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Como o Universo pode ter surgido do nada? Um brinde a Einstein: Ondas gravitacionais foram detectadas pela primeira vez
Aperte o play: NASA faz upload das gravações do Quando os buracos negros se encontram - dentro dos cataclismos que causam ondas gravitacionais NASA descobre um planeta maior e mais velho que a Terra em zona habitável
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O best seller "Cosmos", escrito por um dos maiores divulgadores de ciência do século XX, o astrônomo americano Carl Sagan, conta refaz o caminho de 14 bilhões de anos de evolução cósmica, explorando tópicos como a origem da vida, o cérebro humano, hieróglifos egípcios, missões espaciais, a morte do Sol, a evolução das galáxias e as forças e indivíduos que ajudaram a moldar a ciência moderna. 


Numa prosa transparente, Carl Sagan revela os segredos do planeta azul habitado por uma forma de vida que apenas começa a descobrir sua própria identidade e a se aventurar no vasto oceano do espaço sideral. Aqui, o tratamento dos temas científicos está sempre imbricado com outros campos de estudo tradicionais, como história, antropologia, arte e filosofia.



Publicado pela primeira vez em 1980, "Cosmos" reúne alguns dos conhecimentos mais avançados da época sobre a natureza, a vida e o Universo — e se mantém até hoje como uma das mais importantes obras de divulgação científica da história e também a mais vendida da história. Embora diversas descobertas fascinantes tenham ocorrido nos últimos quarenta anos, o tema central deste livro nunca estará desatualizado: nosso fascínio pelo conhecimento e a prática da ciência como atividade cultural.  

"Cosmos" é a versão escrita da série de TV de mesmo nome, produzida pela a KCET e Carl Sagan Productions, em associação com a BBC e a Polytel International, veiculada na PBS em 1980. A série é um dos mais formidáveis exemplos da amplitude e eficácia que a divulgação científica pode atingir por meios audiovisuais, quando servida por uma personalidade carismática como Carl Sagan. Ela trouxe uma maneira única de tratar conhecimentos que até então eram restritos à academia, trazendo uma abordagem didática de temas científicos, popularizando a ciência para o público leigo. A série de treze episódios inspirou uma nova geração de entusiastas da astronomia e até mesmo cientistas atuais, que se inspiraram na forma apaixonada na qual Carl Sagan abordava os temas científicos, incluindo o astrofísico Neil deGrasse Tyson, que foi o responsável por apresentar a nova versão de Cosmos, pelo canal Nat Geo, exibida em 2015.

A nova edição de Cosmos, lançada pela editora Companhia das Letras, terá prefácio de Neil deGrasse Tyson e introdução de Ann Druyan e chega às livrarias no dia 6 de novembro e está em pré-venda. 

Confira onde você poderá adquirir seu exemplar:

Amazon: http://amzn.to/2wrqkfG
Cultura: http://bit.ly/2xMFuMO
Livraria da Folha: http://bit.ly/2wBZIDC
Livraria da Travessa: http://bit.ly/2xheW4D
Saraiva: http://bit.ly/2hd9kPV 


Em parceria com a Companhia das Letras
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Um modelo de como as ondas são formadas por sistemas quânticos em colapso revela uma forma de criar campos gravitacionais, e talvez até mesmo conciliar os dois pilares da física moderna.



Por: Anil Ananthaswamy 
Traduzido e adaptado por: Felipe Sérvulo

Como você conciliaria os dois pilares da física moderna: a teoria quântica e a gravidade? Um ou ambos terão de ceder. Uma nova abordagem diz que a gravidade poderia emergir de flutuações aleatórias no nível quântico, tornando a mecânica quântica a mais fundamental das duas teorias.

Das duas principais explicações da realidade, a teoria quântica rege as interações entre os mais pequenos pedaços de matéria. E a relatividade geral lida com a gravidade e as maiores estruturas no Universo. Desde Einstein, os físicos têm tentado fazer a ponte entre as duas, com pouco sucesso.

Parte do problema é saber qual fios de cada teoria são fundamentais para a nossa compreensão da realidade.

Uma abordagem para reconciliar a gravidade com a mecânica quântica é mostrar que a gravidade, em sua forma mais fundamental, vem em parcelas indivisíveis denominadas quanta, muito parecido os quanta que geram a força eletromagnéticachamados fótons. Mas este caminho para uma teoria quântica da gravidade até agora provou-se intransponível.

Agora, Antoine Tilloy do Instituto Max Planck de Óptica Quântica em Garching, Alemanha, tentou abordar a gravidade através de ajustes na mecânica quântica padrão.

Na teoria quântica, o estado de uma partícula é descrita por sua função de onda. A função de onda permite calcular, por exemplo, a probabilidade de encontrar a partícula em um lugar aleatório no espaço durante a medição. Antes da medição, não está claro se a partícula existe, ou onde ela se situa, caso ela exista. A realidade, ao que parece, é criada pelo ato de medição, que “colapsa” a função de onda.

Mas a mecânica quântica realmente não define o que uma medição é. Por exemplo, ele precisa de um ser humano consciente? O problema da medição leva a paradoxos como o gato de Schrödinger, em que um gato pode estar simultaneamente vivo e morto dentro de uma caixa, até que alguém abra e observa o interir da caixa.

Uma solução para tais paradoxos é um chamada modelo GRW que foi desenvolvido no final de 1980. Incorpora “flashes”, que são colapsos aleatórios espontâneos da função de onda de sistemas quânticos. O resultado é exatamente como se não houvesse as medições sendo feitas, mas sem observadores explícitos.

Tilloy modificou este modelo para mostrar como ele pode levar a uma teoria da gravidade. No seu modelo, um flash recolhe uma função de onda e faz com que uma partícula que esteja em um lugar crie um campo gravitacional, naquele instante no espaço-tempo. Um sistema quântico enorme, com um grande número de partículas, está sujeito a inúmeros flashes, e o resultado é um campo gravitacional flutuante.

“Um colapso espontâneo em um sistema quântico cria um campo gravitacional naquele instante no espaço-tempo”

Acontece que a média destas flutuações é um campo gravitacional que se espera de teoria da gravidade de Newton (arxiv.org/abs/1709.03809). Esta abordagem, que unifica a gravidade com a mecânica quântica, é chamada de semiclássica: a gravidade surge de processos quânticos, mas continua sendo uma força clássica. “Não não há nenhuma razão real para ignorar esta abordagem semiclássica, tendo a gravidade sendo clássica no nível fundamental”, diz Tilloy.

“Eu gosto dessa ideia, em princípio”, disse Klaus Hornberger na Universidade de Duisburg-Essen, na Alemanha. Mas ele ressalta que outros problemas devem ser enfrentados antes que esta abordagem possa ser um sério candidato para unificar todas as forças fundamentais que sustentam as leis da física em escalas grandes e pequenas. Por exemplo, o modelo de Tilloy pode ser usado para obter a gravidade como descrita pela teoria de Newton, mas a matemática ainda tem de ser trabalhada para ver se ela é eficaz em descrever a gravidade como regida pela teoria da relatividade geral de Einstein.

Tilloy concorda. “É muito difícil generalizar isto para as configurações relativistas”, diz ele. Ele também adverte que ninguém sabe qual dos muitos ajustes para a mecânica quântica é o correto.

No entanto, seu modelo faz previsões que podem ser testadas. Por exemplo, ele prevê que a gravidade vai se comportar de forma diferente na escala atômica da mesma forma que que ela faz em escalas maiores. Caso esses testes comprovem o modelo de Tilloy, e que de fato, a gravidade e a realidade se originam do colapso de flutuações quânticas, seria um grande indício de que o caminho para uma teoria de tudo que envolveria a gravidade semiclássica.

Via: NewScientist
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Por: Stephanie Pappas.
 Traduzido por Felipe Sérvulo.

Velhas previsões catastróficas nunca morrem. Elas só se reciclam.


Apenas seis anos após o radialista Harold Camping predizer o apocalipse, e cinco anos após o fim do mundo baseado no fim do calendário maia que prometia extinguir a Terra como a conhecemos, novas previsões catastróficas chegaram. Desta vez, eles chegam do YouTube através de um homem chamado David Meade, um numerólogo que afirma que o primeiro sinal espiritual do apocalipse vai chegar amanhã (23 de setembro).

As teorias de Meade fundem a profecia bíblica com a astronomia. Ele afirma que em 23 de setembro, haverá um raro alinhamento do Sol com a constelação de Virgem - com a Lua a leste - com nove estrelas e três planetas (Mercúrio, Vênus e Marte) agrupando-se em torno da cabeça da constelação, como uma coroa. Isto é supostamente o sinal predito no início em Apocalipse 12, onde se lê, na Nova Versão Internacional da Bíblia: "Um sinal grandioso apareceu no céu: uma mulher vestida do sol, tendo a lua debaixo dos pés e uma coroa de doze estrelas na cabeça. ela estava grávida e gritava de dor enquanto ela estava prestes a dar à luz."

A data, 23 de setembro, é 33 dias após o eclipse solar total que cruzou os Estados Unidos em agosto. Esse número é significativo para Meade, porque Jesus Cristo tinha 33 anos quando ele morreu.

Este sinal astronômico, disse Meade,  é a evidência de que o fim está próximo. Em outubro, ele disse, o misterioso Planeta X vai passar perto da Terra, o que marcará o início de sete anos de tribulação - um período de tempo que alguns dizem que será cheio de dificuldades antes da segunda vinda de Cristo - seguido pelo arrebatamento de verdadeiros crentes para o céu e um milênio de paz. 

Astronomia + apocalipse

As teorias de Meade ecoam um monte de idéias flutuaram em torno da conspiração e do fim do mundo durante anos. O planeta X, também conhecido como Nibiru, segundo os profetas da internet, supostamente caiu na Terra durante o apocalipse maia de 2012, ou talvez em 2011, ou seria 2003? O problema com esta ideia é que um planeta moribundo arremessado em direção à Terra simplesmente não existe. A histeria sobre o mítico planeta ficou tão aguda em 2011 que o cientista da NASA David Morrison fez um vídeo YouTube para explicar que Nibiru não é real, e que, se um objeto planetário gigante chegasse no Sistema Solar, ele seria facilmente visível da Terra e facilmente detectável a partir de mudanças gravitacionais nas órbitas dos planetas do nosso sistema solar. (Assunto confuso, há uma possível "Planeta X" além de Plutão, mas os astrônomos não provaram sua existência ainda. Se ele existir, ele orbita muito na periferia do sistema solar. O "Planeta X" é o que os cientistas chamam de possíveis planetas que ainda não foram identificados.)

Eclipses, também, têm sido associados ao fim do mundo desde muito tempo. De acordo com os escritos do século 16 do frade franciscano Bernardino de Sahagún, astecas faziam sacrifícios humanos durante um eclipse solar total, temendo que se não o fizessem, a escuridão nunca iria embora. "É, portanto, foi dito: !. 'Se o eclipse do sol for completo, ele será escuro para sempre. Os demônios da escuridão descerão. Eles comerão os homens'", escreveu Sahagún.

Os Vikings também sentiram que tinham de fazer alguma coisa para evitar perpétua escuridão - em sua mitologia, um lobo chamado Skoll comeu o Sol, e eles teriam que fazer barulho para assustar o animal monstruoso para longe, para que o Sol desaparecer para sempre.

Eclipses totais, no entanto, são visíveis de um lugar na Terra aproximadamente a cada 18 meses. O alinhamento do Sol em Virgem não é particularmente raro - isso acontece uma vez por ano, em Setembro. Visto da Terra, o Sol em relação às estrelas simplesmente muda a medida que ele se move através de sua órbita anual e sua trajetória aparente passa pelas constelações zodiacais, ou seja, aquela que pertencem a uma linha imaginária chamada eclíptica. É por isso que os astrólogos desenvolveram o conceito do zodíaco de 12 meses.

Outros alinhamentos estelares ao redor de Virgem, no dia 23, também não são incomuns, de acordo com EarthSky. A lua passa através de cada constelação do zodíaco ao longo do mês, por isso está sempre regularmente a leste da Virgem. A coroa de 12 estrelas sobre a cabeça de Virgem, no dia 23 é uma designação arbitrária, de acordo com EarthSky, porque há mais de nove estrelas na constelação de Leão, o que supostamente fará parte da coroa estelar. 


Além do mais, este arranjo exato de estrelas e planetas já aconteceu antes. Nos últimos 1.000 anos, ocorreu quatro vezes, em 1827, 1483, 1293 e 1056. 

Previsões bíblicas

Quando perguntado pelo Live Science se as previsões que falharam sobre o Planeta X dos últimos anos não o motivou em parar seus próprios prognósticos, ele respondeu por e-mail, "Nunca houve um ano como 2017. Leia o meu livro." 

Na verdade, há muitas evidências de que previsões catastróficas feitas por "profetas" são falhas. O pregador do século XIX William Miller, fundador do grupo de adventistas do sétimo dia, previu o dia do juízo final em 1843, em seguida, em 1844, e morreu cinco anos depois, ainda pensando que o fim estava próximo. Camping, que colava cartazes para anunciar o apocalipse em 2011, já havia prometido o fim do mundo em 1994. (Camping morreu em 2013.) Em um caso famoso em 1954, uma mulher chamada Dorothy Martin convenceu seus seguidores que, embora a fim do mundo estivesse chegando, um UFO chegaria na Terra para salvá-los. Quando nada aconteceu na data marcada, Martin e seus seguidores não assumiram que estavam errados, mas que sua fé tinha salvado o mundo da destruição. Um psicólogo que havia se infiltrado no grupo escreveu sobre sua reação em um livro.

"A verdadeira tragédia deste tipo de pensamento é que muitas pessoas levam a sério", disse Allen Kerkeslager, professor de religião comparada na Universidade de St. Joseph, na Filadélfia. Às vezes um apocalipse mítico realmente torna-se o fim do mundo, pelo menos para os crentes. Entre 66 e 73 dC, os judeus da Judéia se revoltaram contra seus ocupantes romanos, disse Kerkeslager, amparados por profecias que prometeram que sua luta era parte de uma grande batalha do fim dos tempos e que Deus iria salvá-los no último minuto. Deus não o fez, e dezenas de milhares de pessoas morreram.

"Há tantos casos anteriores mostrando que, mesmo as maiores evidências mostrando que as profecias estão erradas, não impede que os grupos de pessoas que acreditam no fim do mundo se formem", disse Kerkeslager ao Live Science, em um o e-mail. "Para essas pessoas, não há necessidade de debater sobre as delicadas crises políticas internacionais e corridas armamentistas, não há necessidade de elaborar resoluções pacíficas com os países considerados de alguma forma parte de um 'eixo do mal', e não há necessidade de preocupação com os problemas ambientais tais como o impacto da mudança climática causadas pelo homem em um planeta que vai ser destruído e recriado de qualquer maneira. Então, tudo isso tem implicações sociais muito reais e muito perigosas.."

Apocalipse em todos os lugares

Para a maioria das pessoas, Meade é um charlatão, e certamente a ideia de que o mundo entrará em seus últimos espasmos amanhã é falha, principalmente pelo fato de que muitas de suas previsões que feitas anteriormente falharam. Mas o pensamento apocalíptico está em toda parte, disse Robert Joustra, cientista político da Universidade College Redentor em Ontário e co-autor do livro "Como Sobreviver ao Apocalipse: Zumbis, Ciclones, Fé e Política no Fim do Mundo" (Wm . B. Eerdmans Publishing, 2016).

Séries pós apocalípticas como " The Walking Dead " ou "The Leftovers" são uma forma secular de lidar com as mesmas questões que o livro do Apocalipse teria sido escrito para responder, disse Joustra: Qual é o ponto de todo esse sofrimento? Qual o significado da vida? Como devemos viver agora, no meio de todas as nossas lutas?

O simbolismo no livro bíblico da Revelação teria tido um significado muito diferente para os cristãos antigos que eram perseguidos pelos romanos, em comparação aquelas pessoas que estão lendo ele no século 21, disse Joustra. Eles teriam se baseado determinados números, como 7, para representar a perfeição e conclusão, e não como um convite para puxar a calculadora do bolso e prever a data do arrebatamento. Para eles, a revelação teria oferecido uma medida de conforto, prometendo que o seu sofrimento sob o domínio do Império Romano acabaria por ascender a vitória e paz eterna.

O fato é que o fim do mundo irá ocorrer um dia, mas não agora. Mais precisamente daqui a 5 bilhões de anos, haverá um último dia perfeito na Terra, quando o Sol se tornar uma gigante vermelha, ele vai engolfar Mercúrio, Vênus e, em seguida, a Terra, destruindo nosso planeta. Este é o único "fim do mundo" que é previsível pela ciência. Até lá, podem ficar tranquilos, vivam suas vidas, leiam mais livros de ciências, pratiquem esportes e bebam muita água.

Traduzido e adaptado de LiveScience
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Pela primeira vez, os astrônomos observaram uma estrela emissoa de luz polarizada com rotação rápida, um fenômeno que foi previsto pela primeira vez mais de 50 anos atrás, mas iludiu nossos instrumentos até agora.

E com base nestes resultados, eles finalmente confirmaram a taxa da estrela giratória Regulus - uma das estrelas mais brilhantes que podemos ver do nosso planeta.

Para entender o quão grande é a sua rotação, precisamos recuar um pouco para entender o que é luz polarizada.

Normalmente, as ondas de luz viajam em qualquer direção que quiserem, batem e saltam para fora de objetos ao nosso redor (e é por isso que podemos ver as coisas com os nossos olhos). Mas as ondas de luz também podem ser polarizada, o que significa que todas elas giram em uma determinada direção .

Em 1968 um par de astrônomos, J. Patrick Harrington e George W. Collins II, previu que uma estrela de rotação rápida emitia luz polarizada e ela gira tão rapidamente que a sua forma fica distorcida em uma forma oblata esmagado.

Eles basearam sua ideia em cálculos feitos em 1946 pelo físico ganhador do Nobel Subrahmanyan Chandrasekhar, que propôs pela primeira vez algumas estrelas poderiam ser emissoras de luz polarizada.


Mas enquanto essas idéias com mais de 50 anos atrás proporcionaram o desenvolvimento de um conjunto de instrumentos destinados a detectar a polarização no espaço interestelar, até o momento os astrônomos não tinham realmente capturado esta polarização a partir de uma estrela de rotação rápida.

Agora uma equipe internacional da Austrália, EUA e  Reino Unido tem feito exatamente isso, graças a um polarímetro altamente sensível desenvolvido na Universidade de Nova Gales do Sul (UNSW), em Sydney.

"O Instrumento Polarimétrico de Alta Precisão (High Precision Polarimetric Instrument - HIPPI), é um polarímetro astronômico mais sensível do mundo", diz um membro da equipeo astrônomo Daniel Cotton da UNSW.

A equipe apontou HIPPI em Regulus, uma estrela azulada de primeira magnitude a 79 anos-luz de distância. Ela está localizada na constelação Leão, e é classificada como a 22ª estrela mais brilhante no céu noturno.

Anteriormente, os astrônomos haviam extrapolado a taxa de rotação da estrela com base em modelos calculados para outras estrelas de seu tipo. Mas eles não poderiam confirmar esta interpretação, sem mais observações diretamente de Regulus.

Agora, graças a esta primeira detecção de luz polarizada de uma estrela de rotação rápida, sabemos que Regulus está realmente girando loucamente a 320 quilômetros por segundo (199 milhas por segundo).

Isso é tão rápido que a estrela basicamente oscila à beira de destruir-se.

"Descobrimos que Regulus está girando tão rapidamente que está perto de se 'desfarelar', com uma taxa de rotação de 96,5 por cento da velocidade angular para quebra-se", disse Cotton .

Esta nova medida é útil não só para a compreensão de Regulus em si - ela é a abertura de novos caminhos para revelar mais detalhes de alguns das maiores e mais quentes estrelas conhecidas, permitindo-nos conhecer mais sobre seus ciclos de vida.

"Anteriormente, o campo foi em grande parte restrito a estudar o material externo de estrelas ou aqueles com campos magnéticos extremos", a equipe escreve no estudo.

"Agora somos capazes de investigar os parâmetros fundamentais da própria atmosfera estelar."

Os resultados foram publicados na Nature Astronomy
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A sonda espacial Cassini da NASA se prepara para seu Gran Finalle em um mergulho intencional na atmosfera do planeta Saturno nesta sexta-feira, 15 de setembro. 


Cassini está terminando sua turnê de 13 anos do sistema de Saturno com um mergulho intencional no planeta para garantir que as luas de Saturno - em particular Enceladus, com o seu oceano subsuperficial e sinais de atividade hidrotermal - permaneçam intocadas para explorações futura. Se caso a sonda se chocasse com algumas destas luas, haveria um risco de contaminação de micróbios da Terra (que são quase impossíveis de erradicar antes do voo de uma nave espacial). Estes micróbios poderiam invadir um ambiente habitável e matar quaisquer formas de vida nativas, semelhante às espécies invasoras na Terra.











Esta imagem não processada de Titã foi feita pela nave espacial Cassini da NASA durante a última viagem distante da missão em 11 de setembro de 2017.

O mergulho fatal da sonda é o Gran Finalle de 22 mergulhos semanais, que começaram no final de abril, no espaço entre Saturno e seus anéis. Nenhuma nave espacial jamais se aventurou tão próximo do planeta antes.

Cálculos finais da missão prevêem a perda de contato com a sonda Cassini no dia 15 de setembro às 07:55 EDT (8:55 da manhã, horário de Brasília). Cassini vai entrar na atmosfera de Saturno aproximadamente um minuto antes, a uma altitude de cerca de 1.190 milhas (1.915 km) acima do topo das nuvens do planeta (a altitude onde a pressão do ar é de 1 bar, equivalente ao nível do mar na Terra). Durante seu mergulho na atmosfera, a velocidade da nave espacial será de aproximadamente 70.000 milhas (113.000 km) por hora. O mergulho final acontecerá no lado diurno de Saturno, perto do meio-dia local, com a nave espacial entrando na atmosfera em torno de 10 graus de latitude norte.

Quando a Cassini começar a encontrar a atmosfera de Saturno, os propulsores de controle de atitude da sonda começarão a disparar rajadas curtas para trabalhar contra o gás fino e manter a antena de alto ganho em forma de pires da Cassini apontada para a Terra para transmitir preciosos dados finais da missão. A medida que a atmosfera ficar mais densa, os propulsores serão forçados até sua capacidade máxima de 10 para 100 por cento no intervalo de cerca de um minuto. Uma vez que eles estiverem em plena capacidade, os propulsores não poderão fazer mais nada para manter a Cassini estável, e a nave espacial começará a cair.











O caminho da Cassini para a atmosfera superior de Saturno, com marcações a cada 10 segundos. Credits: NASA/JPL-Caltech

Quando os pontos da antena estiverem apenas a algumas frações de um grau de distância da Terra, a comunicação será cortada permanentemente. A altitude prevista para perda de sinal é de aproximadamente 930 milhas (1.500 quilômetros) acima do topo das nuvens de Saturno. A partir desse ponto, a sonda vai começar a queimar-se como um meteoro. Dentro de cerca de 30 segundos após perda de sinal, a sonda começará a se desfazer; dentro de um par de minutos, todos os restos da nave espacial serão completamente consumidos na atmosfera de Saturno.

Devido ao tempo de viagem dos sinais de rádio de Saturno, só saberemos que a nave se destruiu 83 minutos depois. Isto significa que, embora a sonda comece a cair e fique sem comunicação a partir de 7:31am em Saturno, a confirmação do sinal do evento não será recebido 83 minutos mais tarde.

"O sinal final da espaçonave será como um eco. Ele irá irradiar através do sistema solar por quase uma hora e meia depois de Cassini ter se destruído", disse Earl Maize, gerente de projeto da Cassini no Jet Propulsion Laboratory da NASA (JPL) em Pasadena, Califórnia. "Mesmo que nós soubermos que a Cassini já encontrou seu destino final em Saturno, a sua missão não está verdadeiramente concluída para nós na Terra, enquanto nós ainda estivermos recebendo o sinal."

Assista as transmissões ao vivo abaixo:

Mensageiro Sideral:
NASA Live Stream As últimas transmissões da Cassini serão recebidas por antenas no complexo Deep Space Network da NASA, em Canberra, Austrália.


A Cassini fará suas últimas observações científicas inovadoras de Saturno, usando oito dos seus 12 instrumentos científicos. Todos os instrumentos sondarão a magnetosfera, além do sistema de rádio cujos espectrômetros de infravermelho e ultravioleta irão recolher dados durante o mergulho final.

[NASA]
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Medir a massa e o tamanho médio de buracos negros é uma coisa relativamente simples de fazer e, além de medir a sua rotação, a pessoa não precisa de nenhum equipamento super-sofisticado. Um telescópio comum é o suficiente para fazer o trabalho, mas é claro que, quanto mais distante o objeto alvo estiver, maior deverá ser o telescópio.


A técnica usada é um muito velha e simplesmente envolve leis de Kepler. No entanto, nem todo buraco negro pode ser medido assim. O melhor método se aplica a buracos negros estelares que são parte de um sistema binário e convivem com uma estrela companheira. A grande maioria das estrelas da galáxia são na verdade parte de um sistema de ordem superior binário. Estrelas solitárias como o nosso Sol representam apenas de 20% de todas as estrelas na galáxia. A maioria dos buracos negros estelares tem um companheiro. Vale ressaltar o fato de que encontrar um buraco negro solitário é praticamente impossível pois não há praticamente nenhuma maneira de vê-lo se não estiver nada em suas proximidades que revele sua presença.

Para descobrir um sistema com um buraco negro, várias coisas têm que estar certas. Mais importante ainda, o buraco negro deve ter um disco de acreção em torno de si. Se ele não tiver nada, ele não produzirá qualquer radiação e só veríamos a estrela companheira. Ainda seria possível adivinhar que há um componente invisível lá, mas sem um disco em torno dele, não somos capazes de dizer mais nada sobre isso. Discos de acreção são quentes. A temperatura atinge milhões de graus nas suas partes interiores por causa dos fótons que são emitidos em altas energias e em raios-X. As partes exteriores do disco são mais frias e irradiam em UV e na banda óptica. Se um objeto encontrado for brilhante tanto no óptico quanto em raios-X, ele se torna um bom candidato a ser um buraco negro binário.

Uma vez que descobrimos um sistema onde nós suspeitamos que um buraco negro orbite uma estrela normal companheira, podemos estudar a luz que vem da fonte. O buraco negro e a estrela são geralmente em uma boa distância perto um do outro e nenhum telescópio na Terra pode traçar os componentes individuais. A luz que recebemos é uma mistura de ambos a estrela e o disco de acreção do buraco negro. Se a luz for dispersa do espectro, encontramos uma abundância de linhas espectrais. Algumas pertencem à estrela, outras pertencem ao disco de acreção. Mas, uma vez que a estrela e o disco de acreção do buraco negro orbitam em torno de si com um mesmo centro gravitacional, a cada dia observamos os componentes em um diferentes posições e com uma projeção radial diferente de suas velocidades orbitais. Isso faz com que a chave para medir a massa.

Embora não possamos ver o buraco negro, podemos ver a estrela. Com observações precisas, podemos medir a velocidade da estrela, bem como o tamanho da órbita. Uma vez que estes têm sido medidos, as leis da gravidade nos dizem exatamente qual é a massa do buraco negro.

Por exemplo, vamos supor que uma estrela como o nosso Sol orbite um buraco negro. Suponha que medimos a velocidade da estrela como sendo 117 milhas por segundo, e que nós medimos o diâmetro de sua órbita como sendo similar à distância do planeta Mercúrio ao nosso Sol. Isto implica que a estrela orbita o buraco negro uma vez a cada 12 dias. As leis da gravidade, em seguida, dizem-nos que o buraco negro deve ser 10 vezes mais massivo que nosso Sol.

Os buracos negros nos centros de galáxias muitas vezes podem ser medidos utilizando este método. Por exemplo, a massa do buraco negro no centro da nossa galáxia Via Láctea foi calculada medindo as velocidades de estrelas individuais que orbitam em torno dele. Isso mostrou que o buraco negro é três milhões de vezes mais massivo que nosso Sol e a massa do buraco negro no centro da vizinha galáxia de Andrômeda foi calculada medindo as velocidades médias de todas as estrelas que orbitam em torno dele. Isso mostrou que buraco negro de Andrômeda é 30 milhões de vezes mais massivo que nosso Sol. 

Uma vez que se sabe a massa, pode-se calcular o raio do buraco negro, chamado de Raio de Schwarzschild, através da relação abaixo:
Resultado de imagem para schwarzschild radius



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O novo buraco negro é 100.000 vezes mais massivo do que o Sol

Um buraco negro gigantesco, com cerca de 100.000 vezes a massa do Sol, foi detectado próximo do centro da Via Láctea, tornando-se o segundo maior buraco negro conhecido da nossa galáxia - ficando atrás do buraco negro supermassivo Sagitário A*, também localizado no centro da nossa galáxia.

A nova descoberta, encontrado escondido em uma enorme nuvem de gás molecular, é a melhor prova de uma classe há muito procurado de buracos negros 'de massa intermediária', cuja existência poderia explicar como os buracos negros supermassivos crescem tão terrivelmente vasta.

Porque mesmo que o novo tipo de buraco negro seja incrivelmente enorme, com uma massa de cerca de 100.000 vezes a do Sol, ele ainda empalidece em comparação com os buracos negros supermassivos que se encontram no centro de outras galáxias, que chegam até 10 bilhões de massas solares.

A astrofísica por trás destes buracos negros supermassivos é algo que os cientistas não compreendem inteiramente, porque nós ainda não podemos explicar teoricamente como alguns desses antigos fenômenos gigantescos se formaram quando o Universo era jovem. 

Uma hipótese, na qual os cientistas há muito tempo tentam confirmar, é a presença dos chamados buracos negros de massa intermediária, na qual os investigadores pensam que podem atuar como sementes para suas contrapartes mais maciças.



Isso poderia ser o caso aqui. Como foi o caso do BN intermediário recém-descoberto - encontrado em uma nuvem de gás chamada CO-0,40-0,22 - que está destinado a um lenta viagem só de ida para a Sagitário A*. 

A existência do novo buraco negro foi sugerida no ano passado, quando uma equipe da Universidade de Keio no Japão descobriu a nuvem de gás, localizada a apenas 200 anos-luz de distância do centro da Via Láctea.

Movimentos incomuns de gás detectados dentro de CO-0,40-0,22 sugeriram que alguma força enorme estava acelerando a matéria dentro da nuvem, o que os pesquisadores acreditam que seja o nosso melhor candidato para um buraco negro de massa intermediária.

Agora, a mesma equipe, liderada pelo astrofísico Tomoharu Oka, fez o backup de suas descobertas iniciais, utilizando as novas medidas tomadas pelo telescópio ALMA, no Chile.

Mais uma vez, os pesquisadores detectaram uma distribuição de velocidades dentro de um montante de gás na nuvem, mas desta vez eles encontraram outra coisa também: um espectro de ondas de rádio, semelhante às leituras de Sagittarius A*, mas cerca de 500 vezes menos luminosa.

Os pesquisadores não estão dizendo que as novas medições confirmam que a fonte das ondas de rádio - chamada CO-0,40-0,22 * - é na verdade um buraco negro de massa intermediária, mas eles estão reivindicando que os novos resultados oferecem a nossa melhor prova menos ambígua dos fenômenos até à data.

Se a análise posterior pode provar a hipótese, poderia ser um ponto enorme para a compreensão de como as galáxias evoluem - uma arma fumegante que explica como buracos negros supermassivos dominam os sistemas estelares e a matéria em torno deles. 

"Achamos que alguns desses buracos negros são as sementes a partir do qual os buracos negros supermassivos muito maiores crescem para algo pelo menos um milhão de vezes mais massivo", disse o astrofísico Brooke Simmons, da Universidade da Califórnia, em San Diego, que não esteve envolvido no estudo , ao The Guardian.

"Os astrofísicos estão recolhendo evidências observacionais para ambos os buracos negros de massa estelar e buracos negros supermassivos por décadas, mas mesmo que nós pensemos que os maiores crescem a partir do menores, nós realmente nunca tivemos uma clara evidência de um buraco negro com uma massa entre esses extremos."

A equipe pensa que CO-0,40-0,22 pode ser os restos de uma galáxia anã que foi engolfada lentamente pela Via Láctea, sugerindo que galáxias maiores - e os buracos negros supermassivos que eles contêm - crescem através do canibalismo de suas vizinhos menores.

Os pesquisadores vão continuar a estudar a nuvem de gás e suas emissões de ondas de rádio para tentar confirmar de uma vez por todas se CO-0,40-0,22* é um buraco negro de massa intermediária.

Até então, nós vamos ter que esperar, maravilhados com o mistério em curso deste elo perdido épico.

As conclusões são relatadas na Nature Astronomy.
Traduzido e adaptado de Science Alert
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A astronauta Peggy Whitson retornou à Terra na tarde de sábado, encerrando um voo recorde, se  tornando a pessoa americana a passar mais tempo no espaço. Ela também foi a primeira mulher a comandar a Estação Espacial Internacional e é a astronauta mulher com mais caminhadas espaciais, entre outros recordes

Peggy Whitson passou 665 dias fora do planeta - 288 dias estando sozinha na missão, superando qualquer outro americano e qualquer outra mulher em todo o mundo.

Ela saiu da Estação Espacial Internacional juntamente com outro americano e um russo. Sua cápsula Soyuz aterrou no Cazaquistão logo após o nascer do Sol de domingo. Na noite de sábado ela retornou para os EUA.

Médicos verificando o pulso de  Whitson, enquanto ela descansa na cadeira de rodas. Sergei Ilnitsky / Pool Foto via AP.

Whitson foi a última a ser transportara a partir da Soyuz. Ela imediatamente recebeu um par de óculos para ajudar a readaptar-se à luz do Sol, enquanto descansava em uma cadeira de rodas sob tapetes cazaques varridos pelo vento. Os médicos verificaram sua pulsação como prática padrão. Ela então recebeu um buquê de flores com a saudação "Bem-vinda de volta, Peggy."

Além da duração, Whitson quebrou vários outros recordes em órbita: ela é a mulher astronauta mais velha do mundo, com 57 anos, e a mulher mais experiente com caminhadas espaciais, com 10. Ela também se tornou a primeira mulher a comandar a Estação Espacial duas vezes após seu lançamento em novembro passado.

O cosmonauta Fyodor Yurchikhin registrou ainda mais tempo no espaço: 673 dias ao longo de cinco missões. O astronauta Jack Fischer, da NASA, retornou após 136 dias. Eles voaram para a estação em abril.

O cosmonauta russo Fyodor Yurchikhin, no centro, os astronautas americanos Peggy Whitson, à esquerda, e Jack Fischer, à direita, posando para uma foto após o pouso em uma área remota fora da cidade de Dzhezkazgan, Cazaquistão, domingo, 3 de setembro de 2017. 

Devido aos efeitos do furacão Harvey, a NASA não pôde começar seu plano em Houston à tempo para o desembarque da tripulação no Cazaquistão. Em vez disso, a Agência Espacial Europeia ofereceu transportar Whitson e Fischer para Colônia, na Alemanha, onde vão reunir-se com a Nasa para a etapa final de sua viagem. Eles voltaram para Houston na noite de ontem (04/09).

Três homens permanecem na estação espacial: Bresnik, um russo e um italiano. Eles serão acompanhados por dois americanos e um russo, que está previsto para se juntar a tripulação em em 12 de setembro.

[Phys]
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As naves espaciais mais distantes, mais rápidas e a com a viagem de mais longa duração da humanidade, as Voyager 1 e 2, atingiram 40 anos de operação e exploração este mês. Apesar de sua vasta distância, elas continuam a se comunicar com a NASA diariamente, ainda sondando a fronteira final. A primeira Voyager foi lançada em 05 de setembro de 1977.

Sua história não só impactou gerações de cientistas e engenheiros atuais e futuros, mas também a cultura da Terra, incluindo o cinema, arte e música. Cada espaçonave carrega um disco de ouro com sons, imagens e mensagens da Terra. Uma vez que a nave espacial poderia durar bilhões de anos, essas cápsulas do tempo circulares poderiam um dia ser os únicos vestígios da civilização humana.

“Eu acredito que algumas missões jamais poderão corresponder as realizações da nave espacial Voyager durante suas quatro décadas de exploração”, disse Thomas Zurbuchen, administrador associado da Diretoria de Missões Científicas da NASA (SMD) na sede da NASA. “Elas nos educaram com as maravilhas desconhecidas do Universo e verdadeiramente inspiraram a humanidade a continuar a explorar o nosso sistema solar e além.”

As Voyagers estabeleceram vários recordes em suas viagens inigualáveis. Em 2012, a Voyager 1, que foi lançada em 05 de setembro de 1977, tornou-se a única espaçonave a ter entrado no espaço interestelar. A Voyager 2, lançada em 20 de agosto de 1977, é a única espaçonave a voar por todos os quatro planetas exteriores - Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Seus numerosos encontros planetários incluem a descoberta dos primeiros vulcões ativos além da Terra, na lua de Júpiter Io; sugestões de um oceano subsuperficial na lua de Júpiter Europa; uma atmosfera como a Terra no sistema solar, na lua de Saturno Titan; a gelada lua Miranda em Urano; e gêiseres gelados na lua de Netuno, Tritão.

Apesar da nave ter deixado os planetas para trás - e não chegará remotamente perto de outra estrela nos próximos 40.000 anos - as duas sondas ainda enviarão de volta observações sobre as condições em que a influência de nosso Sol diminui e o espaço interestelar começa.

A Voyager 1, agora com quase 13 bilhões de milhas da Terra, viaja através do espaço interestelar norte fora do plano dos planetas. A sonda informou pesquisadores que os raios cósmicos, os núcleos atômicos acelerados a velocidades próximas à da luz, são até quatro vezes mais abundantes no espaço interestelar do que na vizinhança da Terra. Isto significa que a heliosfera, o volume esférico contendo planetas do nosso sistema solar, efetivamente atua como um escudo de radiação para os planetas. A Voyager 1 também deu a entender que o campo magnético do meio meio interestelar local está acondicionado em torno da heliosfera.

Foi também graças a Voyager 1 que tivemos um dos maiores vislumbres da humanidade, uma fotografia da Terra tirada em 14 de fevereiro de 1990 pela sonda, de uma distância de seis bilhões de quilômetros (40,5 Unidades Astronômicas) da Terra. Esta fotografia ficou conhecida como o Pálido Ponto Azul, idealizada por Carl Sagan, que teve a ideia de fotografar a Terra deste ponto. 


O Pálido Ponto Azul.

A Voyager 2, agora quase 11 bilhões de milhas da Terra, viaja para o sul e está prevista para entrar no espaço interestelar nos próximos anos. Os diferentes locais das duas Voyagers permitem aos cientistas comparar agora duas regiões do espaço onde a heliosfera interage com o meio interestelar circundante, através de instrumentos que medem partículas carregadas, campos magnéticos, ondas de rádio de baixa frequência e o plasma do vento solar. Uma vez que a Voyager 2 atravessa o meio interestelar, ela também será capaz de mostrar a forma de dois locais diferentes ao mesmo tempo.

"Nenhum de nós sabia, quando lançamos as naves há 40 anos, que elas ainda estariam trabalhando, e continuando nesta jornada pioneira", disse Ed Stone, cientista do projeto Voyager na Caltech, em Pasadena, Califórnia. "A coisa mais excitante que encontraremos nos próximos cinco anos é provável que seja algo que não sabíamos que estava lá fora para ser descoberto." 

As Voyagers gêmeas foram peças cósmicas bem sucedidas, graças à previsão de designers de missão. Ao preparar o ambiente de radiação em Júpiter, o mais rígido de todos os planetas do nosso Sistema Solar, a nave espacial estava bem equipados para suas viagens posteriores. Ambas as Voyagers estão equipadas com fontes de alimentação de longa duração, bem como sistemas redundantes que permitem que a nave espacial mude para sistemas de backup de forma autônoma quando necessário. Cada uma das Voyager transporta três radioisótopos geradores termoelétricos, dispositivos que utilizam a energia térmica gerada a partir do decaimento de plutônio-238 - apenas metade decairá em 88 anos.

O espaço é quase vazio, por isso as Voyagers não estão em um nível significativo de risco de bombardeio de objetos grandes. No entanto, o ambiente do espaço interestelar da Voyager 1 não é um vazio completo. É preenchido com nuvens de material diluído de remanescente estrelas que explodiram como supernovas milhões de anos atrás. Este material não representa um perigo para a nave espacial, mas é uma parte fundamental do ambiente que a missão Voyager está ajudando os cientistas a estudar e caracterizar. 

Como a potência das Voyagers diminui em quatro watts por ano, os engenheiros estão aprendendo a operar o aparelho sob restrições de energia cada vez mais apertadas. E para maximizar a expectativa de vida das Voyagers, eles também têm que consultar os documentos escritos décadas anteriormente descrevendo comandos e software, além do conhecimento de engenheiros antigos da Voyager.

"A tecnologia tem muitas gerações de idade, e é preciso alguém com a experiência de 1970 para entender como a nave espacial opera e quais atualizações podem ser feitas para permitir-lhes continuar a operar hoje e no futuro", disse Suzanne Dodd,gerente de projeto Voyager com base no Jet Propulsion Laboratory da NASA (JPL) em Pasadena, Califórnia.

Os membros da equipe estimam desligar o último instrumento científico da Voyager até 2030. No entanto, mesmo depois da sonda silenciar-se, elas vão continuar suas trajetórias em sua velocidade atual de mais de 30.000 mph (48,280 quilômetros por hora), completando uma órbita dentro da Via Láctea a cada 225 milhões de anos, levando consigo nossa "mensagem na garrafa" espacial, para, quem sabe, seres inteligentes, ou até mesmo a raça humana futura. 

O Pálido Ponto Azul, narrado por Guilherme Briggs:


[NASA]
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No início, havia escuridão. E então, depois de centenas de milhões de anos, a luz de sóis primitivos derramou-se livremente em todo o Universo.



O que causou o levantamento deste véu, no entanto, tem sido um mistério. Agora os astrônomos desenvolveram uma nova hipótese para explicar como aquela névoa primordial foi posta de lado, permitindo que a luz das estrelas maciças irradiasse através do espaço.

Pesquisadores da Universidade de Iowa e do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica sugerem uma nova ideia, graças às observações de uma galáxia bastante incomum apenas 600 milhões de anos luz de distância.

1247-232 tol é uma das três únicas galáxias próximas que emitem luz no espectro de UV. Mais especificamente, elas emitem frequências de luz UV na chamada a série de Lyman .

A radiação da série de Lyman é definida como a luz com a quantidade de energia certa para chutar elétrons para fora do hidrogênio, tornando-o uma importante forma de radiação ionizante. Nuvens de poeira e gás normalmente ficam no caminho desta radiação UV, fazendo com que estas frequências fiquem difíceis de serem detectadas diretamente aqui na Terra.

Por esta luz para chegar até nós, alguma coisa que não acontece na maioria das galáxias não acontece, deve estar acontecendo em Tol 1247-232. A luz cintilante parece ter fornecido um indício.

"Estrelas não tem alterações no brilho," diz o pesquisador Philip Kaaret da Universidade de Iowa.

"Nosso Sol é um bom exemplo disso. Para alterar no brilho, você tem que ser um pequeno objeto, e que realmente se reduz ao nível de um buraco negro."

Junto com uma das outras galáxias próximas que brilham em UV, Haro 11, Tol 1247-232 brilha muito intensamente com raios-X.

"As observações mostram a presença de fontes de raios-X muito brilhantes que podem ser discos de acresção de buracos negros", diz Kaaret .

Poderiam esses poderosos buracos negros terem varrido a poeira suficientemente para deixar a radiação Lyman da galáxia brilhar?

O problema é os buracos negros são mais como aspiradores de pó cósmicos que limpam um pequeno espaço em seu entorno imediato, não sopradores de folhas que sopram as coisas ao redor, limpando um quintal galáctico inteiro.

Assim, os astrônomos ainda não estão inteiramente certos de como um buraco negro pode explodir em vez de sugar, embora seja possível que sua rotação possa ter algo a ver com isso.

A medida que sua imensa gravidade puxa o material para mais perto, a rotação do buraco negro pega velocidade, aumentando a quantidade de energia cinética no vórtice da matéria que está roçando seu horizonte gravitacional.

Isto não só produz o brilho encerado e a cintilação de raios-X que os astrônomos usam para detectar sua posição, as rajadas de energia também podem esguichar jatos de matéria.

"Quando a matéria cai em um buraco negro, ela começa a girar e a rápida rotação empurra alguma fração da matéria para fora", diz Kaaret.

"Eles estão produzindo esses ventos fortes que poderiam estar abrindo uma rota de fuga em forma de luz ultravioleta."

Assim como isto pode, potencialmente, explicar as características de galáxias de emissão Lyman, como Tol 1247-232, isto também poderia resolver um mistério maior relativo a um período no nosso universo primitivo chamado de Época da Reionização.

Logo após o Big Bang, a medida que o espaço se expandia, todos esses pacotes de radiação de luz que saltaram ao redor refrigerado de forma constante em uma névoa densa de partículas sub-atômicas. Com mais espaço, essas partículas fundiram coisas como prótons e elétrons, e, eventualmente, em átomos de hidrogênio.

A gravidade, em seguida, começou a puxar esses átomos juntos nas primeiras estrelas, que emitiram radiação. Mas o Universo ainda estava abundante em hidrogênio, o que impediu a luz de viajar muito longe.

Isso é chamado de Idade das Trevas do Universo, e como o nome sugere, ela não deixou muito que o eco de luz alcançasse distâncias longas no espaço e chegar até seres como nós, que com nossa tecnologia, podemos dizer o que aconteceu com o Universo, rastreando esta luz.

Em qualquer lugar entre 100 milhões e um bilhão de anos após o Big Bang, a radiação Lyman das estrelas maiores começou a transformar esses átomos de hidrogênio de volta em íons a medida que a luz UV colocava os elétrons para fora. Como a radiação Lyman perfurou a densa e escura névoa ainda permanece como uma questão em aberto.

Mas Tol 1247-232 poderia ser um foco de luz sobre o problema, sugerindo que os primeiros grandes buracos negros podem ter desempenhado um papel importante, abrindo caminho para que a radiação ionizante brilhasse.

"Assim, os buracos negros podem ter ajudado a tornar o universo transparente", diz Kaaret .

Esta pesquisa foi publicada na Monthly Notices da Royal Astronomical Society.


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