Descobertas estrelas quase invisíveis próximas da Terra

Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/03/2013

Concepção artística do sistema binário de anãs marrons.
 [Imagem: Janella Williams/PSU]

Nêmesis
São as estrelas mais próximas do Sistema Solar descobertas em quase um século.

O par de anãs marrons foi descoberto por Kevin Luhman, da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, usando dados do telescópio espacial WISE.

Ainda não é a tão procurada Estrela X, mas o binário estelar figura agora na lista das estrelas mais próxima de nós, ainda que não as possamos contemplar no céu.

Anãs marrons são estrelas cuja massa não é grande o suficiente para dar a partida no processo de fusão do hidrogênio.

Por isso, elas são relativamente frias e brilham muito fracamente, lembrando mais um planeta gigante como Júpiter do que uma estrela como o Sol.

Os astrônomos sempre especularam sobre a possível existência de um objeto de luz muito fraca orbitando o Sol, normalmente chamado de Nêmesis.

• Planeta X pode ter sido detectado por sonda da NASA

No entanto, Luhman concluiu que "podemos descartar que o novo sistema de anãs-marrons seja tal objeto, pois ele está se movendo muito rápido no céu para estar em órbita em torno do Sol."

Localização dos sistemas estelares mais próximos do Sol -

 o novo sistema é o terceiro mais perto, tornando-se alvo para a
busca de exoplanetas. [Imagem: Janella Williams/PSU]

Estrelas mais próximas da Terra 

"A distância até esse par de anãs marrons é de 6,5 anos-luz - tão perto da Terra que nossas transmissões de TV de 2006 já estão chegando lá agora," disse Luhman. 

"Será um excelente local para procurar planetas, porque elas estão muito próximas da Terra - isso tornará muito fácil ver qualquer planeta que esteja orbitando qualquer uma das duas," acrescentou Luhman. 

A distância de 6,5 anos-luz coloca as estrelas na terceira posição entre as estrelas mais próximas do nosso Sistema Solar. 

A estrela de Barnard, que fica a 6 anos-luz, ocupa a segunda posição - o astrônomo Edward Emerson Barnard descobriu sua estrela em 1916. 

O sistema estelar mais próximo de nós continua sendo Alpha Centauri (4,4 anos-luz), descoberta em 1839, e Proxima Centauri (4,2 anos-luz), descoberta em 1917. 

Quando detectado pelo telescópio WISE, o binário pareceu ser um único corpo celeste. Mas observações seguintes com o telescópio Gemini mostraram tratar-se de um binário. 

Por enquanto, o par atende pelo enigmático nome de WISE J104915.57-531906. 

Bibliografia:

Discovery of a Binary Brown Dwarf at 2 Parsecs from the Sun

Kevin L. Luhman

Astrophysical Journal Letters

Vol.: In press

http://arxiv.org/abs/1303.2401

LHC detecta partícula alternando entre matéria e antimatéria

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/03/2013

Um dos principais objetivos do experimento LHCb é explicar melhor
a assimetria entre matéria e antimatéria.[Imagem: CERN]

Embora fique parado para reformas e atualizações tecnológicas pelos próximos dois anos, o LHC continuará rendendo frutos científicos derivados da análise dos dados já coletados.

Com os cientistas reunidos na Itália para mais uma estação de anúncios dos resultados, a primeira novidade veio no campo da antimatéria.

O grupo ligado ao detector LHCb, um dos quatro grandes instrumentos do LHC - são sete ao todo -, flagrou pela primeira vez uma partícula chamada méson-D oscilando entre matéria e antimatéria.

A interação fraca - uma das quatro forças fundamentais da natureza - permite que os quarks mudem o seu tipo, ou o que os físicos chamam de "sabor".

Mas os mésons neutros - partículas compostas de um quark e um anti-quark - também podem sofrer uma interação fraca de segunda ordem, o que significa que eles podem oscilar entre seu estado de partícula e de antipartícula.

A equipe observou pela primeira vez essa inversão de estados entre matéria e antimatéria com uma certeza de 9,1 sigmas, muito acima do nível 5 exigido para determinar uma descoberta.

Essa oscilação de uma partícula entre matéria e antimatéria é prevista pelo Modelo Padrão da Física para todos os quatro tipos de mésons - agora todas elas foram observadas experimentalmente.

Veja detalhes sobre os diversos tipos de partículas do Modelo Padrão na reportagem: O que é bóson? E quem é Higgs?

Em 2011, o LHCb encontrou os primeiros sinais de uma violação direta da chamada violação de carga-paridade, o que poderia apontar para eventos além daqueles previstos pela física atual.

Segundo os pesquisadores, eles continuam analisando os novos dados obtidos em busca da confirmação daquela observação, que ainda não atingiu os 5 sigmas necessários para ser definido como uma descoberta.


Bibliografia:
Observation of D0-D0 Oscillations
R. Aaij et al. (LHCb Collaboration)
Physical Review Letters
Vol.: 110, 101802
DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.101802

Brian Schmidt: O enigma da energia escura

Laureado com o Nobel diz que são necessários novos métodos para medir o que compõe a maior parte do Universo

Marcos Pivetta 

Março de 2013

“Todo mundo está de acordo que o Universo está

em expansão acelerada. Mas por quê? Ainda não sabemos”,

diz o astrofísico. © EDUARDO CESAR

Nascido no estado americano de Montana, criado no Alasca e radicado na Universidade Nacional da Austrália desde 1996, o astrofísico Brian Schmidt ganhou o Nobel de Física em 2011, quando tinha 44 anos. Dividiu o prêmio com os colegas Saul Perlmutter, da Universidade da Califórnia em Berkeley, e Adam G. Riess, da Universidade Johns Hopkins e do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial, por estudos que, de forma inesperada, mostraram a expansão acelerada do Universo. Schmidt e os outros laureados começaram a observar em fins dos anos 1990 estrelas distantes de uma certa categoria, as supernovas do tipo Ia, que resultam da explosão de anãs brancas, estrelas muito velhas e compactas. Os movimentos desse tipo de supernova podem ser usados para medir distâncias.

“A meu ver, era muito improvável que ganhássemos o Nobel”, diz o astrofísico, que esteve na Universidade de São Paulo (USP) no início de fevereiro para participar da conferência Cosmology, Large Scale Structure and First Objects, organizada pela Pró-Reitoria de Pesquisa da USP. “Porque ainda não entendemos realmente o que é a energia escura.” Nesta entrevista, Schmidt fala de seu trabalho e, claro, da misteriosa energia escura, que representaria 73% de todo o Cosmo e seria responsável por seu crescimento a um ritmo cada vez mais veloz.

Qual foi sua reação quando viu pela primeira vez que os dados indicavam uma expansão acelerada do Universo? Achei que tínhamos cometido um erro. Depois de nos certificarmos de que não havia erros, comecei a me preocupar com a possibilidade de estar ocorrendo alguma coisa que não sabíamos. O Universo podia estar se acelerando ou nós, e todos os demais cientistas da área, podíamos não ter notado algum tipo de efeito. Tive de esperar. Então publicamos um paper e, no ano 2000, outras medições corroboraram nossos dados.

O senhor esperava ganhar o Nobel? Há sempre muita especulação sobre o prêmio. Mas, a meu ver, era muito improvável que ganhássemos o Nobel.

Por quê? Porque ainda não entendemos realmente o que é a energia escura. Todo mundo está de acordo que o Universo está em expansão acelerada. Mas por quê? Ainda não sabemos. Achei que eles iriam esperar [para dar o Nobel] quando soubéssemos o que é a energia escura. Mas talvez estejamos mortos quando isso acontecer. Diria que provavelmente estaremos mortos. Posso pensar em muitas razões para eles não nos darem o prêmio. Foi uma grande surpresa.

Observatório Alma é inaugurado no Chile

Estudo feito com radiotelescópio mostra que pico de formação estelar ocorreu antes do que se pensava 

Marcos Pivetta  

Edição Online - 13 de março de 2013

Alma é um conjunto de 66 antenas de rádios instaladas no platô de Chajnantor,
a 5 mil metros de altitude, que podem funcionar de forma conjunta sincronizada
como se fossem um único radiotelescópio de 16 km. © DIVULGAÇÃO/ESO

De San Pedro de Atacama - Depois de 15 anos de planejamento e construção, a um custo de US$ 1,4 bilhão, o maior projeto de observação astronômica erigido em terra firme foi inaugurado hoje em San Pedro de Atacama, nos Andes chilenos, a cerca de 1.600 quilômetros ao norte da capital Santiago. O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma) entrou oficialmente em operação com o objetivo de desvendar os primórdios do Universo, a Idade das Trevas do Cosmo, quando as primeiras estrelas, galáxias e planetas se formaram.

O Alma é um conjunto de 66 antenas de rádios instaladas no platô de Chajnantor, a 5 mil metros de altitude, que podem funcionar de forma conjunta sincronizada como se fossem um único radiotelescópio de 16 quilômetros. O empreendimento científico é uma iniciativa conjunta do Observatório Europeu do Sul (ESO) – do qual o Brasil faz parte –, do Observatório Nacional Radioastronomia (NRAO) dos Estados Unidos e do Observatório Nacional Astronômico do Japão (Naoj) em cooperação com o governo do Chile. A cerimônia de inauguração contou com a presença do presidente do Chile, Sebastián Piñera, entre muitas outras autoridades dos países envolvidos no projeto.

Do total de antenas do projeto, 57 já estão em funcionamento no platô, onde o ar rarefeito e o clima extremamente seco favorecem as observações astronômicas. As outras 9 se encontram no centro de operações do Alma, situado a 35 quilômetros de distância do Chajnantor, a uma altitude aproximada de 3 mil metros.

“O Alma é um telescópio que nos permitirá dar um zoom em objetos do Universo frio e distante, com uma sensibilidade de 10 a 100 vezes maior do que a que temos disponível hoje”, afirmou o holandês Thijs de Graauw, atual diretor do observatório. O conjunto de radiotelescópios capta uma porção (invisível a olho nu) do espectro de luz com comprimentos de onda entre 0,32 e 3,6 milímetros. A luz nesses comprimentos de onda vem de grandes nuvens frias do espaço interestelar, onde a temperatura é apenas alguns graus acima do zero absoluto, e de algumas das mais antigas galáxias do Universo. Ela pode ser usada para estudar a composição química e a física de regiões densas em gás e poeira onde novas estrelas estão sendo formadas.

Frequentemente tais regiões são escuras e não podem ser observadas nas frequências da luz visível. No entanto, podem ser “vistas” de forma clara na parte do espectro de luz em que o Alma trabalha. “Os primeiros resultados do Alma são espetaculares”, afirmou Pierre Cox, que assumirá a direção do observatório em abril no lugar de Thijs de Graauw. Cox acredita que, no futuro, o observatório poderá detectar até a matéria escura, um misteriosa componente que representa 23% do Universo.

Resultados na Nature

Embora tenha sido oficialmente inaugurado hoje, o Alma está produzindo dados para trabalhos científicos desde setembro de 2011, quando começou a operar com um número reduzido de antenas, em geral 16. Os primeiros estudos com dados coletados lá começaram a ser publicados no ano passado. Os resultados mais interessantes ganham as páginas de revista Nature que circula com a data de amanhã (14/3).

Uma equipe liderada por pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), Estados Unidos, mediu com o Alma, no comprimento de onda ao redor de 3 milímetros, a distância de 26 galáxias longínquas e poeirentas, onde havia grande formação de novas estrelas, e descobriu que elas estavam mais longe e eram, portanto, mais velhas do que se pensava. “Quanto mais distante estiver uma galáxia, mais longe no tempo a estamos vendo. Por isso, ao medir distâncias, podemos reconstruir a linha cronológica de quão vigorosa é a formação estelar no Universo nas diferentes épocas da sua história de 13,7 bilhões de anos”, disse Joaquin Vieira, do Caltech, principal autor do artigo.

Os pesquisadores viram que, em média, os picos de formação estelar ocorreram 12 bilhões de anos atrás, 1 bilhão de anos mais cedo do que se supunha. Duas dessas galáxias são as mais distantes deste tipo já observadas. Tinham 12,7 bilhão de anos. Numa outra galáxia, os astrofísicos detectaram moléculas de água. Segundo os autores do trabalho, essa é a evidência mais longínqua de água já identificada no Universo.

“Antigamente, a radioastronomia era só para especialistas”, disse a astrofísica Beatriz Barbuy, da Universidade de São Paulo (USP), que esteve na inauguração do Alma como representante do Brasil. “Hoje os astrofísicos têm de aprender a trabalhar com todos os comprimentos de ondas.”

As três origens: Cosmo, vida e mente

No passado, essas questões eram atribuídas só a ações sobrenaturais, produtos da intervenção divina 


O tema de hoje é vasto demais para uma coluna: lidar com as três origens é trabalho para muitas vidas inteiras e, mesmo assim, sem a menor promessa de sucesso.

Mesmo que bem diferentes, tratando de partes da ciência com metodologia e princípios diversos, as três origens têm pontos em comum.

É deles que trato hoje e nas próximas duas semanas, mesmo se superficialmente. Volta e meia escrevo sobre eles nestas páginas e nos meus livros.

O primeiro ponto em comum é que, no passado não muito distante, as três origens não eram consideradas questões abordáveis pela ciência. A origem do Universo, da vida e da mente eram atribuídas a ações sobrenaturais, produtos da intervenção divina.

Que divindade seria essa depende da sua fé. Mas, em religiões distintas, só uma entidade que transcende o espaço e o tempo poderia criar o Cosmo, que existe no espaço e no tempo. Apenas uma entidade imortal poderia criar a vida e só uma entidade onisciente poderia dar inteligência às suas criaturas.

Não é, portanto, surpreendente que se encontre tanta resistência quando cientistas afirmam que estão prestes a responder a essas questões sem intervenção divina.

De acordo com a visão científica, a origem do Universo, da vida e da mente são processos naturais, que obedecem a leis e a princípios materiais. O fato de eles serem complexos e ainda obscuros não compromete o fato de as questões terem cunho científico e não religioso. O não saber é a mola propulsora da criatividade humana.

Mas até que ponto a ciência pode resolver essas questões? Vamos por partes, tratando de uma por semana. Talvez a mais "fácil" seja a origem da vida: longe estamos de compreendê-la, mas nos parece que a transição da não vida para a vida obedeceu a uma complexificação crescente das reações químicas que ocorriam na Terra primitiva: sistemas de compostos químicos tornaram-se autossuficientes e, isolados em protocélulas, foram capazes de absorver energia do ambiente e de se reproduzir de forma eficiente.

Sem dúvida, ainda não sabemos como isso se deu e, provavelmente, nunca saberemos exatamente o que ocorreu na Terra bilhões de anos atrás. No máximo, produziremos cenários viáveis de como a vida pode ter surgido aqui, dadas as condições na vigente Terra primitiva. Talvez seja possível recriar a vida no laboratório, mas não saberemos se foi assim que a vida surgiu aqui -a menos que seja demonstrado que só há um caminho bioquímico para a vida, o que acho pouco provável.

O que torna a questão da origem da vida mais "fácil" (ou mais tratável) é o nível de controle que temos sobre ela. Cientistas podem simular sistemas bioquímicos no laboratório (e vêm fazendo isso com resultados extraordinários), tanto começando com moléculas simples, como aminoácidos, como usando já o RNA e DNA do nosso código genético e testando suas propriedades em condições diversas.

Usando células, podem retirar material genético até chegar à célula "mínima" capaz de ser considerada viva. Mesmo que o caminho exato que a vida seguiu na Terra seja inacessível, a questão da origem da vida é tratável, mesmo se complexa e interdisciplinar.


MARCELO GLEISER é professor de física teórica no Dartmouth College, em Hanover (EUA), e autor de "Criação Imperfeita".

Observatório acha sinal mais antigo de água no Universo

Feito é de megaconjunto de antenas para observação astronômica inaugurado ontem no deserto do Atacama 

Evidência foi achada a 12 bilhões de anos-luz; Cosmos viveu pico de formação estelar antes do que se calculava

Salvador Nogueira 

Enviado especial a San Pedro 



A inauguração do mais poderoso conjunto de radiotelescópios do mundo ontem, no Chile, aconteceu do jeito que os pesquisadores gostam: com resultados científicos espetaculares. Entre eles, a detecção da mais antiga evidência de água no Universo.

O sucesso sem precedentes na observação de 26 galáxias distantes obtido pelo Alma (Conjunto Milimétrico/submilimétrico do Atacama, na sigla em inglês) foi apresentado em um trio de estudos publicados no "Astrophysical Journal" e na "Nature".

O sinal de água foi encontrado em uma galáxia a 12 bilhões de anos-luz daqui.

Como se sabe, quanto mais longe está um objeto, mais antiga é a luz que detectamos dele. Ou seja, ver um objeto a 12 bilhões de anos-luz daqui implica que estamos vendo o que ele era 12 bilhões de anos atrás -quando o Universo tinha "apenas" 1,7 bilhão de anos.

A descoberta confirma a expectativa de que os elementos necessários à vida -dos quais a água seja talvez o mais importante- já estavam disponíveis em quantidade razoável na época em que o Cosmos era apenas um bebê. 

MULTIPLICAÇÃO ESTELAR

As galáxias observadas são de um tipo especial, particularmente prolífico em converter enormes massas de gás em estrelas centenas de vezes mais rápido do que hoje se vê em nossa própria galáxia, a Via Láctea.

Os 26 objetos, originalmente descobertos pelo SPT (Telescópio do Polo Sul), foram observados em detalhe pelo Alma. Como parte do primeiro conjunto de observações, o trabalho usou apenas 16 das 66 antenas que compõem o observatório.

Graças à resolução do radiotelescópio, mesmo nessa configuração mais modesta, os cientistas, liderados por Joaquin Viera, do Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia), conseguiram determinar com mais precisão a idade dessas galáxias.

Assim, constataram que o chamado "baby boom" cósmico -época na qual as estrelas tiveram seu pico de formação- aconteceu 1 bilhão de anos antes do que se imaginava anteriormente.

"Medindo as distâncias dessas galáxias, podemos montar a história de quão vigorosamente o Universo fabricou novas estrelas em diferentes estágios dos 13,7 bilhões de anos de sua história", diz Viera.

Agora, operando com mais de 50 das 66 antenas, o Alma promete sondar ainda mais profundamente o espaço para descobrir os segredos dessas galáxias.


INAUGURAÇÃO

Embora o observatório já estivesse fazendo observações desde outubro do ano passado, a inauguração oficial aconteceu ontem, em cerimônia no centro de controle do observatório, no Atacama, a 2.900 m de altitude. As antenas foram instaladas no platô Chajnantor, a 5.000 m.


O Alma é uma parceria entre EUA, Canadá, Japão, Taiwan e países europeus representados pelo ESO (Observatório Europeu do Sul), ao qual o Brasil quer se associar. Um acordo foi assinado em 2010, mas ainda precisa ser ratificado pelo Congresso.