Novas estrelas encontradas são passo decisivo para entender início do Universo

Reprodução

Um grupo de astrônomos descobriu e observou as “vovós do Universo”. Graças a uma tecnologia avançado, especialistas do Observatório de Paris encontraram três estrelas com 13 bilhões de anos, que pertencem simplesmente à primeira geração de astros do Universo.

A importância desse achado é imensa: com a observação dessas estrelas e dos elementos químicos presentes nelas, é possível ter novos conhecimentos sobre os eventos que levaram à origem das estrelas. De acordo com os especialistas, esses astros teriam surgido 800 milhões de anos após o surgimento do Universo.

As três estrelas observadas pela equipe liderada pelo astrônomo Piercarlo Bonifacio são compostas principalmente por hidrogênio e hélio, contendo pequenas partes de outros elementos — o que surpreende é a alta presença de carbono entre esses outros elementos. Por conta disso, acredita-se que a descoberta abre uma nova categoria existente de astros.

A descoberta levará os especialistas a estudarem mais a fundo eventos do início do Universo. A presença de carbono nas três estrelas, por exemplo, pode levar a estudos mais sofisticados sobre o processo de esfriamento das massas geradas a partir do Big Bang — que, segundo a teoria, é responsável pela existência do Universo.[Fonte: Yahoo]

Estudo sobre Big Bang confirma expansão cósmica, diz Hawking

Cientista argumentou que houve um período de aceleração na criação do universo

O cientista britânico Stephen Hawking disse nesta terça-feira, 18, que a detecção das ondas gravitacionais geradas depois da criação do Universo pelo Big Bang é "outra confirmação da expansão" cósmica, teoria elaborada há mais de 30 anos.

Em declaração à Rádio 4 da "BBC", o cientista da universidade inglesa de Cambridge lembrou que a "expansão" foi concebida pela primeira vez pelo cosmólogo Alan Guth, que argumentou que na criação do Universo houve um período de "aceleração", um crescimento ultra rápido.

Hawking lembrou que em 1982 convidou cientistas que estudavam a teoria para participar de uma "oficina de trabalho" na Universidade de Cambridge, onde concluíram que era válida a ideia da "expansão" no começo do Universo, o que só foi confirmado através de observação dez anos depois de sua proposição.

Em suas declarações, Hawking ressaltou que a expansão pode gerar "ondas gravitacionais", algo que foi confirmado ontem por cientistas da Universidade americana de Harvard.

O Centro Harvard-Smithsonian para a Astrofísica de Massachusetts (EUA) revelou ter detectado pela primeira vez por meio do telescópio BICEP2, instalado no Pólo Sul, as "ondas gravitacionais primordiais" geradas após o Big Bang.

A equipe dirigida por John Kovac conseguiu perceber pela primeira vez, em um pequeno pedaço do céu, essas ondas gravitacionais, consideradas o "Santo Graal" da cosmologia por comprovarem diversas teorias.

Sempre interessado no futuro do universo, Hawking acredita que a espécie humana "enfrentará uma extinção iminente" se não puder conquistar "novos mundos espalhados pelo cosmos".

Em entrevista ao programa "Planet", Hawking estimou que haverá assentamentos humanos na lua "dentro de 50 anos" e que, nessa época, o homem estará a caminho de pisar em Marte.

No planeta vermelho, segundo suas teorias, não será possível viver até 2100.

"Nosso planeta é um velho mundo, ameaçado com uma população cada vez maior e com recursos finitos. Devemos antecipar essas ameaças e ter um plano B", declarou Hawking.

"Se a espécie humana quer sobreviver além dos próximos cem anos, é preciso que atravesse a escuridão do espaço para colonizar novos mundos pelo cosmos", acrescentou. [Fonte: A Tarde UOL]

Detectadas pela primeira vez ondulações no espaço-tempo produzidas pelo Big Bang

A radiação do Universo 380 mil    

A radiação do Universo 380 mil anos após o Big BangNASA/WMAP

A primeira detecção directa de “ondas gravitacionais primordiais” mostra que, quando o Universo tinha apenas um décimo de bilionésimo de bilionésimo de bilionésimo de segundo de vida, sofreu uma brutal expansão.

O físico norte-americano Alan Guth propôs, em 1980, a ideia de que quase imediatamente após o Big Bang – a cataclísmica explosão que criou o espaço e o tempo, há uns 13.800 milhões de anos –, o Universo, que era inicialmente um grãozinho microscópico, adquiriu de forma incrivelmente rápida mais ou menos o tamanho de uma bola de futebol. Esta brutal “inflação” – a palavra é de Guth – permitia, nomeadamente, explicar por que é que o Universo é tão uniforme em todas as direcções.

Os especialistas sabiam que a inflação teria produzido ondulações no espaço-tempo, chamadas ondas gravitacionais, previstas pela Teoria da Relatividade Geral de Einstein mas ainda por confirmar.

Esta segunda-feira, uma equipa internacional de cientistas anunciou nos EUA ter finalmente conseguido “ver” directamente, pela primeira vez, ondas gravitacionais que, quase para além da dúvida, são “ecos” da inflação inicial do Universo. O resultado não só confirma a última previsão da teoria de Einstein que ainda estava pendente, como também mostra, de forma convincente segundo os cientistas, a realidade da inflação cósmica inicial. Quando tinha apenas um décimo de bilionésimo de bilionésimo de bilionésimo de segundo de vida, o Universo inchou-se exponencialmente em apenas uns milhares de bilionésimos de bilionésimos de bilionésimos de segundo.

Para detectar as ondas gravitacionais primordiais, John Kovac, do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, e colegas utilizaram um telescópio chamado BICEP e instalado no Pólo Sul. O BICEP foi concebido para observar os vestígios da luz emitida pelo Big Bang, que hoje está presente em todo o Cosmos sob forma de microondas – a chamada radiação cósmica de fundo (RCF) – e que víamos como “chuva” no ecrã dos antigos televisores.

Como a RCF – que nos chega dos confins do espaço-tempo, quando o Universo só tinha 380 mil anos e ainda não havia nem estrelas nem galáxias – é uma forma de luz, ela foi difundida (o termo preciso é polarizada) pelas partículas (neste caso átomos e electrões) que se interpunham no seu caminho, tal como a luz do Sol é difundida pela atmosfera terrestre, explica o Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian em comunicado. E por outro lado, como as ondas gravitacionais primordiais comprimiram o espaço à medida que o atravessavam, elas também deixaram a sua marca na polarização da RCF.

Daí que os cientistas estivessem à procura de um tipo particular de polarização da radiação cósmica de fundo característica dessas ondas gravitacionais primordiais.

“A nossa equipa queria ‘caçar’ um tipo especial de polarização daquela antiga luz [a radiação cósmica de fundo], designado modo-B, que é um padrão de polarização que só pode ser devido às ondas gravitacionais”, dizem os autores, citados no comunicado.

Não é difícil imaginar quão difícil e delicado terá sido desemaranhar as diferentes componentes da polarização. Porém, quando detectaram essa assinatura inconfundível das minúsculas flutuações iniciais do espaço-tempo, tiveram uma surpresa: o sinal revelou ser, afinal, duas vezes mais forte do que previsto por muitos cosmólogos. Isso fez com que a equipa passasse três anos a analisar e reanalisar os dados para ter a certeza de que os resultados eram reais.

“Não só estes resultados são a prova irrefutável da inflação cósmica como também nos informam sobre o momento em que essa expansão aconteceu e sobre a sua potência”, diz o físico Avi Loeb, da Universidade de Harvard, citado pela agência AFP. “E deitam uma luz nova sobre algumas das questões mais fundamentais, tais como por que é que existimos e como começou o Universo". [Fonte: publico.pt]

Físico recria som do 'começo' do nosso Universo

O professor de física John Cramer, da Universidade de Washington, nos Estados Unidos, recriou o que seria o som do Big Bang, explosão que originou o universo e ocorreu há 13,8 milhões de anos.

O físico produziu um som com altas frequências baseadas nas informações divulgadas cpelo telescópio Planck sobre o início do universo, em março passado. 

A frequência, porém, não poderia ser ouvida por humanos e, por isso, foi aumentada em 100 septilhões de vezes por Cramer, que reproduziu os sons dos primeiros 380 mil anos após a explosão do Big Bang.[Fonte: Yahoo]

Ouça os sons obtidos no vídeo abaixo:

Satélite revela imagem mais precisa já feita do Big Bang

Foto: ESA

O satélite europeu Planck, lançado em 2009 para realizar a busca da primeira luz emitida depois do Big Bang, revelou nesta quinta-feira a imagem mais precisa já feita dos primeiros momentos de vida do Universo.

"Ousamos olhar o Big Bang de muito perto, o que permite uma compreensão da formação do Universo vinte vezes melhor do que antes", comemorou o diretor-geral da Agência Espacial Europeia (AEE), Jean-Jacques Dordain, ao apresentar os primeiros resultados do Planck, em coletiva de imprensa em Paris.

Salvo algumas anomalias que farão com que os cientistas teóricos tenham trabalho por semanas, os dados do Planck corroboram de maneira espetacular a hipótese de um modelo de universo relativamente simples, plano e em expansão, afirmou a AEE.

As imagens permitiram igualmente aos cientistas um maior conhecimento da chamada "receita cósmica", os diferentes componentes da formação do universo.

"É verdade que a imagem se assemelha um pouco a uma bola de rúgbi deformada ou a uma obra de arte moderna, mas posso assegurar que alguns cientistas teriam trocado seus filhos por esta imagem", brincou George Efstathiou, astrofísico da Universidade britânica de Cambridge, ao comentar os resultados obtidos pela missão de Planck na sede da AEE.

"Trata-se de uma imagem do universo tal como ele era 380.000 anos depois do Big Bang", explicou. Nesse momento, a temperatura local estava em torno dos 3.000°C, acrescentou.

Antes desse momento, o universo tinha uma temperatura tao alta que nenhuma luz podia sair dele. O Planck captou, pois, na integridade do céu, o traço fóssil dos primeiros fótons (partículas elementares da luz) que surgiram do Cosmos e que viajaram durante mais de 13 bilhões de anos para chegar até nós.

Essa irradiação fóssil é agora muito fria, com 3°C a mais do "zero absoluto" (-273°C). É invisível, mas pode ser detectada na gama das ondas de rádio.

A radiação de fundo cosmológica (CMB) apresenta ínfimas flutuações de temperatura que correspondem a regiões de densidade levemente diferente e portam em si o germe de todas as estrelas e das galáxias que nós conhecemos.

Para poder medir essas ínfimas flutuações, com uma precisão de cerca de um milionésimo, e eliminar todas os sinais parasitários emitidos pela Via Láctea e outras galáxias, o instrumento de alta frequência HFI do satélite Planck deve ser esfriado até um décimo de grau acima do zero absoluto.

Essa proeza tecnológica, feita na ausência de gravidade e no vácuo, "não tem equivalente e nenhum artefacto espacial poderá ultrapassá-la por muito tempo", concluiu Jean-Jacques Dordain. [Fonte: Yahoo]

Estrela mais antiga, com 13,2 bilhões de anos, é observada

O telescópio Hubble, da Nasa, está em atividade há mais de 20 anos, mas continua proporcionando quebras de recordes na astronomia. Cientistas da Universidade da Pensilvânia (EUA) anunciaram que o título de estrela mais antiga do mundo pertence agora ao corpo celeste HD 140283, que aparenta ter 13,2 bilhões de anos de idade.

Esta estrela, situada a 186 anos-luz da Terra, foi observada pela primeira vez há mais de cem anos, mas não se sabia ao certo a época de seu surgimento. Embora simples, o método para mensurar a idade de uma estrela só ganhou mais precisão recentemente.

O que os astrônomos fazem, em linhas gerais, é avaliar o brilho da estrela em questão. A partir desta observação, pode-se determinar quanto hidrogênio já foi expelido pelo astro ao longo do tempo, o que dá uma ideia muito aproximada do seu tempo de existência.

Pouco depois do Big Bang

Se o cálculo dos cientistas americanos estiver correto, a HD 140283 nasceu menos de 600 milhões de anos depois do Big Bang. Os elementos que a compõem são hidrogênio e hélio (os mesmos do sol), que estão presentes na maior parte dos corpos celestes desde a formação das primeiras galáxias, segundo as teorias mais aceitas.

Avaliada em 13,7 bilhões de anos, a explosão que teria dado origem ao universo formou uma primeira “geração” de estrelas, que acabariam explodindo e dando origem às mais antigas supernovas. Na segunda geração, ocorrida após estes eventos, se enquadra a HD 140283. Os cientistas têm boas razões para acreditar que este cálculo esteja bem próximo da realidade. [Daily Mail / G1 / Hypescience]

Big2: teria sido o Big Bang seguido por um Big Chill?

Se a teoria estiver correta, o Universo pode ter trincas em sua estrutura, geradas quando do seu resfriamento - um Big Chill. [Imagem: NASA/WMAP]

Grande Resfriamento

Físicos australianos estão propondo que o início do Universo - aqueles primeiríssimos e problemáticos femtossegundos, quando nada do que se conhece em física funciona - podem ter-se parecido com o congelamento da água.

Segundo eles, esses primeiros momentos poderiam ser modelados de uma forma que lembra a água se congelando, o que eles chamaram de Big Chill - grande resfriamento, em tradução livre.

Assim, o famoso Big Bang teria sido imediatamente seguido por um Big Chill.

O Big Bang é imaginado como uma explosão que gerou algo similar a um plasma, extremamente quente e denso, que desde o início começou a esfriar. Até aí nenhuma novidade.

Mas a forma como algo esfria depende da estrutura desse algo.

James Quach e seus colegas afirmam que o nosso entendimento da natureza do Universo pode melhorar se prestarmos atenção às trincas e rachaduras comuns em todos os cristais, incluindo o gelo de água.

Quantum Graphity

"Albert Einstein assumiu que o espaço e o tempo eram contínuos e fluíam uniformemente, mas agora acreditamos que esta hipótese não pode ser válida em escalas muito pequenas.

"Uma nova teoria, conhecida como Quantum Graphity, sugere que o espaço pode ser formado por blocos indivisíveis, como os átomos. Esses blocos indivisíveis podem ser pensados como semelhantes aos pixels que formam uma imagem em uma tela. O desafio tem sido que esses blocos de construção do espaço são muito pequenos, e assim é impossível vê-los diretamente," explicou Quach.

A teoria Quantum Graphity, proposta em 2006, estabelece que o espaço emerge de estados de baixa energia dos graus de liberdade de uma rede dinâmica. Assim, propriedades como a velocidade da luz e o número de dimensões do Universo seriam emergentes, assim como a massa das partículas emergiria de sua interação com o bóson de Higgs.

O nome da teoria deriva de grafo (graph, em inglês, "ajustado" para se parecer comgravity), já que, nesse modelo, os pontos no espaço-tempo - os pixels usados na comparação do pesquisador - são representados por nós em um grafo, conectados por links que podem estar "ligados" ou "desligados" - os nós "ligados" possuem variáveis de estado adicionais que definem o Universo resultante.

Partículas de espaço

A novidade agora é que Quach e seus colegas acreditam ter encontrado uma forma de ver essas "partículas de espaço" indiretamente.

"Pense no início do Universo como sendo um líquido," continua ele. "Então, conforme o Universo vai se esfriando, ele 'cristaliza' para as três dimensões espaciais e uma temporal que vemos hoje. Teorizado desta forma, conforme o universo se resfria, seria de se esperar que se formem rachaduras, semelhantes às fendas que se formam quando a água se transforma em gelo."

Se assim for, acreditam eles, então alguns desses defeitos na estrutura do espaço poderiam ser detectáveis.

Afinal, se o Universo passou por uma fase de congelamento, com suas decorrentes trincas, então essas trincas poderiam ser detectadas, já que, em princípio, elas deveriam interferir com a propagação da luz.

"A luz e outras partículas deveriam curvar ou serem refletidas nesses defeitos, e assim, em teoria, nós poderemos ser capazes de detectar esses defeitos," defende Andrew Greentree, um dos proponentes da ideia.

Big²

Infelizmente, no artigo publicado na revista Physical Review D, os pesquisadores não demonstram como a Quantum Graphity influenciaria na propagação da luz, seja em termos cósmicos, seja em termos quânticos.

Contudo, o artigo é desafiador o suficiente para alimentar expectativas de que alguma equipe de experimentalistas consiga traduzir os cálculos em uma proposta de observação para finalmente decidir se poderemos considerar o início do Universo como um Big² - um Big Bang seguido de um Big Chill. [Fonte: Inovação Tecnológica]

Bibliografia:

Domain structures in quantum graphity

James Q. Quach, Chun-Hsu Su, Andrew M. Martin, Andrew D. Greentree

Physical Review D

Vol.: 86, 044001

DOI: 10.1103/PhysRevD.86.044001

http://arxiv.org/abs/hep-th/0611197

Quantum Graphity

Tomasz Konopka, Fotini Markopoulou, Lee Smolin

Physical Review D

Nobel de Física 2011 vai para estudo sobre expansão do universo

A real academia de Ciências da Suécia anunciou na manhã desta terça-feira (4) que o prêmio Nobel de física de 2011 vai para três pesquisadores que descobriram a aceleração da expansão do universo a partir da observação de supernovas distantes. Metade do prêmio de 1,5 milhão de dólares (cerca de 2.8 milhões de reais) irá para o norte-americano Saul Perlmutter. A outra metade será dividida entre outros dois cientistas dos EUA: Brian Schmidt, que é radicado na Austrália, e Adam Riess.

De acordo com os jurados do Prêmio Nobel, o estudo dos astrônomos permitiu novos entendimentos sobre a evolução do universo. Os dois grupos de pesquisadores descobriram que a expansão não estava indo mais devagar, como se acreditava, na verdade ela estava se acelerando.

Schmidt recebeu o anúncio e sua casa na Austrália (às 21h no horário local) e falou ao vivo durante a cerimônia. "Tenho a mesma sensação que tive quando as minhas crianças nasceram. Estou muito animado e surpreso. Ocasionalmente as pessoas falavam sobre isso, mas eu não esperava pelo prêmio" disse o premiado que afirmou que vai dormir em breve e que nestas próximas horas deve pensar em o que pretende fazer no dia seguinte ao anúncio. O professor afirmou que dará aula amanhã na Universidade justamente sobre o assunto que foi premiado.

Expansão Acelerada

Trabalhando separadamente em dois grupos de pesquisa durante os anos 1990 – Perlmutter em um e Schmidt e Riess em outro – os astrônomos traçaram o mapa da expansão do universo por meio da análise de um tipo de supernovas, explosões ocorridas no fim da vida de estrelas com muita massa.

Eles descobriram que a luz emitida por mais de 50 supernovas distantes era mais fraca que o esperado, um sinal de que o universo estava se expandindo a uma taxa acelerada.

"Por quase um século já se sabia que o universo está se expandindo por consequência do Big Bang, há cerca de 14 bilhões de anos”, disse um dos membros do comitê durante o anúncio do prêmio. "No entanto, a descoberta de que essa expansão está se acelerando é espantosa. Se a expansão vai continuar a acelerar o universo acabará em gelo". Acredita-se que a aceleração seja impulsionada pela energia escura, um dos grandes mistérios do universo.

Os astrônomos estimam que a energia escura -- uma espécie de gravidade às avessas, repelindo a matéria que dela se aproxima -- responde por cerca de três quartos do universo.

De acordo com a academia sueca, os três pesquisadores foram pegos de surpresa pela descoberta. Eles esperavam encontrar como resultado de seus estudos que a expansão do universo estava desacelerando. Mas as duas equipes chegaram justamente à conclusão de que as galáxias distantes estavam se afastando a uma velocidade cada vez maior.

Expansão acelerada

Trabalhando separadamente em dois grupos de pesquisa durante os anos 1990 – Perlmutter em um e Schmidt e Riess em outro – os astrônomos traçaram o mapa da expansão do universo por meio da análise de um tipo de supernovas, explosões ocorridas no fim da vida de estrelas com muita massa.

Eles descobriram que a luz emitida por mais de 50 supernovas distantes era mais fraca que o esperado, um sinal de que o universo estava se expandindo a uma taxa acelerada.

"Por quase um século já se sabia que o universo está se expandindo por consequência do Big Bang, há cerca de 14 bilhões de anos”, disse um dos membros do comitê durante o anúncio do prêmio. "No entanto, a descoberta de que essa expansão está se acelerando é espantosa. Se a expansão vai continuar a acelerar o universo acabará em gelo". Acredita-se que a aceleração seja impulsionada pela energia escura, um dos grandes mistérios do universo.

Os astrônomos estimam que a energia escura -- uma espécie de gravidade às avessas, repelindo a matéria que dela se aproxima -- responde por cerca de três quartos do universo.

De acordo com a academia sueca, os três pesquisadores foram pegos de surpresa pela descoberta. Eles esperavam encontrar como resultado de seus estudos que a expansão do universo estava desacelerando. Mas as duas equipes chegaram justamente à conclusão de que as galáxias distantes estavam se afastando a uma velocidade cada vez maior.

"Acabamos contando ao mundo que temos esse resultado maluco, que o universo está se acelerando", disse Schmidt em entrevista coletiva telefônica depois do anúncio do prêmio em Estocolmo. "Parecia maluco demais para ser correto, e acho que ficamos um pouco assustados." [Fonte: IG]

O Universo tem um eixo central de rotação?

Nova pesquisa sugere que o formato do Big Bang pode ser mais complicado do que se pensa. Como há mais galáxias espirais girando em um sentido do que em outro, pode ser que o Universo tenha um eixo central de rotação.

[Imagem: NASA, ESA]

Nova pesquisa sugere que o formato do Big Bang pode ser mais complicado do que se pensa. Como há mais galáxias espirais girando em um sentido do que em outro, pode ser que o Universo tenha um eixo central de rotação. Pesquisadores estão levantando dúvidas sobre a pressuposta simetria do Universo. Seus cálculos parecem sugerir que, no seu início, nosso Universo girava sobre um eixo central. E que esse movimento de rotação influenciou a formação das galáxias. Os físicos e astrônomos há muito tempo acreditam que o Universo tem uma simetria de espelho, como uma bola de basquete. A imagem espelhada de uma galáxia girando no sentido horário teria, obviamente, o sentido anti-horário de rotação. Mas se os astrônomos encontrarem um número maior de galáxias girando num sentido do que em outro, isto seria uma evidência de uma quebra de simetria, ou, no jargão da física, uma violação de paridade em escala cósmica.

Para aferir isso, Michael Longo e uma equipe da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, catalogaram o sentido de rotação de dezenas de milhares de galáxias espirais fotografadas pelo projeto Sloan Digital Sky Survey, que faz a catalogação de galáxias e que recentemente divulgou a maior imagem já feita do Universo. E o grupo do Dr. Longo descobriu exatamente isso, que as galáxias têm uma “preferência” para girar em uma direção.

Eles descobriram um excesso de galáxias com rotação anti-horária na parte do céu em direção ao pólo norte da Via Láctea. O efeito se estende por mais de 600 milhões de anos-luz de distância. “O excesso é pequeno, cerca de 7 por cento, mas a chance de que ele possa ser um acidente cósmico é algo como 1 em um 1.000.000”, explica Longo. “Estes resultados são extremamente importantes porque parecem contradizer a noção quase universalmente aceita de que, em escalas suficientemente grandes, o universo é isotrópico, sem nenhuma direção especial.”

O trabalho fornece novos insights sobre a forma do Big Bang. Um Universo simétrico e isotrópico teria começado com uma explosão esfericamente simétrica, em forma de uma bola. Se o Universo nasceu girando, por sua vez, afirma Longo, ele teria um eixo preferencial, e as galáxias teriam mantido esse movimento inicial. Então, será que o nosso Universo ainda está girando, em um movimento de rotação universal? “Pode ser”, diz Longo. “Eu acho que este resultado sugere que é.”

Como o telescópio do projeto Sloan está nos Estados Unidos, os dados que os pesquisadores analisaram vieram na maior parte do hemisfério norte do céu. Um teste importante dos resultados será verificar se há um excesso de galáxias em espiral com sentido horário no hemisfério sul. Essa pesquisa já está em andamento. [Fonte: Inovação tecnológica]