quinta-feira, 22 de outubro de 2020

A radiação cósmica de fundo

 Oi, gente! Hoje iremos falar um pouco sobre a Radiação Cósmica de Fundo (Cosmic Microwave Background - CMB).


O que é a Radiação Cósmica de Fundo?

A princípio parece ser um termo um pouco incompreensível, certo? Pode até ser, mas na verdade ele é mais compreensível do que aparenta ser.

Acredita-se que a radiação cósmica de fundo (CMB) seja a radiação residual do Big Bang, ou seja, a época em que o universo começou. De acordo com a teoria, quando o universo nasceu, ele passou por uma rápida inflação e expansão. (O universo ainda está se expandindo hoje, e a taxa de expansão parece diferente dependendo de para onde você olha). O CMB representa o calor que sobrou do Big Bang.

Você não pode ver o CMB a olho nu, mas ele está em todos os lugares do universo. É invisível para os humanos porque é muito frio, apenas 2,725 graus acima do zero absoluto (-459,67 graus Fahrenheit ou -273,15 graus Celsius). Isso significa que sua radiação é mais visível na parte de micro-ondas do espectro eletromagnético.


Uma imagem da radiação cósmica de fundo em micro-ondas, obtida pelo satélite Planck da Agência Espacial Europeia (ESA) em 2013, mostra as pequenas variações no céu.
(Imagem: © ESA / Planck Collaboration)


Origens e descoberta

Como sabemos, o universo começou há 13,8 bilhões de anos, e o CMB data de cerca de 400.000 anos após o Big Bang. Isso porque nos estágios iniciais do universo, quando tinha apenas um centésimo de milionésimo do tamanho que tem hoje, sua temperatura era extrema: 273 milhões de graus acima do zero absoluto, de acordo com a NASA.

Todos os átomos presentes naquele momento foram rapidamente quebrados em pequenas partículas (prótons e elétrons). A radiação da CMB em fótons (partículas que representam quantums de luz ou outra radiação) foi espalhada pelos elétrons. “Assim, os fótons vagaram pelo universo primitivo, assim como a luz óptica vagueia por uma névoa densa”, escreveu a NASA.

Cerca de 380.000 anos após o Big Bang, o universo resfriou o suficiente e assim o hidrogênio pôde se formar. Como os fótons do CMB quase não são afetados ao atingir o hidrogênio, estes viajam em linha reta. Os cosmologistas referem-se a uma "superfície do último espalhamento" quando os fótons do CMB atingiram a matéria pela última vez; depois disso, o universo era muito grande. Assim, quando mapeamos o CMB, estamos olhando para trás no tempo, 380.000 anos após o Big Bang, logo após o universo ter se tornado opaco à radiação.

A radiação cósmica de fundo foi encontrada primeiro por acidente. Em 1965, dois pesquisadores da Bell Telephone Laboratories (Arno Penzias e Robert Wilson) estavam criando um receptor de rádio e ficaram intrigados com o barulho que ele estava captando. Eles logo perceberam que o barulho vinha uniformemente de todo o céu. Ao mesmo tempo, uma equipe da Universidade de Princeton (liderada por Robert Dicke) estava tentando encontrar o CMB. A equipe de Dicke ficou sabendo do experimento Bell e percebeu que o CMB havia sido encontrado.

Ambas as equipes publicaram rapidamente artigos no Astrophysical Journal em 1965, com Penzias e Wilson falando sobre o que viram, e a equipe de Dicke explicando o que isso significa no contexto do universo. (Mais tarde, Penzias e Wilson receberam o Prêmio Nobel de Física de 1978).


Conclusão

O CMB é útil para os cientistas porque nos ajuda a aprender como o universo primitivo foi formado. Está a uma temperatura uniforme, com apenas pequenas flutuações visíveis com telescópios precisos.
"Ao estudar essas flutuações, os cosmologistas podem aprender sobre a origem das galáxias e estruturas de grande escala das galáxias e podem medir os parâmetros básicos da teoria do Big Bang", escreveu a NASA.



Para mais informações sobre este assunto, acesse as fontes:

* https://www.space.com/33892-cosmic-microwave-background.html

* https://wmap.gsfc.nasa.gov/universe/bb_tests_cmb.html

http://cosmology.berkeley.edu/Education/CosmologyEssays/The_Cosmic_Microwave_Background.html



domingo, 19 de janeiro de 2020

NGC 1803

Olá, amantes da astronomia! Trago-vos hoje uma bela imagem captada pelo telescópio espacial Hubble da galáxia NGC 1803. Imagem diretamente da NASA :D

Esta galáxia está a cerca de 200 milhões de anos-luz de distância, na constelação do hemisfério celestial sul de Pictor, o Pintor (O Cavalete do Pintor - The Painter's Easer), localizada entre a brilhante estrela Canopus e a Grande Nuvem de Magalhães.

NGC 1803 foi descoberta em 1834 pelo astrônomo John Herschel.

Créditos da foto: ESA/Hubble & NASA, A. Bellini et al.

terça-feira, 14 de janeiro de 2020

SOFIA revela nova visão do centro da Via Láctea




A NASA capturou uma imagem infravermelha extremamente nítida do centro da nossa galáxia Via Láctea. Abrangendo uma distância de mais de 600 anos-luz, esse panorama revela detalhes dentro dos densos redemoinhos de gás e poeira em alta resolução, abrindo a porta para futuras pesquisas sobre como as estrelas massivas estão se formando e o que está alimentando o buraco negro supermassivo no núcleo da galáxia.
Entre os recursos que entram em foco, estão as curvas salientes do Aglomerado de Arcos, que contêm a concentração mais densa de estrelas em nossa galáxia, bem como o Aglomerado de Quíntuplos com estrelas um milhão de vezes mais brilhantes que o nosso Sol. O buraco negro da nossa galáxia toma forma com um vislumbre do anel de gás de aparência ardente ao seu redor.

A nova visão foi possibilitada pelo maior telescópio aéreo do mundo, o Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, ou SOFIA. Voando alto na atmosfera, este Boeing 747 modificado apontou sua câmera infravermelha chamada FORCAST - a Câmera Infravermelha de Objeto Fraco para o Telescópio SOFIA - para observar material galáctico quente emitido em comprimentos de onda de luz que outros telescópios não podiam detectar. A imagem combina a nova perspectiva do SOFIA de regiões quentes com dados anteriores que expõem materiais muito quentes e frios do Telescópio Espacial Spitzer da NASA e do Observatório Espacial Herschel da Agência Espacial Europeia.

Imagem infravermelha composta do centro de nossa galáxia Via Láctea. Ela abrange mais de 600 anos-luz de diâmetro e está ajudando os cientistas a aprender quantas estrelas massivas estão se formando no centro da nossa galáxia. Novos dados do SOFIA obtidos em 25 e 37 mícrons, mostrados em azul e verde, são combinados com dados do Observatório Espacial Herschel, mostrados em vermelho (70 mícrons), e do Telescópio Espacial Spitzer, mostrado em branco (8 mícrons). A visão do SOFIA revela recursos nunca antes vistos.Créditos: NASA/SOFIA/JPL-Caltech/ESA/Herschel

Um artigo de resumo destacando os resultados iniciais foi submetido para publicação no Astrophysical Journal. A imagem foi apresentada pela primeira vez na reunião anual da Sociedade Astronômica Americana, esta semana em 2020, em Honolulu.

"É incrível ver nosso centro galáctico em detalhes que nunca vimos antes", disse James Radomski, cientista da Associação de Pesquisas Espaciais de Universidades do SOFIA Science Center no Ames Research Center da NASA no Vale do Silício, na Califórnia. “Estudar essa área foi como tentar montar um quebra-cabeça com peças faltando. Os dados do SOFIA preenchem alguns dos buracos, colocando-nos significativamente mais perto de ter uma imagem completa. ”

Nascimento das Estrelas

As regiões centrais da Via Láctea possuem significativamente mais densos gases e poeira que são os blocos de construção de novas estrelas em comparação com outras partes da galáxia. No entanto, há 10 vezes menos estrelas massivas nascidas aqui do que o esperado. Entender por que essa discrepância existe tem sido difícil por causa de toda a poeira entre a Terra e o núcleo galáctico, mas observar com a luz infravermelha oferece um olhar mais atento à situação.

Os novos dados infravermelhos iluminam estruturas indicativas de nascimento de estrelas perto do Aglomerado dos Quintúplos e material quente perto do Aglomerado de Arcos que poderiam ser as sementes de novas estrelas. Ver essas características quentes em alta resolução pode ajudar os cientistas a explicar como algumas das estrelas mais massivas de toda a nossa galáxia conseguiram se formar tão próximas umas das outras, em uma região relativamente pequena, apesar da baixa taxa de natalidade nas áreas circundantes.

"Compreender como o nascimento estrelado em massa acontece no centro de nossa própria galáxia nos fornece informações que podem nos ajudar a aprender sobre outras galáxias mais distantes", disse Matthew Hankins, pesquisador de pós-doutorado no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, Califórnia, e principal pesquisador. do projeto. "O uso de vários telescópios nos dá pistas de que precisamos entender esses processos e ainda há mais a descobrir."

Anel ao redor do buraco negro

Os cientistas também podem ver mais claramente o material que pode estar alimentando o anel em torno do buraco negro supermassivo central da nossa galáxia. O anel tem cerca de 10 anos-luz de diâmetro e desempenha um papel fundamental para aproximar a matéria do buraco negro, onde pode ser devorada. A origem desse anel há muito tempo é um quebra-cabeça para os cientistas, pois este pode desaparecer com o tempo, mas os dados da SOFIA revelam várias estruturas que podem representar material sendo incorporado a ele.

Os dados foram coletados em julho de 2019 durante a implantação anual do SOFIA em Christchurch, Nova Zelândia, onde os cientistas estudam os céus do Hemisfério Sul. O conjunto de dados completo e calibrado está atualmente disponível para astrônomos em todo o mundo para pesquisas adicionais através do SOFIA Legacy Program.

O Telescópio Espacial Spitzer será desativado em 30 de janeiro de 2020, depois de operar por mais de 16 anos. O SOFIA continua explorando o universo infravermelho estudando os comprimentos de onda da luz infravermelha média e remota com luz de alta resolução que não é acessível a outros telescópios e ajudando os cientistas a entender a formação de estrelas e planetas, o papel que os campos magnéticos desempenham na formação de nosso universo e o evolução química das galáxias. Alguns dos pontos muito fracos e regiões escuras revelados na imagem do SOFIA podem ajudar a planejar alvos para os telescópios do futuro, como o Telescópio Espacial James Webb.

O SOFIA, o Observatório Estratosférico de Astronomia Infravermelha, é um avião a jato Boeing 747SP modificado para transportar um telescópio de 106 polegadas de diâmetro. É um projeto conjunto da NASA e do Centro Aeroespacial Alemão, DLR. O Centro de Pesquisa Ames da NASA, no Vale do Silício, na Califórnia, gerencia o programa SOFIA, as operações científicas e missionárias em cooperação com a Universities Space Research Association sediada em Columbia, Maryland, e o Instituto Alemão SOFIA (DSI) da Universidade de Stuttgart. A aeronave é mantida e operada pelo Armstrong Flight Research Center Building 703 da NASA, em Palmdale, Califórnia.

Créditos: NASA Photo


Créditos da publicação: https://www.nasa.gov/
Tradução: Confins do Universo®