal, que factores de destruição são esses? Guerra nuclear, pandemias (altura apropriada para esta dupla), inteligência artificial descontrolada, choques com asteróides e cometas, alterações climáticas.

O ponto essencial, defendem, é “atravessar com sucesso este filtro universal, identificar atributos destrutivos em nós próprios e neutralizá-los antecipadamente”. Porque a “colaboração entre espécies levou-nos aos picos mais altos da invenção”.

O artigo ainda não foi revisto pelos pares.

Nuno Teixeira da Silva, ZAP //
17 Novembro, 2022



 

727: IXPE descobre poderosos campos magnéticos e crosta sólida numa estrela de neutrões

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Foto que mostra a posição do magnetar 4U 0142+61 no Universo (ver vídeo para maior contexto). O magnetar é uma estrela de neutrões localizada na direcção da constelação de Cassiopeia, a cerca de 13.000 anos-luz da Terra.
Crédito: Roberto Taverna

Menos de um ano após o lançamento, as observações de uma estrela de neutrões pelo IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) da NASA levaram à confirmação do que os cientistas apenas teorizaram anteriormente: os magnetares têm campos magnéticos ultra-fortes e são altamente polarizados.

Os cientistas utilizaram o IXPE para observar o magnetar 4U 0142+61, uma estrela de neutrões localizada na direcção da constelação de Cassiopeia, a cerca de 13.000 anos-luz da Terra.

Esta é a primeira observação de sempre da polarização de raios-X de um magnetar, uma estrela de neutrões com os campos magnéticos mais poderosos do Universo.

Os astrónomos descobriram que a estrela de neutrões provavelmente tem uma superfície sólida e nenhuma atmosfera. Esta é a primeira vez que os cientistas conseguem concluir com fiabilidade que uma estrela de neutrões tem uma crosta sólida, uma descoberta possibilitada pelas medições de polarização de raios-X do IXPE.

A polarização é uma propriedade da luz que nos diz mais sobre os campos eléctricos e magnéticos interligados que compõem todos os comprimentos de onda da luz.

Estes campos oscilam, ou vibram, em ângulos rectos em relação à trajectória da luz. Quando os seus campos eléctricos vibram numa direcção única e unificada, dizemos que a luz é polarizada.

Os astrónomos também descobriram que o ângulo de polarização depende da energia das partículas de luz, com luz altamente energética a um ângulo de polarização de 90 graus em comparação com luz menos energética.

“Descobrimos que o ângulo de polarização gira exactamente 90 graus, seguindo o que os modelos teóricos previam se a estrela tivesse uma crosta sólida rodeada por uma magnetosfera externa cheia de correntes eléctricas”, disse Roberto Taverna, da Universidade de Pádua, autor principal do novo estudo publicado na revista Science.

Os cientistas ficaram surpreendidos ao aprender que os níveis de energia podem afectar a polarização.

“Com base nas teorias actuais dos magnetares, esperávamos detectar a polarização, mas ninguém previu que a polarização dependesse da energia, como estamos a ver neste magnetar”, disse Martin Weisskopf, cientista emérito da NASA que liderou a equipa IXPE desde o início da missão até à primavera de 2022.

Além disso, a polarização a baixas energias indica que o campo magnético é tão inimaginavelmente poderoso que poderia ter transformado a atmosfera em torno da estrela de neutrões num sólido ou num líquido.

“Este é um fenómeno conhecido como condensação magnética”, disse o presidente do grupo de trabalho sobre o tema dos magnetares para o IXPE, Roberto Turolla, da Universidade de Pádua e do Colégio Universitário de Londres.

É ainda um tema de debate se os magnetares e outras estrelas de neutrões têm atmosferas.

Graças às medições de polarização por raios-X, os astrofísicos são agora capazes de verificar o grau de polarização e o seu ângulo de posição ao testar os parâmetros dos modelos de emissão de raios-X.

Os resultados das observações do IXPE vão ajudar os astrónomos de raios-X a compreender melhor a física de objectos extremos como magnetares e buracos negros.

“Além do magnetar 4U 0142+61, o IXPE está a ser utilizado para estudar uma vasta gama de fontes de raios-X extremos, e estão a chegar muitos resultados excitantes”, disse Fabio Muleri, cientista do projecto italiano do IXPE no INAF (Istituto Nazionale di Astrofisica) em Roma.

Para Weisskopf, é evidente que as observações do IXPE têm sido críticas.

“Na minha mente, não pode haver dúvidas de que o IXPE demonstrou que a polarimetria de raios-X é importante e relevante para promover a nossa compreensão de como estes fascinantes sistemas de raios-X funcionam”, disse. “As futuras missões terão de ter esse facto em mente”.

O IXPE baseia-se nas descobertas do Observatório de raios-X Chandra da NASA e de outros telescópios espaciais através da medição da polarização da luz de raios-X.

Astronomia On-line
15 de Novembro de 2022



 

631: Big Bang pode estar errado. Há uma nova teoria para explicar o Universo

CIÊNCIA/FÍSICA/BIG BANG/UNIVERSO

Dois prestigiados físicos propuseram uma nova teoria para a formação do Universo, que deita completamente por terra a teoria do Big Bang.

Gerd Altmann / pixabay

De onde vem o Universo? Esta é uma pergunta que vários pensadores e cientistas tentaram responder desde sempre. A teoria mais consensual entre a comunidade científica é a do Big Bang.

Basicamente, a teoria do Big Bang afirma que todo o Universo começou a partir de uma singularidade, que vem a expandir-se há pelo menos 13,8 mil milhões de anos. A teoria foi proposta pela primeira vez em 1920. Mais tarde, a teoria foi desenvolvida pelo físico russo George Gamov.

Uma das suas principais sugestões foi que a formação dos núcleos atómicos nos primórdios do Universo deveria deixar como rasto uma radiação detectável, na faixa das micro-ondas.

Embora esta seja a teoria mais consensual, não quer dizer que os cientistas olhem para ela como uma verdade incontornável e irrefutável. Como tal, os prestigiados Sunny Vagnozzi e Avi Loeb propuseram uma nova teoria para a formação do Universo, que deita por terra a teoria do Big Bang.

Num estudo publicado na revista científica The Astrophysical Journal Letters, Vagnozzi e Loeb expõem sérios problemas na teoria do Big Bang, propondo eles próprios uma teoria que descreve tudo o que a primeira não consegue.

O estudo propõe “Big Bounce”, que sugere que o Universo observável é o resultado do fim de uma fase cosmológica e o início de outra. Ou seja, ao contrário da teoria actual que diz que antes do Big Bang não havia nada, é possível que houvesse alguma coisa, explica o El Confidencial.

Vagnozzi argumenta que o actual modelo de crescimento do Universo dá origem a um número praticamente ilimitado de universos modelo e não pode ser provado falso. Mas o facto de não ser provado falso não seria uma coisa boa?

Pode não parecer fazer sentido, mas a refutabilidade sempre foi a grande fraqueza do Big Bang. Não há forma de refutar a teoria, que é um importante pilar do método científico.

O princípio da refutabilidade, do austríaco Karl Popper, sugere que para uma asserção ser refutável ou falseável, é necessário que haja pelo menos uma experiência ou observação factíveis que, fornecendo determinado resultado, implique a falsidade da asserção. Por exemplo, a asserção “todos os corvos são pretos” poderia ser falseada pela observação de um corvo vermelho.

O paradigma inflaccionário do Big Bang não é falsificável porque é impossível observar qualquer potencial evidência para confirmá-lo ou refutá-lo devido à natureza da luz.

É aqui que entra a teoria de Vagnozzi e Loeb, que, por sua vez, é refutável. O estudo propõe uma experiência para detectar o fundo de grávitons primordiais — uma partícula teória proposta nos modelos de gravidade quântica — que demonstra que o Big Bounce pode ser a explicação para a origem do nosso Universo e daquilo que havia antes dele.

Daniel Costa, ZAP //
8 Novembro, 2022



 

627: Astrónomos confirmam, inequivocamente, o buraco negro mais próximo da Terra

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/BURACOS NEGROS

Impressão de artista do buraco negro mais próximo da Terra e da sua estrela companheira, semelhante ao Sol.
Crédito: Observatório Internacional Gemini/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani

Os astrónomos que utilizam o Observatório Gemini, operado pelo NOIRLab (National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory) da NSF (National Science Foundation), descobriram o buraco negro mais próximo da Terra. Esta é a primeira detecção inequívoca de um buraco negro de massa estelar dormente na Via Láctea.

A sua proximidade da Terra, a apenas 1.600 anos-luz de distância, fornece um intrigante alvo de estudo para o avanço da nossa compreensão da evolução dos sistemas binários.

Os buracos negros são os objectos mais extremos do Universo. As versões super-massivas destes objectos inimaginavelmente densos residem provavelmente nos centros de todas as grandes galáxias.

Os buracos negros de massa estelar – que têm aproximadamente entre cinco a 100 vezes a massa do Sol – são muito mais comuns, com uma estimativa de 100 milhões só na Via Láctea.

No entanto, apenas um punhado foi confirmado até à data e quase todos eles são “activos” – o que significa que brilham em raios-X à medida que consomem material de uma companheira estelar próxima, ao contrário dos buracos negros adormecidos que não o fazem.

Os astrónomos que utilizam o telescópio Gemini North no Hawaii, um dos telescópios gémeos que perfazem o Observatório Gemini, operado pelo NOIRLab da NSF, descobriram o buraco negro mais próximo da Terra, que os investigadores apelidaram de Gaia BH1.

Este buraco negro inactivo é cerca de 10 vezes mais massivo do que o Sol e está localizado a cerca de 1.600 anos-luz de distância na direcção da constelação de Ofiúco, tornando-o três vezes mais próximo da Terra do que o anterior detentor do recorde, um binário de raios-X na direcção da constelação de Unicórnio.

A nova descoberta foi possível através de observações requintadas do movimento da companheira do buraco negro, uma estrela parecida com o Sol que orbita o buraco negro aproximadamente à mesma distância que a Terra orbita o Sol.

“Pegamos no Sistema Solar, pomos um buraco negro onde o Sol está, e o Sol onde a Terra está, e obtemos este sistema”, explicou Kareem El-Badry, astrofísico do Centro para Astrofísica | Harvard & Smithsonian e do Instituto Max Planck para Astronomia, autor principal do artigo científico que descreve esta descoberta. “Embora tenham sido reivindicadas muitas detecções de sistemas como este, quase todas estas descobertas foram posteriormente refutadas.

Esta é a primeira detecção inequívoca de uma estrela parecida com o Sol numa ampla órbita em torno de um buraco negro de massa estelar na nossa Galáxia”.

Embora existam provavelmente milhões de buracos negros de massa estelar a vaguear pela Via Láctea, os poucos que foram detectados foram descobertos devido às suas interacções energéticas com uma estrela companheira.

À medida que o material de uma estrela próxima espirala em direcção ao buraco negro, torna-se sobreaquecido e gera poderosos raios-X e jactos de material. Se um buraco negro não se alimenta activamente (ou seja, está adormecido), ele simplesmente esconde-se no ambiente.

“Tenho procurado buracos negros adormecidos ao longo dos últimos quatro anos usando uma vasta gama de conjuntos de dados e métodos”, disse El-Badry. “As minhas tentativas anteriores – bem como as de outros – deram origem a uma colecção de sistemas binários que se disfarçam de buracos negros, mas esta é a primeira vez que a investigação deu frutos”.

A equipa identificou originalmente o sistema como potencialmente anfitrião de um buraco negro através da análise de dados da nave espacial Gaia da ESA. O observatório Gaia captou as minúsculas irregularidades no movimento da estrela provocadas pela gravidade de um objecto massivo e invisível.

Para explorar o sistema com mais detalhe, El-Badry e a sua equipa voltaram-se para o instrumento GMOS (Gemini Multi-Object Spectrograph) no Gemini North, que mediu a velocidade da estrela companheira em órbita do buraco negro e forneceu uma medição precisa do seu período orbital.

As observações de acompanhamento do Gemini foram cruciais para restringir o movimento orbital e, consequentemente, as massas dos dois componentes do sistema binário, permitindo à equipa identificar o corpo central como um buraco negro cerca de 10 vezes mais massivo do que o nosso Sol.

“As nossas observações de acompanhamento, com o Gemini, confirmaram, sem qualquer dúvida, que o binário contém uma estrela normal e pelo menos um buraco negro adormecido”, elaborou El-Badry. “Não conseguimos encontrar nenhum cenário astrofísico plausível que possa explicar a órbita observada do sistema que não envolva pelo menos um buraco negro”.

A equipa contou não só com as soberbas capacidades observacionais do Gemini North, mas também com a capacidade do Gemini em fornecer dados num prazo apertado, uma vez que a equipa dispunha apenas de uma pequena janela temporal para realizar as suas observações de acompanhamento.

“Quando obtivemos as primeiras indicações de que o sistema continha um buraco negro, tivemos apenas uma semana antes de os dois objectos se encontrarem na menor separação nas suas órbitas. As medições neste ponto são essenciais para fazer estimativas precisas de massa num sistema binário”, disse El-Badry.

“A capacidade do Gemini de fornecer observações num curto espaço de tempo foi fundamental para o sucesso do projecto. Se tivéssemos perdido aquela janela de tempo, teríamos de esperar mais um ano”.

Os modelos actuais dos astrónomos sobre a evolução dos sistemas binários têm dificuldade em explicar como a peculiar configuração do sistema Gaia BH1 pode ter surgido.

Especificamente, a estrela progenitora que mais tarde se transformou no buraco negro recentemente detectado teria sido pelo menos 20 vezes mais massiva do que o nosso Sol. Isto significa que teria vivido apenas alguns milhões de anos.

Se ambas as estrelas se formaram ao mesmo tempo, esta estrela massiva ter-se-ia transformado rapidamente numa super-gigante, inchando e engolindo a outra estrela antes de esta ter tido tempo de se tornar uma estrela normal de sequência principal, que queima hidrogénio, como o nosso Sol.

Não é de todo claro como a estrela de massa solar pode ter sobrevivido a esse episódio, acabando como uma estrela aparentemente normal, como indicam as observações do binário que alberga o buraco negro.

Dos modelos teóricos que permitem a sobrevivência, todos prevêem que a estrela de massa solar deveria ter acabado numa órbita muito mais íntima do que a actualmente observada.

Isto pode indicar que existem importantes lacunas na nossa compreensão de como os buracos negros se formam e evoluem nos sistemas binários e também sugere a existência de uma população ainda não explorada de buracos negros dormentes em binários.

“É interessante que este sistema não seja facilmente acomodado por modelos padrão de evolução binária”, concluiu El-Badry. “Coloca muitas questões sobre como este sistema binário foi formado, bem como sobre quantos destes buracos negros adormecidos existem por aí”.

“Como parte de uma rede de observatórios espaciais e terrestres, o Gemini North não só forneceu evidências forte do buraco negro mais próximo até à data, mas também do primeiro sistema imaculado com buraco negro, desobstruído do habitual gás quente que interage com o objecto”, disse Martin Still, do Programa Gemini para a NSF.

“Embora isto possa augurar futuras descobertas da população prevista de buracos negros adormecidos na nossa Galáxia, as observações também deixam um mistério por resolver – apesar de uma história partilhada com o seu vizinho exótico – porque é que a estrela companheira neste sistema binário é tão normal?”

Astronomia On-line
8 de Novembro de 2022



 

626: IXPE revela forma e orientação de matéria quente em torno de buraco negro

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Esta ilustração mostra o sistema Cygnus X-1, localizado a mais de 6000 anos-luz da Terra. O buraco negro está no centro e a sua estrela companheira à esquerda. A imensa gravidade do buraco negro retira material da estrela, formando um disco chamado “disco de acreção” em torno do objecto exótico.
Crédito: John Paice

Cygnus X-1, descoberto em 1964, foi o primeiro objecto cósmico alguma vez identificado como contendo um buraco negro. Agora, telescópios da NASA juntaram-se para revelar novos detalhes sobre a configuração da matéria quente em torno deste famoso buraco negro.

Num novo estudo publicado na revista Science, os astrónomos que utilizam os dados da missão IXPE (Imaging X-Ray Polarimetry Explorer) da NASA descobriram que o fluxo de matéria em direcção ao disco do buraco negro encontra-se mais de lado do que se pensava anteriormente, o que significa que a orla do disco estará mais apontada em direcção à Terra do que se esperava.

O IXPE, uma colaboração internacional entre a NASA e a Agência Espacial Italiana, possui a capacidade especial de olhar para a polarização dos raios-X.

A polarização é uma propriedade da luz que nos diz mais sobre os campos eléctricos e magnéticos interligados que compõem todos os comprimentos de onda da luz.

A orientação e organização destes campos dá aos cientistas informações valiosas sobre objectos extremos como Cygnus X-1, tais como a forma como as partículas são aceleradas à sua volta.

Uma das fontes de raios-X mais brilhantes da nossa Galáxia, Cygnus X-1 contém um buraco negro com 21 vezes a massa do Sol. O buraco negro está em órbita com uma estrela companheira que tem o equivalente em massa a 41 sóis.

A matéria é aquecida a milhões de graus à medida que é puxada para o buraco negro. Esta matéria quente brilha em raios-X. Os investigadores estão a usar medições da polarização destes raios-X para testar e refinar modelos que descrevem como os buracos negros engolem a matéria, tornando-se algumas das fontes de luz mais luminosas – incluindo raios-X – no Universo.

“Observações anteriores, em raios-X, de buracos negros apenas mediram a direcção de chegada, a hora de chegada e a energia dos raios-X a partir do plasma quente que espirala em direcção aos buracos negros”, disse Henric Krawczynski, professor de física na Universidade de Washington em St. Louis e do Centro para Ciências Espaciais da mesma instituição de ensino.

“O IXPE também mede a sua polarização linear, que transporta informação sobre como os raios-X foram emitidos – e se, e para onde, dispersam o material perto do buraco negro”.

Os cientistas observaram que uma melhor compreensão da geometria do plasma em torno de um buraco negro pode revelar mais sobre o funcionamento interno dos buracos negros e da forma como acretam massa.

“Estes novos conhecimentos vão permitir melhores estudos, em raios-X, de como a gravidade curva o espaço e o tempo perto dos buracos negros”, disse Krawczynski.

O horizonte de eventos de um buraco negro é o limite para além do qual nenhuma luz, nem mesmo os raios-X, conseguem escapar. Os raios-X detectados com o IXPE são emitidos pela matéria quente, ou plasma, numa região com 2000 km de diâmetro em redor do horizonte de eventos com 60 quilómetros de diâmetro do buraco negro.

O IXPE observou Cygnus X-1 de 15 a 21 de Maio de 2022. A combinação dos dados do IXPE com observações simultâneas dos observatórios NICER (Neutron star Interior Composition Explorer) e NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) da NASA em maio e Junho de 2022 permitiu aos autores restringir a geometria – ou seja, a forma e localização – do plasma.

Os investigadores descobriram que o plasma estende-se perpendicularmente a um fluxo com dois lados, em forma de lápis, ou jacto, observado em observações rádio anteriores. O alinhamento da direcção da polarização dos raios-X e do jacto apoia fortemente a hipótese de que os processos na região brilhante perto do buraco negro desempenham um papel crucial no lançamento do jacto.

As observações correspondem a modelos que prevêem que o anel de plasma quente, de nome “coroa”, ou “sanduicha” o disco de matéria que espirala para o buraco negro ou substitui a porção interna desse disco. Os novos dados de polarização excluem modelos em que a coroa do buraco negro é uma coluna ou cone estreito de plasma ao longo do eixo do jacto.

Astronomia On-line
8 de Novembro de 2022



 

331: Marte quase que cega o Telescópio Espacial James Webb

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

A imagem NIRCam de comprimento de onda mais curto (2,1 micrómetros) [canto superior direito] é dominada pela luz solar reflectida e assim revela detalhes de superfície semelhantes aos aparentes nas imagens de luz visível [esquerda]. Os anéis da cratera Huygens, a rocha vulcânica escura de Syrtis Major e o brilho na Bacia Hellas, são todos aparentes nesta imagem.
A imagem NIRCam de maior comprimento de onda (4,3 micrómetros) [canto inferior direito] mostra a emissão térmica – luz emitida pelo planeta à medida que este perde calor. O brilho da luz a 4,3 micrómetros está relacionado com a temperatura da superfície e da atmosfera. A região mais brilhante do planeta é onde o Sol está quase no zénite, quando está geralmente mais quente. O brilho diminui perto das regiões polares, que recebem menos luz solar e menos luz é emitida do hemisfério norte, mais frio, onde é inverno nesta altura do ano.
No entanto, a temperatura não é o único factor que afecta a quantidade de luz de 4,3 micrómetros que chega ao Webb com este filtro. À medida que a luz emitida pelo planeta passa pela atmosfera de Marte, parte é absorvida por moléculas de dióxido de carbono (CO2). A Bacia Hellas – que é a maior estrutura de impacto bem preservada em Marte, abrangendo mais de 2000 quilómetros – parece mais escura do que a área envolvente devido a este efeito.
Crédito: NASA/ESA/CSA/STScI e equipa JWST/GTO de Marte

O Telescópio Espacial James Webb capturou as suas primeiras imagens e espectros de Marte no dia 5 de Setembro de 2022. O telescópio, uma colaboração internacional entre a NASA, a ESA e a CSA, fornece uma perspectiva única do nosso planeta vizinho com a sua sensibilidade infravermelha, complementando os dados que estão a ser recolhidos por orbitadores, rovers e outros telescópios.

O posto de observação único do Webb, a quase 1,5 milhões de quilómetros de distância no ponto de Lagrange 2 (L2) do sistema Sol-Terra, proporciona uma visão do lado iluminado pelo Sol (aquele que está virado para o telescópio).

Como resultado, o Webb pode capturar imagens e espectros com a resolução espectral necessária para estudar fenómenos de curto prazo como tempestades de poeira, padrões meteorológicos, mudanças sazonais e, numa única observação, processos que ocorrem em diferentes momentos (dia, pôr-do-Sol e noite) do dia marciano.

Por estar tão perto, o Planeta Vermelho é um dos objectos mais brilhantes no céu nocturno, tanto em termos de luz visível (que os olhos humanos podem ver) como no infravermelho que o Webb foi concebido para detectar. Isto coloca desafios especiais ao observatório, que foi construído para detectar a luz extremamente ténue das galáxias mais distantes do Universo.

Os instrumentos do Webb são tão sensíveis que, sem técnicas especiais de observação, a brilhante luz infravermelha de Marte cega o telescópio, provocando um fenómeno conhecido como “saturação do detector”.

Os astrónomos ajustaram-se ao brilho extremo de Marte utilizando exposições muito curtas, medindo apenas parte da luz que atinge os detectores e aplicando técnicas especiais de análise de dados.

As primeiras imagens de Marte pelo Webb, capturadas pelo instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera), mostram uma região do hemisfério oriental do planeta em dois comprimentos de onda, ou cores de luz infravermelha.

Esta imagem mostra um mapa de referência de superfície da NASA e do MOLA (Mars Orbiter Laser Altimeter) à esquerda, com os dois campos de visão do NIRCam sobrepostos. As imagens no infravermelho próximo pelo Webb são vistas à direita.

O primeiro espectro no infravermelho próximo de Marte, pelo Webb, capturado pelo instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph), demonstra o poder do Webb em estudar o Planeta Vermelho com espectroscopia.

Enquanto as imagens de Marte mostram diferenças de luminosidade integradas num grande número de comprimentos de onda de lugar para lugar em todo o planeta num determinado dia e hora, o espectro mostra as subtis variações de luminosidade entre centenas de diferentes de comprimentos de onda, representativas do planeta como um todo.

Os astrónomos vão analisar as características do espectro para recolher informações adicionais sobre a superfície e atmosfera do planeta.

No futuro, o Webb vai utilizar estas imagens e dados espectroscópicos para explorar as diferenças regionais em todo o planeta e para procurar elementos vestigiais na atmosfera, incluindo metano e cloreto de hidrogénio.

Estas observações de Marte foram realizadas como parte do programa GTO (Guaranteed Time Observation) do Sistema Solar do Ciclo 1 do Webb, liderado por Heidi Hammel do AURA (Association of Universities for Research in Astronomy).

A ESA opera dois orbitadores marcianos, a sonda Mars Express e a sonda ExoMars TGO (Trace Gas Orbiter), que forneceram um tesouro de conhecimentos sobre a atmosfera e superfície do Planeta Vermelho. Além disso, a ESA colabora com a JAXA na missão MMX (Martian Moons eXploration), a lançar em breve para a lua de Marte, Fobos.

Astronomia On-line
23 de Setembro de 2022



 

329: Os astrónomos arriscam-se a interpretar mal os sinais exoplanetários do JWST

CIÊNCIA/ASTRONOMIA/ASTROFÍSICA

Um estudo do MIT descobriu que os astrónomos arriscam-se a interpretar mal os sinais planetários nos dados do Telescópio Espacial James Webb caso os modelos para interpretar os dados não melhorarem. Nesta imagem conceptual, o telescópio James Webb capta a luz de um planeta recém-descoberto (à esquerda). Contudo, quando os cientistas analisam estes dados, as limitações nos modelos de opacidade podem produzir previsões planetárias que estão desfasadas por uma ordem de magnitude (representados por 3 possíveis planetas à direita).
Crédito: Jose-Luis Olivares, MIT. Ícone do James Webb, cortesia da NASA

O Telescópio Espacial James Webb da NASA está a revelar o Universo com uma clareza espectacular e sem precedentes. A visão infravermelha ultra-nítida do observatório cortou através da poeira cósmica para iluminar algumas das primeiras estruturas do Universo, juntamente com berçários estelares previamente obscurecidos e galáxias giratórias que se encontram a centenas de milhões de anos-luz de distância.

Além de ver mais longe do que nunca no Universo, o JWST vai capturar a visão mais abrangente de objectos na nossa própria Galáxia – nomeadamente, alguns dos 5000 exoplanetas que já foram descobertos na Via Láctea.

Os astrónomos estão a aproveitar a precisão do telescópio para descodificar as atmosferas que rodeiam alguns destes mundos próximos. As propriedades das suas atmosferas podem dar pistas sobre como um planeta se formou e se alberga sinais de vida.

Mas um novo estudo do MIT (Massachusetts Institute of Technology) sugere que as ferramentas que os astrónomos tipicamente usam para descodificar sinais baseados na luz podem não ser suficientemente boas para interpretar com precisão os dados do novo telescópio.

Especificamente, os modelos de opacidade – as ferramentas que modelam a forma como a luz interage com a matéria em função das propriedades da matéria – podem necessitar de uma refinação significativa a fim de corresponder à precisão dos dados do JWST, dizem os investigadores.

Se estes modelos não forem refinados? Os investigadores prevêem que as propriedades das atmosferas planetárias, tais como a sua temperatura, pressão e composição elementar, podem estar erradas por uma ordem de grandeza.

“Existe uma diferença cientificamente significativa entre um composto como a água estar presente a 5% vs. 25%, que os modelos actuais não conseguem diferenciar”, diz Julien de Wit, professor assistente no Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT.

“Actualmente, o modelo que usamos para decifrar informação espectral não está à altura da precisão e qualidade dos dados que temos do telescópio James Webb”, acrescenta o estudante Prajwal Niraula. “Precisamos de melhorar o nosso jogo e enfrentar juntos o problema da opacidade”.

De Wit, Niraula e colegas publicaram o seu estudo na revista Nature Astronomy. Os co-autores incluem os especialistas em espectroscopia Iouli Gordon, Robert Hargreaves, Clara Sousa-Silva e Roman Kochanov do Centro para Astrofísica | Harvard-Smithsonian.

Subindo de nível

A opacidade é uma medida da facilidade com que os fotões passam através de um material. Os fotões de certos comprimentos de onda podem passar directamente através de um material, ser absorvidos ou ser reflectidos, dependendo se e como interagem com certas moléculas dentro de um material. Esta interacção também depende da temperatura e pressão de um material.

Um modelo de opacidade funciona com base em vários pressupostos de como a luz interage com a matéria. Os astrónomos utilizam modelos de opacidade para derivar certas propriedades de um material, dado o espectro de luz que o material emite.

No contexto dos exoplanetas, um modelo de opacidade pode descodificar o tipo e abundância de elementos químicos na atmosfera de um planeta, com base na luz do planeta que um telescópio capta.

De Wit diz que, actualmente, o melhor modelo de opacidade, que ele compara a uma ferramenta clássica de tradução de línguas, tem feito um trabalho decente na descodificação de dados espectrais obtidos por instrumentos como os do Telescópio Espacial Hubble.

“Até agora, esta Pedra de Roseta tem estado OK”, diz de Wit. “Mas agora que vamos para o próximo nível com a precisão do Webb, o nosso processo de tradução irá impedir-nos de apanhar subtilezas importantes, tais como as que fazem a diferença entre um planeta ser habitável ou não”.

Luz, perturbada

Ele e colegas argumentam este ponto no seu estudo, no qual põem à prova o modelo de opacidade mais frequentemente utilizado. A equipa procurou ver que propriedades atmosféricas o modelo obteria se fosse ajustado para assumir certas limitações na nossa compreensão de como a luz e a matéria interagem. Os investigadores criaram oito modelos “perturbados”.

Depois alimentaram cada modelo, incluindo a versão real, com “espectros sintéticos” – padrões de luz que foram simulados pelo grupo e semelhantes à precisão que o JWST iria ver.

Descobriram que, com base nos mesmos espectros de luz, cada modelo perturbado produzia previsões abrangentes sobre as propriedades da atmosfera de um planeta.

Com base na sua análise, a equipa conclui que, se os modelos de opacidade existentes forem aplicados aos espectros de luz captados pelo telescópio Webb, vão atingir uma “parede de precisão”.

Ou seja, não serão suficientemente sensíveis para dizer se um planeta tem uma temperatura atmosférica de 300 K ou 600 K, ou se um determinado gás ocupa 5% ou 25% de uma camada atmosférica.

“Essa diferença é importante para que possamos restringir os mecanismos de formação planetária e identificar de forma fiável as bio-assinaturas”, diz Niraula.

A equipa também descobriu que cada modelo também produziu um “bom ajuste” com os dados, o que significa que, embora um modelo perturbado tenha produzido uma composição química que os investigadores sabiam estar incorrecta, também gerou um espectro de luz a partir dessa composição química que estava suficientemente próximo, que se “ajustava” com o espectro original.

“Descobrimos que existem parâmetros suficientes a refinar, mesmo com um modelo errado, para ainda assim obter um bom ajuste, o que significa que não saberíamos que o modelo estava errado e o que está errado no que ele diz”, explica de Wit.

De Wit e colegas levantam algumas ideias sobre como melhorar os modelos de opacidade existentes, incluindo a necessidade de mais medições laboratoriais e cálculos teóricos para refinar os pressupostos dos modelos de como a luz e várias moléculas interagem, bem como colaborações entre disciplinas e, em particular, entre a astronomia e a espectroscopia.

“A fim de interpretar de forma fiável os espectros das diversas atmosferas exoplanetárias, precisamos de uma extensa campanha para novas medições e cálculos precisos de parâmetros espectroscópicos moleculares relevantes”, diz o co-autor do estudo Iouli Gordon, físico do Centro para Astrofísica | Harvard-Smithsonian.

“Estes parâmetros terão de ser oportunamente implementados em bases de dados espectroscópicos de referência e, consequentemente, nos modelos utilizados pelos astrónomos”.

“Há tanto que poderia ser feito se soubéssemos perfeitamente como a luz e a matéria interagem”, acrescenta Niraula. “Sabemos isso suficientemente bem para condições parecidas às da Terra, mas assim que nos deslocamos para diferentes tipos de atmosferas, as coisas mudam, e isso são muitos dados, com qualidade crescente, que nos arriscamos a interpretar mal”.

Astronomia On-line
23 de Setembro de 2022



 

324: Cientistas procuram “poderosos transmissores alienígenas” escondidos no espaço

CIÊNCIA/ESPAÇO/ALIENÍGENAS

Apesar de alguns cientistas terem teorias onde concluem que a vida na Terra foi obra da sorte, a verdade é que até é egoísta para outros investigadores pensarmos que apenas o nosso planeta conseguiu desenvolver vida. Como tal, a procura de vida inteligente no universo recebe um grande impulso da iniciativa “Breakthrough Listen”, que leva a cabo esforços consideráveis para a descoberta de comunicações e tecnologias alienígenas.

Vamos perceber que iniciativa é esta e que poderosos sinais estão a ser procurados.

Há uma lista de locais que podem conter sinais de vida alienígena

De forma resumida, as iniciativas Breakthrough (Iniciativas Inovadoras) são um programa de 100 milhões de dólares, fundado em 2015 e financiado pelo multimilionário Yuri Milner. As investigações procuram evidências de inteligência extraterrestre ao longo de um período de pelo menos dez anos. O CEO do Facebook, Mark Zuckerberg, é o outro director de iniciativas inovadoras. O programa é dividido em vários projectos.

A iniciativa está actualmente a sondar um milhão de estrelas dentro da nossa galáxia, a Via Láctea, à procura de sinais de civilizações alienígenas.

Agora, um par de cientistas demonstra que este enorme levantamento em curso pode, acidentalmente, captar sinais de alienígenas em locais ainda mais remotos, tais como galáxias que aparecem no fundo de imagens que estão focadas em estrelas na Via Láctea.

Estes objectos extra-galácticos não são os alvos principais da iniciativa Breakthrough, mas poderão ajudar a limitar “a prevalência de transmissores extraterrestres muito poderosos”, de acordo com um novo estudo publicado no arxiv.

Penso que durante algum tempo percebemos que quando fazemos uma observação SETI com um radiotelescópio, somos sensíveis não só à estrela alvo no centro do campo, mas também a uma mancha de céu do tamanho da Lua, o que significa que podemos potencialmente detectar um sinal de outros objectos no campo.

Outros objectos no campo incluem estrelas em primeiro plano e estrelas de fundo na nossa própria Via Láctea. Até há pouco tempo, não sabíamos como fazer uso deste facto porque não sabíamos a distância a estas estrelas.

Felizmente, a Agência Espacial Europeia lançou um telescópio espacial chamado Gaia em 2013 que tem vindo a preencher rapidamente esta lacuna de informação crítica ao medir as posições, distâncias e movimentos de cerca de mil milhões de objectos astronómicos.

Disse o co-autor do estudo, Michael Garrett, professor de Astrofísica na Universidade de Manchester.

Missão Gaia da ESA: Estaremos a olhar com o devido cuidado para esta missão?

A missão Gaia permitiu-nos medir distâncias até alguns milhares de milhões de estrelas na Via Láctea, pelo que, quando olhamos para estes campos, conhecemos as distâncias até algumas estrelas que são o fundo e o primeiro plano para o alvo.

Garrett e Andrew Siemion, director do Berkeley SETI Research Center, foram co-autores de um estudo anterior que explorou a capacidade de Gaia para ajudar na procura de vida inteligente, incluindo sinais tecnológicos que podem originar muitos milhões de anos-luz para além das estrelas directamente estudadas pela iniciativa.

Estes sinais são semelhantes a “foto-bombas astronómicas“, ou Easter eggs, que poderiam ser ignorados nos dados porque não são os principais alvos de observação.

Para descobrir o potencial oculto destas paisagens escuras distantes, Garrett e a Siemion fizeram um “censo rudimentar de objectos extra-galácticos que foram acidentalmente observados” com o Telescópio Robert C. Byrd Green Bank na Virgínia Ocidental, de acordo com o estudo.

Impressão artística do CHEOPS, o satélite ExOPlanet da ESA, em órbita acima da Terra.

Esta abordagem produziu 143.024 objectos, incluindo núcleos galácticos radiantes, galáxias em interacção, e pelo menos uma região onde o tempo espacial é empenado no que é conhecido como uma lente gravitacional.

Essa riqueza de “exóticos astronómicos”, como a equipa a chama, pode conter traços de assinaturas tecnológicas alienígenas, que são sinais detectáveis ​​de civilizações avançadas.

Estes transmissores extra-galácticos teriam que ser muito poderosos para serem visíveis a distâncias tão enormes, mas Garrett e Siemion sugerem que algumas tecnologias especulativas podem resolver o problema. Por exemplo, alienígenas noutras galáxias poderiam ser vistos se usassem matrizes em fases com milhares de transmissores poderosos ou feixes de micro-ondas para velas interestelares.

Em resumo, os sinais podem já lá estar. Contudo, é preciso novas abordagens, telescópios mais sensíveis e uma mente aberta para conseguirmos ver o que pode estar “mesmo à frente dos nossos olhos”, isto é, os tais sinais fortíssimos de vida alienígena.

Pplware
Autor: Vítor M
22 Set 2022