Notícias da manhã, ou Peggy Bacon lendo
Alexander Brook (EUA, 1898-1980)
óleo sobre tela, 24 x 18 cm
Marcelo Gleiser
Em: A dança do universo: dos mitos de criação ao Big Bang, Marcelo Gleiser, São Paulo, Companhia das Letras: 2006, 10ª reimpressão, Companhia de Bolso, página 183.
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Astronomia, ilustração de Margret Boriss [cartão postal].–
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A revista Smithsonian Magazine publicou uma lista com dez das questões mais intrigantes sobre o cosmos, perguntas que os cientistas ainda não conseguiram responder, cujas respostas encontradas ainda não foram satisfatórias. Listo essas questões abaixo para que nós todos possamos pensar nas soluções, cada qual usando suas habilidades. Mas ainda não sabemos as respostas certas. Ativem suas imaginações, seus conhecimentos e mãos à obra:
1 – O que são as bolhas de Fermi?
As bolhas são enormes estruturas misteriosas que emanam do centro da Via Láctea e se expandem por aproximadamente 20.000 anos-luz ou acima e abaixo do plano galáctico. O estranho fenômeno, descoberto pela primeira vez em 2010, é composto de emissões de super-alta energia de raios gama e raios-X , invisíveis a olho nu.
2 – A galáxia retangular
Este ano, os astrônomos avistaram um corpo celeste, a cerca de 70 milhões de anos-luz de distância, com uma aparência que é única no universo visível, formada mais ou menos como um retângulo. É a LEDA galáxia 074886. Enquanto a maioria das galáxias tem forma de disco, elipses tridimensionais ou bolhas irregulares, esta parece ser retangular ou formar um losango.
3 – Campo magnético da lua
Um dos maiores mistérios da lua: por que apenas algumas partes da crosta lunar parecem ter um campo magnético? Esta questão tem intrigado astrônomos por décadas. Seria o magnetismo uma relíquia de um asteroide de 120 quilômetros de largura que colidiu com o polo sul da Lua cerca de 4,5 bilhões de anos? Ou esse campo magnético pode ser relacionado a outros pequenos, os impactos mais recentes?
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4. Por que os pulsares pulsam?
Os pulsares são estrelas de nêutrons distantes, que giram rapidamente. Elas emitem um feixe de radiação eletromagnética em intervalos regulares, como um raio de um farol marítimo rotativo no litoral. Esse fenômeno conhecido desde de a descoberta do primeiro pulsar, em 1967, ainda está sem resposta. E a pergunta é composta: o que faz o pulsar pulsar? E o que faz um pulsar ocasionalmente parar de pulsar? Para voltar a pulsar centenas de dias mais tarde? Qual a razão de uma oscilação nas correntes magnéticas de um pulsar?
5. O que é a matéria escura?
O que é exatamente essa energia escura, que compreende 70 por cento do universo? O que é a matéria escura? A energia escura não é o único material escuro no cosmos: cerca de 25 por cento do universo é composto por outro material, totalmente separado desse, também escuro, a que chamamos matéria escura. Completamente invisível para os telescópios e ao olho humano, não emite nem absorve luz visível (ou qualquer forma de radiação eletromagnética), mas tem efeito gravitacional evidente nos movimentos de aglomerados de galáxias e estrelas individuais.
6. Reciclagem Galáctica
As galáxias se proliferam formando novas estrelas a um ritmo que parece consumir mais matéria do que elas realmente têm dentro de si. A Via Láctea, por exemplo, parece transformar, a cada ano, o equivalente a um sol em poeira e gás, em estrelas novas, mas sem ter matéria livre suficiente para continuar com esse processo por longo prazo. Será que as galáxias reciclam gás expelido para produzirem novas estrelas? É assim que suprem a matéria-prima que parece faltar?
7. Onde está todo o lítio?
Modelos do Big Bang indicam que o elemento lítio deve ser abundante em todo o universo. O mistério, neste caso, é bastante simples: não é abundante coisa nenhuma! Observações de estrelas antigas, formadas a partir de material semelhante ao que é produzido pelo Big Bang, revelam quantidades de lítio duas a três vezes mais baixa do que a prevista pelos modelos teóricos. Para onde foi todo o lítio?
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Céu estrelado, autoria: M.D.–
8. Tem alguém aí?
Em 1961, o astrofísico Frank Drake criou uma equação altamente controversa: Multiplicou toda uma série de elementos relacionados à probabilidade de vida extraterrestre [a taxa de formação de estrelas no universo, a fração de estrelas com planetas, a fração de planetas com condições adequadas para a vida, etc], isso feito, ele chegou à conclusão que é muito provável a existência de vida inteligente em outros planetas. As recentes descobertas de planetas distantes, que poderiam teoricamente abrigar vida, aumentaram as esperanças de detectarmos extraterrestres, se apenas continuarmos procurando. Mas onde eles estarão?
9. Como será o fim do Universo?
Agora acreditamos que o universo começou com o Big Bang. Mas como isso vai acabar? Baseado em uma série de fatores, teóricos não têm uma única resposta. O destino do universo pode tomar uma de várias formas diferentes. Se a quantidade de energia escura não é o suficiente para resistir à força de compressão da gravidade, o universo inteiro pode entrar em colapso em um único ponto, como uma imagem espelhada do Big Bang, conhecido como o Big Crunch. Mas recentemente, há indicações de que um Big Crunch é menos provável do que um Big Chill, quando a energia escura obrigará o universo em uma expansão lenta, gradual e tudo o que restar serão estrelas e planetas mortos, pairando em temperaturas pouco acima do zero absoluto . Se a energia escura está presente o suficiente para sobrepujar todas as outras forças, um cenário de Big Rip poderia ocorrer, em que todas as galáxias, estrelas e até mesmo átomos são dilacerados. Alguma sugestão diferente?
10. Em todo o Multiverso
Os físicos teóricos especulam que nosso universo pode não ser o único de sua espécie. A ideia é que o nosso universo existe dentro de uma bolha, universos alternativos e vários estão contidos dentro de suas próprias bolhas distintas. Nestes outros universos, as constantes- e mesmo as leis da física, podem diferir drasticamente daquilo que conhecemos. Apesar da semelhança da teoria à ficção científica, os astrônomos estão agora à procura de evidências físicas que poderiam indicar colisões com outros universos.
Mistério n°3:
Por que o universo se expande cada vez mais rapidamente?
O estudo da física é baseado em certos números ou grandezas que parecem imutáveis e aos quais os físicos chamaram de leis de constantes da Natureza. Por exemplo: a carga do elétron ou a velocidade da luz. Mas, desde 1937, começou-se a suspeitar que certas constantes universais da física parecem não se aplicar ao cosmos. Uma possível variação das constantes fundamentais da Natureza ainda está sem explicação e aparenta ter motivos estritamente misteriosos.
No início de tudo, há 13,7 bilhões de anos, a força do Big Bang atirou o conteúdo do Universo nascente em todas as direções. A matéria e a energia se condensaram em estrelas e galáxias, mas prosseguiram em sua corrida. No entanto, em anos recentes, pesquisadores constataram — com surpresa — que o cosmos está inflando cada vez mais rápido. E não está reduzindo sua taxa de expansão, como seria esperado pelas leis de constantes da Natureza conhecidas. Ou seja, com os dados que temos deveria haver um limite para a expansão do universo, em um certo ponto deveria encontrar um momento de desaceleração.
No entanto, alguma coisa parece estar compensando a gravidade e sustentando o processo de crescimento, acelerando as galáxias cada vez para mais longe umas das outras.
Desenho artístico do interior de um quasar por Simmonet
Um estudo da luz de quasars (objetos celestes muito brilhantes, que se encontram no limiar do Universo observável) constatou que a luz emitida por eles (há mais de 15 mil milhões de anos) passa, no seu caminho até a Terra, através de numerosas nuvens de gás interestelar, onde é absorvida e reemitida.
Estas nuvens de gás estão muito distantes da Terra. Assim para os cálculos de distância e velocidade é preciso levar em consideração que elas foram emitidas e reemitidas no passado, totalizando muitas épocas diferentes. São números que somam milhares de milhões de anos. Ao calcular esses valores do passado, pesquisadores descobriram que os meios pelos quais calculam o valor dessa constante não se aplicam nesse caso, pois os resultados obtidos indicam que essa constante seria diferente (menor) no passado. A diferença é pequena, mas perceptível.
Quasar visto de um planeta. Desenho artístico.
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Diversas teorias já surgiram, mas nenhuma ainda se provou correta tanto para justificar a aceleração na expansão do universo, nem tampouco para a diferença do cálculo menor para o passado. É possível que estas variantes tenham a ver com a “energia escura” e que até se consiga explicar a mudança na intensidade da atração entre prótons e elétrons. Mas o mistério ainda cerca estas constantes.
Pioneer 10
Mistério n°2:
Quem pilota as sondas Pioneer?
A Anomalia Pioneer é uma leve divergência nas trajetórias precisamente calculadas das sondas interplanetárias norte-americanas Pioneer 10 e Pioneer 11 da NASA, lançadas em 1972 e 1973. Por quê? Não há ainda uma explicação científica satisfatória. A anomalia foi notada pelo desvio na rota original que começou a ser sentida 10 anos depois do lançamento. Em cada ano do curso, as sondas se deslocam 12.800 km para mais longe do traçado original da trajetória. Não parece muito se pensarmos que as sondas cobrem 350.400.000 km por ano. Mas décadas de análise ainda não conseguiram encontrar uma razão simples para isso.
Sabemos que o problema da Anomalia Pioneer é de origem dinâmica. Mesmo desconsiderando os efeitos gravitacionais conhecidos sobre as naves Pioneer 10 e 11, resta ainda uma inexplicada aceleração rumo ao Sol. Uma aceleração constante. Este é um problema em aberto. Podemos agrupar as possíveis soluções em três categorias de acordo com sua natureza
Erros de Observação — erros nos programas de análises de dados, erros do programa de modelagem de trajetória, no entanto, um a um estes erros foram descartados usando análises de computação.
Resultados de efeitos sistemáticos e gravitacionais — todo tipo de explicação que leva em consideração as forças sistemáticas no interior da nave já foi abordada. Principalmente porque se sabe que esse efeito existe e não pode ser excluído, contudo a magnitude da anomalia supera a aceleração que seria gerada por esse mecanismo.
Efeitos de física desconhecida – sim, é aqui que a porca torce o rabo. Hoje procuramos por efeitos externos que possam ser explicados além da física convencional e que podem sugerir uma nova física, que desconhecemos.
Este mistério tem despertado grande interesse. Muito vem sendo feito na tentativa de explicar sua causa. Apesar de diversas propostas terem sido sugeridas ao longo dos anos, nenhuma delas é totalmente aceita e o problema Anomalia Pioneer continua sem solução. É interessante notar que outras naves lançadas no espaço também sofreram os efeitos de uma aceleração desconhecida e até agora inexplicável.
LHC acelerador de partículas.
Em fevereiro deste ano, (19-2-09), o TIMES ON LINE, [Grã-Bretanha] publicou uma matéria de Michael Brooks que li com atenção e que, volte e meia, retorna aos meus pensamentos. Diga-se de passagem, foi uma matéria publicada na parte de entretenimento, mas nem por isso deixa de nos fazer pensar. Trata-se de 13 mistérios do mundo científico ainda por resolver, de autoria de Michael Brooks. Como é um artigo grande, vou abordá-lo em 13 capítulos, por 13 dias consecutivos. A minha intenção é fazer com que pensemos no assunto e aumentar o interesse pelos estudos científicos entre os jovens.
Mistério n°1:
Está faltando: A MAIOR PARTE DO UNIVERSO!
A verdade é que nós até hoje só conseguimos dar conta de 4% do cosmos. Surpreso? Pense: nossa grande esperança, com o LHC – Large Hadron Collider [Grande colisor de hadrões] — que é o maior acelerador de partículas do mundo, e também a maior máquina do planeta, com um perímetro de 27Km de extensão e com um total de 9300 magnetos supercondutores no seu interior — é criar algumas partículas chamadas pelos físicos de “matéria escura“. Acredita-se de 25 % do universo seja feito de matéria escura.
Inicialmente deu-se o nome de matéria escura ao que unia todas as galáxias juntas. Se não houvesse esta matéria escura, baseado no que conhecemos, a tendência das galáxias seria de se expandirem, e não permanecerem como membros de um sistema organizado. É preciso que haja algo que as mantenha juntas. Na falta de melhores explicações há muitas décadas deu-se o nome a esta “substância” de matéria escura.
Mas lá pelos anos 90 d0 século passado, apareceu o conceito da energia escura, que misteriosamente parece mexer com espaço e tempo. Este novo conceito apareceu com a descoberta de que não só o universo está se expandindo, mas que está se expandindo numa velocidade cada vez maior. A natureza desta energia escura é assunto de muita especulação. Sabemos que é uma força homogênea e não muito densa. E acredita-se que deva ter pressão negativa. Energia escura é a forma mais popular de se explicar a expansão do universo que começou nos últimos 5 bilhões de anos.
Estimativa da distribuição de matéria escura que compõem 22% da massa do universo e da energia escura que compõem 74%, com os corpos “normais” perfazendo apenas 4% da massa do universo.
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