As descobertas dos astrônomos muitas vezes levam a mais perguntas sem responder às que já temos. Mas no último ano, os cientistas resolveram 10 mistérios cósmicos que os intrigavam há anos.
10 O que é esse objeto bizarro no centro da nossa galáxia?
Durante muito tempo, os astrônomos tentaram descobrir a natureza do G2, um corpo inexplicável no centro da nossa galáxia. No início, pensaram que G2 era uma nuvem de gás hidrogénio movendo-se em direção ao enorme buraco negro na nossa Via Láctea. Mas o G2 não agia como uma nuvem de hidrogénio apanhada pela força gravitacional de um buraco negro. Se assim fosse, o G2 teria explodido num enorme espetáculo de fogos de artifício que teria alterado significativamente o buraco negro. Em vez disso, o G2 permaneceu em órbita, praticamente inalterado.
Uma equipe de astrônomos da UCLA finalmente resolveu o quebra-cabeça usando os telescópios avançados do Observatório WM Keck, no Havaí. Através da óptica adaptativa, estes telescópios compensaram a distorção da atmosfera da Terra para fornecer uma imagem mais clara do espaço nas proximidades do buraco negro.
Os astrónomos aprenderam que G2 é uma estrela enorme rodeada de gás e poeira que provavelmente resultou da fusão de um par de estrelas binárias. A gravidade de um buraco negro causa este tipo de fusão e pode, em última análise, criar uma classe inteira de estrelas binárias fundidas semelhantes a G2 perto do buraco negro. Este tipo de estrela fundida expandir-se-á por mais de um milhão de anos e, eventualmente, estabelecer-se-á.
O G2 em expansão também está passando por uma “espaguetificação”, também conhecida como alongamento, que é uma ocorrência comum entre grandes objetos próximos a um buraco negro.
9 As galáxias anãs próximas têm as coisas certas?
A Via Láctea é a maior galáxia de um grupo de galáxias unidas pela gravidade. Nossas galáxias vizinhas mais próximas são conhecidas como galáxias anãs esferoidais. Os astrónomos questionaram-se se estas galáxias anãs próximas têm condições para formar estrelas como vemos nas galáxias anãs irregulares que estão a mais de 1.000 anos-luz da borda da Via Láctea (mas não ligadas à nossa galáxia pela gravidade). Estas galáxias anãs distantes contêm grandes quantidades de gás hidrogênio neutro , que alimenta a formação de estrelas.
Usando radiotelescópios sensíveis, os astrônomos descobriram que as galáxias anãs que orbitam dentro de um determinado limite ao redor da Via Láctea não têm absolutamente nenhum gás hidrogênio para formar estrelas. A Via Láctea é a culpada – mais especificamente, o halo de plasma quente de hidrogênio que circunda nossa galáxia. Quando galáxias anãs próximas orbitam a Via Láctea, a pressão da velocidade de suas órbitas remove o gás hidrogênio neutro das galáxias. Portanto, estas galáxias são incapazes de formar estrelas.
8 Quanta matéria escura existe realmente?
De acordo com a teoria Lambda Cold Dark Matter, a explicação mais recente da formação de galáxias, deveríamos ser capazes de ver a olho nu várias grandes galáxias satélites em torno da nossa galáxia, a Via Láctea. Mas não podemos.
Então, o astrofísico Dr. Prajwal Kafle, da Universidade da Austrália Ocidental, decidiu descobrir o porquê medindo a quantidade de matéria escura na Via Láctea. “Estrelas, poeira, você e eu, todas as coisas que vemos representam apenas cerca de 4% de todo o universo”, disse ele. “Cerca de 25% é matéria escura e o resto é energia escura.”
Usando uma técnica de 1915 (antes mesmo de a matéria escura ser descoberta), Kafle mediu a quantidade de matéria escura em nossa galáxia fazendo um estudo detalhado da velocidade das estrelas na Via Láctea. Ele até olhou para os limites da nossa galáxia. A sua nova medição mostrou que temos 50% menos matéria escura na nossa galáxia do que os astrónomos acreditavam.
Usando a nova medição de matéria escura de Kafle, a teoria Lambda Cold Dark Matter prevê que deveríamos ver apenas três galáxias satélites ao redor da Via Láctea. Isso é consistente com o que os astrônomos veem: a Pequena Nuvem de Magalhães, a Grande Nuvem de Magalhães e a Galáxia Anã de Sagitário. Dr. Kafle resolveu um mistério que assombra os astrônomos há cerca de 15 anos.
Os cientistas também conseguiram medir a velocidade necessária para escapar da gravidade da nossa galáxia – 550 quilómetros (350 milhas) por segundo. Isso é 50 vezes mais rápido que a velocidade necessária para um foguete deixar a superfície da Terra.
7 O que acontece em uma estrela em explosão?
Usando interferometria de rádio (combinando dados de vários radiotelescópios para produzir uma imagem mais nítida), os astrônomos em dezembro de 2013 conseguiram ver uma estrela se transformar em nova – uma estrela em explosão. Isso lhes permitiu resolver o mistério da criação dos raios gama, radiação eletromagnética de alta energia.
Como explicou Tim O’Brien, da Universidade de Manchester, “Uma nova ocorre quando o gás de uma estrela companheira cai na superfície de uma estrela anã branca [moribunda] num sistema binário [duas estrelas que orbitam uma à outra]. Isto desencadeia uma explosão termonuclear na superfície da estrela, que lança o gás para o espaço a velocidades de milhões de quilómetros por hora.”
Às vezes, uma nova produz uma nova estrela, mas a explosão é difícil de prever. O material ejetado sai, movendo-se rapidamente ao longo do plano orbital das estrelas. Depois de um tempo, um fluxo ainda mais rápido de partículas da estrela anã branca colide com a matéria que se move mais lentamente. O choque resultante acelera as partículas o suficiente para criar raios gama.
6 Por que não existe um rosto no outro lado da lua?
Desde 1959, quando a nave espacial soviética Luna 3 nos permitiu ver o lado oculto da Lua pela primeira vez, os astrônomos ficaram intrigados com o problema das Terras Altas do Lado Distante Lunar . Ninguém conseguia explicar por que o outro lado parecia tão diferente do lado da Lua voltado para a Terra. O outro lado era uma colcha de retalhos de crateras e montanhas, mas quase não tinha maria (áreas escuras compostas por mares planos de basalto) como vemos no lado voltado para a Terra. Os maria produzem o rosto do homem na Lua.
Os astrofísicos da Penn State acreditam ter resolvido o mistério. A falta de maria no outro lado da Lua reflete a crosta mais espessa e com maior acúmulo de alumínio e cálcio.
Uma teoria sugere que um objeto do tamanho de Marte colidiu uma vez com a Terra. Junto com as camadas externas da Terra, foi ejetado para o espaço para formar a Lua. Mas um bloqueio de maré entre a Terra e a Lua manteve o mesmo lado da Lua sempre voltado para a Terra derretida. O lado da Lua voltado para a Terra permaneceu quente, enquanto o outro lado da Lua esfriou lentamente. Isso produziu uma crosta mais espessa do outro lado.
Os astrofísicos da Penn State pensam que esta crosta mais espessa impediu que o basalto magmático chegasse à superfície. Os meteoróides supostamente perfuraram a crosta mais fina do lado da Lua voltado para a Terra e liberaram lava basáltica, que formou os mares que criaram o homem na Lua.
Mas os investigadores do MIT dizem que novas informações da missão GRAIL da NASA mostram que o homem na Lua pode ter sido causado por uma grande nuvem de magma dentro da Lua, e não por um ataque de asteróide. No entanto, o grupo do MIT não tem certeza de como surgiu a pluma. Provavelmente não conseguirão confirmar a sua teoria sem outra missão lunar.
5 O que diabos é esse brilho no espaço?
Se você olhar para um céu claro à noite, verá muitas estrelas. Usando um pequeno telescópio, você verá planetas, nebulosas e galáxias também. Mas se você usar um detector de raios X, verá o brilho intenso dos raios X em todo o céu, que é conhecido como fundo difuso de raios X.
A fonte do brilho é um mistério há cerca de 50 anos. Existem três possibilidades. Pode originar-se fora do nosso sistema solar, pode vir de uma “bolha quente local” de gás ou pode ser produzido dentro do nosso sistema solar. Os pesquisadores lançaram um foguete da NASA para medir a emissão difusa de raios X e finalmente conseguiram resolver o mistério.
A maior parte da emissão vem da bolha quente local de gás a centenas de anos-luz da Terra, com o resto (que não é mais do que 40 por cento) da emissão produzida dentro do nosso sistema solar, a apenas algumas unidades astronômicas da Terra. A bolha quente pode ter sido causada por ventos estelares e explosões de supernovas que criam grandes buracos no espaço entre as estrelas. Se outra supernova ocorrer nessa área vazia, o gás quente que emite raios X pode criar uma bolha.
Os raios X também são emitidos dentro do nosso sistema solar quando o vento solar, que é uma liberação de partículas carregadas do Sol, atinge o hidrogênio neutro e o hélio. Até que os astrônomos pudessem explicar o brilho no céu, Massimiliano Galeazzi, da Universidade de Miami, resumiu o mistério desta forma: “[É] como viajar à noite e ver uma luz, sem saber se a luz vem de 10 metros ou 1.600 quilômetros de distância. .”
Agora sabemos que é um pouco dos dois.
4 Qual é a distância real até as ‘Sete Irmãs’?
As Plêiades, também conhecidas como “Sete Irmãs”, são um famoso aglomerado de estrelas na constelação de Touro. É considerado pelos astrônomos um laboratório cósmico de centenas de estrelas jovens que se formaram há cerca de 100 milhões de anos. Os cientistas usaram as Plêiades para entender como os aglomerados de estrelas são criados. Também é útil como ferramenta de medição de base para determinar a distância a outros aglomerados estelares.
Inicialmente, os astrônomos concordaram que as Plêiades estavam a aproximadamente 430 anos-luz da Terra. Mas então o Hipparcos, um satélite europeu que deveria medir com mais precisão a distância a milhares de estrelas, calculou a distância até às Plêiades em 390 anos-luz. “Isso pode não parecer uma grande diferença, mas, para se adequar às características físicas das estrelas das Plêiades, desafiou a nossa compreensão geral de como as estrelas se formam e evoluem,” explicou Carl Mellis, da Universidade da Califórnia.
Usando uma rede de radiotelescópios, os astrónomos mediram a distância até às Plêiades com a técnica de paralaxe, na qual os cientistas observaram a mudança nas Plêiades quando vistas dos extremos opostos da órbita da Terra em torno do Sol. Esta nova medição foi de 443 anos-luz, o que se acredita estar dentro de 1% da distância precisa da Terra às Plêiades. Isto significa que Hipparcos estava errado, o que abre novas questões sobre a precisão das distâncias calculadas a 118.000 outras estrelas.
3 Qual é o tamanho da nossa vizinhança galáctica?
Usando radiotelescópios sensíveis para estabelecer onde os superaglomerados de galáxias têm limites, os astrónomos descobriram que a nossa galáxia, a Via Láctea, pertence a um superaglomerado gigantesco recentemente definido chamado “Laniakea” (“imenso céu”, em havaiano). O nome foi escolhido em homenagem aos navegadores polinésios que navegaram pelo Oceano Pacífico usando os céus para guiá-los.
Contendo 100 mil galáxias, o Superaglomerado Laniakea tem um diâmetro de 500 milhões de anos-luz e uma massa de 100 milhões de bilhões de sóis . A Via Láctea está localizada na periferia de Laniakea. Os astrónomos também desenvolveram melhores informações sobre o Grande Atrator, o ponto focal da gravidade dentro da nossa região do espaço intergaláctico que atrai o nosso grupo local de galáxias para dentro e influencia o movimento de outros enxames de galáxias.
“Finalmente estabelecemos os contornos que definem o superaglomerado de galáxias que podemos chamar de lar”, disse R. Brent Tully, da Universidade do Havai. “Isso não é diferente de descobrir pela primeira vez que sua cidade natal faz parte de um país muito maior que faz fronteira com outras nações.”
2 Que destino sinistro aguarda a Terra?
Os astrônomos estão envolvidos em um tipo de arqueologia celestial, onde estudam ruínas de planetas após a morte de suas estrelas hospedeiras. As descobertas iniciais sugerem um destino sinistro para a Terra.
Tudo começou como uma missão para resolver o mistério de como as estrelas anãs brancas moribundas ficam poluídas. A atmosfera de uma anã branca, que deveria ser de hidrogênio puro ou hélio puro, é frequentemente contaminada por elementos mais pesados, como carbono, ferro e silício.
Originalmente, os cientistas acreditavam que os elementos eram empurrados para a superfície por radiação extrema proveniente das profundezas da estrela. Mas usando um telescópio poderoso para fazer uma análise aprofundada, os astrónomos conseguiram ver as impressões digitais de elementos como carbono, fósforo, silício e enxofre quando estes elementos estavam na atmosfera da anã branca. As estrelas com atmosferas contaminadas mostraram uma proporção maior de silício para carbono do que normalmente observada em estrelas. Na verdade, era a mesma proporção encontrada em planetas rochosos.
“O mistério da composição destas estrelas é um problema que tentamos resolver há mais de 20 anos”, disse o professor Martin Barstow, da Universidade de Leicester. “É emocionante perceber que eles estão engolindo os restos de sistemas planetários, talvez como o nosso.”
Então esse é o destino sinistro que aguarda o Planeta Terra. Daqui a milhares de milhões de anos, o nosso planeta será pouco mais do que poluição rochosa nos remanescentes moribundos do Sol.
1 Como nossa galáxia terminará?
Ao resolver um mistério sobre como as galáxias evoluem, os investigadores também desenvolveram uma melhor compreensão do destino da nossa galáxia, a Via Láctea. Eles sabem que a evolução de algumas galáxias é afetada por buracos negros supermassivos nos seus centros, tal como acontece com a Via Láctea. Estes buracos negros expelem quase todo o gás frio das galáxias afetadas. Sem gás frio, estas galáxias não podem formar novas estrelas.
Embora as saídas de gás hidrogênio molecular sejam uma parte aceita da teoria da evolução galáctica, os pesquisadores ficaram intrigados com a forma como essas saídas de gás foram aceleradas. Usando telescópios avançados para estudar a galáxia vizinha IC5063, os cientistas descobriram que jatos de elétrons de alta energia, impulsionados por buracos negros centrais, aceleram o fluxo de gás hidrogênio molecular.
Isto também aponta para o resultado final da nossa galáxia, a Via Láctea, que se prevê colidir com o nosso vizinho galáctico, Andrómeda, dentro de aproximadamente cinco mil milhões de anos. Quando as duas galáxias colidirem, o gás acumular-se-á no centro do sistema e alimentará o seu buraco negro supermassivo. Isso causará a formação de jatos e ejetará qualquer gás restante na galáxia. Quando isso acontecer, a galáxia fundida não será capaz de formar novas estrelas.
+ É tudo apenas uma ilusão?
Achamos que entendemos cada vez mais sobre o nosso universo. Mas os cientistas do Laboratório Nacional do Acelerador Fermi, do Departamento de Energia dos EUA, estão usando um projeto de análise de laser chamado Holômetro para ver se realmente vivemos em um holograma. Isso significaria que o nosso mundo 3D é apenas uma ilusão, com tudo realmente codificado em pequenos pacotes 2D .
Seria semelhante a como os personagens de programas de TV acreditam que vivem em um mundo 3D, mas estão presos em uma tela 2D. Os cientistas acreditam que as informações em nosso universo podem estar contidas em pacotes, assim como os pixels de uma tela de TV contêm pontos de dados. Quando você fica perto da TV, pode ver pixels individuais. Mas quando você recua mais, todos os pixels parecem formar uma imagem.
É possível que o nosso mundo seja definido dessa forma, com o nosso “pixel” de espaço igual a uma área cerca de 10 biliões de biliões de vezes menor que um átomo. “Queremos descobrir se o espaço-tempo é um sistema quântico tal como a matéria”, disse Craig Hogan, do Fermilab. “Se virmos algo, isso mudará completamente as ideias sobre o espaço que usamos há milhares de anos.”
Talvez seja o momento Twilight Zone do nosso mundo .
