Hubble capta estrutura a 13,2 bilhões de anos-luz, formada logo após o Big Bang

 

   O telescópio espacial Hubble expandiu mais uma vez as fronteiras do Universo conhecido pela Humanidade. Com base em observações em infravermelho realizadas entre 2009 e 2010, astrônomos identificaram o que acreditam ser o objeto mais distante e, portanto, o mais antigo já encontrado. Batizada com a nada poética designação UDFj-39546284, a galáxia estaria a mais de 13,2 bilhões de anos-luz da Terra. Isso quer dizer que sua luz viajou 13,2 bilhões de anos até ser captada pelo telescópio. Dessa forma, a galáxia teria se formado apenas 480 milhões de anos depois do Big Bang, a explosão que deu origem ao Universo há cerca de 13,7 bilhões de anos.

   Na imagem do Hubble, a nova recordista aparece como uma mancha vermelha esmaecida em meio a uma profusão de outras galáxias mais próximas da Terra. Segundo os astrônomos Garth Illingworth e Rychard Bouwens, ambos da Universidade da Califórnia e principais autores do artigo sobre a descoberta, publicado na edição desta semana da revista "Nature", a galáxia apresenta um desvio para o vermelho de 10,3. O desvio para o vermelho é o método usado na astronomia para calcular a distância de objetos muito afastados da Terra. Quanto maior o valor, mais distante ele está. Assim como o som da sirene de uma ambulância parece mais grave à medida que ela se afasta, as ondas da luz emitida pela galáxia foram "esticadas" rumo às faixas vermelha e infravermelha do espectro ao longo de sua viagem até o Hubble.

- É difícil acreditar que conseguimos ir tão longe e tão para trás no tempo - comenta Bouwens. - Mas não foi uma busca cega. Tínhamos razões para esperar encontrar algo assim graças à incrível capacidade dos novos instrumentos do Hubble e ao impressionante tempo de exposição utilizado (87 horas).

Em maio de 2009, astronautas da Nasa instalaram uma nova câmera no Hubble na última missão de manutenção do telescópio. O equipamento aumentou em mais de 30 vezes a capacidade do Hubble de observar galáxias com desvio para o vermelho acima de 6, quando o Universo tinha pouco menos de 1 bilhão de anos de idade. O recorde anterior de objeto mais distante captado pelo Hubble, anunciado por uma equipe de astrônomos franceses em outubro passado, era de uma galáxia a aproximadamente 13,1 bilhões de anos-luz da Terra, que se formou quando o Universo tinha por volta de 650 milhões de anos de idade.

- Estamos levando o Hubble ao seu limite - diz Illingworth. - Para ir além disso vamos precisar do telescópio espacial James Webb. Não sabemos a escala de tempo de formação das galáxias, mas provavelmente com ele poderemos ver entre 200 milhões e 300 milhões de anos após o Big Bang. São tempos cruciais para o Universo, já que as primeiras estrelas começaram a se formar por volta de 200 milhões de anos depois dele.

Sucessor do Hubble vai buscar primeiras estrelas

O telescópio espacial James Webb será o sucessor do Hubble, que deve continuar em operação até 2013. Previsto para ser lançado em 2014, ele terá o tamanho de uma quadra de tênis e ficará a 1,5 milhão de quilômetros da Terra, mais distante do que a Lua. Mas sua construção já começa a enfrentar obstáculos. Inicialmente orçado em US$ 5 bilhões, o equipamento teve seus custos revistos para cima em US$ 1,5 bilhão, mas a Nasa ainda não obteve do Congresso americano os recursos extras necessários para a conclusão do projeto.

Além de ser a mais distante, a UDFj-39546284 deu aos cientistas mais pistas sobre o processo de evolução das galáxias quando o Universo ainda era uma "criança". Estimativas baseadas em sua luminosidade indicam que a taxa de nascimento de estrelas nela é 10 vezes menor do que a observada na geração seguinte de galáxias, que inclui a recordista anterior apresentada em outubro. Segundo eles, isso quer dizer que este período de menos de 200 milhões de anos fez uma enorme diferença na evolução das galáxias e do Universo.

- A natureza das galáxias se manteve praticamente uniforme de 1 bilhão de anos depois do Big Bang para cá. Por isso é importante saber como foi o início de sua evolução para sabermos como o Universo adquiriu a estrutura atual - avalia Illingworth.

O Enigma do Sorriso de Monalisa

Os sorrisos podem não ser apenas uma expressão das emoções. Eles podem ativar regiões do cérebro e criar sensações que nem sempre esperamos. É o que mostra um estudo feito pela pesquisadora Paula Niedenthal, publicado na revista 'Behavioral and Brain Sciences', que mostra que eles podem transmitir mensagens muito mais sofisticadas do que a felicidade, a ironia ou a aprovação.

- Um sorriso não é algo flutuante, como a boca do gato da 'Alice no País das Maravilhas'. Ele está ligado ao corpo. Às vezes os lábios se abrem e mostram dentes, outras vezes os dentes ficam escondidos. Às vezes rugas em volta dos olhos aparecem, outras vezes o queixo levanta. Não é tão simples assim - explica Paula.

Catalogar estas variações é o primeiro - e importante - passo de um longo estudo. Paula Niedenthal afirma que ainda não têm respostas sobre o enigma dos sorrisos.

- As pessoas adoram livros de linguagem corporal, mas estas informações quase sempre são muito superficiais.

Quando o músculo zigomático maior, o músculo da boca, contrai, as bochechas e os lábios se levantam. De fato, pesquisas mostram que quanto maior a contração do músculo zigomático, maior é a alegria no momento. Mas, para Paula, a informação está longe de ser verdadeira. Algumas pessoas sorriem quando estão tristes. Outras contraem os músculos faciais quando estão com nojo.

O estudo de primatas tem ajudado a entender o significado dos sorrisos. Nas pesquisas com macacos, eles são classificados em poucas categorias. Paula acredita que os sorrisos humanos se encaixam nestas mesmas categorias. Um sorriso tímido costuma vir com um queixo baixo. Já um sorriso alegre também vem junto com sobrancelhas levantadas. Os chimpanzés sorriem também para indicar poder. O traço pode ser observado nos humanos, que sorriem mostrando os dentes e levantam o queixo quando querem indicar dominância.

Ligações cerebrais

Se a teoria de Paula Niedenthal estiver correta, o estudo sobre sorrisos também vai revelar que áreas do cérebro são ativadas pelos movimentos faciais. Um sorriso feliz é acompanhado por uma atividade maior no sistema de recompensas do cérebro. Imitar um sorriso amigável aumenta a atividade no córtex orbitofrontal, área que cria a sensação de intimidade com o outro. A região também é ativada em pais que vêem seus filhos sorrindo.

Para provar sua teoria, Paula tem testado suas teorias nos próprios colegas. Em um dos testes, eles avaliaram centenas de fotos de sorrisos para identificar quais eram verdadeiros e quais eram falsos. Todos os participantes conseguiram adivinhar quem estava sorrindo genuinamente e quem estava fingindo. Na mesma experiência, eles tiveram que dar a mesma resposta segurando um lápis entre os lábios. O lápis impedia que eles contraíssem o músculo zigomático e o número de acertos foi quase nulo.

Em outra experiência, a pesquisadora quis provar a importância do contato visual no sorriso. Os participantes avaliaram a emoção dos sorrisos de várias pinturas mundialmente conhecidas. Nas pinturas onde as pessoas estavam vendadas, olhando para o lado ou com os olhos cobertos, o interesse e a intensidade das emoções relatadas era menor do que quando o olhar era direto. Paula Niedenthal acredita que, em breve, vai poder explicar, por exemplo, por que as pessoas são tão fascinadas pela Mona Lisa.

- O quadro ficou famoso justamente porque conseguimos fazer um contato visual com ela. Isto nos instiga a tentar entender o que significa o seu sorriso, que é difícil de imitar. Ao simular o sorriso da Mona Lisa, somos tomados por um sentimento de mistério, o que torna o quadro ainda mais interessante.

A descoberta da maior estrela em torno de 250 vezes maior

Astrônomos britânicos registraram a imagem do que pode ser a maior estrela do Universo. Só para se ter uma ideia, ela tem uma massa 265 vezes maior que o Sol e brilha cerca de 10 milhões de vezes mais.

Há indícios de que a superestrela pode ser uma imensa bomba celeste. Se explodir pode gerar antimatéria suficiente para alterar a dinâmica do Universo.

As imagens foram captadas pelo 'Telescópio Extremamente Grande', localizado no Chile, e que pertence a Organização Europeia para a Investigação Astronômica no Hemisfério Sul (ESO, na sigla em inglês) - que reúne 14 países. Também foram usadas informações de arquivo capturadas pelo telescópio espacial Hubble, da Nasa.

Segundo a BBC, a equipe liderada pelo astrofísico Paul Crowther, da Universidade de Sheffield, calculou que a massa da estrela gigante teria sido 320 vezes maior que a do sol no momento de sua formação, ou seja, pelo menos o dobro da massa da maior estrela já encontrada.

A estrela foi batizada de RMC 136a1 e faz parte do agrupamento de estrelas jovens RMC 136a. Os astrônomos também encontraram outras estrelas imensas no agrupamento NGC 3603.

Ambos agrupamentos estelares foram apelidados de "fábricas de estrelas", já que novos astros se formam constantemente a partir da extensa nuvem de gás e poeira das nebulosas.

O NGC 3603 fica a 22 mil anos-luz do sol, na Nebulosa da Tarântula, e o RMC 136a fica em uma galáxia vizinha à nossa, a 165 mil anos-luz de distância, a Grande Nuvem de Magalhães.

Segundo o artigo publicado na revista científica 'Monthly Notices of the Royal Astronomical Society', a expectativa é de que estrelas colossais como as encontradas existam apenas durante alguns milhões anos, antes de explodirem. A existência de estrelas como essas, afirmam astrônomos, era mais comum no início do universo.

Planetas

Ainda segundo os cientistas, é pouco provável que alguma dessas estrelas venha a ter planetas orbitando a seu redor, já que demoram mais tempo para serem formados que a "curta" vida das estrelas.

Muitas das estrelas observadas têm temperatura superior a 40 mil graus centígrados - mais de sete vezes superior à temperatura do sol - além de serem dezenas de vezes maiores e milhões de vezes mais brilhantes que o astro.

"Ao contrário dos humanos, essas estrelas nascem pesadas e vão perdendo peso ao envelhecer", disse Crowther.

"Com um pouco mais de um milhão de anos, a estrela mais extrema, a RMC 136a1 já está na 'meia idade' e passou por um programa intenso de 'emagrecimento', perdendo mais de um quinto de sua massa inicial neste período, ou mais de 50 massas solares."

Se a RMC 136a1 substituísse o sol em nosso Sistema Solar, "a sua grande massa reduziria a duração de um ano na Terra para apenas três semanas e banharia o planeta em uma radiação ultravioleta incrivelmente intensa, tornando a vida impossível em sua superfíce", afirma Raphael Hirschi, da Universidade de Keele, integrante da equipe.

Estrelas como essas são extremamente raras e se formam apenas nos agrupamentos estelares mais densos.

Se houvesse algum planeta dentro do agrupamento RMC 136, o céu nunca escureceria, já que a densidade de estrelas na região é 100 mil vezes maior do que em torno do sol e muitas delas são extremamente brilhantes.

A descoberta ainda confirmou a hipótese anterior dos astrônomos, de que há um tamanho máximo para estrelas, e a RMC 136a1 levou os cientistas a estenderem este limite.

Como o LHC conseguiu simular o Big Bang

O Grande Colisor de Hádrons (LHC) bateu um novo recorde nesta terça-feira. O acelerador de partículas coseguiu produzir a colisão de dois feixes de prótons a 7 tera-elétron volts, criando uma explosão que os cientistas estão chamando de um "Big Bang em miniatura". O feito emocionou a equipe do Centro Europeu de Pesquisa Nuclear (Cern), que aplaudiu de pé o resultado da experiência assistida por pesquisadores do mundo todo via um link remoto.

O equipamento, cuja construção custou aproximadamente US$ 10 bilhões, retomou suas atividades em novembro. O LHC foi desligado nove dias depois de seu lançamento, em setembro de 2008, por problemas de superaquecimento. O reparo custou mais US$ 40 milhões.

Dez dias atrás, dois feixes de partículas começaram a percorrer, em direções opostas, o túnel oval, a uma energia de 3,5 tera-elétron volts, ou 3,5 bilhões de bilhões de elétron volts (três vezes maior do que o recorde registrado anteriormente).

- Estamos abrindo as portas para a nova física, um novo período de descobertas na história da Humanidade - disse Rolf-Dieter Heuer, diretor-geral do Cern.

Prioridade é a 'partícula de Deus'

Os cientistas esperam que o LHC lance luz sobre grandes mistérios do Universo. A principal motivação é identificar o bóson de Higgs, também conhecido como "partícula de Deus". Proposto em 1964 pelo escocês Peter Higgs, o bóson seria o responsável por dotar de massa tudo o que existe no Universo, transformando gases em galáxias, estrelas e planetas. A partícula também possibilitaria o surgimento da vida na Terra e, talvez, em outros locais do cosmos. Por isso há tanta expectativa de que o LHC forneça provas de sua existência.

Outra missão do Cern é encontrar evidências relacionadas à matéria escura, ou invisível, que seria responsável por cerca de 25% da massa do Universo. Apenas 5% do Cosmos reflete luz. Espera-se, ainda, que o LHC, em seus estimados 20 anos de vida, encontre provas reais da existência de energia escura, que representaria os 70% restantes do Universo.

As conclusões do experimento, no entanto, podem ingressar em um território hoje só explorado pela ficção científica, se comprovarem a existência de universos paralelos ou outras dimensões, além das cinco já conhecidas. E, também, se identificarem e detalharem alguma estrutura que seja anterior ao Big Bang.

O Brasil está entre os 85 países com representantes na equipe do LHC. Pesquisadores da Coppe/UFRJ atuaram em estudos de computação, calorimetria e filtragem de dados, além de construir circuitos para registro do choque entre prótons. A integração de cientistas possibilitou o desenvolvimento de tecnologias inéditas para diversos setores do projeto, como o processamento de sinais e a análise de dados.

O LHC recebeu muitas críticas, sobretudo devido a seu alto custo e seus defeitos. Ainda assim, o início da atividade do acelerador de partículas, cuja construção começou em 1994, foi cercada de grande expectativa.

Novas Descobertas do LHC reascende discussões sobre Ciência e Religião

O novo capítulo da física promovido nesta terça-feira - quando o encontro de dois feixes de partículas subatômicas em uma energia inédita e velocidade próxima à da luz recriou uma miniversão do Big Bang - ressuscitou um debate secular que antagoniza ciência e religião. Entre os espectadores dos primeiros momentos do Cosmos, uma corrente acredita que o homem chegou mais próximo de Deus; outra, que uma entidade superior seria desnecessária diante de avanço tão poderoso ( e você, no que acredita? Vote ). O embate provoca reações cautelosas. Para o físico Marco Aurélio Lisboa Leite, coordenador do grupo da USP no LHC, convém não misturar as buscas de cada lado.

- A ciência quer responder algumas perguntas. Os teólogos, outras. Não há compatibilidade entre elas. Não se deve resolver as questões de uma área com as respostas da outra.

Colisão de partículas que similou o Big Bang explicará enigmas que ainda envolvem 95% do Universo

Astrônoma da Nasa e da Universidade Católica da América, nos EUA, Duilia de Mello discorda:

- Não existe contradição nestas áreas. Sempre voltamos para a necessidade do Criador, porque a ciência não chegou ainda ao ponto inicial, à origem do Universo. Para isso, por enquanto, só existe uma explicação sobrenatural.

O padre jesuíta Paul Schweitzer, professor de matemática da PUC-Rio, alerta que o Big Bang, da forma como é estudado pelos cientistas, não deve ser comparado à origem do mundo difundida pela religião.

- A Bíblia é uma poesia com metáforas, não deve ser interpretada de forma literal - pondera. - No passado, invocava-se Deus para explicar o que a ciência não conseguia. Isso é uma atitude fadada a falhar. Ainda assim, podemos analisar algumas perguntas básicas: por que o Universo tem tanta regularidade e responde a leis físicas? Isso não é respondido pela ciência. É a presença de Deus.

Curiosamente, a teoria da origem do Universo, da forma como é conhecida hoje, foi cunhada por um padre católico. O belga Georges Lemaître, que também era físico, escreveu, em 1927, que o Cosmos está sempre em expansão, tendo evoluído de um "átomo primitivo". Seus argumentos não conquistaram o astrônomo britânico Fred Hoyle, que acreditava em um Universo imutável. Para ridicularizar Lemaître, Hoyle apelidou a teoria do religioso de "Big Bang".

Descobertas fora do sistema solar sobre novos grandes planetas

Enviado ao espaço há dez meses em busca de um planeta semelhante à Terra, o telescópio Kepler, da Nasa, fez suas cinco primeiras descobertas. Os exoplanetas - nome dado por estarem fora do Sistema Solar - foram encontrados poucas semanas após o lançamento da operação e batizados de Kepler 4b, 5b, 6b, 7b e 8b. O anúncio foi feito anteontem em Washington pela agência espacial americana. Os exoplanetas encontrados, no entanto, pouco lembram a Terra. A começar pelo tamanho: o menor deles tem diâmetro semelhante a Netuno, enquanto o maior supera até mesmo Júpiter - cuja massa é equivalente a 317 vezes o nosso planeta.

Os exoplanetas descobertos circulam muito próximo a suas estrelas-mãe - o que, na Terra, corresponderia ao Sol. Cada um deles percorre suas órbitas entre 3,2 e 4,9 dias.

As estrelas-mãe, além de próximas, são muito mais quentes do que o Sol, o que fez com que esses exoplanetas tenham temperaturas extremamente elevadas, estimadas em até 1.600 graus Celsius.

- São planetas mais quentes do que lava derretida. De tão quentes, eles chegam a brilhar - destacou Bill Borucki, o cientista que lidera as operações do Kepler no centro de pesquisas da Nasa em Moffett Field, na Califórnia. - Os dois maiores são mais quentes do que ferro fundido, o que faz com que vê-los seja como olhar para uma fornalha. Certamente não são lugares para procurarmos vida.

A descoberta mais intrigante para os cientistas é o Kepler 7b, cuja densidade é uma das menores entre os planetas conhecidos. Seu índice é de apenas 0,17 grama por centímetro cúbico, semelhante ao do isopor.

O telescópio Kepler foi lançado de Cabo Cañaveral em março. Junto a ele está a maior câmera já levada ao espaço, um instrumento fundamental para o cumprimento de sua missão - observar mais de 100 mil estrelas. A presença de planetas é sentida pela procura de pequenas sombras ao redor das estrelas-mãe.

A sensibilidade dos detectores pode ser testada até mesmo na Terra. Se o telescópio fosse voltado para o planeta, seria capaz de detectar o escurecimento da luz de uma varanda, quando alguém passa em frente a ela.

A Nasa quer usar essa tecnologia para encontrar planetas que tenham diâmetro semelhante à Terra e órbita com distância favorável ao desenvolvimento de seres vivos. Também é necessário que o planeta tenha potencial para a existência de água em sua superfície.

A agência espacial americana admite que a descoberta de um mundo tão semelhante ao nosso pode demorar alguns anos. Enquanto isso, o mapeamento feito pelo Kepler ajudará cientistas a melhorar suas estatísticas ligadas ao tamanho de planetas e seus períodos de órbita.

Segundo cientistas responsáveis pela missão espacial, o Kepler já mediu a existência de centenas de possíveis planetas. Determinar a natureza desses corpos, no entanto, requer mais observações - no caso dos cinco exoplanetas, quem as fez foi o telescópio Keck I, baseado no Havaí.

Telescópio Kepler descobriu planetas gigantes fora do Sistema Solar

O telescópio Kepler, da Nasa, detectou pela primeira vez desde que entrou em operação cinco planetas fora do nosso Sistema Solar. O tamanho dos planetas varia de um raio quatro vezes maior do que o da Terra até planetas muito maiores do que Júpiter, o maior planeta do Sistema Solar.

O telescópio, que foi lançado no ano passado para procurar planetas com características semelhantes às da Terra, fez as descobertas poucas semanas depois de entrar em funcionamento.

A agência espacial americana afirma que as descobertas mostram que o telescópio está funcionando bem e tem alta sensibilidade.

Os novos planetas receberam os nomes Kepler 4b, 5b, 6b, 7b e 8b e foram anunciados em um encontro da Sociedade Astronômica Americana (AAS, na sigla em inglês), em Washington, a capital dos Estados Unidos.

Todos os planetas circulam muito proximamente às suas estrelas principais - seu sol - seguindo órbitas que variam ente 3.2 até 4.9 dias.

.Esta proximidade e o fato de suas estrelas principais serem muito mais quentes do que o nosso sol significa que os novos planetas tem temperaturas extremamente elevadas, estimadas entre 1.200ºC e 1.650º C.

Densidade intrigante

"Os planetas encontrados são todos mais quentes do que lava derretida; eles simplesmente brilham de tão quentes", disse Bill Borucki, o cientista da Nasa que lidera a missão do Kepler no centro de pesquisas Ames, em Moffett Field, Califórnia.

"De fato, os dois maiores são mais quentes do que ferro fundido e olhar para eles é como olhar para uma fornalha. Eles são muito brilhantes por si só e, certamente, não são lugares para procurarmos vida."

O Kepler 7b vai intrigar muitos cientistas. Este é um dos planetas de mais baixa densidade já encontrado fora do sistema solar (cerca de 0,17 gramas por centímetro cúbico) já descoberto.

Segundo Borucki, a densidade média deste planeta é equivalente a do isopor, e os cientistas devem se deliciar em estudá-la para tentar entender sua estrutura.

O Kepler foi lançado da estação espacial de Cabo Canaveral em 6 de março do ano passado. Ele está equipado com a maior câmera já lançada ao espaço.

A missão do telescópio é observar mais de 100 mil estrelas de forma contínua e simultânea.

Ele percebe a presença de planetas ao observar variações de sombra quando um desses planetas passa em frente ao seu sol.

'Mundos de água'

Os detectores do Kepler têm sensibilidade extraordinária - segundo a Nasa, se o telescópio fosse voltado para uma pequena cidade na Terra, à noite, seria capaz de detectar a luz automática na entrada de uma casa quando alguém passa por ela.

A Nasa espera que tamanha sensibilidade leve à descoberta de planetas não apenas de tamanho semelhante ao da Terra, mas que orbitem em torno de seus sóis a uma distância mais favorável à existência de vida, onde haja também potencial existência de água em sua superfície.

Os cientistas da missão disseram no encontro da AAS que o Kepler mediu a existência de centenas de possíveis planetas, mas são necessárias mais investigações para estabelecer sua real natureza.

Os cientistas advertiram ainda que podem se passar anos até que seja confirmada a existência de planetas semelhantes à Terra, mas enquanto isso, as descobertas do Kepler vão ajudá-los a melhorar suas estatísticas sobre as distribuições dos tamanhos dos planetas e períodos de órbita.

A existência dos planetas identificados primariamente pelo telescópio Kepler foi confirmada por telescópios baseados na Terra, entre eles o Keck I, no Havaí.