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Tag: Big Bang


17:38 · 07.12.2017 / atualizado às 17:38 · 07.12.2017 por
Concepção artística de um buraco negro, tipo de corpo celeste hiper-massivo que já existia desde o primeiro bilhão de anos do Universo Imagem: Dark Horizons

Um grupo de cientistas descobriu o mais distante buraco negro já registrado até hoje. O objeto, cuja massa é 800 milhões de vezes maior que a do Sol, está a 13 bilhões de anos-luz da Terra.

A distância é tão grande que o buraco negro pode ser considerado uma relíquia do cosmos primitivo: os sinais que ele emite viajam na velocidade da luz e levam 13 bilhões de anos para chegar à Terra e o Universo teve origem há cerca de 13,7 bilhões de anos. Com isso, o buraco negro é observado atualmente com o aspecto que possuía 690 milhões de anos após o Big Bang. De acordo com os autores do estudo, publicado nesta quinta-feira 7, na revista científica Nature, é surpreendente que um buraco negro já tivesse um tamanho tão descomunal quando o Universo ainda tinha apenas 5% de sua idade atual.

“Esse buraco negro cresceu muito mais do que nós esperávamos em apenas 690 milhões de anos depois do Big Bang. Isso desafia todas as nossas teorias sobre a formação de buracos negros”, disse um dos autores do estudo, Daniel Stern, do Laboratório de Propulsão de Foguetes da Nasa, em Pasadena, na Califórnia (Estados Unidos). Os astrônomos combinaram dados do telescópio espacial Wide-field Infrared Survey Explorer (Wise), da Nasa, com observações feitas a partir da Terra para identificar potenciais objetos distantes. Depois, passaram a acompanhar o objeto com os telescópios Magalhães, do Observatório de Las Campanas, no Chile.

O autor principal da pesquisa, Eduardo Bañados, da Carnegie Institution for Science, em Pasadena, na Califórnia (Estados Unidos), liderou o trabalho de identificação de candidatos entre as centenas de milhões de objetos descobertos pelo Wise, a fim de selecionar quais deles valeria à pena acompanhar com os telescópios Magalhães.

Para que um buraco negro tenha se tornado tão gigantesco no universo primitivo, os astrônomos especulam que ele deve ter encontrado condições especiais que permitiram um crescimento tão rápido. Tais condições, porém, permanecem misteriosas.

O buraco negro descoberto, que está no centro de uma galáxia, devorando avidamente todo o material em seu entorno, está no interior de um quasar e por isso pode ser observado.

Quasares

Os quasares são objetos astronômicos extremamente distantes que possuem o brilho de uma galáxia com bilhões de estrelas, mas que têm dimensões aparentemente pequenas e que são formados por material que está em processo de ser “engolido” por um buraco negro.

À medida que esse material acelera sua queda em direção ao buraco negro, ele esquenta, emitindo uma quantidade de luz tão extraordinária que afasta o material que cai atrás dele. Pela imensa distância em que os quasares se encontram, a luz emitida por eles leva bilhões de anos para chegar à Terra e, por isso, permitem que os cientistas olhem para o passado e estudem o Universo primitivo. De acordo com os autores da pesquisa, esse quasar é especialmente interessante, porque revela eventos de uma época na qual o Universo era extremamente jovem.

“Os quasares estão entre os objetos celestes mais brilhantes e mais distantes e são cruciais para compreendermos o Universo primitivo”, disse outro dos autores do estudo, Bram Venemans, do Instituto de Astronomia Max Planck, na Alemanha.

Origens do Universo

O Universo teve origem em uma “sopa” extremamente quente de partículas que rapidamente se espalharam, em um período conhecido como “inflação”.

Cerca de 400 mil anos após o Big Bang essas partículas esfriaram e formaram gás hidrogênio. Mas o Universo permaneceu escuro, sem nenhuma fonte luminosa, até que a gravidade condensasse a matéria, formando as primeiras estrelas e galáxias.

A energia liberada por essas estrelas primitivas fez com que o hidrogênio, que havia se tornado neutro, perdesse um elétron, isto é, voltasse a ser ionizado. O gás permaneceu nesse estado desde então. Uma vez que o Universo foi reionizado, os fótons puderam viajar livremente pelo espaço. Nesse ponto, o Universo se tornou transparente para a luz.

Grande parte do hidrogênio em torno do novo quasar descoberto é neutro. Isso significa que o quasar não é apenas o mais distante já registrado, mas é também um exemplo do que podia ser visto antes da reionização do Universo. “Essa foi a última grande transição do Universo e é uma das atuais fronteiras da astrofísica”, disse Bañados.

A distância do quasar é determinada pela unidade que os cientistas chamam de “redshift” (“desvio para o vermelho”, em inglês), que mede o quanto a expansão do Universo estende o comprimento de onda da luz emitida por um corpo celeste distante antes que essa luz chegue à Terra. Quanto maior é o redshift de um objeto, maior é a distância.

O novo quasar tem redshift de 7.54, com base na detecção de emissões de carbono ionizado da galáxia que abriga o imenso buraco negro. Isso significa que a luz emitida pelo quasar levou mais de 13 bilhões de anos para chegar à Terra.

Os cientistas estimam que o céu contenha entre 20 e 100 quasares tão brilhantes e tão distantes como o que foi descoberto.

Com informações: Estadão Conteúdo

18:57 · 23.04.2015 / atualizado às 19:01 · 23.04.2015 por
Foto: ESA/Planck
“Supervazio” é uma grande região de 1,8 bilhão de anos-luz de largura, na qual a densidade das galáxias é muito menor do que a normal encontrada no Universo conhecido Foto: ESA/Planck

Astrônomos de uma Universidade no Havaí (EUA) podem ter decifrado um mistério de dez anos e encontrado a maior estrutura conhecida do Universo.

Em 2004, ao examinar um mapa da Radiação Cósmica de Fundo (CMB, na sigla em inglês), resíduo do Big Bang presente em todo o Universo, astrônomos descobriram uma área diferente, surpreendentemente ampla e fria, batizada de Ponto Frio. A física que estuda a teoria do Big Bang para a origem do Universo prevê pontos quentes e frios de vários tamanhos em um Universo ainda jovem, mas um ponto tão grande e tão frio como o desta descoberta não era esperada pelos cientistas.

Mas uma equipe, liderada por István Szapudi, do Instituto de Astronomia da Universidade do Havaí, em Manoa, pode ter a explicação para a existência deste Ponto Frio que, segundo Szapudi, seria “a maior estrutura individual já identificada pela humanidade”.

‘Supervazio’

Usando dados do telescópio Pan-STARRS1 (PS1), em Haleakala, Maui, e também do satélite Wide Field Survey (WISE), da Nasa, a equipe de Szapudi descobriu o que chamaram de “supervazio”, uma grande região de 1,8 bilhão de anos-luz de largura, na qual a densidade das galáxias é muito menor do que a normal encontrada no Universo conhecido.

Os cientistas dizem que essa região é tão grande que é difícil encaixá-la na nossa compreensão convencional sobre dimensões e espaço. Ela é mais fria do que outras partes do universo, e apesar de não ser um vácuo ou totalmente vazia, parece ter cerca de 20 por cento a menos de matéria do que outras regiões. O “supervazio”, localizado a 3 bilhões de anos-luz da Terra, “sugaria” energia da luz que viaja através dela, o que explica o intenso frio da região.

Segundo os cientistas, atravessá-la pode levar milhões de anos, mesmo à velocidade da luz. O estudo foi publicado no Notices of the Royal Astronomical Society.

Com informações: BBC Brasil

23:19 · 25.02.2015 / atualizado às 23:24 · 27.02.2015 por
Foto: Escola Máxima
O buraco negro de grande massa está localizado no coração de um quasar ultraluminoso, um corpo celeste de pequeno diâmetro e grande luminosidade que emite grandes quantidades de radiação Foto: Escola Máxima

Um grupo de cientistas descobriu um buraco negro com uma massa aproximadamente 12 bilhões de vezes maior que a do Sol, segundo publicou nesta quarta-feira (25) a revista britânica “Nature”.

A equipe detectou um quasar que contém um buraco negro supermassivo em seu interior e que pertence a uma época na qual o universo tinha menos de 1 bilhão de anos. Esta descoberta poderia questionar em profundidade determinadas teorias sobre a formação e o crescimento dos buracos negros e das galáxias.

O buraco negro de grande massa está localizado no coração de um quasar ultraluminoso, um corpo celeste de pequeno diâmetro e grande luminosidade que emite grandes quantidades de radiação. Após analisar a descoberta, o grupo de astrônomos considera que o buraco negro se originou a cerca de 900 milhões de anos depois do Big Bang, algo que consideraram “particularmente surpreendente”.

A descoberta e o estudo posterior foram realizados por uma equipe de astrônomos da universidade de Pequim e coordenado por Xue-Bing Wu, professor do departamento de astronomia da instituição. Wu e sua equipe realizaram um acompanhamento do quasar utilizando dados de projetos de inspeção e estudos como o SDSS (exploração Digital do Espaço Sloan) e o 2MASS (Reconhecimento em dois micrometros do céu completo).

Além disso, os astrônomos também utilizaram dados do estudo da Nasa Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE), um projeto que lançou um telescópio espacial em 2009 para estudar a radiação infravermelha. O astrônomo do Max Planck Institute for Astronomy Bram Venemans reagiu em artigo da “Nature” à descoberta e afirmou que “descobrir buracos negros pertencentes ao início dos tempos cósmicos é algo estranho”.

Apesar da rareza desta descoberta, Venemans especificou que “a tecnologia atual e futura dará a possibilidade da ciência conhecer as características do universo durante as primeiras centenas de milhões de anos depois do Big Bang”.

Segundo a cosmologia atual, a origem do universo se remonta à grande explosão de um ponto de densidade infinita que gerou a matéria, o espaço e o tempo.

Com informações: EFE

22:42 · 15.10.2014 / atualizado às 23:00 · 15.10.2014 por
Foto: George Joch/ Argonne National Laboratory
Cientistas do projeto NOvA acreditam que uma melhor compreensão dessas partículas, abundantes e de difícil estudo, pode levar a um quadro mais claro do funcionamento do universo Foto: George Joch/ Argonne National Laboratory

O maior experimento já feito com neutrinos, partículas sem carga elétrica e que interagem com outras partículas por meio de interação gravitacional, pode ser a chave para a compreensão do universo.

Eles podem dar aos pesquisadores pistas sobre a misteriosa matéria escura do espaço e outros fenômenos astrofísicos pouco conhecidos pelos estudiosos. Uma máquina chamada NOvA (assim mesmo, com apenas uma letra minúscula) e constituída por dois enormes detectores, posicionados a 800 quilômetros de distância, um em Batavia, perto de Chicago, e outro em Ash River, Minnesota, pretende estudar essas esquivas partículas subatômicas da natureza.

Os cientistas acreditam que uma melhor compreensão dessas partículas, abundantes e de difícil estudo, pode levar a um quadro mais claro do funcionamento do universo. Usando o feixe de neutrinos mais poderoso do mundo, gerado no Fermi National Accelerator Laboratory, perto de Chicago, a máquina pode gravar os vestígios de neutrinos de forma precisa.

Leves e pequeninos, os neutrinos estão por toda parte. Cerca de 100 trilhões deles passam por nós a cada segundo, sem nos causar nenhum dano. Criados pelo Big Bang, eles dificilmente são detectados pelos cientistas pelo fato de se moverem rapidamente.

Partículas excêntricas

“Das partículas conhecidas, os neutrinos são as mais excêntricas “, disse Steven Ritz, da Universidade da Califórnia. Há três tipos de neutrinos: eles podem mudar de um tipo para outro, mas os cientistas não sabem muito bem o porquê.

Um dos detectores, instalado no subsolo do laboratório, observa os neutrinos ao passo em que eles embarcam em sua jornada através da Terra a quase à velocidade da luz. O outro detecta esses neutrinos e permite que os cientistas analisem como eles mudam ao longo da sua viagem.

O Fermi National Accelerator Laboratory planeja enviar dezenas de milhares de milhões de neutrinos por segundo em um feixe destinado aos detectores. Assim, os cientistas esperam aprender mais sobre a forma como eles mudam de um tipo para o outro.

Com informações: Daily Mail / Portal Terra

23:26 · 17.03.2014 / atualizado às 17:32 · 18.03.2014 por

Um grupo norte-americano de cientistas detectou sinais que remontam à primeira fração de segundo do Universo, indicando que ele de fato passou por uma expansão explosiva em seus momentos iniciais.

O anúncio literalmente bombástico confirma uma das hipóteses mais tradicionais para explicar como o Universo pode ter a configuração que tem hoje, sem que a gravidade o consumisse logo após o seu surgimento.

É o que os cosmólogos chamam de “inflação cósmica”. Ela presume que, numa fração de segundo após o Big Bang, o cosmos teria se expandido violentamente –numa velocidade que deve ter sido maior que a da luz.

Depois dessa grande estilingada primordial, o espaço teria tido uma expansão num ritmo mais modesto, evidenciado pelo fato de que as galáxias parecem estar todas se afastando umas das outras.

A inflação é uma ideia lançada pelo físico Alan Guth em 1981, na Universidade Stanford, na Califórnia. Era uma solução para viabilizar a compreensão do Universo atual a partir do Big Bang.

O resultado obtido pelo experimento, chamado Bicep2, consiste no exame de um “eco” luminoso gerado pelo Big Bang, a chamada radiação cósmica de fundo.

Nos primeiros 380 mil anos, o cosmos era denso demais para que as partículas de luz conseguissem transitar desimpedidas.

Com a expansão, uma hora a luz finalmente começou a transitar sem esbarrar em nada e formou a radiação cósmica de fundo

Tsunami cósmico

O que se descobriu agora são padrões específicos que as partículas de luz adquiriram ao interagir com a brutal força gravitacional envolvidas no processo da inflação.

É como se o súbito inchaço cósmico, numa fração de segundo após o Big Bang, gerasse tsunamis no próprio tecido do espaço, que por sua vez torceriam a polaridade das partículas da radiação cósmica de fundo. São as chamadas ondas gravitacionais, previstas por Einstein.

Ao enxergar esses padrões, a equipe de John Kovac, do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica, identificou os efeitos gravitacionais da inflação. As observações que permitiram a descoberta foram feitas pelo telescópio do Bicep2, na Antártida, onde a visibilidade é excepcional.

“O polo Sul é o mais próximo que você pode chegar do espaço e ainda estar no chão”, disse Kovac hoje. Uma das surpresas do achado é que ele não foi feito antes pelo satélite europeu Planck, projetado para estudar a radiação cósmica. “Trata-se de uma descoberta tão importante que exige cautela”, afirma Odylio Aguiar, físico da USP não envolvido no experimento. “A gente tem que esperar a equipe do Planck se manifestar.”

Uma vez confirmado, o resultado pode revolucionar a compreensão do Universo. Um aspecto importante dos novos dados observacionais é que eles têm uma ligação tão grande com a gravidade quanto com as forças da física quântica, que são teoricamente incompatíveis.

Seja o que for que o futuro reserva aos físicos, é fato que nunca a ciência chegou tão perto do momento em que o Universo como o conhecemos nasceu. Tão próximos quanto o primeiro segundo.

Com informações: Folhapress

18:53 · 09.04.2013 / atualizado às 23:33 · 09.04.2013 por

Você sabia que o fenômeno conhecido como Big Bang, que está por trás da origem do Universo tal como o conhecemos hoje, só foi comprovado por conta do ruído vestigial (radiação cósmica de fundo) dessa grande explosão?

A descoberta se deu em 1964, mas só agora em 2013, com dados do ultra-avançado telescópio espacial Planck, (o mesmo que “fotografou” o jovem Universo) foi possível ao físico John Cramer,  da Universidade de Washington, recriar o que seria o som do Big Bang, que ocorreu há 13,8 bilhões de anos.

Confira o som do Big Bang

Por meio de cálculos matemáticos, o físico produziu um som com altas frequências . O efeito é semelhante ao que os sismólogos descrevem como um terremoto de magnitude 9, que faria com que todo o planeta ressonasse. Neste caso, no entanto, o som se espalhou por todo o Universo. “O espaço-tempo produziria som quando o Universo era suficientemente pequeno”, explica Cramer.

O físico John G. Cramer vem tentando reproduzir o som do Big Bang desde 2001 Imagem: Lake Placid
O físico John G. Cramer vem tentando reproduzir o som do Big Bang desde 2001 Imagem: Lake Placid

O físico então usou um programa de computador para converter os dados em sons do Universo 380 mil anos após o Big Bang. O som era tão baixo que o cientista teve que aumentar a frequência em 100 septilhões de vezes apenas para obter as gravações em uma faixa que podia ser ouvida por humanos. De acordo com a análise dos dados, a emissão de radiação atingiu o ponto máximo em 379 mil anos, com queda de 60% da intensidade 110 mil anos antes e depois do pico. A simulação representa os primeiros 760 mil anos de evolução do Universo.

O Planck possui detectores tão sensíveis que podem distinguir variações de temperatura em alguns milionésimos de um grau na radiação cósmica. “O som original não era de variações de temperatura, mas de ondas sonoras reais que se propagaram pelo Universo. Como o Universo esfriou e expandiu, ele estendeu os comprimentos de onda para criar algo que se pareceria com o som de um baixo”, disse Cramer.

13:37 · 24.03.2013 / atualizado às 23:33 · 09.04.2013 por
Essa é a aparência que o Universo tinha com 380 mil anos de idade, momento mais afastado no tempo que a humanidade já conseguiu registrar Imagem: ESA
Essa é a aparência que o Universo tinha com 380 mil anos de idade, momento mais afastado no tempo que a humanidade já conseguiu registrar Imagem: ESA

Se tem uma característica realmente interessante da luz é a de servir como uma espécie de máquina do tempo em miniatura.

E graças a essa propriedade dela, cientistas europeus conseguiram fotografar como estava o Universo quando ele tinha apenas 380 mil anos de idade. Estima-se que ele tenha atualmente 13,8 bilhões de anos. Essa idade, aliás, foi revisada em cerca de 800 milhões de anos a mais, após a análise dos dados obtidos pelo satélite Planck, o mesmo que fez a fotografia.

O artefato foi lançado em 2009 exatamente para realizar a busca da primeira luz emitida depois do Big Bang. “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 (ESA), 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 ESA. As imagens permitiram igualmente aos cientistas um maior conhecimento da chamada “receita cósmica”, os diferentes componentes da formação do universo.

No momento em que o Universo tinha a aparência registrada na foto, a temperatura média dela estava em torno dos 3.000°C. Alguns milhares de anos antes desse momento, ele tinha uma temperatura tão alta que nenhuma luz podia sair dele. O Planck captou, pois, 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 -270°C, ou o mesmo que três graus menos frio que o “zero absoluto”, temperatura em que cessam os movimentos moleculares. A irradiação, embora invisível para nós, 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.

12:57 · 18.11.2012 / atualizado às 23:54 · 18.11.2012 por
Pequeno ponto vermelho mostrado na imagem é a galáxia mais distante já detectada e fica a 13,3 bilhões de anos-luz da Terra Imagem: Nasa/Divulgação

A Ciência humana com o auxílio de poderosos telescópios espaciais e uma forcinha das próprias leis da Física está chegando cada vez mais perto de fotografar os primeiros dias do Universo.

Dessa vez, uma combinação da tecnologia dos telescópios Hubble e Spitzer com o fenômeno conhecido como “lente gravitacional” permitiu registrar a galáxia mais distante (e por tabela uma das primeiras a se formar) já vista até hoje.

A MACS0647-JD está situada a 13,3 bilhões de anos-luz da Terra. Ou não, já que essa medida indica apenas quando a luz dela começou a viajar pelo espaço em direção a nós e a galáxia pode simplesmente estar extinta ou ter sido agregada a outras galáxias vizinhas.

Para se ter uma ideia do que isso representa, se nosso Universo tivesse hoje apenas 14 anos, a longínqua galáxia teria se formado quando o cosmos tinha uns quatro ou cinco meses. Em termos absolutos a MACS0647-JD se formou 420 milhões de anos após o Big Bang.

Lente gravitacional, a lupa gigante do Universo 

Há quase um século, Einstein previu em sua teoria da relatividade, que objetos de grande massa, como um conjunto de galáxias, teriam um campo gravitacional tão forte que conseguiram desviar os raios de luz. E, às vezes, esta deformação funciona como uma lupa gigante, ampliando a imagem percebida por um observador situado do outro lado.

Foi um telescópio cósmico deste tipo que permitiu detectar esta nova galáxia indicando que a luz da galáxia apareceu nos telescópios dos astrônomos com uma intensidade e brilho consideravelmente superior ao original. Sem o efeito dessa lupa cósmica, a MACS0647-JD, que é muito pequena, jamais teria sido detectada. “Sem essa amplificação, observar essa galáxia teria sido uma proeza hercúlea”, enfatizou Marc Postman, um dos chefes da pesquisa.

A galáxia parece tão pequena nas imagens captadas que os cientistas acreditam que se trata das primeiras etapas de formação de uma galáxia. Segundo as primeiras observações, seu diâmetro é de apenas 600 anos-luz, o que não é quase nada comparado com o diâmetro da Via Láctea, que é de 150 mil anos-luz.

Com Informações: Portal Terra