Il radioteloescopio australiano di Parkes (fonte: Alex Cherney)
Individuata l'origine di uno dei misteriosi 'lampi radio rapidi' ad alta energia (Frb), violentissimi, ma della durata di pochi millesimi di secondo. Quello osservato con il radiotelescopio di Parkes, del Consiglio nazionale delle ricerche australiano (Csiro) è stato prodotto probabilmente dalla fusione di due stelle molto dense, come quelle di neutroni, in una galassia distante 6 miliardi di anni luce dalla Terra.
La scoperta, pubblicata sulla rivista Nature, si deve al gruppo coordinato da Evan Keane, dell'organizzazione intenazionale Ska (Square Kilometre Array), del quale fanno parteMarta Burgay, Delphine Perrodin e Andrea Possenti, dell'Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf). Il risultato ha inoltre permesso di confermare l'attuale modello che descrive la distribuzione della materia nell'universo, composto per il 70% di energia oscura, per il 25% di materia oscura e per il 5% di materia ordinaria, ossia la materia visibile di cui sono fatte le stelle, i pianeti e l'uomo.
Il segnale è stato rivelato il 18 aprile 2015 dal radiotelescopio di Parkes e nel giro di poche ore è stato seguito da molti telescopi in tutto il mondo, fra i quali il Sardinia Radio Telescope (Srt) dell'Inaf, in provincia di Cagliari. "Nell'aprile 2015, Srt non era ancora operativo al 100% come è oggi. Grazie al grande lavoro dell'Inaf di validazione scientifica del radiotelescopio, Srt ha però potuto prendere parte con prontezza alla campagna internazionale", spiega Burgay.
Anche se si è affievolito nel tempo, il segnale è stato registrato per circa 6 giorni e i ricercatori sono riusciti a individuare la posizione del lampo con una precisione circa 1.000 volte migliore rispetto agli eventi precedenti.
I lampi radio sono registrati prima alle frequenze di osservazione più elevate e solo in seguito a quelle inferiori: tale fenomeno, chiamato dispersione, è legato alla quantità di materia ordinaria che il segnale attraversa. Analizzando la dispersione, è stato possibile così misurare la massa totale della materia attraversata dal lampo e la sua distribuzione, che ha confermato le attuali teorie sulla composizione dell'universo.
Image copyrightThinkstockImage captionExplosão "perto" da costa brasileira liberou energia equivalente a 13 mil toneladas de TNT
Na terça-feira, a Agência Espacial Americana, a Nasa, anunciou ter detectado a maior "bola de fogo" registrado na Terra desde 2013, com localização a pouco mais de mil quilômetros da costa do Brasil. O termo é usado para descrever meteoros de brilho incomum e, consequentemente, mas fáceis de serem visto.
Pouco se sabe sobre o evento, que até agora parece ter sido detectado apenas pela Nasa, como parte de um programa de mapeamento de asteroides - conhecido como NEO e que inclui uma rede de satélites militares previamente usado para monitorar testes nucleares.
Até porque a agência estima que o objeto tenha explodido a 31km de altura, em 6 de fevereiro. Pelos cálculos da agência, a explosão liberou o equivalente a 13 mil toneladas de dinamite, força de dimensões relativamente semelhantes à da bomba atômica.
O meteoro se desintegrou, mas algumas perguntas ficaram.
Quão perigoso foi o evento?
Segundo a Nasa, objetos espaciais com menos de 100m de extensão e feitos primariamente de rochas tendem a se romper em grandes altitudes ao entrar na atmosfera da Terra. Dados fornecidos pelos satélites americanos revelam que a maioria deles se desintegra sem sequer atingir o solo, o que explicaria por que muitas vezes não os vemos.
O problema são os asteroides compostos por metal, que podem resistir à entrada na atmosfera.
Mas a última vez em que um objeto causou danos significativos foi em 1908, quando um asteroide ou cometa medindo de 60m a 190m explodiu a cerca de 10km de altura sobre a região da Sibéria, na Rússia, liberando energia mil vezes maior que a da bola de fogo deste mês.
Image copyrightAPImage captionTunguska, na Sibéria, teve área devastada por explosão em 1908
Felizmente, a explosão ocorreu sobre uma região pouquíssimo habitada na época. Não há relato de vítimas. Mas cientistas estimam que uma área de 2.000km quadrados (e 80 milhões de árvores) foi devastada pela energia liberada, e que as ondas de choque derrubaram pessoas a 60km do epicentro. O potencial, segundo astrônomos, seria suficiente para arrasar Londres e seus subúrbios, causando milhões de mortes.
A destruição poderia ser bem pior caso houvesse choque com a superfície: uma hipótese científica alega que o impacto de um meteoro possa ter sido responsável pela extinção dos dinossauros, há 65 milhões de anos. Mas acredita-se que o objeto medisse pelo menos 10km de diâmetro.
Quais são as chances de impacto?
Astrônomos se fiam em estatísticas para estimar que asteroides de pelo menos 50m de diâmetro podem atingir a terra uma vez a cada século. Corpos com mais de 1km têm probabilidade de colidir com planeta uma vez a cada 100 mil anos. Ao mesmo tempo, segundo a Nasa, a Terra é constantemente atingida por asteroides - pelo menos 100 toneladas de objetos.
Mas a maioria deles é pequena demais para passar pela atmosfera terrestre. As "bolas de fogo" ocorrem pelo menos uma vez por ano.
E ainda não existe registro oficial de mortes por asteroides.
Image copyrightSCIENCE PHOTO LIBRARYImage captionMeteoros são mais comuns do que imaginamos
Podemos rastrear asteroides?
Existem diversas redes ao redor do mundo rastreando e catalogando possíveis ameaças espaciais. O programa NEO, da Nasa, por exemplo, iniciou em 1998 um inventário de rochas espaciais com diâmetro maior que 1km cuja órbita possa aproximá-los da Terra, mas desde 2005 o trabalho passou a englobar também asteroides a partir de 140m. O programa tem como objetivo encontrar 90% deles até 2020.
Image caption"Bola de fogo" assustou tailandeses no ano passado
Mas a missão é árdua: em 2012, o asteroide BX34 passou a 61 mil km da Terra, uma distância considerada próxima em termos astronômicos. O objeto espacial tinha sido descoberto apenas DOIS dias antes.
A "bola de fogo" que explodiu sobre os céus da Rússia em 2013 e deixou 100 pessoas feridas não tinha sido detectada.
O que fazer se descobrirmos um objeto "endereçado" à Terra?
Uma estratégia já é conhecida por quem viu o filme Armagedon, com Bruce Willis: um asteroide pode ser desviado de seu curso com a explosão de uma bomba nuclear carregada por uma nave espacial.
O problema aqui é que a explosão poderia mandar pedaços múltiplos em direção ao planeta se algo desse errado. A Agência Espacial Europeia (ESA) tem um projeto conhecido como Dom Quixote, com o qual planeja colidir uma espaçonave com um asteroide e estudar os efeitos. Mas ainda não há cronograma para nenhuma missão.
Ilustração mostra galáxias encontradas em 'zona de evasão' atrás da Via Láctea (Foto: ICRAR/Reuters)
Um telescópio australiano usado para transmitir imagens ao vivo dos primeiros passos do homem na lua em 1969 descobriu centenas de novas galáxias escondidas atrás da Via Láctea, empregando um receptor inovador que mede ondas de rádio.
Os cientistas do Telescópio Parkes, localizado 355 quilômetros a oeste de Sydney, disseram ter detectado 883 galáxias, um terço das quais jamais vistas antes. As descobertas foram relatadas na edição mais recente do periódico Astronomical Journal, com o título "A Pesquisa da Zona de Evasão Parkes HI".
"Centenas de novas galáxias foram descobertas, usando o mesmo telescópio que foi utilizado para transmitir imagens de TV da Apollo 11", disse Lister Staveley-Smith, professor do Centro Internacional de Pesquisas de Radioastronomia da Universidade do Oeste da Austrália.
"A tecnologia eletrônica do final do processo é substancialmente diferente, e é por isso que ainda podemos continuar a usar estes antigos telescópios", disse.
As descobertas ocorreram quando os cientistas investigavam as proximidades imediatas da região do Grande Atrator, uma anomalia gravitacional no espaço intergaláctico.
O radiotelescópio do Observatório de Parkes, em Nova Gales do Sul, na Austrália (Foto: CSIRO)
O Grande Atrator parece estar atraindo a Via Láctea para si com uma força gravitacional equivalente a mais de dois milhões de quilômetros por hora.
Usar ondas de rádio permitiu aos cientistas perscrutarem a Via Láctea para além da poeira e das estrelas, que antes bloqueavam a vista dos telescópios, mostrou o estudo.
Staveley-Smith, principal autor do estudo, disse que os cientistas vêm tentando desvendar o misterioso Grande Atrator desde as primeiras descobertas de grandes distorções na expansão universal nos anos 1970 e 1980.
"É uma parte que falta no quebra-cabeças, que é a estrutura de nosso universo local", explicou Michael Burton, professor da Escola de Física da Universidade de Nova Gales do Sul. "Eles conseguiram penetrá-lo e completar o quadro que mostra o aspecto de nossa parte do universo".
Completata la mappa della Via Lattea, con la prima panoramica dettagliata della distribuzione dei gas freddi e delle regioni in cui stanno nascendo nuove stelle. L'ha ottenuta l'indagine Atlasgal con il telescopio Apex dell'Osservatorio meridionale europeo (Eso) in Cile, che ha mappato l'intero piano galattico visibile dall'emisfero australe.
A coordinare il progetto, descritto sul sito dell'istituto, Leonardo Testi dell'Eso. Il telescopio Apex ha 12 metri di diametro e permette agli astronomi di studiare l'Universo freddo, quindi gas e polveri ad appena poche decine di gradi sopra lo zero assoluto. Grazie a queste sue capacita', i ricercatori sono stati in grado di ottenere una veduta dettaglia della distribuzione del gas freddo e denso nella maggior parte delle regioni di formazione stellare nella Via Lattea meridionale.
Le mappe, ottenute integrando anche le osservazioni del satellite Planck dell'Agenzia spaziale europea, coprono un'area di cielo lunga 140 gradi e larga 3, quattro volte in piu' rispetto a quello delle precedente indagine Atlasgal. I dati ottenuti sono stati usati anche per fare un censimento completo delle nubi massicce e fredde in cui si stanno formando le nuove generazioni di stelle di grande massa e gli ammassi stellari. ''Abbiamo potuto lanciare uno sguardo nuovo al centro interstellare della Via Lattea - commenta Testi - e trasformare la nostra visione della formazione stellare. Si apre la possibilità di scavare in questo archivio di dati alla ricerca di nuove scoperte''.
Rappresentazione artistica del sistema binario si stelle HD 142527 e del disco di polveri dal quale sta nascendo un sistema planetario (fonte: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)
Un nuovo sistema planetario sta nascendo attorno a due soli. E' stato scoperto dal telescopio Alma, sulle Ande cilene, ed e' un fenomeno raro, utile per capire come i pianeti possano formarsi e mantenere orbite stabili attorno a due stelle che ruotano l'una attorno all'altra. Annunciata a Washington, durante la conferenza dell'Associazione Americana per l'Avanzamento delle Scienze (AAAS), la scoperta si deve al gruppo coordinato dall'astronomo italiano Andrea Isella, che lavora negli Stati uniti, alla Rice University.
Le immagini catturate dal telescopio mostrano che nel disco in cui si stanno formando i pianeti c'e' una regione a forma di mezzaluna e ricca di polveri, che potrebbe essere cruciale per la nascita del sistema planetario. Le immagini di Alma, ha detto Isella, ''rivelano i dettagli inediti dei processi fisici che regolano la formazione dei pianeti attorno a questo sistema''.
Situato nell'ammasso di giovani stelle Scorpius-Centaurus, il sistema planetario in formazione e' a circa 450 anni luce di distanza dalla Terra. La coppia di stelle intorno alla quale sta nascendo si chiama HD 142527; è composta da una stella con una massa doppia di quella del nostro Sole e dalla compagna, con una massa leggermente inferiore, distanti l'una dall'atra circa 1,5 miliardi di chilometri, poco più della distanza fra il Sole a Saturno.
Le immagini ad alta risoluzione mostrano un largo anello a forma ellittica che circonda le due stelle: e' costituito per la maggior parte da gas, soprattutto monossido di carbonio, ma in esso vi e' una regione a forma di arco ricca di polveri e completamente priva di gas.
Secondo gli astronomi, in questa regione il gas si e' congelato, formando uno strato di brina sui grani di polvere. Si ipotizza che sia questo velo di ghiaccio sui grani a dare l'avvio alla formazione dei pianeti. ''La temperatura e' cosi' bassa che il gas si trasforma in ghiaccio e si attacca ai grani'', ha spiegato Isella. Si pensa, ha proseguito l'astronomo, che questo processo aumenti la capacita' dei grani di polvere di attaccarsi fra loro e, collisione dopo collisione, permetta di raggiungere masse sempre maggiori, fino a diventare pianeti.
Rappresentazione artistica di un wormhole (fonte: Alain r)
Viaggiare nello spazio e nel tempo, tuffandosi nei buchi neri e sfrecciando all'interno di un cunicolo spaziotemporale, un wormhole come quelli immaginati nel film Interstellar: sembra fantascienza, ma molto probabilmente tutto questo "diventa concepibile" dopo la scoperta delle onde gravitazionali. "Si apre un mondo per la ricerca. Anzi, si potrebbero aprire più mondi", ha detto Salvatore Capozziello, dell'università Federico II di Napoli, ricercatore dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) e presidente delle Società Italiana di Relatività Generale e Fisica della Gravitazione (Sigrav).
"Le onde gravitazionali che adesso siamo in grado di intercettare sono direttamente connesse con la struttura degli oggetti che le emettono, vale a dire - ha spiegato l'esperto - posso desumere da un'onda gravitazionale le caratteristiche dell'oggetto che la emette". Diventa possibile costruire una nuova mappa del cielo: finora avevamo solo quella basata sulla luce visibile, o sui raggi X, o sull'infrarosso, e adesso si può costruire la mappa basata sulle onde gravitazionali.
"E' appena l'inizio di una lunga storia", ha rilevato Capozziello, perchè una mappa del genere potrebbe essere fatta di una miriade di oggetti che finora sono stati invisibili. Non solo: finora i buchi neri erano solo oggetti teorici previsti dalla teoria della relatività generale; adesso sono oggetti reali. Ne sono state appena visti due, distanti 1,3 miliardi di chilometri, fondersi in un nuovo buco nero. E' stato ascoltato il loro suono, ne sono state calcolate dimensioni e distanza. Che cosa significa tutto questo, a che cosa potrebbe servire? Sicuramente sono conoscenze senza precedenti e rivoluzionare, ma potrebbe esserci altro".
"Sappiamo - ha detto l'esperto - che i buchi neri sono così densi che non emettono luce e che qualsiasi cosa cada al loro interno non può più uscire". A questo punto bisogna fare i conti con il principio di conservazione dell'energia, per il quale "tutte le grandezze nel buco nero vengono preservate. Vale a dire che tutto ciò che viene ingoiato dal buco nero finisce da un'altra parte a formare un buco bianco".
All'interno del buco nero si forma un cunicolo spaziotemporale, un wormhole. Anche questi oggetti fantascientifici sono previsti dalle equazioni di Einstein, proprio come le onde gravitazionali. Queste ultime aiuteranno a trovarli, per esempio confermando o meno se il buco nero Sagittarius A che si trova al centro della Via Lattea è in realtà un wormhole, come alcuni calcoli indicano.
Viaggiare al loro interno, ha spiegato, potrebbe deformare l'ordine in cui siamo abituati a vivere passato, presente e futuro. "Tutto questo - ha aggiunto - è pura fisica teorica, ma se un domani si riuscisse a vedere un wormhole, significherebbe aver trovato il modo di viaggiare non solo nello spazio, ma nel tempo".
Image copyrightNASAImage captionPela primeira vez, cientistas detectaram as chamada ondas gravitacionais - um fenômeno previsto por Einstein cem anos atrás
Há 100 anos, Albert Einstein previu a existência de ondas gravitacionais como parte de sua Teoria Geral da Relatividade.
Durante décadas, os cientistas vinham tentando, sem êxito, detectar essas ondas – fundamentais para entender as leis que regem no Universo.
Isso até esta quinta-feira - um dia que já vem sendo considerado histórico, já que um grupo de cientistas de vários países anunciou ter conseguido detectar pela primeira vez as chamadas ondas gravitacionais.
Essa comprovação é uma das maiores descobertas da ciência do nosso tempo porque, além de confirmar as ideias de Einstein, abre as portas para maneiras totalmente novas de se investigar o Universo. A partir de agora, a astronomia e outras áreas da ciência entram uma nova era.
Os pesquisadores do projeto LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, ou observatório de Interferometria de Ondas Gravitacionais), em Washington e na Lousiana, observaram o fenômeno e acompanharam distorções no espaço com a interação de dois buracos negros a 1,3 bilhão de anos-luz da Terra.
Mas o que exatamente essa descoberta significa? Veja seis dos principais pontos.
O que exatamente são ondas gravitacionais?
Segundo a teoria de Einstein, todos os corpos em movimento emitem essas ondas que, como uma pedrinha que afeta a água quando toca nela, produz perturbações no espaço.
A Teoria da Relatividade de Einstein é um pilar da física moderna que transformou nosso entendimento do espaço, do tempo e da gravidade. E por meio delas entendemos muitas coisas: da expansão do Universo até o movimento dos planetas e a existências dos buracos negros.
Image copyrightLIGOImage captionCientistas disparam lasers por longos túneis, tentando identificar as ondulações no tecido de espaço-tempo
Essas ondas gravitacionais são basicamente feixes de energia que distorcem o tecido do espaço-tempo, o conjunto de quatro dimensões formado por tempo e espaço tridimensional.
Assim, qualquer massa em movimento produz ondulações nesse tecido tempo-espaço. Até nós mesmos.
E Einstein previu que o Universo estava inundado por essas ondas. Esse efeito, no entanto, é muito fraco, e apenas grandes massas, movendo-se sob fortes acelerações, podem produzir essas ondulações em um grau razoável.
Assim, quanto maior essa massa, maior é o movimento e maior são as ondas. Nessa categoria entram explosões de estrelas gigantes, a colisão de estrelas mortas superdensas e a junção de buraco negros. Todos esses eventos devem radiar energia gravitacional na velocidade da luz.
Como os cientistas detectaram essas ondas?
Os pesquisadores trabalhavam há anos para detectar as minúsculas distorções causadas quando as ondas gravitacionais passam pela Terra. Os detectores nos Estados Unidos – localizados no Ligo – e na Itália (conhecido como Virgo) são ambos formados por dois túneis idênticos em forma de L, de 3 km de largura.
Image copyrightReproducao
Nele, um feixe de laser é gerado e dividido em dois – uma metade é disparada em um túnel, e a outra entra pela segunda passagem.
Espelhos ao final dos dois túneis rebatem os feixes para lá e para cá muitas vezes, antes que se recombinem. Se uma onda passa pelo túnel, ela vai distorcer levemente seu entorno, mudando a longitude dos túneis em uma quantidade diminuta (apenas uma fração da largura de um átomo).
E a forma com que as ondas se movem pelo espaço significa que um túnel se estira e outro se encolhe, o que fará com que um raio laser viaje uma distância levemente maior, enquanto o outro fará uma viagem mais curta.
Como resultado, os raios divididos se recombinam de uma maneira diferente: as ondas de luz interferem entre si, em vez de se cancelarem. Essa observação direta abre uma nova janela para o cosmos, uma janela que não seria possível sem Einstein.
E qual a implicação disso?
Os objetos também emitem essas perturbações que acabaram de ser detectadas, mas a partir de agora os físicos poderão olhar os objetos com as ondas eletromagnéticas e escutá-los com as gravitacionais.
“Agora, o que se tem são sentidos diferentes e complementares, para estudar as mesmas fontes. E com isso, podemos extrair muito mais informações”, disse à BBC Mundo, Alicia Sintes, do departamento de física do Instituto de Estudos Espaciais da Catalunha, na Espanha, que participou do projeto.
“Não estamos falando de expandir um pouco mais o espectro eletromagnético, mas de um espectro totalmente novo.”
Image copyrightAPImage captionDescoberta anunciada nesta quinta-feira comprova teoria centenária de Einstein (acima)
A especialista afirma as ondas eletromagnéticas dão informações do Universo quando ele tinha 300 mil anos de idade.
“Já com as ondas gravitacionais, pode-se ver as (ondas) que foram emitidas quando o Universo tinha apenas um segundo de idade.”
É isso que será possível estudar a partir de agora.
Outro impacto diz respeito aos buracos negros: nosso conhecimento sobre a existência deles é, na verdade, bastante indireto. A influência gravitacional nos buracos negros é tão grande que nem a luz escapa de sua força. Mas não podemos ver isso em telescópios, só pela luz da matéria sendo partida ou acelerada à medida que chega muito perto de um buraco negro.
Já as ondas gravitacionais são um sinal que vem desses objetos e carrega informações sobre eles. Nesse sentido, pode-se até dizer que a recente descoberta significa a primeira detecção direta dos buracos negros.
Qual o efeito causado por essas ondas na Terra?
Quando as ondas gravitacionais passam pela Terra, o tempo-espaço que nosso planeta ocupa deve se alternar entre se esticar e se comprimir.
Pense em um par de meias: quando você as puxa repetidas vezes, elas se alongam e ficam mais estreitas.
Os interferêmetros do Ligo, aparelhos usados para medir ângulos e distâncias aproveitando a interferência de ondas eletromagnéticas, vêm buscando esse estiramento e compressão por mais de uma década.
A expectativa era a de que ele detectaria distúrbios menores do que uma fração da largura de um próton, a partícula que compõe o núcleo de todos os átomos.
Qual pode ser o impacto dessa descoberta?
É fácil especular que as maiores revelações virão de áreas cujas dúvidas sequer foram levantadas. Sempre foi esse o caso quando novas técnicas de observação são descobertas.
Mas considere agora só a Teoria da Gravidade. Por mais brilhante que Einstein fosse, sabemos que suas ideias estão incompletas.
A teórica da Relatividade descreve o Universo muito bem em escalas amplas. Mas, para domínios menores, temos de recorrer a outras teorias.
Assim, não há uma quantificação da Teoria da Gravidade. Para chegarmos lá, temos de investigar lugares com gravidade extrema: os buracos negros.
É lá que rotas para explicações mais complexas podem ser encontradas, nos desvios que as ondas gravitacionais mostraram.
Essa detecção vai render o Prêmio Nobel para os cientistas?
É muitíssimo provável. Como sempre, o debate vai girar em torno dos envolvidos e seus lugares na cadeia de descobertas. Quem vai ser considerado o responsável pelas contribuições mais importantes para se chegar à detecção das ondas?
Mas uma coisa é certa: hoje as grandes descobertas para a ciência hoje estão atreladas a grandes máquinas. Além disso, sem a colaboração do Ligo com centenas de participantes – que trabalham em campos diferentes, usando tecnologias diferentes -, jamais chegaríamos a este momento
Il radioteloescopio australiano di Parkes (fonte: Alex Cherney)
